Fermentação contínua de mosto com leveduras imobilizadas em alginato

• Autor(a) principal: Nogueira, Ana Rita da Silva
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/4868
• topic: Engenharia química; Indústria vinícola; Fermentação; Reactores biológicos; Leito fluidizado

Este estudo, realizado na Proenol entre Novembro/08 e Abril/09, consistiu no desenvolvimento e avaliação do comportamento de um reactor biológico de leito fluidizado com reciclo para a fermentação alcoólica de mosto, com levedura Saccharomyces cerevisiae imobilizada em alginato (ProRestart®), com vista à sua implementação a nível industrial. Numa primeira fase realizaram-se ensaios laboratoriais de fermentação em descontínuo para avaliar a influência da carga de leveduras imobilizadas, reutilização das leveduras imobilizadas, agitação do meio e temperatura. Verificou-se que a velocidade de consumo de açúcares aumenta com a carga de leveduras sendo praticamente independente da reutilização das leveduras e da agitação do meio. Foi realizado um estudo de difusão de açúcares com leveduras termicamente inactivadas para explicar a diminuição abrupta da concentração de açúcares nos instantes iniciais da fermentação, sendo proposto um modelo de pseudo 2ª ordem. Este modelo conjuntamente com a equação cinética de Michaelis-Menten, mostrou-se adequado para modelar a velocidade de consumo de açúcares durante a fermentação de mosto com a levedura S. cerevisiae imobilizada em alginato. A energia de activação aparente obtida foi de 17,8 ± 0,4 kcal/mol. Numa segunda fase testou-se um reactor de leito fluidizado com reciclo (R=950) para a fermentação contínua de mosto utilizando as leveduras imobilizadas ProRestart®. Verificou-se que tanto o teor de etanol formado como a velocidade de consumo de açúcares são superiores no processo contínuo (cerca de 3 vezes para a velocidade de consumo de açúcar) comparativamente aos resultados obtidos no processo descontínuo em condições idênticas. Conclui-se este estudo com um pré-estudo de viabilidade económica do processo contínuo, com base no custo da levedura imobilizada, tendo-se constatado que, nas condições estudadas, o processo não é economicamente viável. A implementação industrial deste tipo de reactor requer optimização.