Estudo de levedura rugosa na produção de bioetanol

• Autor(a) principal: Viana, Teresa Cristina Vieira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74134/tde-27012020-124030/
• topic: Saccharomyces cerevisiae; Saccharomyces cerevisiae; Bioetanol; Bioethanol; Fermentação submersa; Levedura do processo transformada; Levedura lisa; Levedura rugosa; Smooth yeast; Snowflake yeast; Submerse fermentation

A cada vez mais competitiva a indústria de bioetanol está sempre em busca de melhorar e inovar as eficiências e rendimentos da produção, desta forma investigações de pequenos detalhes que fazem a diferença no processo produtivo, proporcionando aumento de litros por tonelada de cana de açúcar. Neste sentido o objetivo deste estudo foi a avaliação de um fenômeno recorrente em quase todas as fermentações etanólicas do Brasil sobre as leveduras rugosas (LR). Este tipo de levedura provoca redução da produção de etanol pelo simples fato de que as leveduras lisas (LL) inoculadas no início do processo de fermentação terem se estressado pela ação de altas temperaturas, em razão de não ser dada a devida atenção à refrigeração das dornas. Os resultados deste estudo e nas usinas mostraram que as leveduras, depois de se estressarem, diminuem a capacidade de produzir etanol com a mesma capacidade de conversão do início do processo quando estavam desestressadas, leveduras lisas (LL). Nas leveduras estressadas, que são as rugosas (LR), as células filhas não se soltam das células mãe e a área de contato diminui, ocasionando menor produção de etanol a partir de substrato padrão. A levedura do processo transformada (LPT), da empresa Microserv Biotecnologia, foi obtida de um processo que transforma as leveduras rugosas em lisas novamente. Dessa forma, primeiramente num estudo em escala laboratorial, comparou-se a EF (eficiência de fermentação) variando-se as proporções de leveduras LR e LPT com concentração de açúcar redutor inicial (ARTi). Por meio de um planejamento fatorial 22, obteve-se um ganho de 6,86% de EF com a levedura LPT e 20% de ARTi. Foi feita a validação pelo teste de Tukey da diferença de médias da EF comparando as três leveduras LL, LR e LPT fermentadas com 15% de ARTi e não houve diferença estatística a p<=0,05 na média da EF da LL e da LPT. Ressalta-se que a LL só se mantém no processo no início da safra. E para avaliar se a LPT se manteria estável em toda a safra, foi proposto um estudo da LPT em escala industrial em usina na região de Pirassununga/SP durante toda a safra de 2018 e de abril até setembro da safra de 2019. A LPT foi inoculada nas dornas de fermentação no início das safras de 2018 e 2019 e, mesmo em temperaturas mais altas, manteve-se em boa concentração até o final da safra mostrando resistência a altas temperaturas. Comparando-se os resultados de EF da safra de 2017, que não utilizou a levedura LPT, com as safras estudadas de 2018 e 2019 com a LPT, pode se observar que as duas últimas safras apresentaram acréscimos de EF de 3,92% e 4,36%, respectivamente, segundo dados industriais. O impacto dos resultados obtidos foi a maior produção de bioetanol com os mesmos insumos, equipamentos e infraestrutura física da Usina. Tomando-se como referência esta unidade industrial estudada, que produz em média 100 milhões de litros por safra, aumentar-se-á a produção em torno de quatro milhões de litros somente pela ação da levedura.