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Texto sobre a produção de etanol
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MÁRINGA – UEMDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCIPLINA: Engenharia BioquímicaPROFESSOR: Toni
PRODUÇÃO DE ÁLCOOLPRODUÇÃO DE ÁLCOOL
Acadêmicos: Cáudia Duca Aline Fernanda
Franciele Pelissari Luiz Henrique Fasolin
Ticiana Bougo
Maringá, 09 de dezembro de 2005.
1. Introdução
O Brasil tem larga experiência na produção de álcool combustível. O Programa
Nacional do Álcool desencadeado no final dos anos 70, decorrente da crise do petróleo, gerou
uma série de tecnologias próprias, tornando o nosso país líder mundial nesse sentido. Não
poderia deixar de ocorrer, portanto, o desenvolvimento de processos visando à produção de
linhagens melhoradas da levedura Saccharomyces cerevisiae, responsável pela produção de
etanol. Linhagens mais produtivas, com características desejáveis para produção de etanol e
com monitoramento na indústria por técnicas de marcação molecular, foram desenvolvidas em
vários laboratórios, salientando-se mais uma vez os da ESALQ/USP, em Piracicaba. Por
tecnologia do DNA recombinante, os laboratórios de pesquisa das universidades de Brasília e
da USP desenvolveram em conjunto linhagens de leveduras contendo genes de amilases
capazes de utilizar o amido, por exemplo de mandioca ou batata-doce, na produção de etanol.
Essas leveduras manipuladas geneticamente estão sendo aperfeiçoadas e poderão desempenhar
um importante papel na produção de etanol. A tecnologia do DNA recombinante tem sido
também usada por esses e outros laboratórios brasileiros e do exterior na clonagem e
seqüenciamento de genes de interesse industrial em fungos.
O homem vem utilizando a fermentação alcoólica desde a mais remota antiguidade; há
mais de 4.000 anos os egípcios fabricavam pão e produziam bebidas alcoólicas a partir de
cereais e frutas. Entretanto, apenas recentemente é que se pôde relacionar a fermentação com a
levedura, fungo amplamente distribuído na natureza e com capacidade de sobrevivência tanto
em condições aeróbias como anaeróbias.
Assim, a humanidade por longo período se beneficiou desse organismo, mesmo sem
saber de sua existência, notada pela primeira vez por Antonie van Leewenhoek (1623-1723),
ao observar amostras de cerveja em fermentação, com seu microscópio rudimentar.
Depois da formulação da estequiometria da fermentação por Gay-Lussac (1815),
Pasteur (1863) demonstrou a natureza microbiológica da fermentação alcoólica como um
processo anaeróbio, ou seja, a vida se manifesta na ausência de ar (oxigênio). A partir daí, e
principalmente durante as primeiras décadas de 1900, as pesquisas culminaram com a
elucidação das reações enzimáticas responsáveis pela transformação química do açúcar em
etanol e gás carbônico no interior da levedura.
Devido à importância econômica dos processos biotecnológicos envolvendo a levedura
Saccharomyces, quer na panificação, na produção de cerveja, vinho e outras bebidas
alcoólicas, quer, como no caso do Brasil, na produção de um combustível alternativo e
renovável, tal organismo pode ser considerado o eucariótico ( célula com núcleo organizado e
processos metabólicos compartimentalizados) mais estudado e cujo metabolismo é o mais
conhecido. Mesmo assim o homem ainda se maravilha com as recentes descobertas sobre os
mecanismos de regulação metabólica, em leveduras.
2. Importância
No Brasil, as indústrias de álcool e açúcar estiveram sempre intimamente ligadas,
desde o tempo do descobrimento. Deduz-se que a produção de álcool iniciou na Capitania de
São Vicente porque nela foi montado o primeiro engenho de açúcar do País, após a vinda das
primeiras mudas de cana-de-açúcar, trazidas da ilha da Madeira em 1532. Certamente,
transformava-se o melaço residual da fabricação do açúcar em cachaça e, diretamente da
garapa fermentada produzia-se aguardente. Por séculos, as bebidas destiladas foram o único
álcool produzido. A indústria de álcool industrial desenvolveu-se na Europa, nos meados do
século 19; no último quarto desse século iniciou-se a produção de etanol no Brasil, com as
sobras de melaço da indústria de açúcar, que ampliava sua capacidade produtiva.
O álcool etílico de biomassa, para uso combustível ou industrial, inclusive na produçde
algumas bebidas industriais (nesta análise não inclui cachaça, rum, vodka, whisky, bourbon,
conhaque, etc).
A produção e o consumo mundial de etanol cresceu 2,77% ao ano entre 1997 e 2003.
Em 2003, a produção mundial atingiu 38,72 bilhões de litros, destacando-se o Brasil e
os Estados Unidos como maiores produtores mundiais, com 14,75 e 11,50 bilhões de litros
respectivamente.
No Brasil, a produção cresceu de 0,55 para 15,3 bilhões de litros, entre 1975 e 2004.
A Alemanha e, principalmente a França, deram grande contribuição ao
desenvolvimento das técnicas de fermentação alcoólica, de destilação e de construção de
aparelhos de destilação. Utilizava-se o etanol para fins farmacêuticos, para a produção de
alguns produtos químicos derivados, para bebidas e como fonte de energia térmica, por
combustão, em algumas atividades.
A I Grande Guerra (1914/1918) contribuiu para o desenvolvimento da produção em
grande escala. Naquele período usou-se o álcool como combustível líquido de motores de
explosão.
Em 1929 a grande crise internacional colocou em xeque as economias de todos os
países e, no Brasil, a indústria açucareira não ficou a salvo. Sobrava açúcar e cana e faltavam
divisas para a aquisição de combustível líquido. A primeira destilaria de álcool anidro foi
instalada e o Governo Federal, em 1931, estabeleceu a obrigatoriedade da mistura de 5% de
etanol à gasolina (Decreto 19.717), como medida de economia na importação de combustível
e para amparar a lavoura canavieira. Por muitos anos não houve álcool suficiente para misturar
a todo o combustível consumido. Durante a guerra de 1939 a 1945, faltou gasolina e fez-se
necessário substituí-la por gasogênio ou álcool. Terminada a guerra, voltou a importação de
gasolina e o combustível alternativo perdeu sua importância. Entretanto, continuou-se a
misturar etanol à gasolina em larga escala.
A crise internacional do petróleo que se deflagrou em 1974, fez com que se iniciasse,
no Brasil, uma nova fase na produção de etanol. Na busca de alternativas para combustível
líquido, o álcool adquiriu uma importância sem paralelo. Dos 700 milhões de litros por ano,
em pouco tempo a indústria passou a produzir 15 bilhões de litros, para abastecer uma frota de
mais de 4 milhões de automóveis, que se movem com álcool puro e também, para misturar a
toda gasolina usada no País. Com a utilização desse combustível alternativo, ampliou-se o
parque canavieiro, fez-se a modernização das destilarias anexas, a instalação de unidades
autônomas, a criação de grande número de empregos diretos e indiretos e uma rápida e
importante evolução na construção de motores para esse combustível. O plano de
desenvolvimento da produção de álcool no Brasil, denominado de Proálcool, não foi uma
solução improvisada para a crise de combustíveis; não foi mais do que a continuidade e
evolução de um programa de uso do álcool como combustível, iniciado em 1931. Com o
abaixamento do preço do petróleo no mercado internacional, perdeu-se o interesse político
pela produção.
3. Vias de obtenção
Obtém-se etanol por três maneiras gerais: por via destilatória, por via sintética e por via
fermentativa.
A via destilatória não tem significação econômica no Brasil. Aplica-se
esporadicamente em certas regiões vinícolas para controle de preço de determinadas castas de
vinho de mesa.
Por via sintética, obtêm-se a partir dos hidrocarbonetos não-saturados eteno e etino, de
gases do petróleo e da hulha. Nos países onde a indústria petroquímica está muito avançada é
a forma mais econômica de produzir álcool.
A via fermentativa é a maneira mais importante para a obtenção do álcool etílico no
Brasil. Mesmo que venha a haver disponibilidade de derivados de petróleo que permitam a
produção de álcool de síntese, a via fermentativa ainda será de grande importância para a
produção de álcool de boca, sob a forma de aguardente. As bebidas fermento-destiladas
possuem características próprias de aroma e sabor, conferidas por impurezas decorrentes do
processo fermentativo.
Um dos fatores que torna a produção do etanol por fermentação uma das formas mais
importantes de sua obtenção é o grande número de matérias-primas naturais existentes em
todo o país.
Na obtenção do álcool por via fermentativa distinguem-se três fases distintas: o preparo
do substrato, a fermentação e a destilação.
O preparo do substrato é o tratamento da matéria-prima para dela se extraírem os
açúcares fermentescíveis. Difere para as distintas matérias-primas.
A fermentação é o processo comum a todos os substratos, cujo princípio é a
transformação dos açúcares em etanol e dióxido de carbono. As variações entre os processos
de fermentação são apenas em detalhes.
Na destilação, recupera-se o etanol geralmente em duas operações. Uma para separar
do substrato fermentado, uma mistura hidroalcoólica impurificada com aldeídos, ésteres,
álcoois superiores, ácidos orgânicos. Outra para separar as impurezas do etanol.
3.1. O metabolismo no interior das células
A transformação do açúcar (glicose) em etanol e gás carbônico envolve 12 reações em
seqüência ordenada, cada qual catalisada por uma enzima específica. Tal aparato enzimático
está confinado no citoplasma celular, sendo portanto nessa região da célula que a fermentação
alcoólica se processa. Essas enzimas, referidas como glicolíticas, sofrem ações de diversos
fatores (nutrientes, minerais, vitaminas, inibidores, substâncias do próprio metabolismo, pH,
temperatura e outros), alguns que estimulam e outros que reprimem a ação enzimática,
afetando o desempenho do processo fermentativo conduzido pela levedura (BORZANI, et al,
2001).
De forma mais simples:
A levedura e outros microorganismos fermentam a glicose em etanol e CO2. A glicose
é convertida em piruvato pela glicólise e o piruvato é convertido em etanol e CO2 em um
processo de dois passos.
No primeiro passo, o piruvato sofre a descarboxilação em uma reação irreversível
catalisada pela piruvato descarboxilase. Esta reação é uma descarboxilação simples e não
envolve a oxidação do piruvato. A piruvato descarboxilase requer Mg2+ e tem uma coenzima
firmemente ligada, a tiamina pirofosfato.
No segundo passo, através da ação da álcool desidrogenase, o acetaldeído é reduzido a
etanol, com a NADH, derivado da atividade da gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase,
fornecendo o poder redutor. A equação geral da fermentação alcoólica e produção do etanol é:
Glicose + 2ADP + 2Pi → 2 etanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
A piruvato descarboxilase está caracteristicamente presente nas leveduras de cervejaria
e padaria e em todos os outros os organismos que promovem a fermentação alcoólica,
incluindo algumas plantas. O CO2 produzido na descarboxilação do piruvato pelas leveduras
de cervejaria é o responsável pela carbonatação característica do champanhe.
A reação da piruvato descarboxilase na fermentação alcoólica é dependente de tiamina
pirofosfato (TPP), uma coenzima derivada da vitamina B1. A ausência desta vitamina na dieta
humana leva a uma condição conhecida com beribéri, caracterizada por acúmulo de fluídos
corporais (inchaço), dores, paralisias e, em última instância, morte. A tiamina pirofosfato
desempenha um importante papel na clivagem de ligações adjacentes a um grupo carbonila
(como ocorre na descarboxilação dos a-cetácidos) e nos rearranjos químicos envolvendo a
transferência de um grupo aldeído ativado de um átomo de carbono para outro. A parte
funcional da tiamina pirosfosfato é o anel tiazol. O próton em C-2 do anel é relativamente
ácido e a perda deste próton acídico produz um carbânion que é a espécie ativa nas reações
dependentes de TPP. Este carbânion facilmente adiciona-se a grupos carbonila e o anel tiazol
são assim posicionados para agir como um "escoadouro de életrons", que facilita fortemente as
reações, como esta, de descarboxilação catalisada pelo piruvato descarboxilase
(http://www.virtual.epm.br/material/tis/currbio/trab99/alcool/fermentacao.htm).
Convém ressaltar que a levedura Saccharomyces é um aeróbio facultativo, ou seja, tem
a habilidade de se ajustar metabolicamente, tanto em condições de aerobiose como de
anaerobiose. Os produtos finais da metabolização do açúcar irão depender das condições
ambientais em que a levedura se encontra. Assim, enquanto uma porção do açúcar é
transformado em biomassa, gás carbônico e água em aerobiose, a maior parte é convertida em
etanol e gás carbônico em anaerobiose, processo denominado fermentação alcoólica. Os
carboidratos considerados substratos para a fermentação, tanto podem ser endógenos como
exógenos, estes últimos fornecidos à levedura.
O objetivo primordial da levedura, ao metabolizar anaerobicamente o açúcar, é gerar
uma forma de energia (ATP, adenosina trifosfato) que será empregada na realização dos
diversos trabalhos fisiológicos (absorção, excreção e outros) e biossínteses, necessários à
manutenção da vida, crescimento e multiplicação, para perpetuar a espécie. O etanol e o gás
carbônico resultantes se constituem, tão somente, de produtos de excreção, sem utilidade
metabólica para a célula em anaerobiose. Entretanto, o etanol, bem como outros produtos de
excreção (como o glicerol e ácidos orgânicos) podem ser oxidados metabolicamente, gerando
mais ATP e biomasa, mas apenas em condições de aerobiose.
Na seqüência de reações enzimáticas de produção de ATP, e intrínsecas à formação do
etanol, rotas metabólicas alternativas aparecem para propiciar a formação de materiais
necessários à constituição da biomassa (polissacarídeos,lipídios, proteínas, ácidos nucléicos e
outros), bem como para a formação de outros produtos de interesse metabólico, relacionados
direta ou indiretamente com a adaptação e sobrevivência.
Dessa forma, juntamente com o etanol e o gás carbônico, o metabolismo anaeróbio
permite a formação e excreção de glicerol, ácidos orgânicos, álcoois superiores, acetaldeídos,
acetoína, butilenoglicol, além de outros compostos de menor significado quantitativo.
Simultaneamente ocorre o crescimento das leveduras (formação da biomassa).
Estima-se 5% do açúcar metabolizado pela levedura seja para gerar tais produtos
secundários da fermentação, resultando num rendimento de 95% em etanol, conforme já
observado por Pasteur em condições adequadas de fermentação. Entretanto, em condições
industriais, nas quais fatores químicos, físicos e microbiológicos afetam a levedura,
rendimentos de 90% normalmente são obtidos, o que implica em desvios de 10% do açúcar
processado para a formação de outros produtos que não o etanol. Levando-se em consideração
as reações responsáveis e a estequiometria das mesmas, pode-se calcular o equivalente em
açúcar consumido para a formação de cada um dos produtos da fermentação, incluindo a
biomassa (Tabela 1).
Tabela 1 - Proporção dos diversos produtos da fermentação alcoólica em g/100g
de glicose metabolizada, de acordo com várias fontes e para diferentes eficiências
fermentativas.
Produtos da
Fermentação
Pasteur
95%
Jackman, 1987
90-95%
Basso et al., 1996
85-92%
Etanol 48.5 45.0-49.0 43.0-47.0
Gás carbônico 46.5 43.0-47.0 41.0-45.0
Glicerol 3.3 2.0-5.0 3.0-6.0
Ácido succínico 0.6 0.5-1.5 0.3-1.2
Ácido acético --- 0.0-1.4 0.1-0.7
Óleo fúsel --- 0.2-0.6 ---
Butilenoglicol --- 0.2-0.6 ---
Biomassa (massa seca) 1.2 0.7-1.7 1.0-2.0
Fonte: Borzani, et al., 2001
A formação de glicerol, o mais abundante dos componentes orgânicos secundários da
fermentação, está acoplada à manutenção do equilíbrio redox celular, o qual é alterado quando
da formação de ácidos orgânicos, biomassa e da presença de sulfito no mosto. A formação de
glicerol também está relacionada a uma resposta ao estresse osmótico, quando de
concentrações elevadas de açúcares ou de sais no mosto.
Já as razões fisiologias que levam a levedura a produzir e excretar o ácido succínico (o
segundo produto orgânico mais abundante) ainda são discutíveis; admite-se que sua formação
se deve a um meio fermentativo inadequado. Entretanto, parece que sua formação e excreção
conferem às leveduras maior competitividade com as bactérias contaminantes, numa
fermentação industrial.
4. Fatores que afetam a fermentação
Diversos fatores, físicos (temperatura, pressão osmótica), químicos (pH, oxigenação,
nutrientes minerais e orgânicos, inibidores) e microbiológicos (espécie, linhagem e
concentração da levedura, contaminação bacteriana), afetam o rendimento da fermentação, ou
seja, a eficiência da conversão do açúcar em etanol. Geralmente as quedas na eficiência
fermentativa decorrem de uma alteração na estequiometria do processo, levando à maior
formação de produtos secundários (especialmente glicerol e ácidos orgânicos) e biomassa.
4.1. Agente de fermentação
As leveduras são os microrganismos mais importantes na obtenção do álcool por via
fermentativa. Bactérias, entre as quais a Zymomonas mobilis, são tidas como capazes de
produzir etanol mas, economicamente, as leveduras ainda são os agentes largamente usados. A
levedura da fermentação, alcoólica é a Saccharomyces cerevisiae, da qual foram selecionadas
varias linhagens, tidas como por muito tempo como espécias: Saccharomyces ellipsoideus, S.
carlsbergensis e S. uvarum. Cada linhagem (isolada de meios diferentes) de vinho, de cerveja
ou de mostos de destilarias tem suas características próprias, afetadas pelas condições em que
o processo fermentativo se desenvolve.
O desempenho do processo fermentativo é enormemente afetado pelo tipo de levedura
que o executa.
As fermentações se iniciam com uma determinada levedura, com culturas puras
fornecidas por instituições especializadas ou pelo uso de leveduras de panificação produzidas
por diferentes fabricantes, prensadas ou granuladas. As culturas puras são apenas isoladas ou
obtidas através de melhoramento genético. Com o tempo, as linhagens que dão início ao
processo tem duração efêmera, são substituídas por leveduras comuns à região da destilaria,
comumente denominadas de leveduras selvagens. Essa substituição foi confirmada pela
técnica da cariotipagem, ou seja, pela identificação de leveduras, pela separação eletroforética
do DNA cromossômicos intacto.
Leveduras “selvagens” foram isoladas e selecionadas com as características de
dominância e persistência ao longo da safra, e com as habilidades fermentativas desejáveis, de
alta eficiência na produção de etanol, baixa produção de glicerol e alta tolerância a diversos
fatores estressantes. Usando-as no processo industrial mostram-se capazes de sobreviver ao
longo da safra, exibindo bom desempenho fermentativo. A pratica da seleção regional já é
corrente em destilarias. Essas leveduras constituem-se em excelente material genético para a
incorporação da biotecnologia.
A técnica da cariotipagem demonstra que os fermentos ditos “caipiras”, usados pelos
pequenos fabricantes regionais de aguardente, se constituem em bom inoculo, pois se
constituem de leveduras regionais, desenvolvidas com técnicas artesanais.
4.2. Nutrição mineral e orgânica
As leveduras, organismos saprófitas, exigem uma fonte de carbono elaborada – glicose
ou outro açúcar – que fornece a energia química e o esqueleto carbônico de suas estruturas
celulares, constituídas predominantemente de carbono, oxigênio e hidrogênio.
Algumas vitaminas, como tiamina e ácido pantotênico, também são exigidas. O meio
deve igualmente, fornecer nitrogênio, fósforo, enxofre, potássio, magnésio, cálcio, zinco,
manganês, cobre, ferro, cobalto, iodo e outros elementos em quantidades diminutas.
A levedura Saccharomyces cerevisiae utiliza o nitrogênio nas formas amonicial
(NH4+), amídica (uréia) ou amínica (na forma de aminoácidos), não tendo habilidade
metabólica para aproveitar o nitrato e com pouquíssima ou nenhuma capacidade de utilizar as
proteínas do meio.
O fósforo é absorvido na forma de íon H2PO4-, forma predominante em pH 4,5,
enquanto o enxofre pode ser assimilado do sulfato, sulfito ou tiossulfato. A sulfitação do caldo
no processo de fabricação de açúcar, bem como o ácido sulfúrico empregado no tratamento do
fermento, parecem fornecer quantidade suficiente de enxofre para a levedura, pois sua
exigência desse elemento é pequena.
A Tabela 2 apresenta as concentrações dos principais nutrientes minerais para uma boa
fermentação alcoólica. Tais nutrientes podem já estar presentes no mosto, sendo
desnecessárias adições. Entretanto, podem ocorrer teores inadequados e deficiência de alguns
e concentrações excessivas de outros.
Tabela 2 – Concentrações de nutrientes minerais no mosto para se obter
adequada fermentação alcoólica.
Nutrição mineral Concentração em mg/lNutriente
mineralConcentração em mg/l
NH4+ 40 - 5900 Co++ 3,5
P 62 – 560 Co++ ** 10
K+ 700 – 800 Zn++ 0,5 – 10
Ca++ 120 Cu++ 7
Mg++ 70 – 200 Mn++ 10 – 33
SO4- 7 – 280 Mn++ * 10 (10 – 80)
Na+ 200 Fe++ 0,2
Fontes: AMORIM, 1977; *LIMA, 1953; * * LIMA, 1962
4.3. Temperatura
As leveduras são mesófilas. As temperaturas ótimas para a produção industrial de
etanol situam-se na faixa de 26 a 35ºC mas, não raramente, a temperatura nas destilarias
alcança 38ºC. Á medida que a temperatura aumenta, aumenta a velocidade da fermentação,
mas favorece a contaminação bacteriana, ao mesmo tempo que a levedura fica mais sensível à
toxidez do etanol. Por outro lado, temperaturas elevadas permitem maior perda de etanol por
evaporação em dornas abertas. Tais aspectos justificam o controle da temperatura no processo
industrial.
4.4. pH
As fermentações se desenvolvem numa ampla faixa de valores de pH, sendo adequada
a entre 4 e 5. Os valores de pH dos mostos industriais geralmente se encontram na faixa de 4,5
a 5,5, com boa capacidade tamponante, especialmente os preparados com melaço. No processo
de fermentação com reutilização da levedura, faz-se seu tratamento com ácido sulfúrico em
pH de 2,0 a 3,2, durante aproximadamente uma hora, visando a redução da carga microbiana.
A fermentação alcoólica inicia com valores de pH baixos, finalizando com valores de 3,5 a
4,0. Fermentações conduzidas em meios mais ácidos resultam em maiores rendimentos em
etanol, pelo fato de restringir o crescimento do fermente, com a conseqüente redução da
produção de glicerol, ao mesmo tempo que reduz a contaminação bacteriana. Entretanto,
fermentações alcoólicas desenvolvem-se bem em níveis mais elevados, em substratos de alto
poder tampão, como os melaços, em pH 5,8/5,9. Os caldos de cana fermentam sem correção
da acidez, em pH natural que varia de 5,2 a 6,8. Pelo descrito, a tolerância à acidez é uma
característica importante para as leveduras industriais.
4.5. Inibidores da fermentação
O processo fermentativo pode ser inibido não só pelos seus próprios produtos, como o
etanol, como por diferentes substancias que podem fortuita ou deliberadamente estar presentes
nos mostos. Assim, alguns minerais como potássio e cálcio podem se apresentar em
quantidades excessivas, que acarretam efeitos negativos à fermentação, quando se emprega
elevada proporção de melaço. Recentemente, o alumínio foi identificado como elemento
estressante da levedura, em condições de fermentação industrial, acarretando queda simultânea
da viabilidade e dos teores de trealose da levedura.
A sulfitação do caldo de cana para sua clarificação pode resultar em melaços com
elevados teores de sulfito, que pode acarretar efeitos tóxicos à levedura, comprometendo a
fermentação, bem como aumentar a acidez do álcool obtido. Entretanto, em fermentação com
elevada contaminação bacteriana pode resultar em benefício, porque ele exerce controle sobre
as bactérias.
4.6. Concentração de açúcares
Aumentando-se a concentração de açúcares, aumenta-se a velocidade de fermentação,
a produtividade e, dentro de certos limites, acarreta-se menor crescimento do fermento e
menor formação de glicerol por unidade de substrato processado. Entretanto, elevados teores
de açúcar acarretam um estresse osmótico da levedura, de tal sorte que existe, dependendo do
processo de fermentação, uma faixa de concentração considerada ideal.
4.7. Concentração de inoculo
Maiores concentrações de levedura na dorna permitem fermentações mais rápidas, com
maior produtividade e com maior controle sobre as bactérias contaminantes, alem de restringir
o crescimento da própria levedura. Por outro lado, elevado teor de levedura exige energia de
manutenção maior, isto é, maior consumo de açúcar para manter as células vivas. Como
conseqüência, resulta em maior competição pelos nutrientes do meio, minerais e vitaminas,
diminuindo a viabilidade do fermento. Daí, existir um teor ótimo de levedura na dorna,
dependendo das condições do processo industrial.
Não raro, dependendo das condições do processo, da concentração de nitrogênio
amoniacal no mosto e da taxa de recirculação do fermento, são atingidas concentrações
excessivas de levedura. A utilização de ácido benzóico mostra-se capaz de reduzir o
crescimento excessivo da levedura, ao mesmo tempo que diminui a formação de glicerol e
aumenta o rendimento da fermentação. Entretanto, devido à redução da formação do ácido
succínico pela levedura, esta não exerce ação antagônica às bactérias e, no transcorrer dos
reciclos fermentativos, inviabiliza a utilização pratica do ácido benzóico nas fermentações
correntes.
4.8. Contaminação bacteriana
Desde que a fermentação industrial, pela dimensão do processo não é conduzida em
condições de completa assepsia, a contaminação bacteriana, principalmente de Lactobacillus e
Bacillus, está sempre presente e, dependendo de sua intensidade, compromete o rendimento do
processo fermentativo. As altas temperaturas de fermentação favorecem a contaminação
bacteriana, o aumento do tempo de fermentação e o estresse da levedura. A contaminação
bacteriana associa-se ao aumento da formação de ácido láctico e, embora não haja uma
confirmação definitiva sobre as causas da floculação da levedura, considera-se, na industria,
que essa contaminação é o principal responsável pelo acidente da fermentação alcoólica.
4.9. Antissépticos
No Brasil não é usual esterilizarem-se os mostos nas destilarias de álcool e de
aguardente. Quando se faz a clarificação do caldo por aquecimento, há uma redução dos
microrganismos, mas não é esterilização, pois após a clarificação, o meio é resfriado e
colocado em dornas sem os cuidados necessários para manter um ambiente livre de
microrganismos. As contaminações encontram um caminho aberto. Para controlar o problema
das contaminações, aconselha-se o uso de antissépticos, capazes de criar ambiente favorável
ao desenvolvimento das leveduras e desfavorável a outros microrganismos.
Cada antisséptico atua de uma forma diferente, agindo sobre um ou mais grupos de
microrganismos. Alguns agem favoravelmente às leveduras, ao mesmo tempo que inibem
bactérias e fungos.
Os antissépticos não são largamente usados; há restrições, porque existe possibilidade
de deixarem resíduos nos destilados. Pentaclorofenol foi usado durante alguns anos nas
proporções de 0,01 a 0,05 g por litro de mosto, com bons resultados, porém seu uso hoje é
proibido. O hexaclorofeno em dose de 4mg por litro de mosto contribui para boas
fermentações. Sulfato de cobre e colofônia também são citados na literatura, como bons
antissépiticos. O ácido sulfúrico que se adiciona nos mostos em fermentação, é um
antisséptico
4.10. Antibióticos
Pela mesma razão por que se empregam os antissépiticos, usam-se antibióticos nas
fermentações industriais para produção de etanol. Sua ação esterilizante decorre de suas
propriedades bacteriostáticas. A penicilina é um bom inibidor de contaminações, como o
emprego de 500 a 1000 U.I. por litro de mosto, observando-se apreciável aumento de
rendimento em álcool nos mostos tratados. A aplicação é econômica, não exigindo
modificações nas técnicas e nos aparelhamentos usados; as fermentações são mais puras e
regulares. Pode-se usar também cloranfenicol, tetraciclina e clorotetraciclina. A escolha do
antibiótico depende de seu custo no tratamento.
5. Matérias primas, composição e conservação
Qualquer produto que contenha açúcar ou outro carboidrato, constitui-se em matéria-
prima para obtenção de etanol. Entretanto, para que seja viável economicamente, é preciso
considerar-se seu volume de produção, o rendimento industrial e o custo de fabricação.
Há várias maneiras de classificar as matérias-primas para a produção de etanol, mas
qualquer um dos critérios que se adote deixa algo a desejar. Podem-se classificá-las em
matérias açucaradas, grupando cana, beterraba, melaços, mel-de-abelha e frutas; em matérias
amiláceas e feculentas, grupando amido de grãos, a fécula de raízes e tubérculos; e em
matérias celulósicas, incluindo palhas, madeiras, resíduos agrícolas e resíduos sulfíticos de
fábricas de papel.
Entre as matérias açucaradas, costuma-se distinguir as diretamente fermentescíveis e as
não diretamente fermentescíveis. As primeiras são os monossacarídeos existentes nos sucos de
frutas. Sua importância industrial reside na produção de etanol em bebidas como o vinho e a
cidra. As não diretamente fermentescíveis são os dissacarídeos, que fermentam após uma
hidrólise, à qual se dá o nome de inversão e que se realiza normalmente por ação de enzimas
do agente de fermentação. A sacarose é o representante mais importante dos componentes da
cana de açúcar e dos melaços. O processo de alcoolização é fácil, não exige conhecimentos
profundos e a matéria-prima que se usa nas indústrias nem sempre é pura.
As matérias amiláceas e feculentas fermentam após uma hidrólise, que se chama de
sacarificação, pela qual o amido infermentescível se transforma em açúcar fermentescível. A
alcoolização processa-se através de técnicas industriais mais complexas, em alguns casos, à
semelhança de trabalhos de laboratório.
A massa de matérias celulósicas disponível é vultuosa, mas ainda não oferece, para o
País, condições econômicas para a produção de etanol. O processo de hidrólise, necessário
para sacarificar a celulose é complexo, e o teor de açúcares fermentescíveis obtenível é
inferior ao encontrado nas matérias-primas sacarinas.
A matéria-prima de importância econômica imediata para a produção do etanol
industrial são os melaços e a cana de açúcar; para a preparação de bebidas destiladas, a cana
de açúcar e as matérias amiláceas, particularmente o amido.
5.1. Composição das matérias-primas:
a) Melaços:
Denominam-se melaços os resíduos da fábrica de açúcar que não são mais utilizados
para a separação da sacarose. Eles se originam nas usinas de açúcar, pela centrifugação das
massas cozidas para a separação dos cristais de açúcar.
No Brasil, afora uma pequena percentagem oriunda da fabricação de açúcar
demeraram para a exportação, os melaços provem da fabricação de açúcar cristal branco, para
o consumo direto, após processo de industrialização, no qual clarifica-se o caldo de cana-de-
açúcar. Conforme o tipo de processamento de açúcar, pode-se ter melaço de primeira, mel rico
de primeira, mel pobre de primeira, melaço de segunda, mel rico de segunda, mel final,
também chamado de mel residual ou esgotado. O melaço que sai da usina como resíduo da
turbinagem das massas cozidas para obtenção do açúcar, que vai para a destilaria, qualquer
que seja sua composição, chama-se, no Brasil, mel final. Sua composição é de,
aproximadamente, 20% de água, 62% de açúcares, 8% de cinzas, 3% de materiais
nitrogenados e 7% de outros, como gomas e ácidos. Na fração de açúcares distinguem-se 32%
de sacarose, 14% de dextrose e 16% de levulose.
O mel final obtém-se nas usinas em proporções muito variáveis segundo o processo de
fabricação, excesso de cana de açúcar e outros fatores. Admite-se comumente, uma produção
de 25 a 40 litros por tonelada de cana consumida na indústria, mas essa proporção pode atingir
50-60 litros por fenômenos de estiagem, geadas e outros.
b) Cana-de-açúcar:
O açúcar predominante é a sacarose. Os açucares redutoras compõem-se
primordialmente de glicose e frutose. Esses açúcares se encontram em proporções quase iguais
nas canas imperfeitamente maduras. À medida que avança o amadurecimento, seus teores
diminuem, podendo não ser detectados nas canas perfeitamente maduras. O teor de frutose
diminui primeiro, até desaparecer. Por influência dos fatores que influem na composição da
matéria-prima, a cana-de-açúcar pode conter: 74,5% de água, 14% de açúcares (12,5 de
sacarose, 0,9 de dextrose e 0,6 de frutose), 10% de fibras e o restante dividido entre matérias-
primas, compostos nitrogenados, ceras, pectinas e ácidos.
O caldo obtido pela moagem da cana-de-açúcar encerra entre 78 e 86% de água, 10 e
12% de sacarose, 0,1 e 2% de açúcares redutores, 0,3 e 0,5% de cinzas e entre 0,5 e 1,0% de
compostos nitrogenados. O pH do caldo varia entre 5,2 e 6,8.
A cana-de-açúcar é uma cultura plurianual, com colheita anual. De maneira geral, ela é
economicamente produtiva por três anos consecutivos. Dependendo da região e dos cuidados
agriculturais, esse período pode ser estendido. Admite-se que a média do rendimento agrícola
atinge entre 85 e 100 toneladas por hectare por ano, em grandes culturas e em condições
normais. A tonelagem da primeira colheita é a maior e decresce anualmente, até a reforma
canavial.
A proporção de caldo produzido pela moagem varia de 50 a 100% do peso da cana,
isto é, uma tonelada produz de 500 a 1.000 litros de caldo; comumente admite-se a média de
850 litros. A extração em caldo depende do preparo da cana para a moagem, número de
esmagamentos e porcentagem de embebição usada. Primordialmente depende do
processamento, se para produzir açúcar ou álccol, e do custo do balanço térmico. A embebição
extrai mais sacarose, mas dilui o caldo normal, aumenta o volume em operação e, em
conseqüência, aumenta o gasto de vapor.
c) Milho:
O milho limpo, ventilado, em condições de armazenamento, apresenta-se com 9 a 15%
de água, 59 a 70% de extrativos-não-nitrogenados, 5 a 15% de material protéico, 1,5 a 8,5%
de material celulósico e 1,3 a 4% de cinzas.
d) Milho sacarino:
Durante a vigência do programa de incentivo à produção de álcool, no Brasil, após o
ano de 1979, pensou-se em utilizar como matéria-prima uma variedade de milho com reservas
de açúcares em seu colmo. O teor de sólidos totais do caldo do colmo chega a 18 o Brix, com a
presença de açúcares, sobretudo de sacarose. A redução do estímulo oficial à produção de
etanol paralisou o interesse por maiores estudos dessa matéria-prima.
e) Sorgo sacarino:
Dentre as variedades de sorgo, algumas apresentam um caldo açucarado em seu colmo,
com teores de açúcares semelhantes ao da cana-de-açúcar. Não só possui um alto teor de
açúcares fermentescíveis, como produz alta tonelagem de colmos por hectare, em um período
agrícola inferior ao da cana-de-açúcar. Entretanto o período da colheita é mais curto também,
conduzindo a problemas de utilização industria. A redução do estímulo oficial à produção de
etanol também reduziu o interesse por mais estudos dessa matéria-prima.
f) Mandioca:
As raízes frescas contém de 67 a 75% de água, de 18 a 23% de fécula e o restante
distribuído entre material protéico, celulose, graxas e cinzas. Encontram-se variedades
melhoradas, que acusam teores de amido superiores a 30%.
O volume de álcool produzido por uma tonelada de mandioca é superior ao produzido
por uma tonelada de cana-de-açúcar, porém a produtividade agrícola de mandioca não
compete com a da cana-de-açúcar. Outros fatores, como a maior dificuldade de preparação dos
mostos, e a falta de resíduo combustível, desaconselharam seu uso.
g) Resíduos celulósicos:
A disponibilidade de resíduos celulósicos, representada por palhas, folhas, resíduos de
exploração madeireira e outros, despertaram o interesse para seu uso como matéria-prima para
produção de álcool. Entretanto, fatores como dificuldade de preparação de mosto, presença de
elementos tóxicos nos substratos hidrolisados de celulose, capazes de dificultar a fermentação
alcoólica, somados ao baixo rendimento em açúcares fermentescíveis (2 a 3%) e alto volume
de resíduos da destilação, reduzem, no Brasil, as possibilidades de seu emprego para a
produção de etanol.
h) Outras matérias-primas:
A literatura é rica em informações sobre matérias-primas adequadas para produção de
etanol. Arroz, centeio, cevada, milheto, trigo, batata, batata doce e tupinambo podem produzir
álcool, mas ainda não têm importância econômica no Brasil. A cevada e o arroz são usados
em cervejarias. A batata doce foi experimentada durante a vigência Proálcool.
5.2. Conservação da matéria-prima:
Na indústria faz-se um aprovisionamento de matéria-prima para um período de
operações mais ou menos longo, em depósitos próximos à destilaria. O melaço conserva-se em
reservatórios fechados de chapas de ferro, com capacidade compatível com a produção da
destilaria.
O volume aproximado de armazenamento de melaço calcula-se pela fórmula
V = TCD . MTC. FS, (1.1)
em que V é o volume, em litros; TCD as toneladas de cana moídas por dia; MTC o volume de
melaço em litros, produzido por tonelada decana, variável entre 30 e40; e FS o fator de
segurança, representado por 30 dias de produção no mínimo.
Deve-se colher e moer a cana-de-açúcar o mais rápido possível, sendo ideal cortar e
moer no mesmo dia. Admitem-se até três dias de conservação para as canas colhidas sem
queimar. As que são queimadas antes de colher, para eliminar a palha, têm período de
conservação mais curto. Quanto mais dilatado for o tempo entre corte e moagem, maiores são
os riscos de deterioração física, química, enzimática ou microbiana, que prejudicam a
fermentação futura do caldo, rendimento e qualidade do produto.
O milho pode-se conservar por longo período, para utilizar durante todo o ano. A
produção agrícola restringe-se a um período, mas as indústrias trabalham por muitos meses,
até todo o ano.
Consegue-se a conservação do cereal pelo controle das condições sanitárias e das
condições climáticas. As primeiras relacionam-se com presença de insetos e microrganismos,
que combatem por substâncias que afungentam os insetos, que os matam, e as que matam os
esporos de fungos. Os fatores climáticos controlam-se por dessecação até a umidade máxima
de 15%. O armazenamento faz-se em silos de diversos tipos, que permitem o controle da
umidade e temperatura.
5.3. Preparação dos meios:
As matérias-primas adequadas à fabricação do etanol, fornecem amido, glicose e
mistura de sacarose, glicose e frutose. No Brasil produz-se pequena porção de álcool de milho,
pra bebidas e mínima quantidade de álcool vínico. A quase totalidade do álcool industrial
produz-se com cana-de-açúcar e melaço, que contêm predominância de sacarose em mistura
com dextrose e levulose.
Os mostos , ou seja, os substratos açucarados que se obtêm dessas matérias-primas,
requerem preparação prévia adequada, de acordo com suas características, antes de passarem
aos recipientes de fermentação, ou dornas.
O preparo dos mostos nas destilarias faz-se em dependências que contam com tanques
de medição, balanças, diluidores mecânicos, depósitos de sais minerais e de anticépticos,
aquecedores ou resfriadores, medidores de ácido e outros acessórios.
Preparo dos mostos de melaço: Diluindo-se convenientemente com água, o melaço
constitui o mosto. Entre nós, não se faz diluição com vinhaça para produção de álcool
industrial, recomendando-se essa prática para as fábricas de rum. A diluição faz-se de modo
intermitente ou contínuo, em misturadores especiais. Dos dois tipos, os contínuos são os de
pior desempenho no ajuste das concentrações, pois os melaços têm ar ocluso, diferentes
viscosidades e temperaturas que dificultam seu escoamento uniforme. Apesar disso, são muito
difundidos. As concentrações dos mostos, nas destilarias brasileiras, são comumente expressas
em graus Brix, diluindo-se os melaços para graduação entre 15 e 25ºBrix, com médias de 18-
20ºBrix.
Mostos muito diluídos fermentam mais rapidamente e sujam menos os aparelhos de
destilação, mas exigem maior volume útil de dornas, mais consumo de vapor, maior espaço
nas salas de fermentação, mais mão-de-obra, maior consumo de água de diluição, exigem um
período maior de safra e favorecem as infecções, além de outros inconvenientes. Por outro
lado, os muito concentrados ocasionam maiores perdas em açúcares infermentados, maior
temperatura durante a fermentação, sujam mais os aparelhos de destilação e outros
inconvenientes, ao lado das vantagens de diluírem o período de safra e diminuírem a exigência
em volume de dornas de fermentação.
Preparo do mosto de caldo de cana de açúcar: O caldo que se obtém do
esmagamento das canas nas moendas, misturando com água de embebição, é rico em sacarose
e em açúcares redutores e está convenientemente diluído para sofrer a fermentação alcoólica.
Eventualmente, pode-se diluir mais.
Em instalações mais requintadas, que trabalham o caldo diretamente, faz-se aquecimento,
decantação e filtração do caldo para precipitação e separação de colóides, gomas e materiais
nitrogenados. O caldo nessas condições torna-se um mosto mais limpo, fermenta melhor,
espuma menos e suja menos as colunas de destilação. Resfria-se o caldo e envia-se às dornas.
Esse sistema é de uso limitado no Brasil.
Preparação dos mostos de materiais amiláceos: É necessário sacarificar os
amiláceos (grãos) e feculentos (raízes e tubérculos), porque os agentes de fermentação
alcoólica não possuem enzimas amilolíticas. A sacarificação é o processo de transformação do
amido ou fécula em açúcares fermentescíveis. Realiza-se por via química, biológica ou por
ação direta de enzimas, mas as destilarias comumente usam a via biológica.
A sacarificação faz-se por ação enzimática do malte ou pela ação microbiana de certos
fungos no processo Amilo.
5.4. Sacarificação do malte
Preparo do malte: Malte é um cereal germinado em condições especiais de umidade,
temperatura e aeração. Durante a germinação ocorrem modificações físicas, bioquímicas e
químicas no cereal, causadas por fenômenos vitais. Caracterizam-se, respectivamente, pela
germinação do embrião, secreção de enzimas e transformações que elas ocasionam. Tais como
a solubilização do amido, difusão, absorção e dissolução das substâncias solubilizadas.
Nas cervejarias e fábricas de uísque prepara-se o malte com cevada. Nas destilarias de
álcool usa-se malte do próprio milho. A maltagem, embora seja uma operação complexa,
esquematiza-se como segue.
a) Limpeza e classificação dos grãos em peneiras, ventiladores, aparelhos magnéticos e
classificadores.
b) Maceração, para propiciar adequadas condições de umidade. Procede-se em cubas
próprias, com água limpa a 10-120 C, na proporção de uma parte de grãos para três de
água, renovando-se o líquido a cada 8-12 h e promovendo-se o arejamento da cuba a
cada renovação de água , para ativar a respiração dos grãos e acelerar a germinação. A
maceração a baixa temperatura é mais lenta, mas conduz a uma germinação mais
homogênea; a operação finda-se quando os grãos tiverem absorvido água
correspondente a 40-50% de seu peso, o que se dá em 40-60 h para a cevada e 60-70 h
para o milho.
c) Germinação, que é a operação final, na qual controlam-s permanentemente o
fornecimento de ar, a umidade e a temperatura, de 150 C, aproximadamente. Durante
essa etapa ativa-se uma série de enzimas, das quais a amilofosfatase, a amilopectinase,
a -amilase e a -amilase desempenham papel importante na sacarificação. A maltase
é outra enzima que desdobra a maltose formada em duas moléculas de glicose.
A germinação industrial faz-se em salões próprios ou em germinadores, nos quais faz-se
uma periódica movimentação do cereal, para evitar acúmulo de dióxido de carbono, elevação
de temperatura e dessecação dos grãos.
Interrompe-se a germinação quando as gêmulas dimensões de ¾ do comprimento do grão,
momento que coincide com o máximo poder sacarificante. Daí parte para a preparação do leite
de malte ou para a secagem do material maltado em secadores especiais, para sua conservação
prolongada. O malte verde tem maior poder sacarificante, mas conserva-se mais dificilmente.
Sacarificação: Para que se possa fazer reagir as enzimas sobre o material amiláceo, é
necessário que este se encontre sob forma de goma, ou como se costuma dizer, geleificado.
Pra isso os grãos passam por uma série de operações que inicia por uma pesagem e prossegue
com moagem, hidratação e cozimento.
Do armazenamento encaminha-se a matéria-prima para moinhos, onde é fragmentada
em pedaços de 3-4 mm, evitando-se um maior fracionamento para não dificultar a operação
posterior de cozimento. A seguir, faz-se a hidratação com água acidulada de pH 4,5-5,0, a 55 a
650 C, até a absorção de 40-50%, o que se consegue em 13-15 h. Passa –se o material
hidratado para os cozedores, onde se procede ao máximo de desagregação do produto, na
forma coloidal de goma. Para facilitar a solubilização das matérias protéicas e o cozimento do
amido ou da fécula, opera-se sob pressão de 3 atm, aproximadamente, e em presença de
solução de ácido clorídrico de pH 5,5, com adição de 200-300 litros de água por 100 Kg de
grãos hidratados. O tempo de cozimento, assim como a pressão e a temperatura, varia de
acordo com a natureza do amido, podendo-se estabelecer 3 h como parâmetro indicativo.
Após a obtenção da goma está-se em condições de proceder à sacarificação,
colocando-se em contato com o malte. Pela ação das enzimas amilolíticas dos grãos
germinados produz-se maltose, dissacarídeo diretamente fermentescível e dextrinas, não
fermentescíveis. A relação maltose-dextrinas varia por influência da concentração de amido no
produto que se deseja sacarificar, concentração de enzimas sacarificantes, duração da ação
enzimática, reação do meio e temperatura. Os três primeiros fatores são econômico-limitantes.
A reação do meio favorável é pH 5,5-5,7 e a temperatura mais conveniente para obtenção de
maior porcentagem de maltose situa-se entre 40 e 600 C. Após o cozimento resfria-se a massa,
adicionam-se de 7 a 15% de leite de malte e mantém-se o conjunto sob agitação e temperatura
constantes por 1h, aproximadamente. Eleva-se a temperatura lentamente para 650 C, resfria-se
para 28-300 C, efetua-se a correção do mosto e envia-se às dornas para fermentar.
Sacarificação por ação microbiana: Usam-se nesse processo fungos com propriedades
amilolíticas. Por meio deles, com técnica e assepsia apuradas, transforma-se economicamente
o amido em açúcares fermentescíveis. As espécies que mais usam são Amylomyces rouxii,
Aspergillus oryzae, Chlamydomucor oryzae, Rhizopus japonicus e Mucor delemar.
Comumente se associa o fungo com uma levedura que realize a fermentação alcoólica
dos açúcares, de preferência leveduras puras e selecionadas.
Preparo do inoculo: Prepara-se um meio com 20 g de material amiláceo em 1 litro de
água, autoclava-se a 2 atm por 20 mim, resfria-se e inocula-se com uma suspensão de esporos.
Incuba-se por 3- dias a 35-380 C, obtendo-se um inoculo para 100 mil litros de mosto.
Preparo do mosto: Prepara-se uma goma de amido de maneira semelhante à que se
descreveu e descarrega-se a massa fluida para a autoclave intermediária, onde se adiciona água
até obter-se densidade de 1,06 a 1,08. Esteriliza-se e passa-se às dornas de capacidades
variáveis, providas de agitação mecânica, injeção de água, ar estéril e vapor, termômetros,
manômetros, sistema de refrigeração, funil de inoculação, purgador de dióxido de carbono e
outros acessórios. Resfria-se o mosto e inocula-se com o fungo.
Após 24 h de agitação e injeção de ar, o fungo desenvolveu-se perfeitamente e o mosto
estará sacarificado, tendo o amido se transformado em maltose e glicose. Então, faz-se a
inoculação da levedura à temperatura de 30-320 C.
Após 40 h da inoculação do fungo, tem-se um substrato com 9 a 12% de açúcares, que
se desdobram pela ação da levedura em um tempo total de 72 a 96 h. Após a fermentação,
separa-se o álcool em colunas de destilação especiais, pois o substrato fermentado é muito
espesso.
Em geral as fases do processo fermentativo são:
Preparação dos substratos: As matérias-primas de interesse nacional destinada à fabricação do
álcool fornecem glicose, mistura de sacarose, glicose e levulose, e outras fornecem o amido.
Os substratos açucarados ou mostos que se obtêm dessas matérias-primas requerem uma
preparação prévia adequada, de acordo com suas características para passarem aos recipientes
de fermentação ou dornas.
O preparo dos mostos nas destilarias faz-se em seções que constam de tanques de
medição, balanças, diluidores mecânicos, depósitos de sais minerais e de anti-sépticos,
aquecedores ou refrigerantes, medidores de ácido e outros acessórios.
Preparo de mostos de melaço: Diluindo-se convenientemente com água, o melaço constitui o
mosto. Entre nós, não se faz diluição com vinhaça para produção de álcool industrial,
recomendando-se essa prática para as fábricas de rum. A diluição faz-se de modo intermitente
ou contínuo, em misturadores especiais. Dos dois tipos, os contínuos são os de pior
desempenho no ajuste das concentrações, pois os melaços têm ar acluso, diferentes
viscosidades e temperaturas que dificultam seu escoamento uniforme. Apesar disso, são muito
difundidos. As concentrações dos mostos, nas destilarias brasileiras, são comumente expressas
em graus Brix, diluindo-se os melaços para graduação entre 15 e 25 ºBrix, com médias de 18-
20 ºBrix.
Mostos muito diluídos fermentam mais rapidamente e sujam menos os aparelhos de
destilação, mas exigem maior volume útil de dornas, mais consumo de vapor, maior espaço
nas salas de fermentação, mais mão-de-obra, maior consumo de água de diluição, exigem um
período maior de safra e favorecem as infecções, além de outros inconvenientes. Por outro
lado, os muito concentrados ocasionam maiores perdas em açúcares fermentados, maior
temperatura durante a fermentação, sujam mais os aparelhos de destilação e outros
inconvenientes, ao lado das vantagens de diminuírem o período de safra e diminuírem a
exigência em volume de dornas de fermentação.
Correção dos mostos: Conhecendo-se as propriedades biológicas das leveduras e suas
exigências nutricionais, torna-se simples fazer o tratamento dos mostos para obter
fermentações regulares, homogêneas e puras. Os mostos para obtenção de cerveja não se
corrigem. Para vinho, admite-se a adição de anidrido sulfuroso. Para as fermentações para a
porção de álcool em destilarias, a correção depende da natureza dos mostos. Os substratos de
origem amilácea, pela sua própria preparação, sofrem esterilização e, quanto ao mais,
usualmente se adicionam fosfatos, mais comumente o superfosfato em sua fração solúvel na
proporção de 1g por litro de substrato. Se necessário, corrige-se a acidez com ácido sulfúrico.
Para substrato de melaço, normalmente faz-se apenas a diluição. Em casos especiais,
adicionam-se fosfatos e sais de amônio na proporção de 1g por litro de mosto.
Quando se trabalha com caldo de cana direto, faz-se uma correção mais cuidadosa para
oferecer à levedura condições de nutrição que normalmente não se encontram no caldo.
Juntam-se fosfatos, sais de amônio e vitaminas. Após a correção, os substratos podem ser
inoculados e inicia-se o processo de produção do etanol.
Preparo do inoculo: Nas pequenas cantinas e nas pequenas destilarias de aguardente,
comumente usam-se os microrganismos selvagens, que acompanham os caldos. Nas
instalações de grande capacidade, usam-se leveduras selecionadas com tolerância a altos
teores de etanol e com boa velocidade de fermentação. Usam-se também, em grande escala,
quiçá maior que as leveduras selecionadas, as leveduras de panificação, prensadas e secas.
Quando se parte de tubos de culturas selecionadas, procedentes de instituições
especializadas, prepara-se o inoculo com a inoculação subseqüente de volumes de substrato
em quantidades e concentrações crescentes, na proporção de 1:5 ou 1:10, até atingir o volume
útil de fermentação da indústria. Nesse tipo de preparo do inoculo, ilustrado na figura 1
distingue-se uma etapa de laboratório e outra industrial. Na primeira, parte-se de um tubo de
cultura, inoculam-se 100 ml de um substrato com 5 ºBrix, corrigido e esterilizado. Após o
perfeito desenvolvimento, passa-se para 500 ml a 7 ºBrix, preparado como anteriormente, e
assim por diante, até atingir um volume suficiente para inocular aparelhos de cultura pura na
indústria, em concentrações que não ultrapasse 13 ºBrix. Estes são fermentadores providos de
dispositivos de esterilização, arejamento, inoculação, tomada de amostras, refrigeração,
aquecimento e outros acessórios. São proporcionais ao volume das dornas principais de
fermentação, geralmente fornecendo a elas 10% de seu volume total.
Figura 1 – Esquema da preparação do inóculo
Tão logo se mistura o inoculo ao mosto corrigido, inicia-se o processo de fermentação
alcoólica dos açúcares fermentescíveis, nele contidos. Embora não se possam estabelecer, com
rigidez, os limites de separação entre as fases, pode-se distinguir, numa fermentação alcoólica,
uma fase preliminar, uma fase tumultuosa e uma fase final ou complementar.
A fase preliminar (fase lag) inicia-se no momento do contato do levedo com o mosto.
Caracteriza-se por multiplicação celular intensa, pequena elevação de temperatura e pequeno
desprendimento de dióxido de carbono. Nessa fase, garante-se a produção de grande
quantidade de células de poder-fermento máximo, o que se consegue em temperatura baixa e
mosto convenientemente preparado. Sua duração é de 4 a 6 horas e varia de acordo com o
sistema de fermentação que se usa na destilaria.
A fase tumultuosa caracteriza-se pelo desprendimento volumoso e intenso de dióxido
de carbono, conseqüência da existência de um número suficiente de células para desdobrar os
açúcares fermentescíveis do mosto. A temperatura eleva-se rapidamente, a densidade do
mosto reduz-se e elevam-se a percentagem de álcool e acidez. O substrato agita-se como em
ebulição. Os inconvenientes da elevação exagerada de temperatura corrigem-se com
refrigeração. O desprendimento de dióxido de carbono é evidente. O aspecto da espuma difere
para cada raça de levedura e para cada tipo de substrato. No caldo de cana não-clarificado, é
espessa, viscosa e volumosa. A ponto de transbordar em dornas abertas. Ao contrário das
fermentações de substrato de melaço, não reagem bem á adição de antiespumantes comumente
usados na indústria de álcool. Nos mostos de melaço, com óleo vegetal misturado com ácido
mineral, as espumas cedem com facilidade. A fase tumultuosa ou principal dura de 12 a 16
horas.
A fase complementar, que leva de 4 a 6 horas para se complementar, caracteriza-se
pela diminuição da intensidade do desprendimento do dióxido de carbono, maior tranqüilidade
no liquido e diminuição da temperatura. Nessa fase, a concentração de açúcares chega ao fim.
Embora se note aumento da proporção dos álcoois superiores do começo ao fim da
fermentação alcoólica, acredita-se que, na fase complementar, esse aumento seja mais notável,
por motivos vários.
Gráfico de Consumo e Produção:
6. Verificação prática da pureza das fermentações
A fermentação alcoólica industrial é um processo fermentativo rústico, que certas
vezes se processa em condições tecnicamente adversas. Canas cortadas a muitos dias, secas,
infeccionadas com diversos tipos de microorganismos, mostos sujos de terra, são fatos muito
mais comuns em uma destilaria do que se possa pensar. A rusticidade do processo se deve,
inegavelmente, à capacidade biológica das leveduras, bastanto que se lhe dêem condições de
concentração adequada, nutrientes e alguns desinfetantes, para que o processo se desenvolva
satisfatoriamente. Entretanto, as contaminações apresentam-se com freqüência, prejudicando o
rendimento econômico. Esse inconveniente contorna-se com supervisão constante, para evitar
ou suprimir as infecções. O controle das fermentações faz-se por tópicos, conforme se discute
a seguir.
Tempo de fermentação: Nos processos fermentativos descontínuos, a medida de sua duração
média varia de acordo com a forma como se conta o tempo, se ao entrar o mosto em contato
com o inóculo ou após encher as dornas. O tempo é mais curto em mostos de melaço e de
caldo de cana e mais longos nos mostos de amiláceos. Fixando-se os tempos médios gastos em
uma destilaria, de acordo com os procedimentos técnicos que se adotam, uma alteração para
mais ou para menos, é um sinal de importância relevante na observação da fermentação.
Odor da fermentação : O aroma das fermentações puras é penetrante, ativo, e tende para odor
de frutas maduras. Cheiro ácido, a ranço, ácido sulfídrico e outros, indica irregularidade.
Aspecto da espuma: Embora varie com a natureza do mosto, temperatura e raça da levedura, a
espuma apresenta-se com aspecto típico e característico, nas mesmas condições de
fermentação. Alterações nessas características indicam irregularidade.
Drosófilas: Infalivelmente, quando há infecção acética, aparecem “moscas do vinagre” em
número proporcional à contaminação.
Temperatura: Já se viu que durante as fases da fermentação a temperatura varia. Nota-se que a
temperatura de um mosto aumenta no decorrer do processo, tendo-se que usar dispositivos de
refrigeração para mantê-la nos níveis adequados até o final. Alterações importantes na curva
de temperatura, do início ao final da fermentação, são um indício de possíveis defeitos.
Densidade do mosto: Durante a fermentação a densidade do mosto decresce segundo uma
curva condizente com as fases da fermentação. De sua observação percebem-se as alterações
da marcha fermentativa.
Açúcares no mosto: Consomem-se de acordo com a curva da densidade. A irregularidade no
consumo indica defeitos na fermentação.
Acidez no substrato em fermentação: Do começo ao final da fermentação nota-se um
acréscimo na acidez titulável. Não deve haver grande diferença entre a final e a inicial.
Quando a acidez final for maior que o dobro da inicial é sinal de má fermentação.
7. Importância dos nutrientes
As leveduras, organismos saprófitas, exigem uma fonte de carbono elaborada – glicose
ou outros açúcares – que fornecem a energia química e o esqueleto carbônico de suas
estruturas celulares, constituídas predominantemente de carbono, oxigênio e hidrogênio.
Algumas vitaminas, como tiamina e acido pantotênico, também são exigidas. O meio
deve, igualmente, fornecer nitrogênio, fósforo, enxofre, potássio, magnésio, cálcio, zinco,
manganês, cobre, ferro, cobalto, iodo e outros elementos em quantidades diminutas.
A levedura Saccaromyces cerevisiae utiliza o nitrogênio nas formas amoniacal,
amídica ou amínica, não tendo habilidade metabólica para aproveitar o nitrato e com
pouquíssima ou nenhuma capacidade de utilizar as proteínas do meio.
O fósforo é absorvido na forma de íon H2PO4 - forma predominante em pH 4,5,
enquanto o enxofre pode ser assimilado do sulfato, sulfito ou tiossulfato. A sulfitação do caldo
no processo de fabricação de açúcar, bem como o ácido sulfúrico empregado no tratamento do
fermento, parecem fornecer quantidade suficiente de enxofre para a levedura, pois sua
exigência desse elemento é pequena.
A Tabela 3 apresenta as concentrações dos principais nutrientes minerais para uma boa
fermentação alcoólica. Tais nutrientes podem já estar presentes no mosto, sendo desnecessário
adição. Entretanto, podem ocorrer teores inadequados e deficientes de alguns e concentrações
excessivas de outros (BORZANI, et al., 2001).
Tabela 3 - Concentrações de nutrientes minerais no mosto para se obter adequada
fermentação alcoólica.
Nutrição
Mineral
Concentração
(mg/L)
Nutrição
mineral
Concentração
(mg/L)
NH4+ 40 – 5900 Co2
+ 3.5
P 62 – 560 Co2+** 10
K+ 700 – 800 Zn2+ 0.5 – 10
Ca2+ 120 Cu2
+ 7
Mg2+ 70 – 200 Mn2
+ 10 – 33
SO4- 7 – 280 Mn2
+* 10 (10 – 80)
Na+ 200 Fe2+ 0.2
Fonte: AMORIM,1977, *LIMA,1953, **LIMA, 1962
8. Sistemas de fermentação
Há processos descontínuos e contínuos; os contínuos são relativamente recentes,
embora seu uso industrial tenha se iniciado na década de 1940. Embora tenha-se ensaiado usar
processo de fermentação contínua anteriormente, o interesse pelo seu uso despertou após o
estímulo à produção de etanol decorrente da crise econômica causada pela alta dos preços do
petróleo na década de 1970.
Nos processos descontínuos distinguem-se quatro tipos de fermentação industrial, que
se denominam de sistema de cortes, sistema de reaproveitamento do inóculo (ou de “pé de
cuba”), sistema com culturas puras e sistemas de recuperação de leveduras, também
denominado de reciclagem ou de reciclo de leveduras.
Sistema de cortes. Depois que se faz a primeira fermentação, divide-se o volume de
mosto fermentado por dois recipientes, completa-se os dois e deixa-se fermentar. Um envia-se
para a destilaria e o outro serve para produzir o inóculo (ou “pé”) para mais dois, e assim por
diante.
Sistema de reaproveitamento do inóculo. Após a fermentação deixam-se decantar as
leveduras, retira-se o substrato fermentado para a destilação, trata-se o inóculo precipitado no
fundo da dorna, ao qual se denomina de pé-de-cuba, e se realimenta com novo mosto.
Sistema de cultura pura. Denomina-se também de sistema clássico de fermentação, no
qual parte-se de um tubo de cultura pura para cada ciclo de fermentação, seguindo-se todas as
fases de preparo do inóculo, nas etapas de laboratório e industrial, até às dornas de
fermentação, nas quais se juntam o inóculo e o mosto. É uma técnica trabalhosa, que não se
usa a não ser em trabalhos experimentais. Nesse sistema não ocorre o problema de
substituição de linhagens.
Sistema de recuperação de leveduras. Nesse sistema, posto em prática nos meados da
década de 1930 e amplamente usado no Brasil, após a fermentação passa-se todo o vinho por
centrífugas, nas quais se separa um líquido espesso, com a aparência de um creme, que recebe
a denominação de creme ou de leite de leveduras. Esse leite, que corresponde de 10 a 20% do
volume da dorna, envia-se para purificação em um tanque onde dilui-se com mesmo volume
de água e coloca-se em agitação por 3 a 4h, após o tratamento com ácido sulfúrico até pH 2,2
a 3.2. depois do tratamento envia-se o leite tratado para outra dorna, na qual reinicia-se nova
fermentação após realimentação com novo mosto.
Com o sistema de reaproveitamento de inóculo, por muito tempo usado nas destilarias
de aguardente, e com o sistema de recuperação de células, reduz-se muito o tempo de
fermentação, porque diminui substancialmente a fase inicial. Nesses sistemas coloca-se o
substrato em contato com uma elevada concentração de leveduras (3x109 cél/L, ou mais), que
permite que se entre rapidamente na fase tumultuosa do processo fermentativo, com vantagens
econômicas.
Em cada um desses sistemas variam os métodos de alimentação dos inóculos e de
enchimento das dornas, de acordo com a orientação técnica, disponibilidade de dornas,
processo descontínuo ou contínuo e outros fatores de cada instalação.
9. Fermentação alcoólica contínua
A fermentação contínua, faz-se, em sua forma mais simples, alimentando uma dorna
com fluxo contínuo de meio em uma determinada concentração, retirando-se dela, de forma
contínua, o vinho que se encaminha para a destilação ou para as dornas de espera, onde
termina o processo e daí para a destilaria. A Figura 2 esquematiza alguns sistemas de
fermentação contínua, nos quais as salas de fermentação tradicionais de fermentação
descontínua podem transformar-se.
As modificações nas salas de fermentação das destilarias de álcool iniciaram-se com a
adaptação das instalações de fermentação existentes. Instalaram-se ligações entre as dornas
que trabalhavam de forma intermitente, por carga e descarga, de modo que o mosto em
fermentação repasse da primeira à última da série de recipientes. O mosto em fermentação saía
pela base de uma dorna e entrava lateralmente na seguinte, continuamente até a última, de
onde seguia para a destilaria. A alimentação de mosto fazia-se na primeira ou nas duas
primeira dornas, e a circulação de uma para outra dorna por vasos comunicantes ou por meio
de bombas. Em algumas instalações recolhia-se o mosto fermentado da última dorna em
dornas de espera, onde terminava a redução dos açúcares fermentescíveis e dali conduzia-se
para a destilaria. A recuperação das leveduras fazia-se para a renovação do lêvedo e
reinoculação nas primeiras dornas onde se fazia a entrada de mosto.
Na literatura estrangeira destacam-se os trabalhos iniciais de ALZOLA e MARILLER.
Posteriormente a tecnologia evoluiu, passando-se a construir instalações de
fermentação especialmente projetadas para fermentação contínua. Inicialmente projetaram-se
equipamentos para a fermentação alcoólica de melaços de beterraba e de cana-de-açúcar. Para
o trabalho com cana-de-açúcar, faz-se necessário clarifica-lo.
No Brasil, dois pesquisadores, MATOS e BORZANI, se preocuparam em estudar a
fermentação contínua, principalmente o último, que deu origem a gerações de pesquisadores
na área.
Depois que se estabeleceu o Proálcool, os fabricantes de álcool brasileiros
demonstraram interesse pelos processos contínuos e instalaram algumas destilarias com
aparelhos de fermentação dotados de apenas um fermentador, ao mesmo tempo em que
fizeram-se adaptações em destilarias existentes, providas do sistema convencional de
fermentação descontínua. Dentre as inovações tecnológicas surgiu o processo Biostil, patente
sueco-brasileira, no qual, além da fermentação contínua se conseguiu uma redução do volume
de vinhaça, pois usava-se o resíduo da destilaria dos mostos. Além de processo contínuo, é um
sistema que fermenta mostos com alta pressão osmótica.
Figura 2 – Esquemas de instalações de fermentação por processo contínuo
Os esquemas da Figura 2 representam as instalações de fermentação por sistema
contínuo, como desenvolvidas originalmente:
a) Desenho 1→ Todas a dornas ligadas entre si, como se fora uma única, do fundo de
uma à metade da seguinte. As primeiras recebem a alimentação e as demais operam como de
fermentação final;
b) Desenho 2 → Dornas divididas em dois grupos: dornas ligadas pelo fundo para
fermentação principal e, as demais, pelo fundo de uma e metade da altura da subseqüente, para
a fermentação final;
c) Desenho 3 → Dornas divididas em dois grupos: dornas ligadas pelo fundo e pelo
meio, para fermentação principal e as demais, de espera, para fermentação final.
d) Desenho 4 → Processo Amatos: dois fermentadores principais alimentados por
baixo e um decantador para fermentação final. O processo não é perfeitamente contínuo. Na
realidade, os dois fermentam independentemente e descarregam o vinho para o decantador,
alternadamente, assim que a fermentação no seu corpo estiver terminada. A fermentação é
muito rápida, porque o volume de inóculo ocupa praticamente a metade do volume útil de
cada fermentador. A descarga faz-se intermitentemente para o decantador.
Processo Biostil: Esse projeto, patenteado pelas indústrias Alfa-Laval e hoje
controlado pela Nobel Chematur, foi introduzido no Brasil pela Construtora de Destilarias
Dedini, S/A – CODISTIL. O projeto, representado esquematicamente na Figura 3, além da
continuidade do processo fermentativo, alia a fermentação em meio de alta pressão osmótica.
Com o retorno de vinhaça para auxiliar na diluição do melaço, o processo apresenta uma
vantagem adicional, que é a de reduzir sensivelmente o volume de vinhaça que se obtém da
destilação. O volume reduz-se de 10 litros (número médio geral) de vinhaça por litro de
álcool, para volume da ordem de 2 litros por litro de álcool.
Figura 3 – Esquema de funcionamento do processo Biostil
Em resumo, o processo inicia-se com uma levedura do gênero Schizosaccharomyces,
tolerante a alta pressão osmótica. O inóculo é colocado em contato com o mosto, preparado
com melaço ou xarope de cana-de-açúcar em um único fermentador, provido de agitação e de
uma fraca aeração, para garantir a multiplicação da levedura. Á medida que o processo se
desenvolve, o mosto em fermentação tem sua temperatura continuamente controlada pelo
trocador de calor Tvi. O vinho VI é continuamente centrifugado; o leite de leveduras retorna ao
fermentador único e o vinho deslevedurado Vi encaminha-se à coluna de destilação através do
trocador Tvn, onde se aquece refrigerando a vinhaça VR que vai ao fermentador, no qual dilui o
melaço ou xarope. Na coluna de destilação é retirado o álcool de cabeça Ac e na coluna de
retificação o etanol ET. Na base da coluna de destilação escoa a vinhaça residual VN.
Esse processo, de alto desempenho, não está sendo amplamente usado no Brasil,
porque é mais adequado ao trabalho com meios de melaço e de xarope e, atualmente as
destilarias brasileiras trabalham principalmente com caldo e com mosto misto.
10. Salas de fermentação
Denominam-se salas de fermentação as construções onde se abrigam as dornas abertas
ou fechadas, as centrífugas, os pré-fermentadores, os tanques de tratamento do fermento e
outros equipamentos ligados ao processo de fermentação.
Sua construção se faz segundo preceitos técnicos e de engenharia, variáveis para cada
região, de acordo com as condições de clima, de forma que se obtenha sempre o máximo de
higiene, controle de temperatura, iluminação e ventilação adequadas e escoamento de
resíduos.
Devem-se fazer construções suficientemente amplas para que o equipamento se instale
com espaços livres à volta, permitindo acesso fácil para assepsia, reparos, substituições e
modificações.
Com o aumento da capacidade de produção das destilarias, modificou-se o conceito de
sala de fermentação. Para destilarias que produzem mais de 1.000 m3 de etanol por dia,
projetam-se instalações para trabalhar com dornas fechadas, instaladas a céu aberto.
As construções fechadas abrigam equipamento mais sensível e todo o sistema de
automação, que não se encontra em grande parte das destilarias.
11. Recipientes de fermentação
No Brasil, trabalha-se com dornas abertas e fechadas, construídas de aço-carbono,
cilíndricas, com altura igual a duas vezes o diâmetro, em média.
O controle da temperatura de fermentação faz-se por meio de trocadores de calor de
placas, que eventualmente podem servir como aquecedores do mosto em fermentação.
O volume dos recipientes de fermentação varia; tecnicamente recomenda-se que seja
harmônico com a capacidade dos destiladores. Na prática, considera-se conveniente que
tenham a capacidade de duas a duas vezes e meia a capacidade horária de destilação.
Com base na riqueza alcoólica dos vinhos (7 a 9%), torna-se fácil calcular o volume
total de recipientes de fermentação e o volume de cada um. Este varia em função do sistema
de fermentação que se adota. Para simplificar, admite-se um volume total na proporção de
1:12, isto é, 1 volume de álcool para 12 volumes úteis de dornas. Nos sistemas clássico e de
cortes, a relação é de 1:24. No sistema contínuo calcula-se o volume em função do fluxo
horário de vinho a destilar e da eficiência do processo.
As dornas distribuem-se e assentam-se de forma a permitir o acesso fácil aos registros
e a toda sua volta para reparos, substituições, modificações e higiene.
12. Destilação
A destilação é uma operação pela qual um líquido, por efeito de aquecimento, passa
para a fase gasosa e, em seguida, volta ao estado líquido por meio de resfriamento. Quando se
trata de uma única substância, o líquido destilado tem a mesma composição do líquido
original. Quando se trata da ocorrência conjunta de líquidos imiscíveis, o destilado encerra o
líquido que tem ponto de ebulição mais baixo. No caso de líquidos perfeitamente miscíveis, os
vapores destilados se compõem de uma mistura de vapores dos dois, com predominância
daquele de menos volatilidade. Com uma série de destilações é possível separar os dois
líquidos em estado de pureza, desde que não se forme mistura azeotrópica. Denomina-se
azeotropismo ao fenômeno que ocorre numa mistura de líquidos, em uma determinada
concentração, na qual se formam vapores com todos os componentes, em um ponto de
ebulição inferior ao de qualquer um dos integrantes da mistura. Nessa concentração não é
possível separar os componentes por destilação.
Durante a destilação dos vinhos, para a obtenção do álcool, há a formação de mistura
azeotrópica, que impede a obtenção do etanol puro apenas pela destilação.
Após a fermentação, os meios açucarados passam a denominar-se vinhos, com uma
constituição variável, mas encerrando sempre substâncias gasosas, sólidas e líquidas. As
primeiras representam-se principalmente pelo dióxido de carbono, que se dissolve em pequena
proporção. Os sólidos se fazem presentes pelas células das leveduras alcoólicas, de bactérias
contaminantes, sais minerais, açúcares infermentados e impurezas sólidas em suspensão.
Os líquidos mais importantes são a água e o etanol, em porcentagens que variam de 88
a 93% e 12 a 7%, respectivamente, nos vinhos comuns. Os álcoois amílico, isoamílico,
propílico, butílico, isobutílico, aldeídos, ácidos, furfurol, ésteres e ácidos orgânicos constituem
outra parcela de líquidos de pequena importância em relação ao volume, mas grande efeito na
qualidade dos destilados, sobretudo no caso de aguardentes, nas quais se denominam de
impurezas voláteis. A glicerina também se forma durante a fermentação.
Desse material impuro e heterogêneo separa-se o etanol por destilação, em grau de
pureza e concentração variáveis. Nessa operação geram-se vapores de álcool e água, que
depois de resfriados formam um líquido de concentração superior a do vinho, e isento de
substâncias sólidas.
Em relação à maneira de conduzi-la, a destilação classifica-se em intermitente e
contínua. A primeira realiza-se em alambique e se restringe a pequenas destilarias de
aguardente ou de bebidas alcoólicas de vinhos.
Toda a produção de álcool realiza-se em sistema contínuo. As destilarias de aguardente
que, para serem econômicas, devem trabalhar com produções superiores a 2.000 litros por
hora, operam com aparelhos contínuos.
Há uma diferença entre as colunas de destilação para aguardentes e as para a produção
de flegma industrial, ou seja, o destilado que, a seguir, se submeterá à nova destilação, para
purificação e concentração do álcool. Este se obtém em colunas que se denominam de alto
grau.
As aguardentes são misturas hidroalcoólicas, com uma percentagem de álcool ao redor
de 50%, com aroma e sabor (buquê) característicos, que dependem das impurezas voláteis (já
citadas), que acompanham o destilado e que fazem parte da fração líquida dos vinhos,
juntamente com a água e o etanol. Obtêm-se em colunas de baixo grau.
12.1. Destilação descontínua
Quando se realiza uma destilação intermitente, faz-se uma carga no aparelho, esgota-se
o vinho de seu componente álcool por aquecimento, evaporação, condensação e refrigeração,
descarrega-se o resíduo ou vinhaça, faz-se nova carga, e assim por diante. Esse tipo de
destilação realiza-se em alambiques simples, de um só corpo ou em aparelhos de dois e três
corpos, nos quais gasta-se menos calor, porque recupera-se parte dele fazendo a condensação
dos vapores destilados com o líquido que se destilará na próxima carga e, em conseqüência,
estará preaquecido para nova operação.
Quando se executa uma destilação descontínua, realiza-se uma destilação simples,
vaporizando-se primeiro as substâncias mais voláteis do que a água e o álcool. O primeiro
destilado é uma mistura de água, etanol, bases voláteis, aldeídos e ácidos e denomina-se, na
prática, destilado de cabeça. Depois de sua separação, os vinhos emitem vapores mais ricos
em etanol, com menos quantidade de impurezas voláteis e chamado destilado de coração.
Finalmente, quando já quase se esgotou o etanol do vinho, passam vapores mais
impuros, que se constituem de etanol, água e impurezas menos voláteis, como os álcoois
superiores. É o destilado de cauda.
O destilado que se recolhe como produto final da destilação é uma mistura de produtos
de cabeça, de coração e de cauda, ou apenas destilação de coração, separando-se de 10 a 20%
do total, conforme o destino do destilado.
No Brasil, não se separam cabeças e caudas na produção de aguardente. A aguardente é
um destilado de 50% de álcool em volume, aproximadamente. As primeiras porções do
destilado contém mais de 60% de álcool em volume; à medida que a destilação continua,
enfraquece-se o destilado, que é recolhido quando atinge concentração de 40 a 50%. No vinho
que resta no aparelho de destilação ainda existe uma pequena porção de álcool que se perde
na vinhaça. Para não perdê-la, continua-se a destilar até não haver mais álcool e recolhe-se o
destilado à parte, com a denominação de água fraca. A água-fraca junta-se à carga seguinte
para recuperar-se o álcool que contém. Os aparelhos de dois e três corpos evitam essa perda,
ao mesmo tempo que recuperam calor na operação, como já se explicou. Em outros países, as
técnicas de destilação simples são diferentes. Em alguns casos, destila-se o vinho até eliminar
todo o álcool e redestila-se o líquido de baixa concentração de álcool, separando-se as frações
e recolhendo-se um destilado de alta concentração, com 60% ou mais de álcool, para o preparo
de bebidas, para envelhecimento ou outra finalidade.
12.2. Destilação contínua
Realiza-se em colunas de destilação, fazendo-se a alimentação contínua do aparelho com
vinho, retirando-se continuamente a vinhaça pela base e o destilado no topo.
A separação dos componentes secundários, que se constituem de todas as substâncias
que não o etanol, faz-se pelo topo do aparelho, pela base, ou lateralmente em alturas
determinadas, segundo a natureza das impurezas.
As colunas de destilação constituem-se de gomos cilíndricos superpostos, contendo
separações transversais às quais se dá o nome de pratos ou bandejas. Os gomos e as bandejas
formam como que uma série de aparelhos de destilação simples, superpostos, um destilando
seus vapores para o outro, para cima, através de calotas, e recebendo o líquido residual do
imediatamente superior, descendo por meio de tubos, que recebem a designação de
O aquecimento das colunas faz-se pela base, de forma direta, por injeção de vapor d
´água por meio de tubos perfurados, ou indiretamente por meio de serpentinas ou trocadores
de calor.
O aquecimento das bandejas faz-se pelo calor dos vapores do vinho que ascendem na
coluna. Esses vapores, emitidos por uma mistura de etanol e água, são mais ricos em álcool
que o vinho. Condensando-se no prato imediatamente superior, enriquecem o vinho ali contido
e o aquecem à ebulição, gerando vapores mais ricos, e assim por diante. A temperatura da
coluna diminui da base para o topo, ao mesmo tempo que a riqueza alcoólica aumenta na
mesma direção.
Os vapores que saem na parte superior da coluna dirigem-se para um condensador, no
qual passa vinho frio, continuamente em seu caminho para o topo da coluna de destilação.
Nesse condensador os vapores alcoólicos condensam-se e transferem calor para o vinho. Daí,
a sua denominação de preaquecedor de vinho, ou de "esquenta-vinho". O condensado se
divide em duas partes, uma que volta à coluna e outra que segue para o resfriador,
equipamento da coluna que resfria o destilado por circulação de água. Daí, para fora do
circuito. O retorno de parte do destilado à coluna é denominado de refluxo, retrogradação ou
deflegmação, cuja função é auxiliar a manter vapores ricos em álcool na cabeça da coluna.
Se se faz a alimentação da coluna pelo topo, os vapores que ali se emitem não são muito
concentrados e a coluna é denominada de baixo grau. Se a alimentação faz-se pela altura
média do aparelho, divide-se a coluna em dois troncos: um de esgotamento, abaixo da
alimentação, e outro de concentração, acima da alimentação. A coluna chama-se de alto grau,
os vapores são mais ricos em etanol, e geralmente mais puros.
Numa coluna de destilação, a graduação alcoólica maior ou menor obtém-se em função
do número de pratos superpostos. Um número maior eleva mais a concentração alcoólica dos
vapores.
Numa coluna de baixo grau emitem-se vapores de concentração relativamente baixa, e
normalmente recolhem-se depois de condensados, sob a forma de mistura com as impurezas
voláteis de cabeça. As impurezas de cauda eliminam-se parcialmente pela base, na vinhaça.
Nas colunas de alto grau, normalmente se retiram os produtos de cabeça do
condensador deflegmador, e o destilado, ou flegma, parcialmente purificada, retira-se
lateralmente do tronco de concentração. As impurezas de cauda eliminam-se parcialmente nas
vinhaças, as quais descarregam-se continuamente na base, por meio de sifão. Este, regula a
permanência de líquido na base da coluna, para receber o aquecimento e gerar vapores para
aquecer o vinho na primeira bandeja.
13. Retificação
Da destilação dos vinhos obtém-se o flegma, que é um líquido alcoólico mais rico do que o
líquido que o originou, mas em estado impuro. A retificação é a operação pela qual separa-se o
álcool das impurezas que o acompanham no flegma. Freqüentemente confunde-se retificação
com concentração, porque trabalha-se com flegma de concentração alcoólica média, que se
eleva durante a retificação. Ao mesmo tempo em que se concentra o líquido alcoólico, faz-se
sua purificação.
As impurezas voláteis, mesmo em mínimas quantidades porcentuais causam grande
efeito, comunicando características tais que o álcool não se presta à fabricação de licores,
perfumes e outros usos industriais.
As substâncias impurificantes têm ponto de ebulição inferior ou superior a do álcool e,
segundo essa característica, separam-se como produtos de cabeça ou de cauda. O ponto de
ebulição não é, entretanto, condição suficiente para a separação por destilação fracionada,
porque nos aparelhos de destilação formam-se misturas azeotrópicas com a água e o etanol e
entre as próprias impurezas, de forma que produtos de ponto de ebulição mais alto podem vir a
se constituir em produto de cabeça.
Os autores clássicos do estudo da retificação do álcool etí1ico são Sorel e Barbet, que
atribuíam a separação das impurezas à solubilidade no álcool concentrado e quente. Uma
impureza seria de cabeça, se sua proporção na mistura, em relação à de álcool absoluto (100%
de etanol) do mesmo líquido alcoólico, fosse maior que 1 e seria de cauda se a proporção fosse
menor que 1. Modernamente se explica a retificação pela formação de misturas azeotrópicas.
13.1. Prática da retificação industrial
Atualmente faz-se apenas retificação industrial contínua, em aparelhos que possuem
colunas que se denominam depuradora, destiladora, retificadora e de repasse final. A Figura 4
esquematiza um conjunto de aparelhos para retificação a partir do vinho.
Figura 4 – Esquema de instalação de destilação e desidratação de álcool,
usando benzol como arrastador
Na coluna depuradora A não há um tronco de concentração. É basicamente uma coluna
de baixo grau, com poucos pratos. Obtém-se baixa concentração alcoólica no destilado, com o
máximo de eliminação de produtos de cabeça. De acordo com Barbet, o coeficiente de
solubilidade é sempre maior do que um. Separam-se, nessa coluna aldeídos, ésteres, bases
voláteis e ácidos. Na coluna B, destiladora, obtém-se flegma parcialmente purificado na
coluna A. A coluna destiladora pode também possuir um tronco de esgotamento e um de
concentração, tirando-se o destilado lateralmente, como na coluna A da Figura 5. No topo
separam-se substâncias de cabeça e, com a retrogradação constante, outras impurezas
concentram-se na base, com coeficiente de solubilidade Barbet menor que um.
Figura 5 – Esquema de uma coluna de retificação direta do vinho
Na retificadora (coluna C da Figura 5), o flegma com 40 a 50% de álcool em volume,
aproximadamente, penetra na parte inferior e, com destilações sucessivas em mais de quarenta
bandejas, aumenta a graduação alcoólica até o topo. Com as deflegmações constantes,
acumula-se na base grande quantidade de impurezas de menor volatilidade, as quais se retiram
lateralmente nas faixas de concentração de 40 a 50% e de 55 a 65% de álcool em volume.
Separam-se em um decantador, sob a forma de mistura de diversas substâncias, com o nome
de óleo fúsel, na qual predominam os álcoois amílico e butílico. Não se fazendo a separação
lateral, a concentração eleva-se muito e o produto que era de cauda ascende na coluna,
podendo passar a ser de cabeça. .
Fazendo-se uma retirada lateral na zona de concentração de 90 a 92% de álcool etí1ico
em volume, pode-se separar uma fração de impurezas constituídas por ésteres pesados, como
isovalerianatos e isobutiratos.
Na coluna de repasse final (D na Figura 5), devido à máxima concentração de etanol que
se pode obter por destilação, acumulam-se no topo impurezas de coeficiente de solubilidade
maior que 1. O álcool eh1ico puro retira-se na base como cauda, e as impurezas como cabeças,
no topo. Na prática, pode-se substituir a coluna de repasse final por uma extração lateral no
topo da retificadora, em local correspondente a 4 ou 5 bandejas abaixo da cabeça da coluna.
Não se consegue fazer purificação completa do álcool eh1ico pela retificação, por
influência de vários fatores como, por exemplo, marcha imperfeita da operação, dificuldade de
separar as cabeças por excesso de deflegmação em separar as caudas, variação da temperatura,
pureza das fermentações, oscilações na composição dos vinhos, reações químicas de
esterificação, combinação e decomposição. Para produzir álcool retificado mais puro, usa-se
neutralizar o álcool com solução alcoólica alcalina, evitando-se uma alcalinização excessiva,
que pode conduzir a prejuízos, favorecendo a decomposição de aminas e sais amoniacais.
Na retificação há sempre perdas de álcool, variáveis com diversos fatores, alguns dos
quais retrocitados.
14. Desidratação do etanol
Não se pode, apenas por destilação, obter álcool eb1ico com concentração superior a
97,2% em volume (95,6% em peso), porque, nessa concentração, a mistura de etanol e água é
azeotrópica.
Os processos industriais para desidratação classificam-se em químicos e físicos. Os
primeiros baseiam-se no emprego de substâncias químicas, como óxido de cálcio, acetato de
sódio, carbonato de potássio e outros, que são capazes de absorver a água do etanol retificado
no estado de vapor ou líquido.
Os processos físicos baseiam-se na variação da pressão, destilação de mistura
hiperazeotrópica obtida por processos químicos, absorção de vapores usando corpos sólidos,
atmólise, destilação em presença de um terceiro corpo e uso de absorventes regeneráveis, que
fracionam a mistura azeotrópica pela absorção de água ou de álcool e na separação do etanol
por membranas, denominadas de peneiras moleculares. A maioria das destilarias ainda usa o
processo de arrastamento do álcool em presença de uma terceira substância volátil, motivo
porque permanece a sua descrição relativamente detalhada.
14.1. Processo de desidratação com uso de arrastadores
Nesse processo, introduz-se uma terceira substância capaz de formar mistura azeotrópica
com a água e o etanol, de ponto de ebulição inferior ao da mistura azeotrópica binária.
Adicionando-se a uma mistura homogênea uma terceira substância insolúvel num dos
dois componentes, provoca-se a separação de dois estratos. Adicionando,e benzol à mistura de
água e etanol, separam-se camadas de água-álcool e de benzol-álcool.
Submetendo-se à destilação uma mistura de líquidos mutuamente insolúveis, a
temperatura de ebulição é inferior a dos dois componentes, porque a tensão dos vapores
resultantes é a soma das tensões parciais para qualquer proporção das substâncias.
A mistura de 91,7 partes de benzol e de 8,13 partes de água ferve a 69,25°C, enquanto
que o ponto de ebulição do benzol puro é 80,2°C e o da água 100°C, ao nível do mar.
Enquanto houver ebulição, a temperatura e a composição dos vapores permanecem constantes.
Isso explica porque consegue-se separar a água de uma 1Ístura hidroalcoólica com o auxílio de
um corpo transportador.
Adicionando-se 50% de benzol, em peso, à mistura etanol-água com 95% de benzol em
volume durante a destilação, consegue-se o arraste da mistura ternária benzol-etanol-água
(74,1-18,5-7,4) a 64,85°C, à formação de mistura azeotrópica binária benzol-etanol (67,74-
32,26) a 68,24°C e a destilação do álcool anidro (ou absoluto) a 78,35°C.
Podem-se aconselhar como arrastadores, benzol, ciclohexano, tricloroetileno, formiato de
etila e o cloreto de butila e suas misturas. Os transportadores escolhem - se de acordo com a
facilidade de obtenção, preço, a capacidade de arrastamento de álcool e a facilidade de
recuperação. No Brasil comumente usa-se o benzol como arrastador.
A Figura 4 esquematiza a desidratação com uso de benzol como arrastador. O vinho pré-
aquece no condensador de refluxo V e entra no topo da coluna destiladora A. O flegma passa
lateralmente para a retificadora B e, sob a forma de álcool a 96 % aproximadamente, passa à
coluna C. Aí adiciona-se benzol, criando-se três zonas no interior: uma de mistura ternária
benzol-etanol-água (64,85°C), outra de benzol-etanol (68,24°C) e outra de etanol desidratado
(78,35°C). A mistura ternária passa para o decantador N, através do condensador M. No
decantador N mistura-se com água, separando-se dois estratos. A camada superior, rica em
benzol, retorna ao topo de C; a inferior, rica em etanol, passa à coluna E. Aí, separa-se a
mistura ternária que vai condensar em M.
Na base de E retira-se uma mistura binária água-etanol, que passa à retificador a D, de
onde retorna álcool retificado à coluna C, através do condensador o. Na base de D elimina-se
água. Na base de C recolhe-se álcool desidratado, com aproximadamente 99,9% de álcool em
volume (99,84% em peso).
Atualmente no Brasil o benzol, que é cancerígeno, está sendo gradualmente substituído
pelo ciclohexano. A descrição do processo é semelhante a do benzol, com a formação de
misturas azeotrópicas ternárias e binárias, com diferenças de temperatura de ebulição, mas de
comportamento semelhante quanto às decantações operações de separação.
14.2. Processo de absorvente regenerável
Durante a destilação, introduz-se um líquido ávido de água, que a absorve do álcool. O
absorvente regenera-se por processos físicos, sem grandes perdas.
A primeira destilaria de álcool anidro que se instalou no Brasil (da Société des Sucreries
Brésiliennes, em Piracicaba, Sp, em 1929) trabalhava por esse processo, conhecido
comumente por processo Mariller (nome do inventor), ou processo da glicerina. Usam-se
como absorventes, glicóis, glicerina e solução de carbonato de potássio em glicerol,
absorvente mais enérgico que a glicerina pura. Com essa técnica obtém-se etanol com 99,9 %
e até 100 % de álcool em volume.
A solução glicerinosa de carbonato de potássio prepara-se com técnica especial,
dissolvendo-se o carbonato de potássio em água, juntando-se a glicerina, e depois
desidratando-se a solução sob vácuo, a menos de 170°C.
14.3. Processo de separação por meio de peneiras moleculares
Com esta denominação está sendo introduzida uma técnica de desidratação do álcool
eh1ico retificado, por passagem dos vapores de álcool entre camadas de resinas capazes de
reter as moléculas de água. Esse processo é mais rápido do que os que usam arrastadores ou
substâncias absorventes e mais eficiente. Trata-se de uma patente de Hunt/Phoenix,
introduzida pela Construtora de Destilarias Dedini S/A - Codistil. Em descrição sumária, o
processo de desidratação começa introduzindo-se álcool retificado (Alre) em colunas cheias
com resinas próprias (Figura 6). A resina (zeólito) retém as moléculas de água e deixa passar o
etanol com 99,9% de pureza (Alan). O etanol é introduzido nas colunas de resina, sob a forma
de vapor em alta temperatura. Nas destilarias em que se obtém álcool retificado frio, faz-se seu
aquecimento a 175°C (com vapor a 180°C) em aquecedor vertical tubular, antes de passá-lo
pelas colunas de resina. Aí faz-se a retenção da água, e os vapores alcoólicos, que saem por
baixo, seguem para condensadores e refrigerantes.
Figura 6 – Esquema de desidratação com peneiras moleculares
No Brasil, a produção de álcool é feita em um período determinado do ano e as colunas
de resina ficam paradas por outro período, sujeitas a corrosão. Para evitar isso as primeiras
colunas foram construídas de aço inoxidável, ao contrário dm detentores da patente, que
empregam aço carbono, de custo menor.
Nos Estados Unidos são empregadas em destilarias de álcool de milho, normalmente
menos impuro do que o de cana-de-açúcar, e produzido continuamente durante todo o ano,
com menos risco de corrosão.
Para contornar esse inconveniente, a Codistil passou a construir as colunas com aço
carbono, que na entressafra são secas e cheias com nitrogênio, gás inerte, que evita a corrosão.
A utilização de aço carbono reduz em muito o preço do equipamento e, em
conseqüência, o custo do etanol.
Após a safra as colunas mantém-se cheias com a a resina. Ela tem longa duração e são
pequenas as perdas durante o processo. Nos Estados Unidos sua duração é acima de 8 anos.
No Brasil ainda não se tem dados suficientes, mas é possível afirmar que será longa também.
Numa usina que já adotou essa técnica, a perda atingiu 1%, aproximadamente. Para uma
instalação que produz 600 m3 de álcool diariamente, a reposição de resina na safra foi 1
tonelada, para uma carga inicial de 115 toneladas.
O processo de desidratação, com uso de peneiras moleculares, traz a vantagem de
produzir álcool anidro sem resíduos de benzol.
15. Dados da produção de açúcar e de álcool.
O gráfico 1 mostra a evolução da produção a partir de 1975. Até 1985, a produção de
álcool cresceu consideravelmente, impulsionada pelo Pro-Álcool, enquanto que a de açúcar
estacionou. A queda do preço do petróleo, em meados da década de 80, levou à estagnação da
produção de álcool combustível, somente rompida a partir dos primeiros anos noventa, quando
também cresceu a produção de açúcar, efeitos aparentemente relacionados com a fase
ascendente do Plano Real.
Os dados de produção estão em unidades de anidro equivalente, reduzindo-se o álcool
hidratado pelo fator 0,93 correspondente ao teor alcoólico médio do álcool combustível. A
coexistência dos dois tipos será analisada no item que trata do motor a álcool.
Gráfico 1 – Produção de cana, açúcar e álcool.
A evolução da produção não foi meramente quantitativa, pois os indicadores de
produtividade, vistos no gráfico 2, mostram expressivos ganhos de eficiência.
Gráfico 2 – Produtividade.
Os ganhos de produtividade refletem-se no custo de produção, mostrado no gráfico 3,
elaborado a partir de dados obtidos em relatório da UNICA.
Gráfico 3 – Evolução do custo de produção do álcool combustível.
O principal objetivo deste estudo é a avaliação de limites de produtividade, a começar
pela produtividade em t.ART/t cana, função do trato agrícola (por sua vez, função dos preços
da cana, dos insumos, da demanda de álcool, etc...), da variedade de cana utilizada e da
disponibilidade de água, medida aqui pela precipitação pluvial de cada ano, pois a irrigação
não é prática corrente no Setor. Na tentativa de avaliar, ainda que grosseiramente, o efeito da
disponibilidade de água, elaborou-se o gráfico 3 que retrata as variações de quantidade de
chuvas e as correspondentes variações de teor de ART (no ano seguinte).
Gráfico 4 – Produtividade em ART versus disponibilidade de água.
Observa-se razoável concordância entre os extremos de chuva e os de produtividade
em ART, parecendo que as exceções, notadamente as 77/78, 80/81 e 93/94, em que os
indicadores variaram em sentidos opostos, são explicáveis pelas variações excepcionais da
demanda de álcool verificadas nesses períodos.
Gráfico 5.
A disponibilidade de água afeta a produtividade da lavoura na forma mostrada no
gráfico 4, vendo-se que essa correlação é mais fraca do que a da produtividade em ART
(gráfico 3). A falta de correlação clara entre a disponibilidade de água e a produtividade da
lavoura dificulta a projeção desta produtividade segundo a metodologia descrita em Nota
Técnica anterior. No caso, o ajuste dos dados à equação diferencial logística apresentou
coeficiente de correlação sofrível, como mostra o gráfico 5.
Gráfico 6.
Produtividade da lavoura: Com base no ajuste mostrado, estimou-se em 120 t / ha.ano a
produtividade-limite da lavoura de cana, havendo, pois, espaço para ganhos neste parâmetro.
Todavia, a inspeção da curva de produtividade, vista no gráfico 6, onde a equação escrita na
legenda corresponde à curva ajustada, não coincide com a que seria esperada (logística),
sugerindo que os fatores externos ao sistema, principalmente os estímulos ao uso do álcool
combustível, são fortes determinantes da produtividade, pois condicionam a renovação da
lavoura e o uso de fertilizantes e de defensivos. Os três patamares vistos no gráfico
correspondem respectivamente à introdução da mistura gasolina-álcool anidro (1975), à
entrada do álcool hidratado (1980) e ao aumento do teor de anidro na mistura com a gasolina
(1988).
Gráfico 7.
Produtividade industrial: A produtividade industrial deveria partir da massa de ART/t cana
necessária para obter-se uma unidade de álcool anidro (m3). Entretanto, fomos informados de
que o teor de ART tem sido calculado, na compra de cana, através da quantidade de açúcar ou
de álcool produzida a partir de 1 t de cana, ou seja, o teor de ART não é medido diretamente.
Com esta limitação, preferiu-se calcular o volume de álcool correspondente a 1 t de
cana.
Gráfico 8 – Evolução da produtividade industrial.
A análise sugere haver espaço para o crescimento da produtividade industrial, pois o
valor máximo previsto (gráfico 7) é de cerca de 113 L/t cana, enquanto que o valor alcançado
em 1999 é de 75 l/t. Estudo recente da UNICA (União das Indústrias Canavieiras de S. Paulo)
sobre o potencial de co-geração menciona a produtividade de 83 L/t. Possíveis ganhos viriam,
a nosso ver, da irrigação da lavoura e da melhor extração dos ART. Todavia, não
conhecemos estudos de viabilidade econômica dos aperfeiçoamentos possíveis. Uma fonte do
Setor menciona, como empecilho à irrigação, a taxação da água para fins industriais,
recentemente introduzida no Brasil.
16. Conclusão
Com todos os dados pesquisados podemos verifcar que a produção de álcool
combustível apresentou considerável aumento, acompanhado de importantes ganhos de
produtividade. O estudo mostra que o Setor tem respondido positivamente aos estímulos
externos, tanto os governamentais, agora escassos, como os provenientes do mercado de
combustíveis. O custo de produção tem diminuído sistematicamente, fato marcante no
mercado de energia, no qual quase todos os custos são crescentes.
O estudo mostra haver ainda espaço para o aumento da produtividade da lavoura e da
indústria que poderá fazer baixar ainda mais o custo. Acreditamos que a definição de uma
política energética clara e permanente, que leve em consideração os efeitos do uso do álcool
sobre a geração de empregos, o balanço de comércio exterior, o desenvolvimento tecnológico,
o abatimento do carbono atmosférico e a possibilidade da co-geração, seja suficiente para
firmar a posição do álcool na matriz energética brasileira.
A capacitação desenvolvida no Brasil para produzir, distribuir e entender os impactos
do uso do etanol na economia é hoje admirada em todo o mundo.
Grandes empresas e governos estrangeiros se debruçam em estudos sobre o etanol para
tentar viabilizar a sua produção em outros países.
O Brasil tem interesse estratégico na abertura de novos mercados para o etanol, na
disseminação do seu uso como combustível, e na transferência remunerada de sua tecnologia.
Isso porque o etanol é a única alternativa viável para substituir parcialmente derivados de
petróleo nas próximas décadas, considerando a aceitabilidade pelo consumidor e aspectos
estratégicos.
17. Referências Bibliográficas
http://www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab99/alcool/fermentacao.htm, acesso em 15
de novembro de 2005.
http://ecen.com/eee34/limites_alcool.htm, acesso em 30 de outubro de 2005.
www.bndes.gov.br/conhecimento/ seminario/alcool_discussao.pdf, acesso em 30 de outubro de 2005.
http://www.ufv.br/dbg/trab2002/MELHOR/MHR004.htm, acesso em 30 de outubro de 2005.
http://hiq.aga.com.br/international/web/lg/br/likelgspgbr.nsf/DocByAlias/anal_gaschrom,
acesso em 15 de novembro de 2005.
BORZANI, et al. Biotecnologia Industrial 1ª edição. Vol.3. Editora Edgard Blucher LTDA.
São Paulo. SP páginas 1- 39.
CECCHI, H. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2ª edição revisada.
Editora Unicamp. Campinas SP. Páginas 164-167.
![PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DA ... - Revista Realize · produção de fontes alternativas de energia [ROSA, 2010], como a produção de etanol a partir da biomassa vegetal. A busca](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5c35676909d3f2f8288cb856/producao-de-etanol-a-partir-da-revista-producao-de-fontes-alternativas.jpg)
