INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE NUTRIENTES NA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DO CALDO DE SORGO SACARINO (Sorghum bicolor L.Moench) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO

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1 INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE NUTRIENTES NA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DO CALDO DE SORGO SACARINO (Sorghum bicolor L.Moench) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO 1 Isadora Kaline Camelo Pires de Oliveira Galdino, 2 Humberto Silva, 3 Flávio Luiz Honorato da Silva RESUMO - O sorgo é uma planta pertencente à família Graminae/Poaceae, cujo nome científico é Sorghum bicolor L. Moench. Não necessita de muita água para se desenvolver sendo cultivado em todo o mundo. O objetivo desse trabalho foi estudar a qualidade do caldo do sorgo sacarino para a fermentação alcoólica, efetuando a suplementação de nutrientes no mosto para maior eficiência do processo fermentativo e analisar, após a fermentação do caldo, a qualidade do álcool etílico hidratado produzido. Foi utilizado o caldo dos colmos do sorgo, que após caracterização físicoquímica inicial foi suplementado com sais nitrogênio e fósforo. Antes da suplementação de nutrientes foi realizado um planejamento experimental fatorial 2 2 no qual foram determinados os níveis para cada variável. A fermentação alcoólica foi realizada em béqueres de 1L, onde foi inoculada a levedura (Saccharomyces cerevisiae). Após a fermentação foram analisadas as concentrações de ºBrix, ART, o ph, acidez total, acidez volátil e acidez fixa, teor alcoólico do fermentado, rendimento e produtividade. O fermentado de sorgo foi destilado em um alambique com uma coluna de destilação fracionada. O álcool etílico hidratado carburante produzido foi analisado quanto ao teor alcoólico, acidez total, ph, resíduo por evaporação, condutividade elétrica, cor e aspecto. O caldo do sorgo sacarino apresenta ART e ºBrix inicial de 12,22 á 17,10% e 10% respectivamente. Após a adição de nutrientes esse valor variou de 11 a 18,5%. O teor alcoólico do fermentado oscilou entre 4,5 e 5,2 ºGL. Unitermos: Sorgo sacarino, suplementação de nutrientes, álcool etílico hidratado carburante. INFLUENCE OF ADDITION OF NUTRIENTS ON ALCOHOLIC FERMENTATION OF JUICE SORGHUM SCCAHARINE (Sorghum bicolor L.Moench) TO PRODUCTION OF ETHANOL ABSTRAT - Sorghum is a plant belonging to the family Graminae / Poaceae, whose scientific name is Sorghum bicolor L. Moench. Does not need much water to grow is cultivated worldwide. The aim of this work was to study the quality of the juice of sweet sorghum for alcohol fermentation, making supplementation of nutrients in the wort for greater efficiency of the fermentation process and analyze after the fermentation broth, the quality of hydrated ethanol produced. We used the juice of the stalks of sorghum, which after initial physicochemical characterization was supplemented with nitrogen and phosphorus salts. Before supplementation of nutrients was made a factorial design in which 22 levels were determined for each variable. Fermentation was performed in 1 L beakers, which were inoculated with yeast (Saccharomyces cerevisiae). After fermentation were analyzed concentrations of Brix, ART, ph, total acidity, volatile acidity and fixed acidity, alcohol content of fermented, yield and productivity. The fermented sorghum was distilled in an alembic with a fractional distillation column. The hydrated ethanol fuel produced was analyzed for alcohol content, total acidity, ph, residue by evaporation, electrical conductivity, color and appearance. The juice of sweet sorghum presents ART and º 1 Bióloga, especialista em análises clínicas, Graduanda em Farmácia Generalista pela UEPB, Departamento de Farmácia Campina Grande PB Brasil isadorakaline@gmail.com 2 Professor Doutor em Agronomia vinculado ao Departamento de Biologia, UEPB Campina Grande PB Brasil humbertoecologia@bol.com.br; 3 Professor Doutor em Engenharia de Alimentos vinculado ao Departamento de Engenharia Química, UFPB - Campina Grande PB Brasil flhs@yahoo.com.br

2 Brix will initial 17.10% and 10% respectively. After the addition of nutrients that value ranged from 11 to 18.5%. The alcohol content of fermented ranged between 4.5 and 5.2 º GL. Uniterms: Sorghum saccharine, nutrient supplementation, hydrated ethanol fuel. INTRODUÇÃO O sorgo é uma planta pertencente à família Gramineae/Poaceae, cujo nome cientifico é Sorghum bicolor L. Moench. Esse cereal é um produto da intervenção do homem, que domesticou a espécie, e ao longo das gerações, vem transformando-o para satisfazer suas necessidades. (Subramanian & Meta, 2000). O sorgo, apesar de ser uma cultura muito antiga, somente a partir do fim do século XIX é que teve grande desenvolvimento em muitas regiões agrícolas do mundo. O Brasil é responsável por 3,2%, sendo a região Centro-Oeste produtora de 67,8%. A produtividade nacional esta estimada em dois milhões de toneladas e a comercialização é tranquila, porque o preço é mais baixo já que o seu custo de produção é menor. (Conab, 2009). Embora a região Nordeste não seja grande produtora de sorgo sacarino, quando comparada à produção nacional, pode-se afirmar que é uma excelente cultura para a região, haja vista suas características de tolerância à seca, sendo promissora para as condições do Nordeste semi-árido, onde, cerca de 80 milhões de hectares, a precipitação pluviométrica situa-se entre 100 e 1000 milímetros anuais. As pesquisas sobre esta cultura nesta região têm sido intensificadas, abrangendo um amplo programa sobre diversas práticas fitotécnicas e introdução de cultivares. (Embrapa/Cnpms,2004). A cana-de-açúcar se desenvolve bem no trópico úmido, apresentando rendimentos altos em açúcares por área cultivada. O sorgo sacarino se assemelha à cana-de-açúcar, uma vez que o armazenamento de açúcares se localiza nos colmos, além de fornecer bagaço para geração de vapor para a operação industrial. Entretanto, ele difere de maneira acentuada da cana-de-açúcar pelo fato de ser cultivado a partir de sementes e apresentar um ciclo vegetativo bem mais curto, de 120 a 130 dias. (Texeira, 1997). O sorgo sacarino pode ser uma alternativa técnica e economicamente viável para produção de álcool etílico hidratado, pois o mesmo apresenta características bem semelhantes à cana-deaçúcar. O caldo do sorgo sacarino apresenta ºBrix entre 15-21% e açúcares redutores totais entre 13 20% enquanto o caldo da cana de açúcar possui ºBrix entre 18 21% e açúcares redutores totais entre 16 20% (Embrapa/Cnpms, 2004). O presente trabalho teve como objetivo estudar a qualidade do caldo do sorgo sacarino para a fermentação alcoólica, efetuando a suplementação de nutrientes no mosto para maior eficiência do processo fermentativo e analisar, após a fermentação do caldo, a qualidade do álcool etílico hidratado produzido. MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados os colmos do sorgo sacarino (Sorghum bicolor (Moench)) CV I PA colhidos no município de Remígio PB, a 137Km de João Pessoa. O microrganismo utilizado no processo fermentativo foi a Saccharomyces cerevisiae levedura comercial de panificação da marca Fleischamnn, 70% de umidade, adquirida no comércio de Campina Grande-PB. O caldo foi extraído numa moenda de um terno, posteriormente filtrado em tecido de algodão e armazenado em garrafas de politereftalato de etila (PET). Em seguida, realizou-se a clarificação com o uso de uma solução de gelatina a 10% (comercial, incolor e inodora), numa proporção de 5ml/L de caldo. Após quatro horas o caldo clarificado foi filtrado para eliminar a pectina que floculou com a gelatina.

3 Para o estudo da otimização da fermentação e análise da qualidade da aguardente, o caldo foi suplementado com sais de dois nutrientes: nitrogênio, fósforo. Esses dois nutrientes foram adicionados ao suco dos colmos nas formas de fosfato de potássio, e sulfato de amônio, nas concentrações de 2 a 6g/100mL e 5 a 10g/100mL respectivamente. A partir do valor do ph do caldo de sorgo, foi feita a correção para facilitar a ação da levedura utilizada no processo fermentativo, utilizando-se ácido sulfúrico (H 2 SO 4) concentrado, sendo o mesmo adicionado por gotejamento, até que o potencial hidrogeniônico (ph) atingisse a faixa de 4,0 à 4,5. Para iniciar a fermentação alcoólica, foi inoculada no mosto a levedura comercial (Saccharomyces cerevisiae) na concentração de 10 g/l de mosto. Foram retiradas amostras iniciais e finais do mosto para análise de açúcares redutores totais (ART), ph e % de acidez total (por titulação), acidez fixa, acidez volátil e ºBrix (sólidos solúveis totais). Ao final do processo fermentativo também foi analisado o teor alcoólico. As etapas da fermentação alcoólica foram realizadas em reatores simples (béquer de plástico de 1L). Posteriormente fez-se a centrifugação, com a finalidade de retirar os resíduos remanescentes da fermentação, e o engarrafamento do fermentado produzido em garrafas de PET de 2L. Em seguida o fermentado foi encaminhado para o processo de pasteurização, visando à eliminação de microrganismos indesejáveis. A mesma ocorreu durante 30 minutos, e a água estava previamente aquecida a uma temperatura de 65ºC. Em continuação procedeu-se o resfriamento com água corrente diretamente nas garrafas PET. Ao final do processo fermentativo foram tomadas amostras do fermentado para se avaliarem: concentração de ART, ºBrix, acidez fixa, acidez volátil, acidez total e teor alcoólico. O planejamento experimental fatorial 2 2, teve o objetivo de fazer um estudo mais abrangente da influência das variáveis sobre o processo de maneira mais organizada em quantidade mínima de experimentos. Foram determinados os níveis (concentração de nutrientes) para cada variável, e com isso foram realizados os ensaios, registrando-se as respostas observadas em todas as possíveis combinações. As listagens dessas combinações são chamadas de Matriz de planejamento (Barros Neto et al. 1995), as quais encontram-se nas Tabelas 1 e 2. A matriz de planejamento fatorial 2 2 totalizou em 8 experimentos, sendo 4 ensaios distintos e mais 4 no ponto central que são idênticos com a finalidade de verificar a reprodução dos ensaios (verificação dos erros). Tabela 1 - Níveis codificados e reais das variáveis de entrada Nitrogênio 5g/100mL Fósforo 2g/100mL 7g/100mL 10g/100mL 4g/100mL 6g/100mL Tabela 2 Condições dos experimentos realizados. Matriz 22 Experimento Nitrogênio Fósforo

4 A destilação do fermentado de sorgo foi realizada em um alambique de cobre (adaptado para destilações com concentração da solução hidroalcoólica acima de 80º GL), com capacidade de 20 litros úteis chapa 18, rebatido, polido e envernizado, blindado em solda de cobre e solda neutra, coluna modelo deflegmador, termômetro, flanges, tampão em bronze e uma serpentina de resfriamento em cobre adaptada a uma caixa de cobre polida e rebatida Colocaram-se dezesseis litros do fermentado de sorgo no alambique, controlou-se a temperatura no fundo do taxo em 100ºC e a temperatura na coluna de destilação em 62ºC. A partir daí os vapores hidroalcoólicos começam a ascender através do capitel do alambique, indo até o sistema de condensação. Esses vapores ao chegarem até o condensador da serpentina resfriaram-se até atingir a temperatura média de 25ºC, formando uma solução hidroalcoólica e sendo coletado em proveta de 100 ml. O destilado (etanol) foi caracterizado (teor alcoólico, acidez total, condutividade elétrica, ph e resíduo por evaporação máxima) e comparados como as especificações estabelecidas para comercialização do Álcool Etílico Hidratado Combustível (AEHC) e álcool etílico hidratado para fins de uso na alcoolquímica, alimentos (extrafino) (Portaria Nº2, De 16 De Janeiro De 2002 Da ANP). RESULTADOS E DISCUSSÃO Caracterização físico-química do caldo do sorgo in natura Na Tabela 3 encontram-se os resultados da caracterização físico-química do caldo do sorgo sacarino in natura. Tabela 3: Caracterização físico-química do caldo do sorgo in natura Ac. Total Ac. fixa Ac. Experimentos Níveis ºBrix (%) Temperatura (ºC) ph ART (%) (g/100ml acético) g/100ml acético) Volátil g/100ml acético) -1 (N2) ,63 15,64 0,18 0,30 0, (P2) ,65 16,61 0,18 0,30 0,12 +1 (N2) ,65 13,70 0,18 0,30 0, (P2) ,67 13,70 0,18 0,24 0,06-1 (N2) ,80 15,64 0,18 0,30 0, (P2) ,85 16,62 0,18 0,24 0,06 +1 (N2) ,59 16,62 0,15 0,24 0, (P2) ,57 16,42 0,15 0,24 0,09 0 (N2) ,10 13,20 0,21 0,18 0, (P2) ,20 12,22 0,21 0,24 0,03 0 (N2) ,58 13,40 0,18 0,24 0, (P2) ,63 12,70 0,15 0,18 0,03 0 (N2) ,62 15,15 0,18 0,30 0, (P2) ,62 14,66 0,18 0,30 0, (N2) ,93 17,10 0,18 0,30 0,12 0 (P2) ,97 15,15 0,18 0,24 0,06

5 Observa-se na Tabela 3 que o ºBrix do sorgo in natura é 10%. Segundo Macedo (1993) um mosto com concentração baixa de ºBrix favorece o crescimento celular das leveduras por sua maior concentração de oxigênio. E um teor elevado de brix pode inibir a fermentação. O mesmo recomenda que o teor ideal de º Brix para uma fermentação seja entre 11% e 13% de SST (Sólidos Solúveis Totais). Verifica-se na referida tabela, com relação ao ph do caldo que houve uma variação entre 5,10 e 5,97 sendo necessária uma correção do mesmo, visto que as leveduras se desenvolvem em um meio com ph entre 3,8 e 4,5. Esta acidez ideal além de propiciar um ambiente adequado às leveduras inibi o desenvolvimento de bactérias contaminantes (Macedo, 1993). Pela mesma tabela observa-se que os valores de ART estão entre 12,22% e 17,10%. Estes dados concordam com os citados na literatura que apresenta variações de ART entre 13% - 21% (Embrapa/Cnpms, 2004). Comparando-se os resultados deste trabalho com os apresentados por Teixeira (1997), ou seja, ART 9,71%, aufere-se que possivelmente as condições climáticas tenham sido mais favoráveis para esse ensaio, obtendo-se ART entre 12,22 e 17,10. Caracterização físico-químico do caldo antes da fermentação Para otimizar o processo fermentativo corrigiu-se o ph e adicionou-se nutrientes ao mosto. A caracterização físico-química do mosto após a adição de nutrientes e correção do ph se encontra na Tabela 4. Após a adição de nutrientes o º Brix variou entre 11% e 19%, isto porque o ºBrix mede os sólidos totais que estão dissolvidos no mosto, ou seja, mede os açúcares dissolvidos contidos no mosto e também os sais. Antes de se iniciar a fermentação a temperatura foi aumentada para 26ºC, para proporcionar um meio mais adequado para o desenvolvimento das leveduras, visto que as temperaturas ótimas para produção de etanol situam-se na faixa de 26-35ºC (Lima, 2001). Os valores de ph após a correção e adição de nutrientes variou entre 4,3 e 4,47. Estes valores são também indicados por Lima (2001), afirmando que o ph deve situa-se entre 4 e 5. Macedo (1993) afirma que as leveduras são microorganismos acidófilos, se desenvolvendo bem em um meio com ph entre 3,8 e 4,5. Em virtude da diminuição do ph, devido à correção, houve um aumento da acidez em todos os tratamentos, o que já era esperado. Tabela 4 caracterização físico-química do mosto após a adição de nutrientes e correção do ph. Ac. Volátil g/100ml Ac. Total Ac. Fixa Experimentos Niveis ºBrix (%) Temperatura (ºC) ph (g/100ml acético) g/100ml acético) acético) -1 (N2) 16,0 26 4,44 0,96 0,57 0, (P2) 12,0 26 4,47 1,80 1,08 0,72 +1 (N2) 18,0 26 4,30 0,69 0,41 0, (P2) 11,0 26 4,41 1,26 0,75 0,50-1 (N2) 18,5 26 4,40 0,96 0,57 0, (P2) 14,0 26 4,44 1,56 0,93 0,62 +1 (N2) 19,0 26 4,46 0,90 0,54 0, (P2) 11,0 26 4,46 1,35 1,35 4,80 0 (N2) 15,0 26 4,50 0,72 0,43 0, (P2) 11,5 26 4,45 1,23 0,73 0, (N2) 16,0 26 4,41 0,75 0,45 0,30

6 7 8 0 (P2) 11,5 26 4,43 1,92 1,15 0,76 0 (N2) 16,0 26 4,49 0,93 0,55 0,37 0 (P2) 12,0 26 4,49 3,00 1,80 1,20 0 (N2) 17,0 26 4,44 0,99 0,59 0,39 0 (P2) 13,0 26 4,39 2,55 1,53 1,02 Experimentos Caracterização físico-químico ao final do processo fermentativo Na Tabela 5, encontram-se os resultados relativos à caracterização físico-química ao final da fermentação. É possível observar na Tabela 5 que o ºBrix variou entre 5% e 13,5%, isto ocorreu devido à quantidade de sais adicionados ao mosto antes da fermentação, provavelmente parte desses sais não foram consumidos pela levedura durante a fermentação porque a quantidade de sais adicionado tenha sido superior a capacidade de assimilação. Aquarone (1993) afirma que para um bom processo fermentativo o ºBrix no final da fermentação deve ser zero ou próximo de zero, discordando dos resultados obtidos neste trabalho. Observa-se ainda que a temperatura final do fermentado variou entre 25ºC e 28ºC. Verificase em Lima (2001) que durante o processo fermentativo a temperatura aumenta podendo chegar ate 35ºC. Observou-se que neste processo fermentativo a temperatura atingiu o máximo de 28ºC. Esta variação na temperatura ocorreu provavelmente em virtude das oscilações verificadas na sala de fermentação, que não era climatizada. Tabela 5. Caracterização físico-químico ao final do processo fermentativo Ac. Volátil g/100ml Niveis ºBrix (%) Temperatura (ºC) ph ART (%) Ac. Total (g/100ml acético) Ac. Fixa g/100ml acético) acético) Etanol (GLº) -1 (N2) 9,0 26 3,56 0,19 0,84 1,20 0,36 5,2 +1 (P2) 5,5 26 3,89 0,28 1,50 1,44 0,06 5,2 +1 (N2) 12,5 26 4,12 0,65 1,20 1,80 0,60 4,8-1 (P2) 5,0 26 4,34 1,06 1,32 1,38 0,06 4,8-1 (N2) 12,0 25 4,34 1,61 1,02 2,04 1,02 4,8 +1 (P2) 7,0 25 4,61 1,29 3,39 3,60 0,21 4,8 +1 (N2) 13,5 25 3,54 0,75 1,20 2,22 1,02 4,5-1 (P2) 8,0 26 4,30 0,25 3,30 3,12 0,18 5,2 0 (N2) 11,0 28 4,08 0,19 0,78 1,44 0,66 5,2 0 (P2) 5,0 28 4,20 0,24 1,41 1,38 0,03 5,2 0 (N2) 10,0 26 4,10 0,09 0,90 1,32 0,42 5,2 0 (P2) 6,0 26 4,40 0,15 2,28 1,98 0,30 5,2 0 (N2) 11,0 25 3,71 0,19 0,93 1,68 0,75 5,2 0 (P2) 7,0 25 3,99 1,34 2,64 2,52 0,12 5,2 0 (N2) 11,0 25 3,82 0,14 1,35 1,68 0,33 5,2 0 (P2) 7,0 25 4,00 0,24 2,55 2,40 0,15 5,2 Ainda na Tabela 5 observa-se que houve uma pequena diminuição no ph em relação ao ph inicial do fermentado e consequentemente um aumento na acidez. Segundo Lima (2001) não deve haver grande alteração entre a acidez inicial e final do fermentado. O mesmo afirma que quando a

7 %Conversão % Conversão ISSN Volume 09 Número acidez final for duas vezes maior que a inicial é uma indicação de má fermentação. Observa-se que as variações entre o ph final e inicial foram bem pequenas, caracterizando uma boa fermentação. O fermentado de sorgo apresentou teor alcoólico variando entre 4,5º GL e 5,2ºGL, sendo o ponto central e o nível -1(N2) e +1(F2) do primeiro experimento, onde se encontram os maiores valores tanto para o nitrogênio quanto para o fósforo. A produção de álcool está diretamente ligada ao consumo dos açúcares fermentecentes pelas leveduras. É possível observar na Tabela 5 que o ART final se aproximou de zero, indicando que todo o açúcar presente no caldo do sorgo foi consumido pelas leveduras. Segundo Aquarone (1983) o teor alcoólico de um bom processo fermentativo deve variar de 6% a 8%. Apesar do teor alcoólico estar entre 4,5ºGL e 5,2ºGL pode-se afirmar que se obteve um bom processo fermentativo, visto que se partiu de um ºBrix de 10%. Considerando que 1ºBrix fornece 0,5G.L de álcool (Gava, 1998), então um º Brix de 10% fornece no máximo um teor alcoólico de 5,0 G.L. Percentual de conversão As Figuras 1 e 2 apresentam os efeitos da concentração de nitrogênio e fósforo em relação ao percentual de conversão, que expressa a quantidade de álcool produzido em relação aos açucares no mosto. Observa-se na Figura 1 o percentual de conversão em relação ao nitrogênio. Nota-se que o maior percentual de conversão obtido foi no ponto central (55,15%) quando a concentração de nitrogênio foi 7g/100mL. % Conversão (Nitrogênio) Concentração Nitrogênio (g/100ml) % Conversão Concentração de Fósforo g/100ml Figura 1. % Conversão do nitrogênio Figura 2. % Conversão do Fósforo Amorim (1985), afirma que os teores de nitrogênio no mosto devem ser entre 500 e 600 ppm para uma fermentação alcoólica eficiente. De acordo com Vanconcelos (1987), a dose de nitrogênio que maximiza a eficiência de fermentação é da ordem de 0,11g de sulfato de amônio/ litro de mosto, utilizando uma concentração inicial de 15ºBrix de mosto. Pereira (2007) estudando a suplementação de diferentes fontes e concentrações de nitrogênio sobre a fermentação alcoólica na produção de cachaça, cerveja e vinho concluiu que o maior rendimento da fermentação foi obtido ao adicionar sulfato de amônio na concentração de 5g/L. A Figura 2 apresenta o percentual de conversão em relação ao fósforo, assim como no nitrogênio houve um decréscimo do percentual de conversão em relação aos níveis -1 e +1 correspondente as concentrações de 2 e 6 g/100ml. O ponto central (4g/100mL) apresentou um percentual de conversão de 59,13%. Segundo Aquarone (1983) o rendimento teórico de uma fermentação é 51,1%, o rendimento obtido no ponto central dos nutrientes fósforo e nitrogênio foram um pouco maiores 55,15% e 59,13% respectivamente. Quanto maior o rendimento melhor foi o processo fermentativo.

8 Produtividade (g/l.h) Produtividade g/l.h ISSN Volume 09 Número Amorim (1985), afirma que para uma fermentação rápida e com alto rendimento em transformações dos açúcares redutores totais em álcool, é necessário que o mosto destinado a fermentação possua uma concentração de fósforo na faixa de 50 a 100ppm. Vasconcelos (1987) estudando a complementação de compostos nitrogenados e fosfatados na fermentação alcoólica em laboratório concluiu que a doses de fósforo que maximizou a eficiência da fermentação foi 0,11g/L. Produtividade Nas Figuras 3 e 4 são observadas as relações entre as concentrações de nitrogênio e fósforo e a produtividade. Na Figura 3 observa-se que a maior produtividade em relação à concentração de nitrogênio foi no ponto central (2,08 g/l.h). Observa-se uma produtividade acima de 2,00 g/l.h quando as concentrações de nitrogênio variaram entre 5g/100mL e 7g/100mL. 2,1 2,08 2,06 2,04 2,02 2 1,98 1,96 1,94 1,92 1,9 Produtivida g/l.h 1, Concentração de nitrogênio Figura 3. Produtividade em relação à concentração de nitrogênio Silva (1999), estudando a influência do nitrogênio e fósforo observou que uma maior produtividade foi obtida nas concentrações de nitrogênio acima de 0,3 e abaixo de 0,8 g/l. A Figura 4 apresenta a produtividade em relação à concentração de fósforo. Diferentemente do nitrogênio o melhor valor da produtividade encontra-se no nível -1 (2,13 g/lh) na qual tem uma concentração de fósforo (2 g/l.h ). 2,15 Produtividade (g/l.h) 2,1 2,05 2 1,95 1, Concentrção de fósforo (g/100ml) Figura 4. Produtividade em relação à concentração de fósforo

9 Observa-se que o aumento da concentração de fósforo, nesse processo, diminui a produtividade da fermentação. O que difere do encontrado por Silva (1999), afirmando que a produtividade aumenta com o aumento da concentração de fósforo. O mesmo afirma que o melhor valor de produtividade está na faixa de fósforo acima de 0,23g/L, até um certo limite. Em virtude dessa discordância com a literatura sugere-se que doses menores de fósforo sejam testadas a fim de se encontrar maior produtividade. O que pode ter acontecido, tanto para a fonte de nitrogênio como para a fonte de fósforo é que em concentrações acima do ponto central, ocorre diminuição do processo fermentativo. Álcool etílico hidratado Na Tabela 6 encontram-se os valores das características do álcool etílico hidratado carburante produzido. Tabela 6. Características do álcool etílico hidratado carburante. Característica Unidade Legislação Aspecto Límpido e - Límpido e isento de isento de impurezas impurezas Cor Incolor - Incolor Acidez total 0,09 mg/100ml 30mg/L Condutividade 3,41 µs/m µs/m 500 elétrica ph 7,44-6,0 a 8,0 Resíduo por 0,09 g/l 5 mg/l evaporação Teor alcoólico 92 ºGL 92,6 ºGl O álcool produzido apresentou teor alcoólico de 92ºGL, 009 g/l de acidez total, uma condutividade elétrica de 3,41 µs/m e 0,09 %m/v de resíduo por evaporação. É possível observar visualmente que apresenta um aspecto límpido e isento de impurezas, é incolor. Com exceção do teor alcoólico, os valores de acidez total, condutividade elétrica, resíduo por evaporação, aspecto e a cor estão de acordo com as especificações para comercialização do AEHC, (Portaria Nº2, De 16 De Janeiro de 2002 da ANP). Embora o teor do álcool etílico hidratado tenha ficado um pouco abaixo da legislação, é possível utilizá-lo como combustível. Ribeiro Filho (2008), estudando a viabilidade da utilização do caldo de sorgo para a produção de álcool etílico carburante, obteve teor alcoólico de 62, 88ºGL para colmos com folhas e 61,91 para colmos sem folhas. Estes valores são concordantes aos encontrado por Texeira (1997), 68,88ºGl e 61,91ºGl. E se diferenciam dos encontrados neste trabalho e dos valores estabelecidos pela Portaria nº2 acima referida. CONCLUSÕES Os maiores valores de percentual de conversão foram observados nas concentrações de 7g/100mL e 4g/100mL de nitrogênio e fósforo respectivamente. A produtividade foi maior quando a concentração adicionada ao mosto foi de 7g/100mL e 2 g/100ml de nitrogênio e fósforo respectivamente.

10 O teor alcoólico do álcool etílico produzido foi de 92ºGL. O sorgo sacarino pode ser uma alternativa para a produção de álcool durante a entressafra da cana-de-açúcar. REFERÊNCIAS Alves, D.M.G. (1994) Fatores que afetam a produção de ácidos orgânicos bem como outros parâmetros da fermentação alcoólica.128p. Dissertação Mestrado- Microbiologia - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo, Piracicaba. Amorim, H.V. (1985)Nutrição mineral da levedura, aspectos teóricos e práticos. Semana de fermentação alcoólica Jaime Rocha de Almeida, Anais... Piracicaba: ESALQ. p Angelis, D.F. (1986). Emprego de leveduras em culturas puras e mista objetivando o aproveitamento da vinhaça. Brasil Açucareiro. ed.49. Rio de Janeiro: Instituto do açúcar e do álcool. Cap 6. p Aquarone, E.; Lima, U. A.; Borzani, W. (1983). Tecnologia dos alimentos. 2º ed., vol.1. São Paulo: Edigard Blucher. Aquarone, E.; Lima, U. A.; Borzani, W. (2001). Biotecnologia: alimentos e bebidas produzidos por fermentação. V.5. São Paulo: Edgarg Blucher. Barros Neto, B.; Scarminio, J.S.; Bruns, R.E. (1995) Planejamento e Otimização de Experimentos. Campinas: Editora da UNICAMP. 401p. Brasil, Decreto nº de 4 de set de Diário Oficial da União, Brasília, n. 171, 5 de set de Seção I, p [Regulamenta a Lei no , de , que dispõe sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a produção e fiscalização de bebidas]. Brasil, Lei 7.678, 8 nov de Diário Oficial da União Brasília, 9 nov Brasil, Leis, decretos, etc. Instrução Normativa nº 13 de 29 de junho de Diário Oficial da União. Brasília, 30 de junho de Brasil, Agência Nacional do Petróleo. Portaria nº2, de 16 de janeiro de Diário Oficial da União, 17 de janeiro de Conab. Companhia de abastecimento. Disponível em: < Acessado em janeiro de Castro, H.I. Analise e fermentação de colmos de sorgo em função do tempo de estocagem. (1980) In: 13º REUNIÃO DE MILHO E SORGO. Londrina. Costa, R. C. L.; Oliveira Neto, C. F.; Freitas, J. M. N. Potencial nutritivo da silagem de sorgo. In: WORKSHOP SOBRE PRODUÇÃO DE SILAGEM NA AMAZÔNIA. 2004, Belém. Anais... Belém : Universidade Federal Rural. p Embrapa, Centro Nacional De Milho E Sorgo. Boletim agrometeorologico ano agrícola. nº 17. Sete Lagoas, 2004.

11 Gava, Altanir Jaime. Princípios de tecnologia de alimentos.(1998) São Paulo: Nobel. Instituto Adolfo Lutz. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz, 1976.v.1. São Paulo. Lima, U.A. Aguardentes. In: Aquarone, E., Lima, U.A.; Borzani, W. (Coord.) (2001)Biotecnologia Industrial: alimentos e bebidas produzidos por fermentação. São Paulo: Edgard Blücher, v. 5. p Macedo, Luiz Carlos Hernandez de. Álcool etílico: da cachaça ao cereal. (1993) São Paulo: Ícone. Ministério Do Desenvolvimento, Indústria E Comércio Exterior. Fórum de Competitividade de Biotecnologia. Estratégia Nacional de Biotecnologia. Política de desenvolvimento da bioindústria, Brasília, julho, Paul, C. L. Aspectos fisiológicos del crescimento y desarrollo del sorgo. In: PAUL, C. L. Agronomia del sorgo patancheru.(1990) Flórida: ICRISAT. p Ostergaard, S.; Olsson, L.; Nielsen, J. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae. Microbiology and Molecular Biology Rewiews, v. 64, 2000, p Pereira, A. F. Suplementação de nitrogênio sobre a fermentação alcoólica para produção de cachaça, cerveja e vinho.(2007). Dissertação de mestrado - Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, 99p. Ribas, P. M. Cultivo do Sorgo Importância Econômica EMBRAPA Milho e sorgo, Sete Lagoas, MG, p. 08. Ribeiro Filho, Normando Mendes et al. Aproveitamento do Caldo do sorgo para a produção de etanol. (2008) Química no Brasil, São Paulo - v.2. p Silva, J. A. da. S. Estudo da influência das variáveis nitrogênio, fósforo e do brix no rendimento, produtividade e metabólitos secundários contaminantes da fermentação alcoólica em batelada. (1999).Dissertação de mestrado Universidade Federal da Paraíba João Pessoa, 100 p. Stupiello, J. P e Horri, J. Condução da fermentação alcoólica. (1981).Saccharum Stab.v.4, n 17. Piracicaba, p Subramanian, V.; Metta, V. C. Sorghum Grain for Poultry Feed. (2000) In: Techinical And Institutionaloptions For Sorghum Grain, Old Manegment: Proceedings of an international consulation, p Teixeira, C. G.Utilização do sorgo sacarino como matéria-prima complementar à cana-de-açúcar para obtenção de etanol em microdestilaria. Ciência e Tecnologia de alimentos.(1997)v.17. Campinas. Teixeira, P. E. G.; Teixeira, P. P. M. Potencial nutritivo da silagem de sorgo. In: Workshop Sobre Produção De Silagem Na Amazônia. Anais Belém: Universidade Federal Rural, p

12 Vasconcelos, J.N. de. Influencia da complementação de nutrientes nitrogenados e fosfatados sobre o processo de fermentação alcoólica industrial. Brasil Açucareiro, (1987) Rio de Janeiro, v.4, 5, 6, n.105, p Write, J. Yeast technology. London: Chapman and Hall, 432p, 1954.