Progressos Tecnológicos na fermentação com adoção da cana crua

Transcrição

1 Progressos Tecnológicos na fermentação com adoção da cana crua Henrique Amorim Workshop Cana Crua: A Experiência Acumulada VII José Paulo Stupiello - Out/2013

2 Áreas PRODUÇÃO DE ETANOL BEBIDAS DESTILADAS INDÚSTRIAS DO AÇÚCAR ENGENHARIA

3 Nossa Equipe Formação TOTAL PhD e Doutorado 9 Mestrado 10 MBA 4 BS 18 ADM 13 TOTAL 54

4 Clientes com Contrato Anual Produção anual Cana de açúcar (Mi de ton.) Açúcar (Mi de ton.) Álcool (Bilhões de litros) Bebidas destiladas (Mi litros) 500

5 DIFERENÇAS DA CANA QUEIMADA E CANA CRUA

6 CANA QUEIMADA INTEIRA CANA PICADA CRUA Tempo Entrega Contaminação Dextrana Perdas no campo por atividade microbiana Impureza Vegetal Problemas na fermentação Problemas na fábrica Problemas no açúcar Tempo Entrega Contaminação Dextrana Perdas no campo por atividade microbiana Impureza Vegetal Problemas na fermentação Problemas na fábrica Problemas no açúcar Aumento Pragas Os problemas causados são diferentes

7 Cana de Açúcar Colmos: 81,2% Folhas Verdes: 5,6% Palmito : 6,1% Folhas Secas: 7,1%

8 Fonte: CTC Ácido Aconítico Parâmetro Colmo Folha Ponta Sacarose (%m/m) 17,17 2,65 4,34 Glicose (%m/m) 0,29 0,48 0,90 Frutose (%m/m) 0,28 0,43 0,89 RShplc (%m/m) 0,58 0,91 1,80 TRShplc (%m/m) 18,65 3,70 6,37 Oxálico (mg/kg) C. Aconítico (mg/kg)

9 Fonte: L.E. Gutierrez; S.E Ferrari Estádios de maturidade 12 meses (mg/kg) IAC RB NA Ác. trans-aconítico 4.030a 2.120b 3.230a Ác. málico 1.410a 1.880b 970c Ác. alfa-cetoglutárico 54a 41b 51ab Ác. glutárico 389a 83b 371a Ác. succínico 283a 288a 264a Ác. malônico 21a 14b 17ab Ác. fumárico 5a 5a 3b

10 Aumento da cana crua, se não queima e não remove a palha. Resultou em: Aumento broca Aumento cigarrinha Migdolus e Sphenophorus

11 Colheita de cana crua cana crua (%) ii (%) Cana crua (% da área) II (% entrenos brocados) Controle químico + biológico

12 Broca X Antiespumante Saccharomyces 2 Saccharomyces 1 Outras Saccharomyces PE-2 Indice de broca Antiespumante x 10

13 Broca X Antiespumante Saccharomyces 2 Saccharomyces 1 Outras Saccharomyces PE-2 Indice de broca Antiespumante x 10

14 Broca X Antiespumante CAT PE Indice de broca Antiespumante x 10

15 Tempo Entrega da Cana Tempo de Entrega ( h ) , Safra % Alcool na Cana % 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0,12 0, Safra 1,8 % ART 0,3 % ART

16 Cigarrinha % de rizomas danificados rd cana crua rd cana queimada in in ,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 insetos/cova Leila Dinardo meses após a colheita

17 Impacto no Processo Insumos - Cal Impureza Vegetal Cal Kg/ton cana g/saca açúcar Safra

18 Fonte: Fermentec ÁCIDO ACONÍTICO: EFEITO TAMPÃO NA FERMENTAÇÃO Pesquisa FERMENTEC 2011: Efeito dos ácido Aconítico sobre as leveduras MOSTO Caldo Cana A Caldo Cana B % ART Ácido Aconítico (ppm) H 2 SO 4 (g/l cuba) ph Viabilidade (%) Veloc. Fermentação (g CO 2 /4,5h) 20, ,83 2,55 93,15 3,38 19, ,75 2,53 65,97 2,41

19 Impacto no Processo Fisiologia da Levedura Principais efeitos: Causam acidificação intracelular Inibem o metabolismo das células Afetam o crescimento das leveduras e bactérias

20 Impacto no Processo Fisiologia da Levedura ph ph ÁCIDO PROTONADO H ÁCIDO DISSOCIADO pka= 50% protonado e 50% dissociado

21 Impacto no Processo Fisiologia da Levedura H H H DISSOCIADO PROTONADO H H ATPase H + H + H H H ATP H ph 5,5 ADP H H H LEVEDURA H

22 Fonte: Fermentec Retenção de ácidos orgânicos pela levedura do ph (2 horas) depende % Retido pela levedura ph Láctico Aconítico 5,0 2,9 7,5 3,5 16,5 15,6 2,0 35,4 30,7

23 Retenção do ácido aconítico pela CAT1 durante o tratamento do levedo (3 horas) Fonte: Fermentec Amostra ph Retido na levedura (%) Ácido aconítico Em solução (%) Inicial 2,1 6,4 93,6 Final 2,9 41,5 58,5

24 COMO RESOLVER ESTE PROBLEMA? USAR MENOS ÁCIDO E/OU LEVEDURAS MAIS TOLERANTES.

25 O QUE É LEVEDURA SELECIONADA?

26 Histórico Levedura Selecionada JA 1990 Fermentec BG Copersucar SA Copersucar CR 1991 Copersucar PE Fermentec VR Fermentec CAT Fermentec FT858L 2007 Fermentec

27 Linhagens mais adequadas ao ambiente e ao processo. Seleção dirigida pelo processo.

28 Permanência 12 safras PE2, CAT1 e FT858L 100 Permanência (até 120 dias) 100 Permanência (até 240 dias) PE2 CAT1 FT858L PE2 CAT1 FT858L

29 Permanência 12 safras BG1, SA1 e Panificação 100 Permanência (até 120 dias) 100 Permanência (até 240 dias) BG1 SA1 PANIF BG1 SA1 PANIF

30 Evolução da colheita mecanizada % /98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 11/12 12/13 RPA Consultoria

31 Comparando O Genoma das Leveduras Tiamina (B1) Piridoxina (B6)

32 Estrutura dos Cromossomos Região dos genes básicos do metabolismo Braço menor (p petite) Centrômero: onde as duas partes se tocam Braço maior (q) Cromátide: uma das duas partes idênticas do cromossomo

33 Leveduras Personalizadas 9 Casos Concretos e de Sucesso

34 Destilaria Anos A B C D E F G 2013 H 2013 I 2013

35 CANA CRUA VEIO PARA FICAR. INDÚSTRIA E AGRÍCOLA TEM QUE SE ADAPTAR

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38 Muito obrigado

39 facebook.com/fermentec