IV Simpósio de Tecnologia Sucroenergética e de Biocombustíveis 154 ETANOL OBTIDO A PARTIR DE MOSTO DE MELAÇO CLARIFICADO UTILIZANDO-SE DIFERENTES FLOCULANTES ETHANOL OBTAINED FROM MOLASSES MUST FROM CLARIFICATION USING DIFFERENT IF FLOCCULANTS Resumo Franciele Quintino Mendes (1) Cristhyane Millena de Freita (2) Lidyane Aline de Freita (3) Letícia Fernanda Tralli (4) Vitor Teixeira (5) Márcia Justino Rossini Mutton 6 (6) Com a crescente demanda por combustíveis renováveis o etanol vem se destacando como opção sustentável. Porem durante processamento do caldo de cana para produção de etanol ocorre a utilização de polieletrólitos á base de acrilamida, produto carcinogênico e neurotóxicos ao ser humano e animais. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos e seus reflexos sobre a fermentação do mosto obtido a partir melaço de Extrato de folha e semente de Moringa oleífera Lamarck no processo de clarificação do caldo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas e 4 repetições sendo os tratamentos principais 4 floculantes e a testemunha. Os tratamentos secundários foram representados pelas variedades de cana-de-açúcar RB867515 e SP81-3250. Os auxiliares de sedimentação foram aplicados no decantador, previamente á adição de caldo de cana caleado e aquecido. O tempo de retenção foi de 40 minutos. Para obtenção do melaço o caldo passou pelo processo de evaporação seguida de cozimento do xarope e posterior centrifugação para separação entre o cristal de açúcar e melaço. Observou-se que a utilização dos floculantes a base de folha e semente de Moringa afetaram positivamente o Teor alcoólico e a eficiência fermentativa. Palavra chave: Biopolimeros. Setor sucroenergético. Moringa oleífera Lamarck. Abstract With the growing demand for renewable fuel ethanol has emerged as sustainable option. However during the ethanol production process for sugarcane juice is the use of polyelectrolytes acrylamide-based, carcinogenic and neurotoxic product to human and animals. The objective was to evaluate the effects and its effects on the fermentation of molasses obtained from leaf extract and Moringa oleifera seed Lamarck in the juice clarification process. The experimental design was completely randomized split plot with 4 1 Graduando em Engenharia Agronômica pela. Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). fran_bha@hotmail.com ² Mestranda em Microbiologia agropecuária pela Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). cristhyanemille@hotmail.com ³ Doutoranda Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). Endereço eletrônico: lidyane.freita@gmail.com 4 Graduada em Biocombustíveis pela Fatec de Jaboticabal. Tecnóloga. Endereço eletrônico: leticia.tralli@hotmail.com. 5 Mestrando em Microbiologia agropecuária pela Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). Vitor-nh@hotmail.com. 6 Doutor. Docente da Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). Endereço eletrônico: marcia.mutton@gmail.com
IV Simpósio de Tecnologia Sucroenergética e de Biocombustíveis 155 replicates and the main treatments 4 flocculants and the witness. ondary treatments were represented by varieties of sugarcane RB867515 and SP81-3250. The sedimentation aids were applied in the settler prior to addition of limed sugar juice and heated. The retention time was 40 minutes. To obtain molasses broth then passed through the process of evaporation of the syrup and cooking by centrifugation to separate the crystal sugar and molasses. It was observed that the use of flocculants and the base sheet Moringa seeds positively affected the alcohol and the fermentation efficiency. Keywords: Biopolymers. Sugar and energy sector. Moringa oleifera Lamarck. 1 Introdução A produção de cana-de-açúcar no Brasil é crescente sendo que, a projeção da safra 2016/2017 indica uma moagem de aproximadamente 684,77 milhões de toneladas, com crescimento de 2,9 % em relação ao total processado na safra anterior (CONAB, 2016). Esse aumento da moagem decorre principalmente da expectativa de uma maior produção de etanol, sendo que sua importância vem aumentando nos últimos anos, por ser um combustível renovável, menos poluente que os derivados de petróleo e de custo relativamente baixo (ÚNICA, 2016). Durante o processo de industrialização da cana-de-açúcar destinado à produção do açúcar ocorre a clarificação do caldo objetiva a redução máxima de impureza, biomoléculas e microrganismos. Para tanto se realiza a adição de polieletrólitos sintéticos, a base de acrilamida. Cabe ressaltar que segundo a OMS (2002), a acrilamida apresenta ações carcinogênicas e neurotóxicas no ser humano e animais. Sendo que, o uso deste insumo no processo produtivo, pode acarretar na ocorrência de resíduos de molécula de acrilamida, tanto na levedura quanto no etanol. Considerando-se que a levedura poderá ser comercializada para ser utilizada em formulações de rações para alimentação animal ao final da safra. Neste caso cabe então avaliar a possibilidade da acrilamida ser assimilada por animais e posteriormente por seres humanos através do consumo de sua carne, leites e derivados. Neste contexto, a busca por novas tecnologias e/ou produtos que possam substituir estes polieletrólitos na fabricação de bioetanol é de fundamental importância. Dentre estes, destaca-se os extratos de sementes e folha de Moringa oleífera Lam.
IV Simpósio de Tecnologia Sucroenergética e de Biocombustíveis 156 2 Material e Métodos O caldo extraido foi ajustado a Brix 16, sendo posteriormente submetidos ao processo de clarificação por caleagem simples, com elevação do ph até 7,0 e posterior aquecimento até ebulição, adicionando-se os auxiliares de floculação no decantador previamente a adição do caldo aquecido deste processo se obteve o caldo clarificado. A seguir este foi encaminhada ao processo de evaporação para a retirada de agua e obtenção do xarope, que foi submetido ao processo de cozimento, onde graças á cristalização da sacarose obtendo-se a massa cozida que posteriormente foi centrifugada, para separar os cristais de açúcar do melaço. Os melaços foram diluídos a Brix 16º e ph 4,5 através da adição de ácido sulfúrico 10N resultando no mosto, que foi inoculado com a levedura Saccharomyces cerevisiae (fermento prensado biológico). Os mostos foram fermentados em erlenmayers de 500 ml, os quais foram dispostos em B.O.D. com temperatura controlada de 30ºC, onde permaneceu até decréscimo do Brix para valor igual ou inferior a 1. O vinho obtido foi submetido ás determinações de Açúcares Redutores Residuais Totais (ARRT), glicerol, (COPERSUCAR, 2001) teor alcoólico (leitura em Densímetro Digital Antoon-Paar DMA 500) e Eficiência fermentativa. 3 Resultados e Discussão Avaliando-se a produção de glicerol (tabela 1) verifica-se que não houve diferença significativa ao se analisar floculantes ou variedades. Tabela 1 Resultados médios obtidos para Glicerol, ARRT, Teor alcoólico e Eficiência fermentativa do vinho resultante do processo fermentativo utilizando-se mostos preparados a partir de melaços clarificado com 5 diferentes floculantes, a partir de 2 variedades. Jaboticabal-SP (2015/2016).
IV Simpósio de Tecnologia Sucroenergética e de Biocombustíveis 157 Tratamentos Glicerol ARRT Teor alcóolico Eficiência fermentativa Floculante (F) 2,27ns 3,60* 14,00** 10.67** Testemunha 0,03A 0,17AB 3,31C 43,69C Polímero 0,55A 0,12AB 6,73AB 86,47AB Sementes 0,50A 0,17A 6,62AB 85,06AB Folhas 0,34A 0,13AB 7,21A 92,38A Acácia Negra 0,21A 0,08B 5,17B 65,46BC DMS 0,61 0,09 1,86 26,80 CV 120,37 44,93 20,69 23,25 Variedade (V) 1,47ns 2,80ns 6,64* 1,88ns RB867515 0,25A 0,15A 5,42B 71,56A SP81-3250 0,41A 0,11A 6,20A 77,66A DMS 0,26 0,05 0,64 9,47 CV 119,36 53,41 16,46 18,85 Inter FxV 0,53ns 0,51ns 1,58ns 1,34ns As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si (Teste de Tukey 5%). As letras comparam médias na coluna. ** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < 0,01). *significativo ao nível de 5% de probabilidade (0,01 =< p < 0,05). DMS - Desvio Mínimo Significativo. CV - Coeficiente de Variação. ns não significativo. A análise dos resultados obtidos demostraram que o menor índice para ARRT foi para o tratamento que utilizou o floculante Acácia Negra e maior para o tratamento onde se utilizou Extrato de Semente. Os demais tratamentos não apresentaram diferenças em relação a Acácia ou ao Extrato de Semente, cabe destacar que os valores foram similares aos relatados por Macri et al. (2014), que quantificaram vinhos com ARRT de 0,1 a 0,2%. Para as variedades não se observaram diferença significativa. Para produção de etanol, o emprego de Extrato de Folha resultou nos maiores teores superando o tratamento testemunha em 117,8 %. Comparando-se as variedades verificou-se que a SP81-3250, apresentou os maiores teores alcoólicos. Tais resultados são inferiores aos determinados por Macri et al. (2014). O elevado teor alcoólico contribuiu diretamente para a maior Eficiência fermentativa para os tratamentos onde se utilizou o Extrato de Folha que quando comparado a testemunha apresentou uma Eficiência 111,4 maior, resultando em benefícios para o processo produtivo. Este é o resultado que veremos na qualidade tecnológica do mosto, possibilitando um melhor
IV Simpósio de Tecnologia Sucroenergética e de Biocombustíveis 158 aproveitamento dos açúcares pela levedura. Vale destacar também que as variedades RB867515 e SP81-3250 não diferiram entre sí. 4 Conclusões O Teor alcóolico e a Eficiência fermentativa foi afetada positivamente pelo uso de Polímero, Extrato de sementes e de folha de Moringa como floculantes, sendo que o Extrato de folha de Moringa apresentou os maiores valores para Teor alcoólico e eficiências fermentativa. Referências CONAB. Acompanhamento da safra brasileira. Cana-de-açúcar. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/olalacms/uploads/arquivos/16_04_18_14_27_15_boletim_cana_ portugues_-_1o_lev_-_16.pdf>. Acesso em: 21 de agosto de 2016. COPERSUCAR. Manual de controle químico da fabricação de açúcar. Piracicaba, 2001. 1 CD-ROM. UNICA - União Canavieira do Estado de São Paulo. Safra 2015/2016 no Centro-Sul deve atingir 590 milhões de toneladas de cana processadas, com prioridade para a produção de etanol 2016. Disponível em: < http://unica.com.br/noticia/25950095920326811142/safra- 2015-por-cento2F2016-no-centro-sul-deve-atingir-590-milhoes-de-toneladas-de-canaprocessadas-por-cento2C-com-prioridade-para-a-producao-de-etanol/>. Acesso em: 21 ago. 2016. OMS Organização Mundial da Saúde. Consecuencias sanitarias de las presencia de acrilamida em los alimentos. OMS. Genebra, 2002. MACRI, R. C. V. ; COSTA, G. H. G. ; MONTIJO, N. A. ; SILVA, A. F. ; MUTTON, M. J. R. Moringa extracts used in sugarcane juice treatment and effects on ethanolic fermentation. African Journal of Biotechnology, v. 13, p. 4124-4130, 2014.