Otimização das condições ambientais para produção de etanol a partir do melaço de soja

Abstract

Resumo: O melaço de soja é um resíduo agroindustrial produzido durante o beneficiamento da soja. Pesquisas têm sido realizadas para a valorização do resíduo agroindustrial e diminuição da poluição causada pela sua produção. A produção de álcool a partir do de melaço de soja é foco em diversos trabalhos científicos por apresentar em grande concentração carboidratos fermentescíveis. O presente trabalho visa a utilização do resíduo melaço de soja para produção de etanol por meio de processos fermentativos utilizando a levedura comercial Saccharomyces cerevisiae CAT-1 e otimização das variáveis: concentração inicial de açúcares e concentração inicial de inóculo empregando metodologia de superfície de resposta. Para otimização do processo fermentativo foram testadas concentrações iniciais de açúcares totais variando de 100 g.L-1 até 200 g.L-1 e concentrações iniciais de inóculo variando de 4,5 g.L-1 até 17 g.L-1. Todos os processos fermentativos foram conduzidos em temperatura de 28 °C e pH inicial 5,5 ± 0,2. A condição otimizada do processo obtida foi de 146,429 g.L-1 de concentração inicial de açúcares totais e 14,77 g.L-1 de concentração inicial de inóculo resultado em teor alcoólico teórico máximo de 5,12 °GL a 20 °C. A validação do modelo resultou em teor alcoólico de 4,51 ± 0,23 °GL em 36 horas. O processo fermentativo conduzido nas condições otimizadas representa um potencial de uso sustentável do resíduo agroindustrial melaço de soja. Palavras-chave: Saccharomyces cerevisiae. Melaço de soja. Metodologia de superfície de resposta.

Abstract: The soy molasses is an agro-industrial waste produced during the processing of soybeans. Research are been made to ad-value to these agro-industrial waste and to reduce pollution caused by its production. Production of alcohol from soy molasses are object of several scientific paper as soy molasses present high concentration of fermentable carbohydrates. This work aims to use the residue soy molasses for ethanol production through fermentation processes using commercial yeast Saccharomyces cerevisiae CAT-1 and to optimize the variables: initial total carbohydrate concentration and initial inoculum concentration through response surface methodology. To optimize the fermentation process initial total sugars concentrations were tested ranging from 100 to 200 g.L-1 and initial inoculum concentrations ranging from 4.5 to 17.0 g.L-1. All fermentation processes were conducted at 28 ºC and pH at 5.5 ± 0.2. The optimized process condition obtained was 146.429 g.L-1 of initial total sugars concentration and 14.77 g.L-1 of the initial inoculum concentration that resulted in a theoretical maximum alcohol content of 5.12 ° GL at 20 ° C. The model validation resulted in alcohol content of 4.51 ± 0.23 ° GL in 36 hours. The fermentation process conducted in optimal conditions is a potential for a sustainable use of agro-industrial soy molasses residue. Keywords: Saccharomyces cerevisiae. Soy molasses. Response surface methodology