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Navegando TCC por Autor "Gustavo Francini Mazetto"

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    Modelagem e simulação do processo de fermentação com alta concentração de açúcar embatelada alimentada
    (2019) Gustavo Francini Mazetto; Pedro Dias Pinto
    Nos últimos anos, a consolidação do etanol no cenário energético mundial tem feito com que a indústria deste biocombustível busque tecnologias capazes de solucionar os principais gargalos apresentados pelas técnicas convencionais de fermentação alcoólica. Os principais fatores a serem contornados são a grande quantidade de energia requerida no processo, a baixa produtividade em etanol e o alto volume de água consumida durante as operações. De maneira geral, os processos fermentativos tradicionais geram estes problemas porque utilizam baixas concentrações de açúcar no mosto, já que os efeitos de inibição por substrato e etanol sentidos pela levedura impedem que sejam utilizadas concentrações maiores de açúcar. Uma vez que as concentrações de açúcar no mosto são baixas, o processo resultará em concentrações baixas de etanol, com grande volume de água no fermentador, sendo necessário despender grande quantidade de energia na etapa de destilação. Neste contexto, a fermentação com alta concentração de açúcar (ACA) surge como uma técnica capaz de aumentar a concentração de substrato no mosto, esperando, com isso, aumentar a concentração final de etanol. Para isso, a técnica consiste em suplementar o meio de fermentação com compostos à base de nitrogênio e fósforo com o objetivo de tornar a célula de levedura mais resistente às ações inibitórias exercidas pelo substrato e pelo etanol. Uma maneira de analisar os ganhos oferecidos pela técnica é através da utilização integrada de modelos matemáticos e da simulação computacional que, juntos, são capazes de prever o comportamento da fermentação sob vários parâmetros e condições diferentes. Com a utilização destas duas ferramentas, o processo de fermentação alcoólica em batelada alimentada foi analisado para diferentes concentrações de açúcar no mosto, sendo possível analisar a influência desta condição nos demais parâmetros do processo. Os resultados mostraram que, como era de se esperar, a fermentação ACA foi bem sucedida em garantir concentrações maiores de etanol quando comparadas a situações que simulavam as condições tradicionais de fermentação. Porém, para concentrações muito altas de substrato no mosto, o alto tempo de fermentação pode representar um fator limitante para fins industriais.