Conversão dos açúcares em etanol por leveduras
A fermentação alcoólica é o processo central da produção de etanol. As leveduras Saccharomyces cerevisiae convertem os açúcares fermentescíveis (sacarose, glicose e frutose) em etanol e CO₂. A usina brasileira utiliza principalmente dois sistemas: o processo Melle-Boinot em batelada e o sistema contínuo Copersucar, ambos com reciclo de leveduras para manter alta concentração celular.
Desenvolvido pelos franceses Melle e Boinot na década de 1930 e adaptado para o Brasil, é o sistema mais utilizado nas usinas brasileiras.
Etapas do ciclo: 1. Enchimento: Adição do mosto (caldo + melaço diluído) à dorna 2. Fermentação: Conversão dos açúcares em 6–12 horas 3. Esvaziamento: Transferência do vinho para a destilação 4. Centrifugação: Separação das leveduras do vinho 5. Tratamento ácido: Lavagem das leveduras com H₂SO₄ (pH 2,0–2,5) por 1–2h 6. Reciclo: Retorno do creme de levedura para nova fermentação
Vantagens: - Flexibilidade operacional - Controle individual de cada dorna - Facilidade de limpeza e manutenção
Desenvolvido pela Copersucar (atual CTC), opera com fluxo contínuo de mosto e vinho.
Características: - Série de 3–5 dornas em cascata - Alimentação contínua de mosto na primeira dorna - Retirada contínua de vinho da última dorna - Reciclo de leveduras por centrífugas
Vantagens: - Maior produtividade volumétrica - Menor variação de qualidade do vinho - Menor consumo de energia por litro de etanol
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C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂
180 g 116 g 88 g
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Rendimento teórico: 51,1% (massa de etanol / massa de glicose)
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η_f = (Etanol produzido / Etanol teórico) × 100
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Perdas típicas: - Crescimento celular: 2–3% - Subprodutos (glicerol, ácidos): 2–4% - CO₂ arrastado: 0,5–1,0%