Avaliação do processo de produção de etanol pela fermentação do caldo de mandiocaba (Manihot esculenta Crantz)

Foram realizadas determinações físico-químicas na raiz de mandiocaba, sendo estas: umidade, fibras, proteínas, cinzas, lipídios totais, açúcares redutores e totais; o caldo foi caracterizado através das análises de pH, sólidos solúveis totais, glicose e acidez titulável. Após o conhecimento dos constituintes físico-químicos da matéria-prima, o caldo de mandioca doce foi extraído e fermentado utilizando a levedura Saccharomycescerevisiae PE-2. Foram realizados 15 ensaios que seguiam as condições determinadas através do planejamento experimental de Box-Behnken, com 3 variáveis independentes: temperatura (ºC) (X1), pH (X2), e concentração de inóculo (g/L) (X3); os limites dos níveis de trabalho foram determinados através de dados encontrados na literatura; a análise estatística foi realizada com p>0,05. Através da análise de variância foi proposto um modelo polinomial de segunda ordem para a resposta teor alcoólico (ºGl), e com a utilização da metodologia de superfície de resposta à condição ótima para o desenvolvimento do processo fermentativo do caldo de mandioca doce sem adição de nutrientes e em sua concentração de substrato original (6,46 g/L), a: temperatura de 28ºC, pH de 4,88, e concentração de inóculo de 10 g/L. Nestas condições foi realizado um ensaio, cujo objetivo foi o de levantar as curvas de crescimento celular (levedura), produção de CO₂, consumo de açúcares redutores e produção de etanol, para melhor compreensão do processo de fermentação do caldo de mandioca doce. Através da curva de crescimento celular foi determinada a duração da fase exponencial, utilizando o método de regressão linear; neste estudo esta etapa ocorreu em diferentes intervalos de tempo. O valor de µm encontrado foi de 0,05 h^-1.

ABSTRACT: The physico-chemical characteristics identified at sweet cassava root, was: moistures (%), fiber (%), protein (%), ash (%), total lipids (%), reducing sugars and total reducing sugars (%); the sap extract from sweet cassava root was characterized by pH, soluble solids (%), glucose and titratable acidity. This study used the yeast Saccharomyces cerevisiae PE-2. Was realized 15 tests that followed the conditions determined by the experimental design of Box- Behnken, with 3 independent variables: temperature (^oC) (X1), pH (X2) and concentration of inoculum (g/L) (X3). The statistical analysis was performed with p>0,05. Through the analysis of variance (ANOVA) was proposed a second order polynomial model to the alcohol content (ºGl), and by analysis of response surfaces it was determined the optimum condition to the fermentation of sap extract from sweet cassava root without addition of nutrients, on original substrate concentration of it (6,46 g/L): 28ºC (temperature), 4,88 (pH) and 10 g/L (inoculum concentration). Under these conditions a test was conducted, which aimed to raise the curves of cell growth (yeast), CO₂ production, consumption of sugars and ethanol production, to better understand the process of fermentation broth of sweet cassava. Through the cellular growth curve was determined the duration of the exponential phase, using the method of linear regression; this step in this study occurred at different time intervals. The value found to μm was 0,05 h^-1.