© Eduardo Cesar

Leveduras floculantes cultivadas em meio líquido

Dentro de um ano, se tudo correr bem, uma nova tecnologia para produção de etanol deverá ser colocada no mercado, proporcionando redução no custo de produção das usinas sucroalcooleiras instaladas no país. Pesquisadores do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas (CPQBA) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) conseguiram selecionar com sucesso linhagens de levedura Saccharomyces cerevisiae com capacidade floculante (cresce de maneira agrupada, formando flocos ou aglomerados de tamanho variável) para serem utilizadas em reatores do tipo torre empregados nos processos de fermentação industrial pelas destilarias brasileiras. A vantagem dessas leveduras sobre as tradicionalmente empregadas é que elas dispensam uma etapa do ciclo de produção do álcool, a centrifugação, que ocorre imediatamente após a fermentação. Os pesquisadores também desenvolveram dornas de fermentação próprias para o processo, que estão funcionando há dois anos em caráter experimental numa usina piloto da região de Ribeirão Preto, no interior de São Paulo.

Para dimensionar o alcance da inovação desenvolvida pelo grupo da Unicamp é preciso, antes, conhecer as etapas de produção do etanol. Depois que a cana-de-açúcar é colhida dos canaviais ela é encaminhada para a usina onde passa por um processo de moagem. O mosto resultante, constituído pelo caldo de cana ou pelo melaço misturado com água, segue para as dornas de fermentação alcoólica. Nessa etapa, as cepas de leveduras Saccharomyces cerevisiae têm papel vital, pois são elas as responsáveis pela transformação do açúcar em álcool etílico. Nos processos convencionais usados por praticamente todas as cerca de 400 usinas brasileiras, o mosto fermentado é enviado para centrífugas onde ocorre a separação das leveduras. O fermento centrifugado, contendo as células de leveduras, passa por um tratamento ácido e retorna às dornas de fermentação, enquanto o mosto é encaminhado para as colunas de destilação, o passo final do processo de produção do etanol.

Com as linhagens de leveduras floculantes selecionadas no CPQBA, o mosto fermentado sai das dornas sem conter leveduras, que permanecem retidas no próprio equipamento. “Ao contrário das leveduras convencionais, que ficam dissolvidas no mosto fermentado, as linhagem floculantes se depositam no leito da dorna. Com isso eliminamos a etapa de centrifugação, cujo objetivo é exclusivamente separar a levedura do mosto fermentado”, explica a bióloga Maria da Graça Stupiello Andrietta, coordenadora da Divisão de Biotecnologia e Processos do CPQBA. “A grande vantagem desse novo processo é a redução do custo de aquisição e manutenção de equipamentos por parte das usinas, já que elas não precisarão mais ter separadoras centrífugas.”

Pelos cálculos do grupo, a eliminação da centrifugação e do tratamento ácido dos processos convencionais poderá levar a uma economia no custo de processamento de R$ 0,02 a R$ 0,03 por litro de etanol produzido – o custo total de processamento é de R$ 0,20 por litro, sem contar o custo da cana-de-açúcar. Além disso, a ; da máquina facilita a automação do processo, já que a unidade de centrifugação é o único setor do processo que não admite automação total. Apesar de ter uma etapa a menos no ciclo produtivo, no entanto, o rendimento e a produtividade do processo são os mesmos.

Segundo a pesquisadora, há cerca de 15 anos algumas usinas brasileiras chegaram a utilizar pioneiramente processos que empregavam linhagens floculantes de Saccharomyces cerevisiae, mas eles foram abandonados por falta de domínio da tecnologia. “Naquela época, nós já fazíamos trabalho de seleção de linhagens e percebemos que as leveduras floculantes poderiam ter um desempenho eficiente na fermentação se contassem com equipamentos apropriados. Havia um gap tecnológico”, recorda-se Maria da Graça, que, no passado, trabalhou no Centro de Tecnologia Copersucar, atual Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), em Piracicaba (SP), uma das principais instituições de pesquisa do setor sucroalcooleiro.