Navegando por Orientadores "Rosal, Andréa Galindo Carneiro"

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Modelagem e simulação do processo de fermentação alcoólica na indústria sucroalcooleira
(2019-01-30) Costa, Emerson Rodrigues; Rosal, Andréa Galindo Carneiro; Camelo, Marteson Cristiano dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1815470140889772; http://lattes.cnpq.br/5799738310371979; http://lattes.cnpq.br/1735669985702468
O etanol é um biocombustível de fácil obtenção, oriundo do processo de fermentação alcoólica do caldo de cana-de-açúcar, que consiste na transformação da matéria orgânica mediante um processo biológico e anaeróbio. As leveduras responsáveis pela fermentação alcoólica são as Saccharomyces cerevisae, onde constantemente diversos estudos são realizados para melhor conhecimento desse processo. Um desses estudos de grande importância para a engenharia é a aplicação da modelagem matemática, nas quais são avaliadas o quanto as concentrações de substratos e células influenciam no produtos gerados. Assim neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento de um modelo matemático e simulação computacional para a fermentação alcoólica de uma usina sucroalcooleira de grande porte. Os ensaios e as análises foram realizados durante o mês de novembro do ano recorrente ao desenvolvimento deste estudo, onde as amostras coletadas foram do fermento tratado, do mosto da alimentação e do mosto fermentado de cada dorna de fermentação, que foram submetidas às analises de determinação de concentração de biomassa para o fermento tratado e para o mosto fermentado; açúcares redutores totais para o mosto da alimentação e para o mosto fermentado; e determinação de concentração de etanol para o fermento tratado e para o mosto fermentado. Os modelos cinéticos utilizados foram obtidos da literatura, sendo levantado os seis modelos mais utilizados para outros estudos semelhantes a esse. O modelo cinético capaz de melhor se adequar foi o modelo de GHOSE & TYAGI (1979) que descreve as condições como substrato limitante, inibição pelo substrato e inibição linear pelo produto, obtendo um modelo matemático capaz de prever as concentrações de substrato e produto, com média de margem de erro entre os estágios de 38,32% e 4,79%, respectivamente. Tendo em vista que nenhum dos modelos cinéticos utilizados no estudo leva em consideração a variação da concentração de células, os modelos cinéticos não foram capazes de se adequar e prever o processo em função da concentração de leveduras ao longo dos estágios de fermentação.