Bioenergia

Processo produtivo do etanol de milho: liquefação

A liquefação consiste na hidrólise parcial do amido de milho e tem por finalidade obter açúcares fermentescíveis para a produção de etanol

As mudanças climáticas que vêm sendo observadas nos últimos anos em decorrência do aquecimento global, por sua vez causado, principalmente, pela queima de combustíveis fósseis seja em atividades industriais ou relacionada ao transporte, têm gerado uma demanda cada vez maior pela utilização de fontes de energia limpas e, com isso, surge o interesse pela produção e consumo de biocombustíveis.

liquefação usina de etanol
Usina de etanol de milho nos Estados Unidos.          Fonte: Banco de imagens da Novozymes.

Os biocombustíveis, como o etanol e o biodiesel, são obtidos por meio de fontes renováveis como a biomassa, o que faz com que seu uso como fonte energética diminua a dependência por fontes não renováveis de energia como o petróleo. Apesar disso, a sustentabilidade por trás da produção e consumo de biocombustíveis é muito mais complexa e depende de fatores como garantir que o plantio da matéria-prima, como o milho por exemplo, gere menos impactos negativos no meio ambiente, evitando o desperdício de água e uso de agrotóxicos, além de cuidar do bem-estar dos trabalhadores e da proteção ao ecossistema.

O processo produtivo do etanol de milho necessita de etapas que promovam a quebra do amido, molécula que representa aproximadamente 72% da composição de um grão de milho cujo peso varia, em média, de 250mg a 300mg (os outros 28% representam as fibras, proteínas e óleo). O amido é um polissacarídeo, ou seja, uma molécula grande de carboidrato cuja cadeia é formada pela combinação de outros dois polissacarídeos, nesse caso a amilose e a amilopectina. Sua quebra se faz necessária pois os microrganismos precisam de moléculas de açúcar menores, ou monossacarídeos, nesse caso a glicose, para realizar a fermentação, etapa onde ocorre a conversão desses açúcares em álcool e gás carbônico.

A liquefação consiste em um hidrólise parcial do amido e, portanto, é apenas uma das etapas da obtenção de açúcares simples para a fermentação, essa etapa é iniciada por meio do cozimento dos grãos de milho. Esse cozimento transforma a mistura de grãos e água em um caldo mais viscoso, devido à interação da água com os grânulos do milho moído, e o calor envolvido nesse processo promove a abertura da estrutura do amido, ocasionando a exposição das suas ligações químicas. Uma vez expostas, estão suscetíveis à ação das alfa-amilases, enzimas que catalisam, ou seja, aceleram a reação de hidrólise das ligações glicosídicas alfa-1,4 da parte interna das cadeias de amilose e amilopectina.

Essa hidrólise, que ocorre devido à adição de uma molécula de água à estrutura do amido, gera produtos chamados de maltodextrinas que possuem tamanho intermediário, entre 5 e 10 unidades de glicose e que por isso são classificadas como oligossacarídeos. Essa hidrólise é chamada de parcial pois o amido não é completamente quebrado em moléculas simples de glicose e por isso se faz necessário o uso de outras enzimas em etapas posteriores à de liquefação, para enfim chegar ao produto desejado: o etanol de milho.

O uso de alfa-amilases na liquefação é muito vantajoso e eficaz pois essas moléculas, devido à sua alta especificidade, aumentam a conversão do amido em cadeias menores, pode diminuir a necessidade do uso de alguns químicos e diminui a viscosidade do caldo, considerado um fator importante na etapa de sacarificação. Além disso, o uso de enzimas ajuda a deixar a cadeia produtiva dos biocombustíveis mais sustentável já que elas são biodegradáveis.

E aí, você sabia que a liquefação é uma das etapas da produção de etanol de milho e que poder ser realizada com o uso de enzimas? Conta pra gente aqui nos comentários!

 

 

 

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