Tecnologia e Manejo

17/09

Levedura adaptada à fabricação de etanol sem queima da cana melhora produção

Levedura adaptada à fabricação de etanol sem queima da cana melhora produção

 

Uma levedura adaptada às novas condições do processo industrial de fabricação de açúcar e etanol, surgidas com a substituição compulsória da colheita manual por métodos mecanizados no Estado de São Paulo, aumenta o rendimento e reduz as perdas na fermentação quando comparada a leveduras tradicionais.

A levedura – que leva o nome comercial de Fermel – foi selecionada pela Fermentec, empresa de tecnologia industrial especializada em fermentação alcoólica instalada em Piracicaba (SP), a partir de estudos desenvolvidos com apoio do Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE). A inovação foi apresentada no Diálogo sobre Apoio à Inovação na Pequena Empresa, realizado pela FAPESP no dia 9 de setembro para esclarecer dúvidas de interessados em participar da seleção de propostas no PIPE.

O objetivo da pesquisa foi obter uma levedura industrial mais adaptada às novas características da colheita de cana-de-açúcar com a vigência do Protocolo Agroambiental do Setor Sucroenergético, de 2007, que proíbe as queimadas.

“A substituição gradativa da colheita manual de cana-de-açúcar em São Paulo por métodos mecanizados trouxe benefícios ambientais, mas também novos desafios para o processo industrial de fabricação de açúcar e etanol”, explicou à Agência FAPESPo diretor científico da Fermentec, Mário Lúcio Lopes.

Isso porque a planta, que antes era queimada, agora chega à usina crua, com pontas, folhas e terra. “Essas impurezas vegetais e minerais que vêm junto com a cana são prejudiciais à fermentação”, disse Lopes.

Para ser eficiente, a fermentação precisa de uma levedura que contorne essa condição e ainda iniba a entrada de linhagens selvagens que vêm junto com a cana crua. “Essa é uma das características das leveduras personalizadas e selecionadas, que garantem uma fermentação mais adequada e com maior rendimento”, explicou.

São as leveduras que transformam os açúcares da cana, sólidos, em álcool combustível, líquido. A fim de que o processo seja conduzido com eficácia, é necessário ter leveduras adequadas a cada meio.

“Estudamos e identificamos a relação da levedura com o meio de fermentação industrial. Quanto mais adaptada ela é à unidade industrial, maior será a eficiência da fermentação e, consequentemente, da produção”, disse Lopes.

Pesquisa inovativa

Derivada da PE-2, uma das leveduras utilizadas na fermentação do etanol no Brasil desde o início da década de 1990, a Fermel apresenta maior tolerância às novas condições do processo industrial, segundo os produtores.

A Fermel reduz a possibilidade de invasão de leveduras selvagens no processo, responsáveis por problemas como formação de espuma, que ocupa espaço nos tanques, e floculação, que dificulta a fermentação. A inovação foi possível por meio de técnicas de cariotipagem e análise do DNA mitocondrial das leveduras.

Na cariotipagem, as leveduras são cultivadas para formar pequenas colônias. A partir delas são extraídos cromossomos intactos contendo material genético. Esses cromossomos são então separados num campo elétrico.

“As variações no tamanho e no número de cromossomos funcionam como ‘impressões digitais’, que permitem identificar as leveduras selecionadas e diferenciá-las das selvagens contaminantes”, disse Lopes.

Já na análise do DNA mitocondrial, pequenas moléculas de DNA são extraídas da mitocôndria das leveduras e cortadas em pontos específicos. “Os fragmentos são depois separados num campo elétrico e o perfil é utilizado para identificar as leveduras, como se fosse um código de barras”, disse.

Essas análises permitem a seleção de leveduras mais adequadas ao meio industrial. A Fermel se mostrou a mais eficiente em mostos ricos em melaço e com teores alcoólicos elevados, além de dominar as populações de leveduras, reduzindo as chances das contaminantes se estabelecerem na fermentação.

“A indústria trabalha com volumes muito grandes e é difícil eliminar esses microrganismos, que podem ser leveduras selvagens e até bactérias. Eles conseguem entrar nas fermentações e competem com a levedura selecionada, boa. Quando são mais resistentes e adaptados àquela condição de fermentação industrial, sua população toma o lugar da levedura menos robusta. A Fermel é significativamente mais resistente e domina o ambiente de fermentação”, disse Lopes.

A maior parte dessas leveduras contaminantes traz uma série de problemas para as indústrias, como sobra de açúcares sem fermentação, com diminuição do rendimento.

“Trata-se de um potencial desperdiçado. Por isso, é importante que haja uma levedura robusta, que possa reduzir os problemas de contaminação, que seja uma boa fermentadora, para não deixar essa sobra de açúcares, permitindo dessa forma um resultado melhor para as usinas – especialmente agora, sem as queimadas”, disse Lopes.

PIPE recebe propostas

A Fermel foi apresentada no encontro de 9 de setembro, na FAPESP, como um exemplo das possibilidades de inovação abertas pelo apoio do PIPE à pesquisa inovativa.

“O objetivo é esclarecer a todos que pretendem apresentar propostas sobre quais as dificuldades que podem ser enfrentadas e os benefícios, ilustrados pelo caso da Fermentec”, disse Sérgio Queiroz, coordenador adjunto de Pesquisa para Inovação da FAPESP.

“O PIPE teve papel decisivo na seleção da Fermel e no desenvolvimento da indústria paulista do setor, pois tudo o que é feito na Fermentec é transferido em conhecimento e tecnologia para o setor produtivo”, disse Lopes.

Além do caso da Fermentec, o evento apresentou os conceitos e propósitos do PIPE, detalhando sua metodologia e seu processo de avaliação e esclarecendo dúvidas. O programa apoia a criação de produtos, processos e serviços inovadores em todas as áreas do conhecimento.

A submissão de propostas ao 4º Ciclo de Análise do PIPE em 2014, cuja chamada está disponível em www.fapesp.br/8774, pode ser feita até 13 de outubro, exclusivamente por meio do Sistema de Apoio à Gestão (SAGe).

Foram reservados R$ 15 milhões para o conjunto de propostas selecionadas neste edital, que terá seu resultado divulgado em 27 de fevereiro de 2015. O valor máximo do apoio da FAPESP a cada projeto aprovado no PIPE é R$ 1,2 milhão, para a realização de duas fases.

Na fase 1, com duração de até nove meses, até R$ 200 mil poderão ser aplicados na demonstração da viabilidade tecnológica proposta. Na fase 2, de desenvolvimento do produto ou processo inovador, com prazo de até 24 meses, o limite de recursos disponível por projeto é R$ 1 milhão.

Desde 1998, a FAPESP investiu R$ 286,8 milhões no apoio a 1.222 projetos inovativos no âmbito do PIPE, desenvolvidos dentro de empresas de pequeno porte, com até 250 empregados, com unidade de pesquisa e desenvolvimento (P&D) no Estado de São Paulo.

Mais informações em www.fapesp.br/pipe

por Diego Freire 



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