AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DE PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE CASCAS DE CAFÉ

Caf%C3%A9_grain_ag1[1] Os avanços da biotecnologia, especialmente na produção de etanol, oferecem oportunidades para a utilização econômica de resíduos agroindustriais. Estudos recentes apontam o excelente potencial da utilização destes resíduos do ponto de vista econômico, por não envolver custo associado ao cultivo da matéria-prima. A casca obtida durante o processamento do café por via seca tem sido pouco empregada quando comparada com volume em que é gerada. Tendo em vista o alto teor de carboidratos presente neste resíduo, o mesmo se caracteriza como um substrato potencial para a produção de etanol. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produção de etanol a partir das cascas de café utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae.

Efetuaram-se ensaios de fermentação em batelada, com três tipos de substratos: cascas de café inteiras, cascas de café moídas e o extrato aquoso obtido a partir das cascas de café moídas. O tempo de término da fermentação foi avaliado por meio de dados tabelados de liberação horária de CO2. Avaliaram-se as concentrações de inóculo de 3, 4 e 5 g/L de fermento seco e a temperatura de fermentação a 25, 30 e 35ºC. Observou-se uma diminuição do rendimento em etanol da fermentação com o aumento da concentração de inoculo. Na avaliação da temperatura observou-se uma diferença significativa na produção de etanol em diferentes temperaturas, o maior rendimento foi observado a 30ºC. O melhor resultado da fermentação das cascas de café foi obtido utilizando cascas inteiras, concentração de inóculo 3g/L e a temperatura de 30ºC. A fermentação apresentou o seguinte resultado 8,49 ± 0,29 g de etanol/ 100g casca de café seca (13,57 ± 0,45 g de etanol/L). Os resultados obtidos foram extremamente satisfatórios e demonstraram que este resíduo apresenta grande potencial para ser utilizado como substrato na produção de bioetanol.

1 Introdução

A elevada demanda por energia nos setores industrial e doméstico, o esgotamento das reservas de combustíveis fósseis, e os crescentes problemas de poluição, causados pelo uso intensivo de combustíveis fósseis, tornam cada vez mais relevantes a busca e utilização de combustíveis alternativos ao petróleo. Neste contexto destaca-se o etanol, e o Brasil como seu maior produtor mundial. No entanto, diante do aumento da demanda mundial e brasileira de etanol, existe a necessidade de procura por substratos de menores custos acoplados a tecnologias eficientes e de baixo custo (Cadernos NAE, 2005). Neste sentido, a utilização de resíduos agrícolas para a produção de etanol torna-se desejável. Estudos indicam que os resíduos produzidos no meio rural, principalmente os orgânicos, não são geralmente objetos de estudos tal como os resíduos do meio urbano. Diversos materiais, como restos de colheitas ou, mesmo, as sobras de produtos processados no ambiente rural, são dispostos de modo inadequado no meio ambiente. A conseqüência disso é a geração de graves problemas, como poluição de rios e solos, proliferação de pragas e, principalmente, o não aproveitamento de uma matéria-prima que pode ter uma composição nutricional rica (VENTURIM, 2002). Estudos recentes indicam que a produção de etanol a partir de resíduos apresenta excelentes potenciais do ponto de vista econômico, por não envolver os custos associados ao cultivo da matéria-prima (MURPHY E MCCARTHY, 2005). Além disso, estima-se que o potencial de produção de etanol a partir destes resíduos pode chegar a 16 vezes a atual produção mundial de etanol (KIM E DALE, 2004).

O café destaca-se como o produto agrícola de maior relevância para o Brasil e para o estado de Minas Gerais. Em média, para cada tonelada de grãos de café produzida, uma tonelada de cascas é gerada durante o processamento a seco (SAENGER et al., 2001). Existem duas formas de beneficiamento do café: por via úmida e por via seca. O processo por via seca é a técnica mais simples e comum. Neste processo, os frutos são secos ao sol ou em secadores artificiais e levados a uma máquina descascadora para a remoção do material que envolve os grãos de café, que são os produtos de interesse econômico. Após a obtenção do grão, têm-se como resíduos agroindustriais a polpa, a mucilagem, o pergaminho e a casca de café (OLIVEIRA et al., 2001a; VILELA et al., 2001)

Embora existam algumas alternativas para o emprego das cascas de café, a sua utilização ainda é restrita, em termos da quantidade produzida. Atualmente, existem estudos orientados para a utilização da casca de café em substituição ao milho em ração animal, o que tem levado a reduções no consumo diário de ração, no ganho de peso diário e na conversão alimentar. Estudos indicam que esta redução decorre devido à presença de alguns componentes, como a cafeína e o tanino, que interferem na utilização das cascas como alimento para animais (OLIVEIRA et al., 2001a; BARCELOS et al., 2001a).

Tendo em vista principalmente o seu alto teor de carboidratos, este resíduo se caracteriza como um potencial substrato para a produção de etanol por fermentação alcoólica. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade de produção de etanol a partir das cascas de café.

2 Materiais e métodos

2.1 Materiais

Foram utilizadas no presente trabalho cascas de café denominadas “melosas”, provenientes de processamento a seco, safra 2006. As cascas foram fornecidas pela Fazenda Samambaia (Santo Antônio do Amparo, MG). Foi utilizado fermento biológico seco instantâneo comercial, marca Fleischmann, constituído de células de Saccharomyces cerevisiae, com viabilidade celular mínima de 78%.

Os ensaios de fermentação foram efetuados com três tipos de substratos: (i) cascas de café inteiras, (ii) cascas de café moídas, e (iii) extrato aquoso obtido a partir das cascas de café moídas, aqui denominado “caldo”. Em todos os casos as cascas foram previamente separadas das impurezas presentes tais como, grãos e paus. A escolha dos substratos foi baseada nos seguintes critérios: (i) cascas de café inteiras: utilização do substrato sem a necessidade de um pré-tratamento; (ii) cascas de café moídas (0,425 - 0,850mm): verificação do efeito do aumento da superfície de contato da casca com o microrganismo (SREE et al., 1999; BALLESTEROS et al., 2004); (iii) caldo: tipo de substrato normalmente empregado em estudos de fermentação alcoólica com cana-de-açúcar (SILVA, 2003; OLIVEIRA et al., 2001b).

2.2 Métodos

2.2.1 Caracterização das cascas de café

A determinação do teor de umidade foi efetuada em estufa convectiva utilizando placas de Petri de acordo com a metodologia ISO 6673 (1983). O teor de cinzas foi efetuado segundo a metodologia descrita por Clarke & Walker (1975) utilizando cadinhos de porcelana e carbonização em mufla a 580 ºC por 17 horas. O teor de compostos nitrogenados e o teor de proteínas totais foram determinados pelo método Macro-Kjeldahl, descrito pela AOAC (1995). O teor de lipídeos foi determinado por extração com éter de petróleo em aparelho Soxhlet (modelo TE-044, Tecnal), como descrito na metodologia da AOAC (1995). O teor de carboidratos totais foi determinado pelo o método de subtração dos demais teores dos constituintes presentes na casca de café analisada.

2.2.2 Ensaios de fermentação

Os ensaios de fermentação foram efetuados em frascos Erlenmeyer de 250mL, colocados em uma mesa agitadora, com controle de temperatura via banho termostático (banho-maria dubnoff modelo 304-D, Nova Ética). Foram utilizados aproximadamente 13,5g de casca de café melosa in natura, as quais foram misturas em água destilada contendo 4g/L de fermento biológico. A temperatura e a velocidade de agitação do banho foram 30ºC e 100rpm, respectivamente (MOJOVIÉ et al., 2006). O tempo de fermentação foi avaliado com base na curva de liberação de CO2 (OLIVEIRA et al., 2001b). Após o tempo de fermentação, o mosto foi filtrado e prensado para a separação do substrato e do líquido. Em seguida, o líquido foi centrifugado a 3000 rpm por 20 minutos (SREE et al., 1999). Foram avaliados os parâmetros de concentração do inóculo e temperatura de fermentação. Os ensaios foram efetuados a 25, 30 e 35ºC, para os seguintes valores de concentração de inóculo: 3, 4 e 5g/L (OLIVEIRA, 1993; SILVA, 2003).

2.2.3 Preparo dos substratos e do mosto

A caracterização do fermento foi feita através da determinação da viabilidade celular baseada na metodologia proposta por Bonneu et al. (1991), utilizando um microscópio de campo claro (Olympus, modelo CH3ORF100). A determinação de açúcares redutores e totais foi realizada segundo a metodologia descrita por Carvalho & Jong (2002), baseada no método de Lane-Eynon. A determinação da acidez total foi efetuada por titulometria com hidróxido de sódio 0,025N, segundo a ABNT (1997). A determinação do potencial hidrogeniônico foi efetuada em pH-metro (MAIA & CAMPELO, 2006). A concentração de etanol foi determinada espectrofotometricamente pelo método do dicromato de potássio modificado (ABNT, 1997) utilizando espectrofotômetro de UV vis (Cole Tarmer, modelo 1100RS). Todas as fermentações foram realizadas em triplicata e a análise estatística dos dados obtidos foi feita por análise de variância (ANOVA). A comparação entre as médias foi feita pelo teste de Tukey, ambos a 5% de probabilidade.

3 Resultados e discussão

3.1 Caracterização dos substratos de fermentação

O teor médio de umidade das cascas de café foi de 15, 08% ± 0,41. Os resultados referentes à composição centesimal das cascas de café estão apresentados na Tabela 1. Os valores obtidos estão coerentes com as faixas reportadas na literatura (SOUZA et al., 2001; OLIVEIRA et al., 2001a; SOUZA et al., 2005; VILELA et al., 2001).

Tabela 1 - Composição centesimal das cascas de café.

Base seca

Base úmida

Cinzas (%)

6,39 ± 0,25

5,43 ± 0,22

Proteína (%)

8,18 ± 0,26

6,95 ± 0,22

Lipídeos (%)

0,32 ± 0,01

0,28 ± 0,01

Carboidratos (%)

85,11 ± 0,73

72,26 ± 1,22

Média ± desvio padrão

Os resultados referentes aos teores de açúcares das cascas de café e do caldo extraído das cascas de café estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 - Teores de açúcares.

Base Seca %

Base Úmida %

Casca de café inteira e moída

Açúcares redutores

24,25 ± 0,53b

20,59 ± 0,44 b

Açúcares totais

28,70 ± 0,91 a

24,37 ± 0,77 a

Sacarose

4,23 ± 0,51 a

3,59 ± 0,43 a

Caldo

Açúcares redutores

30,44 ± 1,68 a

26,17 ± 1,62 a

Açúcares totais

34,18 ± 1,90 a

29,18 ± 1,37 a

Sacarose

3,55 ± 0,29 a

2,85 ± 0,34 a

Média ± desvio padrão - Valores médios seguidos da mesma letra na mesma coluna/ parâmetro não apresentam diferença significativa pelo teste da ANOVA a 5% de probabilidade

Observa-se que, comparando-se os resultados em base seca, obteve-se um teor mais elevado de açúcares redutores na extração do caldo em comparação com as cascas. Este resultado pode ser atribuído ao aumento do teor de açúcares com o tempo de armazenamento das cascas, visto que a obtenção e caracterização do caldo foram realizadas seis meses após a caracterização das cascas. Este fenômeno foi descrito no estudo de Barcelos et al. (2001b), que avaliaram as frações de carboidratos da casca e da polpa desidratada de café em diferentes períodos. Observou-se que o armazenamento por doze meses das cascas de café alterou a proporção dos carboidratos, reduzindo as frações de degradabilidade lenta e não degradável (celulose) e favorecendo a concentração das frações de degradabilidade rápida (açúcares). Estes autores reportam um aumento de 47% no teor de açúcares após um ano de armazenamento. Observa-se ainda que o teor de açúcares na casca melosa é aproximadamente 2,5 vezes maior que o teor de açúcares reportado por estes autores (7-10% b.s.).

3.2. Avaliação das condições e parâmetros de fermentação

A viabilidade celular das leveduras no vinho (meio fermentado) deve estar entre 80% a 90% para ser considerada uma fermentação normal (AMORIN et al., 1996). Valores de viabilidade abaixo de 80% são indicativos de que a fermentação foi conduzida em alta temperatura ou em meio muito ácido. Acima de 90% observam-se possível diminuição no crescimento das leveduras. Para todos os ensaios efetuados no presente estudo, obtiveram-se resultados de viabilidade celular no vinho na faixa de 78 a 87%, comprovando que as fermentações ocorreram normalmente.

Apresentam-se na Tabela 3 os resultados referentes a acidez total e o pH do mosto e do vinho. A acidez total do mosto e do vinho é avaliada para controlar se está ocorrendo ou não algum desvio de fermentação, por exemplo, a fermentação por bactérias que produzem ácido lático. Para a fermentação ser considerada normal, o valor da acidez mensurada no vinho não pode ser maior do que duas vezes e meia o valor da acidez mensurada no mosto (AMORIM et al., 1996). Para todos os ensaios efetuados no presente estudo o aumento da acidez do vinho foi de 1,38 a 1,80 vezes em relação a acidez do mosto. Portanto, os resultados referentes à acidez indicam que a fermentação ocorreu normalmente. Observa-se, ainda, que o pH apresentou uma pequena diminuição durante a fermentação.


Tabela 3 - Análises de acidez total e pH no mosto e no vinho.

Condições de Fermentação

Acidez (g de ácido acético/100mL de amostra)

pH

Inicial

Final

Inicial

Final

Casca moída 4g/L e 30ºC

0,183 ± 0,008 b

0,261 ± 0,004 a

4,62 ± 0,01 a

4,33 ± 0,01 b

Casca inteira 3g/L e 25ºC

0,162 ± 0,003 b

0,292 ± 0,006 a

4,78 ± 0,01 a

4,45 ± 0,01 b

Casca inteira 3g/L e 30ºC

0,151 ± 0,002 b

0,231 ± 0,002 a

4,76 ± 0,02 a

4,37 ± 0,01 b

Casca inteira 3g/L e 35ºC

0,142 ± 0,003 b

0,249 ± 0,009 a

4,77 ± 0,02 a

4,36 ± 0,01 b

Casca inteira 4g/L e 30ºC

0,145 ± 0,002 b

0,239 ± 0,007 a

4,84 ± 0,01 a

4,42 ± 0,01 b

Casca inteira 5g/L e 30ºC

0,167 ± 0,002 b

0,230 ± 0,004 a

4,81 ± 0,02 a

4,44 ± 0,02 b

Caldo 3g/L e 30ºC

0,137 ± 0,004 b

0,208 ± 0,007 a

4,71 ± 0,03 a

4,34 ± 0,01 b

Caldo 4g/L e 30ºC

0,134 ± 0,002 b

0,200 ± 0,002 a

4,81 ± 0,03 a

4,42 ± 0,01 b

Caldo 5g/L e 30ºC

0,136 ± 0,003 b

0,212 ± 0,006 a

4,83 ± 0,01 a

4,43 ± 0,04 b

Média ± desvio padrão - Valores médios seguidos da mesma letra na mesma linha não apresentam diferença significativa pelo teste da ANOVA a 5% de probabilidade.

Acompanhou-se a liberação horária de CO2 (Figura 1) com o objetivo de identificar com precisão o tempo de término da fermentação utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae na concentração de 4g/L. A massa de CO2 liberada foi de 2,1g /100mL de vinho e 1,9g/100mL de vinho para as casca e para o caldo, respectivamente. Observa-se que o tempo de fermentação foi o mesmo para os dois substratos: 10 horas.

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                      (a)                                            (b)

Figura 1 - Produção horária de g CO2/ 100mL vinho x Tempo (h) para a fermentação da (a) casca inteira e (b) caldo.

Tendo em vista que o tempo de fermentação varia com a concentração de inóculo, apresentam-se na Figura 2 os resultados de liberação horária de CO2 para diferentes valores de concentração de inóculo. Observa-se que o tempo de fermentação diminui com o aumento da concentração do inóculo, conforme descrito por Mojovié et al. (2006). O tempo final da fermentação foi de 11, 10 e 9 horas para as concentrações de inóculo de 3, 4 e 5g/L, respectivamente. Não foram observadas variações significativas na massa de CO2 liberadas (~ 2,1 g/100mL de vinho).

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Figura 4 - Produção horária de g CO2/ 100mL vinho x Tempo (h) para a fermentação da casca inteira utilizando diferentes concentrações de inóculo: (a) 3g/L (b) 4g/L e (c) 5g/L.

3.3. Ensaios de fermentação

Os resultados referentes à comparação da fermentação de cascas inteiras, moídas e do caldo (extrato aquoso) são apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 - Produção de etanol e parâmetros da fermentação da casca inteira, moída e do caldo com inoculo de 4g/L de fermento biológico seco e a temperatura de 30ºC.

Parâmetros da fermentação

Fermentação da casca de café inteira

Fermentação da casca de café moída

Fermentação

do caldo

Produção de etanol (g etanol/ 100g de casca seca)

7,67 ± 0,15a

7,19 ± 0,52 a

6,43 ± 0,20 b

Produção de etanol (g etanol/ L)

12,25 ± 0,21 a

11,55 ± 0,79 a

10,26 ± 0,31 b

Rendimento Gay Lussac (%)

60,99 ± 1,26 a

57,12 ± 4,14 a

43,52 ± 0,73 b

Rendimento Pasteur (%)

64,21 ± 1,32 a

60,12 ± 4,36 a

45,81 ± 0,77 b

Eficiência (%)

67,47 ± 1,39 a

62,78 ± 4,56 a

48,07 ± 0,96 b

Conversão de açúcar (%)

92,10 a

92,67 a

91,43 ± 0,38 b

Produtividade (g de etanol/ L*h)

1,22 ± 0,02 a

1,15 ± 0,08 a

1,03 ± 0,03 b

Média ± desvio padrão - Valores médios seguidos da mesma letra na mesma linha não apresentam diferença significativa pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

De acordo com os resultados obtidos no presente estudo (Tabela 4), observa-se que não houve diferença significativa (p<0,05) entre os valores obtidos para a fermentação da casca inteira e a fermentação da casca moída. Portanto, os demais testes foram efetuados somente com cascas inteiras, pois eliminam-se duas etapas do processamento (moer e peneirar o substrato).

Em relação à fermentação do caldo observa-se que a concentração de etanol foi inferior à obtida pela fermentação das cascas, provavelmente em decorrência da presença de alguma substância, liberada durante o processo de obtenção do caldo, que inibiu o crescimento microbiano.

Comparando-se os parâmetros fermentativos obtidos na fermentação das cascas de café inteiras com dados de literatura para produção de etanol a partir de resíduos, observa-se que o rendimento Gay Lussac foi de 60,99%, valor que está dentro da faixa reportada na literatura de 59% a 89% (MOJOVIÉ et al., 2006; OHGREN et al., 2007). O rendimento Pasteur foi de 64,21%, valor superior aos dados de literatura para a produção de etanol a partir de resíduos, que se encontram na faixa de 60% a 62% (BALLESTEROS et al., 2004). A eficiência de 67,47% é inferior aos dados de literatura, de 84 a 90%. Porém, esta faixa é referente à utilização de resíduos que sofreram hidrólise enzimática (BELKACEMI et al., 2002).

A conversão de açúcares pela levedura na fermentação das cascas de café foi de 92,1%, valor superior aos dados de literatura que se encontram na faixa de 80% a 90 (ATHANASIADIS et al., 2002; BELKACEMI et al., 2002). A produtividade da fermentação das cascas de café foi de 1,22 g de etanol/ L*h, dentro da faixa reportada na literatura que é de 0,28 a 1,3 g de etanol/ L*h (ATHANASIADIS et al., 2002; BELKACEMI et al., 2002; MOJOVIÉ et al., 2006).

Os resultados referentes ao efeito da concentração do inóculo na produção de etanol são apresentados na Tabela 5. Estes resultados indicam que o rendimento da fermentação diminuiu com o aumento da concentração de fermento. Resultados similares foram obtidos com a fermentação do caldo, porém com valores de produção e rendimento inferiores às cascas. Portanto, o efeito da temperatura de fermentação foi avaliado somente para cascas de café inteiras.

 

Tabela 5 - Comparação da produção de etanol e dos parâmetros da fermentação da casca inteira com diferentes concentrações de fermento seco a temperatura de 30ºC.

Parâmetros da fermentação

Concentração do fermento
3g/L
4g/L
5g/L

Produção de etanol (g etanol/ 100g de casca seca)

8,49 ± 0,29 a

7,68 ± 0,16 b

7,58 ± 0,11 b

Produção de etanol (g etanol/ L)

13,57 ± 0,45 a

12,25 ± 0,21 b

12,11 ± 0,17 b

Rendimento Gay Lussac (%)

67,49 ± 2,34 a

60,99 ± 1,26 b

60,24 ± 0,85 b

Rendimento Pasteur (%)

71,05 ± 2,46 a

64,21 ± 1,33 b

63,41 ± 0,90 b

Eficiência (%)

75,04 ± 2,60 a

67,47 ± 1,39 b

67,36 ± 0,96 b

Conversão de açúcar (%)

91,64 a

92,1 a

91,11 a

Produtividade (g de etanol/ L*h)

1,23 ± 0,04 b

1,22 ± 0,02 b

1,34 ± 0,02 a

Média ± desvio padrão - Valores médios seguidos da mesma letra na mesma linha não apresentam diferença significativa pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Os resultados referentes ao efeito da temperatura de fermentação são apresentados Tabela 6. De acordo com os resultados obtidos no presente estudo (Tabela 6), observa-se que houve diferença significativa (p<0,05) entre os teores de etanol obtidos na fermentação realizada a 25ºC, a 30ºC e a 35ºC. Os resultados demonstram que a melhor temperatura é 30ºC.

Tabela 6 - Produção de etanol e parâmetros da fermentação da casca inteira utilizando a concentração de fermento de 3g/L em diferentes temperaturas.

Parâmetros da fermentação

Temperaturas

25ºC

30ºC

35ºC

Produção de etanol (g etanol/ 100g de casca seca)

7,23 ± 0,06 c

8,49 ± 0,29 a

7,73 ± 0,12 b

Produção de etanol (g etanol/ L)

11,55 ± 0,08 c

13,57 ± 0,45 a

12,33 ± 0,18 b

Rendimento Gay Lussac (%)

57,46 ± 0,48 c

67,49 ± 2,34 a

61,40 ± 0,99 b

Rendimento Pasteur (%)

60,49 ± 0,50 c

71,05 ± 2,46 a

64,63 ± 1,04 b

Eficiência (%)

68,49 ± 0,57 b

75,04 ± 2,60 a

69,19 ± 1,12 b

Conversão de açúcar (%)

85,47 c

91,64 a

90,41 b

Produtividade (g de etanol/ L*h)

1,05 ± 0,01 c

1,23 ± 0,04 a

1,12 ± 0,02 b

Média ± desvio padrão - Valores médios seguidos da mesma letra na mesma linha não apresentam diferença significativa pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Os melhores resultados obtidos no presente estudo da fermentação da casca de café inteira referente à produção de etanol e parâmetros da fermentação são apresentados nas Tabelas 7 e 8, respectivamente, em comparação com a literatura para a produção de etanol a partir de resíduos.

Tabela 7 - Resultados de produção de etanol e produtividade em fermentações de resíduos agrícolas.

Resíduos

Produção de etanol (g etanol/L)

Produção de etanol (g etanol/ 100g substrato

Produtividade

(g etanol/ L*h)

Referência

Cascas de café

13,57±0,45

8,49±0,29

1,23±0,04

Este estudo

Sorgo doce

-

5

-

Sree et al. (1999)

Soro de queijo

-

-

0,28

Athanasiadis et al. (2002)

Talo de milho*

5

-

1,3

Belkacemi et al. (2002)

Palha de cevada*

10

-

1,3

Belkacemi et al. (2002)

Palha de trigo*

18,1

-

-

Ballesteros et al. (2004)

Sorgo doce*

16,2

-

-

Ballesteros et al. (2004)

Resíduo de amido de trigo**

11

-

-

Davis et al. (2005)

Farinha de milho*

-

-

1,21

Mojovié et al. (2006)

Forragem de milho*

16,8g

-

-

Ohgren et al. (2007),

Média ± desvio padrão.

*os resíduos sofreram hidrólise; **resíduo suplementado com glicose.

Tabela 8 - Resultados comparativos de parâmetros para as cascas de café e outros resíduos agrícolas.

Resíduos

Rendimento Gay Lussac

(%)

Rendimento Pasteur

(%)

Eficiência

(%)

Conversão de açúcar

(%)

Referência

Cascas de café

67,49±2,34

71,05±2,46

75,04±2,60

91,64

Este estudo

Soro de queijo

-

-

-

80

Athanasiadis et al. (2002)

Talo de milho*

-

-

84 - 90

93

Belkacemi et al. (2002)

Palha de trigo*

-

62,5

-

-

Ballesteros et al. (2004)

Sorgo doce*

-

60,9.

-

-

Ballesteros et al. (2004)

Farinha de milho*

89,2

-

-

-

Mojovié et al. (2006)

Forragem de milho*

59,3

-

-

-

Ohgren et al. (2007),

Média ± desvio padrão.

*os resíduos sofreram hidrólise.

Observa-se que os resultados referentes à produção de etanol utilizando cascas de café foram satisfatórios, tendo em vista a comparação com dados de literatura para fermentação de resíduos. Vale ressaltar que as cascas de café apresentaram desempenho igual ou superior a diversos resíduos, e que somente alguns estudos que utilizaram resíduos hidrolizados e/ou com suplementação de glicose apresentaram melhor desempenho.

4 Conclusão

Efetuou-se uma avaliação da viabilidade de produção de etanol a partir de cascas de café fermentadas por Saccharomyces cerevisiae. Efetuaram-se ensaios de fermentação em batelada, com três tipos de substratos: cascas de café inteiras, cascas de café moídas e o extrato aquoso obtido a partir das cascas de café moídas. O tempo de término da fermentação foi avaliado através de dados tabelados de liberação horária de CO2. Avaliaram-se as concentrações de inóculo de 3, 4 e 5 g/L e a temperatura de fermentação a 25, 30 e 35ºC. Observou-se uma diminuição do rendimento da fermentação com o aumento da concentração de inóculo. Na avaliação da temperatura observou-se uma diferença significativa na produção de etanol em diferentes temperaturas, com o maior rendimento obtido a 30ºC. O melhor resultado da fermentação das cascas de café foi obtido utilizando cascas inteiras, concentração de inóculo 3g/L e a temperatura de 30ºC. Nestas condições, obteve-se uma produção de 8,49 ± 0,29 g de etanol/ 100g casca de café seca (13,57 ± 0,45 g de etanol/L). Observou-se também que a produção de etanol foi satisfatória em comparação com dados de literatura para outros resíduos, visto que, somente resíduos que sofreram hidrólise prévia ou suplementação de açúcar apresentaram produção de etanol superior às cascas de café. Os resultados obtidos demonstram que as cascas de café apresentam potencial para serem utilizadas como substratos para a produção de etanol.

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