Processo de destilação de alcool do caldo de cana

Processo da fermentação e destilação do caldo de cana-de-açúcar

Para a realização do experimento de Biologia, fermentação alcoólica do caldo de cana-de-açúcar, foi necessário, antes de tudo, o equipamento para a montagem do recipiente onde vai ficar o caldo de cana mais o fermento biológico.

Primeiramente foi pego uma garrafa pet, de 1,5 L, limpo, lavado com água e detergente, sem que fique sujeira dentro deste, e de peso; depois, uma mangueira pequena de nebulizador foi introduzida na tampa da garrafa pet, através de um furo feito nesta com a ponta de uma chapa quente, até que saísse pelo outro lado da tampa, sem que fique com aberturas dos lados desta tampa (em que é muito importante para isolar o interior do recipiente).

Após a preparação desses materiais, foi pego uma vasilha com água, para que a outra extremidade da mangueira fique submersa. E então, foi posto 435 gramas de caldo de cana-de-açúcar, dentro da garrafa, e depois tampada, como mostra a figura abaixo.

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Então, após os 435 gramas de caldo de cana estar na garrafa pet de 1,5L, foram colocados 17 gramas de fermento biológico (fungo Saccharomyces Cerevisiæ), que foi de vital importância para a realização do processo de fermentação. A mistura apresentava um peso total (caldo mais fermento) de 452 gramas.

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O fermento, após se juntar ao caldo, se comportou, imediatamente, como corpo de fundo, localizando-se abaixo do caldo, mas, após 5 minutos, a matéria do fundo foi se deslocando para cima, até ficar toda concentrada na superfície do líquido.

Além disso, começou a sair bolhas de ar pela extremidade da mangueira que estava submersa na água, percebendo-se que a mistura estava liberando Gás Carbônico (CO2).

Enquanto a mist.ura produzia CO2, o fermento, que estava na superfície do líquido, começa a subir, a inchar.

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Depois de 19 minutos, a altura da espuma causada pela fermentação começa a diminuir, e após 1hora e 10 minutos (em relação ao momento da adição do fermento) o intervalo do escapamento de CO2 começa a aumentar, provando que a mistura na garrafa diminuiu sua taxa de produção do gás.

De acordo com o processo, quanto mais tempo passa, mais diminui a taxa de produção do CO2.

Após a diminuição da altura da espuma até voltar ao seu estado inicial, o fermento na mistura, começa a se misturar em todo o caldo, tornando a mistura, homogênea.

A taxa de CO2 diminui cada vez mais, sendo inversamente proporcional ao tempo, e, a cada dia que passava, o fermento precipitava aos poucos, formando corpo de fundo novamente.

Contando do dia em que o experimento foi executado até o dia da destilação, passaram-se 2 semanas e 3 dias em que a mistura ficou em repouso absoluto. E há poucos dias antes da destilação do álcool, notou-se um escurecimento bem fraco no caldo, a precipitação total do fermento.

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No experimento, logo antes da destilação do álcool, a pressão interna da garrafa estava diminuindo, já que a água da vasilha estava entrando na mangueira, lembrando que a garrafa não foi apertada.

Após 2 semanas e 3 dias, o processo de destilação da mistura foi executada. O peso da mistura junto com a garrafa foi de 443,85 gramas, então foi colocado o líquido no destilador, depois medimos o peso da garrafa novamente, em que ficou o resto do fermento sobrado como corpo de fundo na garrafa e que não pode ser destilado: 111,61 gramas

Podemos saber, então, pelo cálculo 443,85 – 111,61 = 332,24 gramas de líquido foram postas no destilador para retirar o etanol produzido.

No processo de destilação, o líquido foi esquentado, e esse calor fez com que o etanol se transformasse em gás, para depois ser resfriado novamente, e assim, ter o álcool líquido.

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No entanto, no destilador, tinha um termômetro indicando a temperatura da mistura. Após chegar em 75ºC, o destilador produziu a primeira gota de etanol. Mas, apartir que a temperatura foi subindo, além do álcool, também produziu água, sendo proporcional à temperatura do líquido.

09:15 -  Início da destilação fracionada a uma temperatura de 75° C                            

09:22 -  80°C

09:24 – 83° C

09:28 – 88°C

Obs: Quanto mais baixo a temperatura, maior será a produção de álcool. Quanto mais alta a temperatura, mais água produzirá pois irá está se aproximando do ponto de ebulição da água.