Produção de bioetanol a partir de raiz de mandioca (Manihot esculenta)

ÍNDICE

OBJECTIVOS        3

INTRODUÇÃO        4

Composição da mandioca        5

MATERIAIS E MÉTODOS        5

Determinação da quantidade de água        5

Determinação de cianeto baseado na sua reacção com resorcinol e ácido pícrico        6

Determinação do amido e AST (McCready, 1950)        7

Determinação de açúcares redutores (AR) por DNS        9

Sacarificação        10

Fermentação        12

Destilação        13

Teste de inflamabilidade do etanol        14

RESULTADOS E DISCUSSÕES        15

Determinação da quantidade de água        15

Cinética da Reacção de Fermentação        19

CONCLUSÃO        20

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………..21

OBJECTIVOS

Determinar o conteúdo de umidade, cianeto total, amido e açúcares solúveis totais nas raízes e cascas de seis variedades de mandioca;

Promover a sacarificação enzimática das farinhas de cada variedade estudada;

Avaliar a fermentabilidade dos hidrolisados obtidos de cada variedade.

INTRODUÇÃO

        Actualmente 70% do etanol produzido no mundo é usado como combustível, que pode ser obtido através de dois métodos nomeadamente do petróleo e da fermentação da biomassa agrícola (Alfernor ET al., 2004). Visando reduzir os efeitos negativos causados pelos combustíveis fosseis, é crescente a busca por biocombustiveis, derivados de matérias agrícolas como plantas oleaginosas, cana-de-açúcar, mandioca (Manihot Esculenta) e outras matérias orgânicas que se apresentam como fontes alternativas (saito 2005). Dentre as matérias-primas caracterizadas como amiláceas ou feculentas, a mandioca se destaca como excelente opção para produção de álcool por apresentar alto teor de amido e pelo facto de que o etanol produzido a partir da mandioca possuir a vantagem de o seu processo de purificação ser mais simples e economicamente viável em relação ao etanol produzido a partir da cana-de-açúcar, por exemplo.

        A mandioca (Manihot esculenta) é uma planta Heliófila, perene, arbustiva, pertencente à família das Euforbiáceas a espécie é a única cultivada dentro do gênero Manihot e sua alta heterosigose, favorecida pelos cruzamentos naturais intra-específicos, resultou em grande número de variedades com diferentes características morfológicas, permitindo sua adaptação ás condições mais variadas de clima e solo, bem como resistência e/ou tolerância a pragas e doenças (LORENZI, 2003).

        O continente africano continua liderando o ranking mundial dessa atividade, responsável por 51,7% do volume total de mandioca produzida. Aparece em segundo lugar o asiático, com 31,4%, seguido pelo americano, com 16,1% (VIEIRA, 2009). Na safra 2007/08, a Nigéria destacou-se como o primeiro produtor, respondendo por 20,5% do volume total produzido, seguido pela Tailândia, com 12,2%, o Brasil, com 11,0%, a Indonésia, com 8,4%, a República Democrática do Congo, com 6,4%, Gana, com 4,3% e Vietnã, com 4,2%. Estes sete países perfazem 67,1% do volume total produzido de raiz de mandioca (EPAGRI/CEPEA, 2009).

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        Fig.1 – Produção mundial de mandioca (2008)

Em Angola a produção anual de mandioca é cerca de 12.000.000 de toneladas de acordo com os estudos feitos em 2009, actualmente a perspectiva de se produzir anualmente 20.000.000 de toneladas.

        Moçambique produz anualmente mais de 6 milhões de toneladas de mandioca, de acordo com dados revelados em Maputo no 10º Simpósio Internacional sobre Culturas de Raízes e Tubérculos Tropicais.

        O uso de biocombustiveis trás inúmeras vantagens ao homem e ao meio ambiente que o rodeia como a redução das emissões à atmosfera de poluentes, garante a renovação e sustentabilidade dos recursos, são economicamente viáveis e abundantes.

Composição da mandioca

        As raízes de mandioca são compostas, basicamente, por água e carboidratos. Em termos nutricionais, são importantes fontes de energia. Um dos factores que determina a forma de aproveitamento das raízes de mandioca é seu teor de compostos cianogénicos, variável para diferentes cultivares de mandioca. Estes compostos, presentes em todas as partes da planta, são potencialmente tóxicos. Assim, as raízes de cultivares que apresentam baixo teor de compostos cianogénicos, popularmente denominadas de mandiocas “mansas” ou “aipins”, podem ser consumidas cozidas ou fritas. As raízes de cultivares com alto teor de compostos cianogénicos, mandiocas “bravas”, são destinadas ao processamento industrial, principalmente na forma de farinha e fécula. A composição da mandioca varia muito com a espécie, idade e condições de cultivo. A tabela a seguir mostra a composição centesimal da mandioca em base seca.

Tabela 1 – Composição centesimal da raiz de mandioca

COMPONENTE	% na raiz seca
Amido	90,1
Proteína	1,5
Fibra	5,6
Lípidos	0,3
Açúcares	0,7
Cinzas	1,8
Outros	-

Fonte: Mendes (1992)

MATERIAIS E MÉTODOS

Determinação da quantidade de água

Para determinar a quantidade de água na raíz e na casca, colocaram-se as placas de Petri na estufa a uma temperatura de 105ºC durante 30 minutos, resfriaram-nas no dissecador durante 15 minutos. Pesaram-se as placas e em seguida foram pesadas 5g de amostra ralada húmida por cada variedade e suas respectivas cascas (o processo foi feito em triplicata para cada amostra). As placas de Petri com as amostras foram colocadas na estufa a uma temperatura de 105ºC durante 1 hora, resfriadas no dissecador durante 15 minutos e posteriormente registrou-se o peso das placas. Este procedimento foi repetido em intervalos de 1 hora até que o peso se manteve constante.