Etanol

Etanol

Produzido através da fermentação de amido e de outros açúcares, em especial da cana-de-açúcar, o etanol, também chamado de álcool etílico, é um biocombustível altamente inflamável e incolor, sendo muito utilizado em automóveis. Essa substância é renovável, pois sua matéria-prima é obtida através de plantas cultivadas pelo homem.

Processo de obtenção do etanol a partir do milho

O etanol é produzido a partir de milho como uma biomassa industrial através de fermentação, destilação e tratamento químico. A produção de etanol pode ocorrer através de dois métodos de transformação do milho: moagem seca ou úmida. No processo a seco são obtidos produtos tais como: canjica especial, canjicas para cereais matinais e para produção de pipocas expandidas, canjicão, gritz de milho, óleo de milho bruto e refinado e a sêmola de milho. Esse processo não requer muita tecnologia e também não gera muitos produtos sofisticados. Os derivados tecnologicamente superiores são oriundos do processamento via úmida.

No processo via úmida, o etanol é obtido segundo as seguintes etapas:

- Recebimento, controle e limpeza

A primeira etapa no processo é limpar o milho recebido, para remover materiais estranhos como pedaços de sabugo, partículas metálicas, pó. Essa operação é feita com peneiras, ar comprimido, eletroímãs e outro processos de separação, que torne a operação eficiente na limpeza dos grãos.

-Maceração ou amolecimento

O milho limpo é transportado para grandes tanque de meceração, em aço inox, onde ficará entre 24 a 48 horas, em água aquecida (51 a 54ºC), contendo pequenas quantiades de dióxido de enxofre dissolvido (em tôrno de 0,1 a 0,3%). O ácido sulfúrico diluído, formado pela interação do dióxido de enxofre e a água controla a fermentação, evitando um excessivo crescimento bacteriológico, e ajuda na separação do amido e das proteínas. O teor de umidade dos grãos aumenta para cerca de 45%, dobrando de tamanho. Durante a maceração, os componentes solúveis são extraídos do grão. Ao se concluir a fase de maceração, a água é drenada e concentrada em evaporadores de múltiplos efeitos para produzir o líquor concentrado. Este extrato rico em proteínas pode ser usado como um nutriente para microrganismos na produção de enzimas, antibióticos e outros produtos de fermentação. A maior parte, contudo, é combinada com as fibras e o glúten na produção de ingredientes para rações animais. A seguir, os grãos de milho já amolecidos passam por moinhos de baixo atrito, são quebrados, perdem a película e liberam o germe do endosperma. A água é adicionada aos moinhos, resultando em uma grossa massa fluída de grãos macerados e germe integral.

-Separação do gérmen

Como o germe, nesta etapa, contém de 40 a 50% de óleo, ele é mais leve do que o endosperma e a película. A força cintrífuga (hidrociclenes) é então usada para separar o germe.

O germe limpo que foi separado, é secado e o óleo cru removido através de prensas mecânicas e/ou extração com solventes. Ele é, a seguir, refinado para produzir um óleo de fina qualidade ou como matéria-prima básica destinada à industrialização de margarinas. O germe de que foi extraído o óleo é usado em alimentos para animais.

-Moagem e peneiração

A minstura remanescente de película e endosperma passa então através de uma série de operações de trituração e filtragem, em moinhos de impacto para soltar o amido e o glúten das fibras dos grãos. As partículas da película são retidas nas peneiras, enquanto as mais finas partículas de proteínas e amido passam. Toda a película é usada como ingredientes para rações animais. A suspensão de amido-glúten é enviada para os separadores de amido.

-Separação do amido

A massa fluída de água de amido e glúten é separada por centrifugação. Como o amido e o glúten diferem em densidade, uma quase completa separação é obtida imediatamente. O glúten é secado e vendido; também pode ser usado na composição de outro ingrediente para rações. O amido, com ainda um a dois pontos percentuais de proteínas é diluído, lavado (de 8 a 14 vezes), diluído e lavado novamente em hidrociclones até que seja removido o último vestígio de proteínas, chegando-se assim a um amido de alta qualidade, tipicamente 99,5% puro.

Diversos amidos modificados ou derivados podem ser obtidos através do tratamento da massa fluída de amido lavado com produtos químicos ou enzimas. Depois do tratamento, os produtos são recuperados mediante filtragem ou centrifugação e o amido é secado. Parte do amido é comercializado como amido natural ou modificado. A maior parte segue para produção de xaropes de milho e dextrose.

-Conversão em xarope

O amido, suspenso em água, é liquefeito em presença de um ácido e/ou enzima (a-amilase) que o converte em uma solução com baixo teor de dextrose. O tratamento com outra enzima (glicoamilase) continua o processo de conversão. No processo, os refinadores podem parar a ação ácida ou enzimática, em pontos determinados, para obter as misturas certas de açúcares com dextrose e maltose para os xaropes atenderem a diferentes finalidades.

- Fermentação

As leveduras e algumas bactérias fermentam açucares, produzindo álcool etílico e gás carbônico (CO2), processo denominado fermentação alcoólica. Na fermentação alcoólica, as duas moléculas de ácido pirúvico produzidas são convertidas em álcool etílico (também chamado de etanol), com a liberação de duas moléculas de CO2 e a formação de duas moléculas de ATP.

Esse tipo de fermentação é realizado por diversos microorganismos, destacando-se os chamados “fungos de cerveja”, da espécie Saccharomyces cerevisiae. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas (vinhos, cervejas, cachaças etc.), e o gás carbônico importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais