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utilização da mandioca como fonte
de carboidratos para produção de
etanol sempre foi considerada tomando-se como
referencial a cultura da cana-de-açúcar,
que lhe concorre com vantagens nada desprezíveis.
bancada do laboratório de Pesquisa
De um lado uma cultura, predomina-ntemente,
de utilização na alimentação
na forma in natura, ou como farinha, atendendo
extensas populações; de outro, uma
cultura praticada intensivamente para produção
de açúcar, que, suprindo a demanda
interna, acessa importantes mercados de exportação.
Fatores outros determinaram a convergência
de recursos financeiros e humanos no desenvolvimento
de tecnologias para a produção de
cana-de-açúcar, e também
a melhorias no processo agroindustrial, de modo
que após a maturação destes
investimentos, principalmente no período
de 1970 até 1990, a realidade nos oferta
um sistema otimizado de produção
de açúcar e/ou álcool de
qualidade. O mesmo não aconteceu com a
cultura e agroindustrialização da
mandioca que tem caminhado com o apoio tradicional
de organismos de fomento à pesquisa como
o Cerat, o IAC, o Iapar, a Embrapa, e outros.
Tendo esta realidade como cenário, tanto
uma como a outra fonte de matéria prima
apresentam características de produção
de carboidratos que, ao longo do tempo, vem sendo
estreitada com o desenvolvimento de novos clones
de variedades de mandioca, que vão, aos
poucos, trazendo uma maior produtividade no campo,
racionalização no manejo da cultura,
desenvolvimento de melhorias na produção
agrícola, etc, que têm estimulado
o setor, e, deste modo recorrente, tem-se uma
melhoria global na produção.
Para a cultura da mandioca existe ainda muito
espaço a ser conquistado em termos de produtividade
agronômica, enquanto que para cana-de-açúcar,
que há anos vem desenvolvendo seu potencial
agronômico, os incrementos em produtividade
vão sendo menores e a maiores custos.
No estado de São Paulo, ocupando solos
de média fertilidade a variedade de mandioca
denominada IAC 14 tem apresentado, atualmente,
a produtividade citada, sem maiores cuidados no
manejo, enquanto que a produtividade agrícola
da cana-de-açúcar foi tomada pela
média, pois o critério de comparação
fica muito afetado pela diversidade de produtividade
que se apresenta, por exemplo, quando é
de 1º ou 2º e 3º, etc, cortes da
soqueira, mas todos em solos tratados e de qualidade.
Estes valores devem ser interpretados com os
devidos cuidados, pois, alguns fatores não
foram levados em conta, mas a validade da consideração
se prende à análise comparativa
dos dados, e aí a discussão caminha
para outro componente do processo de produção
de etanol, que seria em relação
ao processo em si.
Como se sabe, a cana-de-açúcar
acumula seus carboidratos na forma solúvel,
que são consumidos no processo de fermentação
por leveduras alcoólicas. O mesmo não
ocorre com a mandioca, que acumulou seus carboidratos
na forma de grânulos insolúveis de
amido, requerendo um tratamento para disponibilizá-lo
ao consumo daquelas leveduras.
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Este
processo consiste em gelatinizar e hidrolisar
o amido utilizando o processo ácido e/ou
enzimático, que requerem espaço
em reatores, energia térmica, catalisadores,
etc.
O requerimento de um pré-tratamento como
diferença de processo ainda é, à
primeira vista, uma desvantagem para o amido,
mas, por outro lado, esses carboidratos se apresentam
em maiores concentrações por unidade
de matéria prima vegetal, o que significa
uma vantagem, por diminuir, consideravelmente,
o manuseio dos significativos volumes mássicos,
com implicações em investimentos;
custeio do sistema; custos de logística,
energia, mão de obra, remoção
de resíduos, etc.
No processamento para disponibilizar os amidos
da mandioca à etapa de fermentação
pelas leveduras, todos os carboidratos fermentecísveis
são recuperados, restando apenas o farelo
esgotado, constituído de fragmentos celulares,
fibras e outros ligno-celulósicos, além
das águas residuárias, que são
estabilizadas em lagoas de tratamento.
Isto ocorre com a cana de açúcar,
que tem aproveitamento energético do bagaço
em caldeiras desenvolvidas para queimar este material
e produzir energia elétrica, que é
comercializada com as concessionárias de
distribuição públicas. Em
ambos ocorre o aproveitamento completo da matéria
prima na unidade de produção.
No Cerat/Unesp estão sendo realizados
estudos e pesquisas visando o aproveitamento dos
amidos residuários originários de
sistemas de agroindustrialização
da mandioca (farinheiras, fecularias, pré-cozidas,
etc) para utilizar como fonte de carbono em fermentações
alcoólicas, e os resultados têm mostrado
a viabilidade técnica e produtos com características
de qualidade que o diferenciam com relação
aos originários da cana de açúcar.
Sob nossa orientação, uma Tese
de Mestrado foi concluída no início
deste ano, na qual se verificou a qualidade do
álcool produzido a partir de hidrolisados
de resíduos amiláceos de farinheira,
aditivados com mel residuário da fabricação
da cana de açúcar, observando a
ausência de álcoois superiores, metanol,
ácidos carboxílicos, e ausência
de aldeído fórmico nas baixas concentrações
de aldeídos totais. As especificações
atendiam os critérios de qualidade da indústria
alimentícia e farmacêutica.
Uma Tese de Doutorado, também concluída,
realizou a extração de amido residual
do farelo originário da fabricação
de fécula da mandioca produzindo hidrolisados
que os ensaios demonstraram que não continham
compostos inibidores à fermentação
por leveduras alcoólicas, apesar da severidade
aplicada ao processo. Os resultados desta pesquisa
já estão sendo repassados a uma
destilaria de álcool.
Foi desenvolvida uma coluna de destilação
com recheio em vidro borossilicato, que, tendo
escala piloto, permite a realização
dos estudos de pesquisas, nos quais se avaliam
a produção de etanol. Análises
em cromatografia líquida e a gás
permitem verificar a composição
química do substrato, do destilado, do
resíduo líquido, e, deste modo,
avaliar criticamente as etapas realizadas para
obtenção do produto.
Como se observa, os amidos são uma importante
fonte de carboidratos para processos de fermentação
etanólica, e as pesquisas, tanto no desenvolvimento
da produtividade agrícola, quanto para
otimização dos sistemas de produção,
certamente, irão diminuir ainda mais a
lacuna existente na sua utilização,
e trarão maior valorização
destas matérias primas representadas pelas
tuberosas amiláceas.
O Professor Doutor Cláudio Cabello é
Diretor do Cerat/Unesp - Botucatu/SP
e.mail dircerat@fca.unesp.br |
