Levedura adaptada à fabricação de etanol sem queima
da cana melhora produção
17 de setembro de 2014
Por
Diego Freire
Agência
FAPESP – Uma levedura adaptada às novas condições do processo industrial
de fabricação de açúcar e etanol, surgidas com a substituição compulsória da
colheita manual por métodos mecanizados no Estado de São Paulo, aumenta o
rendimento e reduz as perdas na fermentação quando comparada a leveduras
tradicionais.
A levedura – que leva o nome comercial de Fermel – foi selecionada pela
Fermentec, empresa de tecnologia industrial especializada em fermentação
alcoólica instalada em Piracicaba (SP), a partir de estudos desenvolvidos com apoio do
Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE). A inovação foi
apresentada no Diálogo sobre Apoio à Inovação na Pequena Empresa, realizado
pela FAPESP no dia 9 de setembro para esclarecer dúvidas de interessados em
participar da seleção de propostas no PIPE.
O objetivo da
pesquisa foi obter uma levedura industrial mais adaptada às novas
características da colheita de cana-de-açúcar com a vigência do Protocolo
Agroambiental do Setor Sucroenergético, de 2007, que proíbe as queimadas.
“A substituição gradativa da colheita manual de cana-de-açúcar em São
Paulo por métodos mecanizados trouxe benefícios ambientais, mas também novos
desafios para o processo industrial de fabricação de açúcar e etanol”, explicou
à Agência FAPESPo diretor científico da Fermentec, Mário
Lúcio Lopes.
Isso porque a
planta, que antes era queimada, agora chega à usina crua, com pontas, folhas e
terra. “Essas impurezas vegetais e minerais que vêm junto com a cana são
prejudiciais à fermentação”, disse Lopes.
Para ser eficiente,
a fermentação precisa de uma levedura que contorne essa condição e ainda iniba
a entrada de linhagens selvagens que vêm junto com a cana crua. “Essa é uma das
características das leveduras personalizadas e selecionadas, que garantem uma
fermentação mais adequada e com maior rendimento”, explicou.
São as leveduras
que transformam os açúcares da cana, sólidos, em álcool combustível, líquido. A
fim de que o processo seja conduzido com eficácia, é necessário ter leveduras
adequadas a cada meio.
“Estudamos e
identificamos a relação da levedura com o meio de fermentação industrial.
Quanto mais adaptada ela é à unidade industrial, maior será a eficiência da
fermentação e, consequentemente, da produção”, disse Lopes.
Pesquisa
inovativa
Derivada da PE-2,
uma das leveduras utilizadas na fermentação do etanol no Brasil desde o início
da década de 1990, a Fermel apresenta maior tolerância às novas condições do
processo industrial, segundo os produtores.
A Fermel reduz a
possibilidade de invasão de leveduras selvagens no processo, responsáveis por
problemas como formação de espuma, que ocupa espaço nos tanques, e floculação,
que dificulta a fermentação. A inovação foi possível por meio de técnicas de
cariotipagem e análise do DNA mitocondrial das leveduras.
Na cariotipagem, as
leveduras são cultivadas para formar pequenas colônias. A partir delas são
extraídos cromossomos intactos contendo material genético. Esses cromossomos
são então separados num campo elétrico.
“As variações no
tamanho e no número de cromossomos funcionam como ‘impressões digitais’, que
permitem identificar as leveduras selecionadas e diferenciá-las das selvagens
contaminantes”, disse Lopes.
Já na análise do
DNA mitocondrial, pequenas moléculas de DNA são extraídas da mitocôndria das
leveduras e cortadas em pontos específicos. “Os fragmentos são depois separados
num campo elétrico e o perfil é utilizado para identificar as leveduras, como
se fosse um código de barras”, disse.
Essas análises
permitem a seleção de leveduras mais adequadas ao meio industrial. A Fermel se
mostrou a mais eficiente em mostos ricos em melaço e com teores alcoólicos
elevados, além de dominar as populações de leveduras, reduzindo as chances das
contaminantes se estabelecerem na fermentação.
“A indústria
trabalha com volumes muito grandes e é difícil eliminar esses microrganismos,
que podem ser leveduras selvagens e até bactérias. Eles conseguem entrar nas
fermentações e competem com a levedura selecionada, boa. Quando são mais
resistentes e adaptados àquela condição de fermentação industrial, sua
população toma o lugar da levedura menos robusta. A Fermel é significativamente
mais resistente e domina o ambiente de fermentação”, disse Lopes.
A maior parte
dessas leveduras contaminantes traz uma série de problemas para as indústrias,
como sobra de açúcares sem fermentação, com diminuição do rendimento.
“Trata-se de um
potencial desperdiçado. Por isso, é importante que haja uma levedura robusta,
que possa reduzir os problemas de contaminação, que seja uma boa fermentadora,
para não deixar essa sobra de açúcares, permitindo dessa forma um resultado
melhor para as usinas – especialmente agora, sem as queimadas”, disse Lopes.
PIPE
recebe propostas
A Fermel foi
apresentada no encontro de 9 de setembro, na FAPESP, como um exemplo das
possibilidades de inovação abertas pelo apoio do PIPE à pesquisa inovativa.
“O objetivo é
esclarecer a todos que pretendem apresentar propostas sobre quais as
dificuldades que podem ser enfrentadas e os benefícios, ilustrados pelo caso da
Fermentec”, disse Sérgio Queiroz, coordenador adjunto de Pesquisa para Inovação
da FAPESP.
“O PIPE teve papel
decisivo na seleção da Fermel e no desenvolvimento da indústria paulista do
setor, pois tudo o que é feito na Fermentec é transferido em conhecimento e
tecnologia para o setor produtivo”, disse Lopes.
Além do caso da
Fermentec, o evento apresentou os conceitos e propósitos do PIPE, detalhando
sua metodologia e seu processo de avaliação e esclarecendo dúvidas. O programa
apoia a criação de produtos, processos e serviços inovadores em todas as áreas
do conhecimento.
Foram reservados R$ 15 milhões para o
conjunto de propostas selecionadas neste edital, que terá seu resultado
divulgado em 27 de fevereiro de 2015. O valor máximo do apoio da FAPESP a cada
projeto aprovado no PIPE é R$ 1,2 milhão, para a realização de duas fases.
Na fase 1, com duração de até nove
meses, até R$ 200 mil poderão ser aplicados na demonstração da viabilidade
tecnológica proposta. Na fase 2, de desenvolvimento do produto ou processo
inovador, com prazo de até 24 meses, o limite de recursos disponível por
projeto é R$ 1 milhão.
Desde 1998, a FAPESP investiu R$
286,8 milhões no apoio a 1.222 projetos inovativos no âmbito do PIPE,
desenvolvidos dentro de empresas de pequeno porte, com até 250 empregados, com
unidade de pesquisa e desenvolvimento (P&D) no Estado de São Paulo.
Mais informações em www.fapesp.br/pipe.
- Parabéns aos autores da pesquisa, o Brasil tem um grande número de excelentes cientistas. Um abraço do prof. Edmundo Santana - o Bolha de Palmas-TO
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