1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ENGENHARIA BIOQUÍMICA RESOLVIDA

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1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ENGENHARIA BIOQUÍMICA 
PROFESSOR: EDMAR DAS MERCÊS PENHA 
Rio de Janeiro, 29 de Abril de 2010 
 
 
1 – Numa fermentação alcoólica em que se partiu de um mosto contendo 120 g/L 
de glicose por litro, verifica-se que o mosto fermentado ainda contém 2 g/100mL e 
apresenta uma concentração de etanol de 48 g/L. Após os processos de 
separação por destilação e de purificação por retificação, verificou-se que cada 
litro de mosto conduziu a 40 g de álcool anidro. 
a) Qual o rendimento e a eficiência do processo fermentativo? 
 
Resposta: 
So = 120 g/L de glicose por litro 
Sf = 2 g/100mL = 20g/L 
Pf = 48 g/L de etanol 
Rendimento = 48/(120-20) = 0,48 
Eficiência = 48/(120x0,511) = 78,3% 
 
2) Numa fermentação alcoólica, em batelada convencional, de 200 kg de 
mandioca, sabe-se que na operação de lavagem e descascamento reduz-se a 
massa em 10% do peso inicial. O material restante é submetido à hidrólise 
enzimática e gera uma massa de 120 kg de açúcares fermentescíveis. Estes 
açúcares foram fermentados por Saccharomyces cerevisiae, após fortificação 
conveniente do mosto, e originaram uma concentração de etanol no mosto de 60 
g/L. O rendimento da fermentação foi 0,85 (gramas de etanol por grama de glicose 
utilizada) e ao final da fermentação não foi detectado açúcar residual. Com base 
nos dados acima pergunta-se: 
a) A que volume de mosto a massa de açúcares foi diluída para sofrer 
fermentação? 
b) Quais enzimas poderiam ser empregadas na hidrólise? E que condições 
seriam consideradas ótimas para sua atuação? 
 
Massa de matéria-prima: 200 kg de mandioca 
Massa de mandioca após lavagem e descascamento: 180 kg 
Concentração do mosto após hidrólise enzimática: 120 kg de açúcares 
fermentescíveis. 
Concentração de etanol no mosto: 60 g/L. 
Rendimento da fermentação: 0,85 (gramas de etanol por grama de glicose 
utilizada) 
Sf = zero g/L 
 
R = (Pf-Pi)/(Sf-Si) = 0,85 
R = 60/Si = 0,85 
Si= 70,6g/L. 
 
Se a concentração inicial foi Si= 70,6g/L. 
 
Então: 
70,6g -------------------1L 
120kg --------------------V 
 
O volume de mosto inicial (V) foi: V = 1700L. 
 
 
3) Uma unidade produtora de etanol necessita de 10 toneladas de matéria-prima 
(cana de açúcar) por dorna de fermentação. O rendimento da moagem é de 50% 
em massa. O mosto apresentou concentração de açúcares totais de 15oBrix. 
O processo foi conduzido em batelada convencional, não houve detecção de 
açúcares residuais e a eficiência da fermentação por Saccharomyces cerevisiae 
foi de 90%. Sabe-se que a concentração celular ao final do processo foi de 20 g/L, 
que não houve fase lag, que a velocidade específica de crescimento da levedura 
foi de 0,015 h-1 e que a fermentação terminou ainda na fase exponencial de 
crescimento, decorridos 28 horas de fermentação. 
Qual o rendimento, a eficiência e a produtividade do processo fermentativo? 
 
Massa de matéria-prima: 10 ton de cana de açúcar 
Massa de caldo de cana após moagem: 5 ton = 5000L 
Concentração do mosto no caldo: 15ºBrix = 150g/L de açúcares fermentescíveis. 
Concentração de etanol no mosto: 60 g/L. 
Eficiência da fermentação: 90% 
Sf = zero g/L 
Tempo de fermentação (t) = 28 horas 
 
E = (Pf-Pi)/(Pf-Pi)esperado = 0,90 
E = (Pf)/(150x0,511) = 0,90 
Pf = 69g/L. 
 
R = (Pf-Pi)/(Sf-Si) = 0,85 
R = 69/150 = 0,46 
 
Produtividade (p) = (Massa de produto obtido)/(Volume de mosto X tempo de 
fermentação) 
p = 69/28 = 2,46 g/L.h