AULA 12

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CAPÍTULO 4 – 
TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO 
DE ETANOL
BIOETANOL DE MILHO
O bioetanol pode ser produzido de milho por meio de dois processos:
- Hidrólise por via úmida;
- Hidrólise por via seca. 
Apesar de a via úmida ser a mais comumente utilizada até os anos 
1990, hoje a via seca está consolidada como o processo mais comum 
na produção de etanol de milho.
No processo por via úmida, é realizada a separação das diferentes 
frações do grão de milho, favorecendo a recuperação de diversos 
produtos, entre eles proteínas, nutrientes, gás carbônico, amido e óleo.
O processo seco reduziu os custos finais do bioetanol, apesar de não 
produzir uma grande variedade de co-produtos como no caso da via 
úmida.
Processo via úmida para a produção do bioetanol de milho
O grão de milho é macerado.
A enzima alfa-amilase é adicionada a fim 
de promover a hidrólise do amido em 
cadeias menores de açúcar. 
E essas cadeias são sacarificadas pela 
ação da glico-amilase e a solução 
resultante segue para a fermentação.
Processo via seca para a produção do bioetanol de milho
O grão de milho é macerado.
Na etapa seguinte, essas cadeias são sacarificadas pela ação da glico-amilase e a 
solução resultante segue para a fermentação. 
 A vinhaça produzida segue para um conjunto de centrífugas, no qual é separada a 
vinhaça fina, que pode ser recirculada no processo. A parte restante da vinhaça é 
normalmente concentrada em evaporadores, produzindo um xarope com cerca de 50% 
de umidade. Esse xarope é combinado com os sólidos retirados na centrífuga e secado 
até aproximadamente 10% de umidade, dando origem ao DDGS.
Na via seca, o único co-
produto do bioetanol é um 
suplemento protéico para 
alimentação animal 
conhecido como DDGS 
(distillers dried grains with 
solubles). 
O grão de milho moído é 
adicionado de água e 
enzimas (alfa-amilase), a 
fim de promover a hidrólise 
do amido em cadeias 
menores de açúcar. 
GERAÇÕES DE GERAÇÕES DE 
BIOCOMBUSTÍVEIS???BIOCOMBUSTÍVEIS???
 Etanol Celulósico
Etanol Celulósico (Ceetol), também chamado etanol de lignocelulose, é 
a denominação dada ao etanol obtido a partir da quebra das cadeias da 
celulose, hemicelulose e lignina, polímeros que constituem a estrutura 
fibrosa dos vegetais, através de reações químicas ou bioquímicas.
Uma das principais matérias-primas usada para produção do etanol 
celulósico é a biomassa composta pelos rejeitos e resíduos das 
colheitas e do processamento de vegetais, que não é reaproveitada para 
alimentação humana e animal ou para outras finalidades.
Na natureza, a celulose é hidrolisada pela ação de 
enzimas produzidas por certas bactérias, e fungos, 
porém, este processo é muito lento.
Para a produção do etanol, a conversão é mais difícil 
que no caso das matérias-primas sacarídeas e 
amiláceas, pois primeiro é necessário a produção do 
açúcar a partir da hidrólise da celulose e hemicelulose.
Uma vez que os materiais 
lignocelulósicos são complexos, 
seu pré-tratamento também não 
será simples.
Para melhorar a eficiência do processo de hidrólise, é necessário um pré-
tratamento, para tornar a matéria-prima adequada à produção de etanol.
O pré-tratamento envolve processos mecânicos e físicos para acondicionar e 
dimensionar a biomassa e destruir sua estrutura celular.
A celulose é uma molécula que consiste em 3.500 a 10.000 unidades de glicose, unidas 
por ligações 1,4-glicosídica (cadeias não ramificadas). Polímero rígido de difícil 
quebra.
A hemicelulose são polissacarídeos compostos por diferentes unidades de açúcares 
formando cadeias ramificadas. Pode ser constituída por unidades de: xilose (C5), 
manose (C6), glicose (C6), galactose (C6), arabinose (C5), e outros açúcares em 
menores quantidades. Fácil de hidrolisar devido a natureza amorfa e ramificada.
A lignina é importante para as plantas em vários aspectos, tais como, desenvolvimento 
vegetal, contribuição para a resistência mecânica e proteção contra degradação. A lignina 
é uma substância que vai sendo incorporada durante o crescimento do vegetal. Não é 
convertida em açúcar.
Alguns fatores importantes devem ser considerados para o 
desenvolvimento de um processo de pré-tratamento eficiente. 
Os principais fatores relacionados à eficiência do pré-tratamento são: 
- o índice de cristalinidade da celulose, 
- a área superficial acessível às enzimas, 
- a proteção natural devido às interações entre lignina, hemicelulose 
e celulose.
Pré-tratamento da biomassa
O pré-tratamento refere-se a:
- ações mecânicas e físicas;
- ajuste de granulometria;
- destruição da estrutura da biomassa.
Expor a fibra de celulose na etapa de sacarificação por tratamentos químicos ou 
bioquímicos  conversão em açúcares fermentáveis.
Pré-tratamento da biomassa
Redução mecânica de tamanho: aumentam a superfície específica da 
celulose.
O propósito é remover a lignina e a hemicelulose, aumentar a porosidade 
dos materiais e reduzir a cristalinidade da celulose para torná-la mais 
acessível ao ataque das enzimas que convertem os polímeros 
carboidratados em açúcares fermentáveis.
Pré-tratamentos físicos
Pré-tratamentos físico-químicos
Tipo de 
hidrólise
Consumíveis T (oC) Tempo Produção de 
glicose
Ácido diluído < 1% H2SO4 215 3 min 50-70%
Ácido 
concentrado
30-70% 
H2SO4
40 2-6 
horas
90%
Enzimática Celulase 70 1,5 dia 75-95%
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