FermentaçÃo descontínua também conhecida como fermentação em batelada ou por carga é utilizada desde antiguidade, e ainda hoje são as mais empregadas para obtenção de
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FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Também conhecida como fermentação em batelada ou por carga é utilizada desde antiguidade, e ainda hoje são as mais empregadas para obtenção de vários produtos; Operação: Carrega-se a dorna, com o mosto e os microrganismos, de modo a permitir que a fermentação ocorra em condições ótimas FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Terminada a fermentação, descarrega Terminada a fermentação, descarrega - - se a dorna, se a dorna, e o meio fermentado enviado para a recuperação e o meio fermentado enviado para a recuperação do produto, e novamente a dorna é utilizada para do produto, e novamente a dorna é utilizada para outra fermentação; outra fermentação; Se não houver adição de soluções para controle Se não houver adição de soluções para controle do processo e nem perda de líquido por do processo e nem perda de líquido por evaporação, o volume no decorrer da evaporação, o volume no decorrer da fermentação, permanece constante. fermentação, permanece constante. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA A fermentação descontínua pode levar a baixos A fermentação descontínua pode levar a baixos rendimentos e produtividade, quando o substrato rendimentos e produtividade, quando o substrato é adicionado de uma só vez, podendo exercer é adicionado de uma só vez, podendo exercer inibição; inibição; Apresenta “tempos mortos” tempos em que a Apresenta “tempos mortos” tempos em que a fermentação não esta ocorrendo, como tempo de fermentação não esta ocorrendo, como tempo de carga e de descarga, lavagens e esterilização dos carga e de descarga, lavagens e esterilização dos equiapamentos equiapamentos . . FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Grande flexibilidade de operação; Grande flexibilidade de operação; Possibilidade de realizar fases sucessivas Possibilidade de realizar fases sucessivas no mesmo recipiente; no mesmo recipiente; Condições de controle mais simples; Condições de controle mais simples; Capacidade de identificar todos os materiais Capacidade de identificar todos os materiais relacionados ao processo; relacionados ao processo; Apresenta menores riscos de contaminação Apresenta menores riscos de contaminação se comparada a fermentação contínua; se comparada a fermentação contínua; É o processo mais utilizado na indústria de É o processo mais utilizado na indústria de alimentos (iogurte, cerveja, vinho, etc. alimentos (iogurte, cerveja, vinho, etc. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA INÓCULO INÓCULO Inóculo Inóculo , pé , pé - - de de - - cuba ou pé cuba ou pé - - de de - - fermentação é fermentação é o quantidade adequada de microrganismo o quantidade adequada de microrganismo para garantir em condições econômicas a para garantir em condições econômicas a fermentação do volume do mosto; fermentação do volume do mosto; Cepas: manutenção do microrganismos Cepas: manutenção do microrganismos selecionado em condições que possibilitem selecionado em condições que possibilitem manter sua viabilidade e capacidade manter sua viabilidade e capacidade reprodutiva; reprodutiva; Condições de manutenção: secagem, em Condições de manutenção: secagem, em agar agar inclinado, congelados; inclinado, congelados; Recuperação do microrganismo: depende Recuperação do microrganismo: depende da técnica que utilizou para sua da técnica que utilizou para sua preservação preservação FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA MOSTO MOSTO O microrganismo necessita de condições O microrganismo necessita de condições ótimas de crescimento (pH, temperatura, ótimas de crescimento (pH, temperatura, O O 2 2 dissolvido, etc) dissolvido, etc) O meio de cultura, mosto ou meio de O meio de cultura, mosto ou meio de fermentação tem influência marcante no fermentação tem influência marcante no processo; processo; Deve possuir nutrientes requeridos para o Deve possuir nutrientes requeridos para o crescimento celular crescimento celular FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA MOSTO MOSTO Elementos principais: (C, H, O, N); Elementos principais: (C, H, O, N); Elementos secundários: (P, K, S, Mg); Elementos secundários: (P, K, S, Mg); Vitaminas e hormônios; Vitaminas e hormônios; Traços de Traços de elmentos elmentos ( ( Ca Ca , , Mn Mn , , Fe Fe , Co, , Co, Cu, Zn) Cu, Zn) Na formulação de um meio de cultivo, Na formulação de um meio de cultivo, deve deve - - se levar em conta as se levar em conta as necessidades desses nutrientes para a necessidades desses nutrientes para a formação dos produtos. formação dos produtos. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Composição Elementar Típica de um Composição Elementar Típica de um Microrganismo Microrganismo Elemento Elemento Porcentual no MO Porcentual no MO Carbono Carbono Nitrogênio Nitrogênio Fósforo Fósforo Enxofre Enxofre Magnésio Magnésio 50 50 7 7 - - 12 12 1 1 - - 3 3 0.5 0.5 - - 1,0 1,0 0,5 0,5 FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Mosto Mosto Um meio de cultura deve no mínimo Um meio de cultura deve no mínimo conter os elementos da célula na conter os elementos da célula na proporção correta; proporção correta; Exceto para carbono, oxigênio e Exceto para carbono, oxigênio e hidrogênio, a formulação dos hidrogênio, a formulação dos nutrientes é baseada na Tabela nutrientes é baseada na Tabela anterior; anterior; Os microrganismos coordenam Os microrganismos coordenam eficiente o seu catabolismo e eficiente o seu catabolismo e anabolismo; anabolismo; O substrato limitante são as fontes de O substrato limitante são as fontes de energia para este metabolismo energia para este metabolismo FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA Tipos de Mosto Tipos de Mosto Meios naturais: (sucos de uvas, leite, Meios naturais: (sucos de uvas, leite, caldo de cana, caldo de cana, milhocina milhocina , etc); , etc); Meios sintéticos: (meios quimicamente Meios sintéticos: (meios quimicamente definidos); definidos); Alguns substratos (açúcares, melaços, Alguns substratos (açúcares, melaços, soro de leite, celulose, amido, soro de leite, celulose, amido, resíduos, como água de maceração de resíduos, como água de maceração de milho, metanol, etanol, óleos e milho, metanol, etanol, óleos e gorduras, etc. gorduras, etc. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DESCONTÍNUOS DESCONTÍNUOS 1. Cada dorna recebe um 1. Cada dorna recebe um inóculo inóculo ; ; 2. Processo com recirculação do 2. Processo com recirculação do microrganismo; microrganismo; 3. Processo de cortes 3. Processo de cortes FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA 1. CADA DORNA RECEBE UM INÓCULO 1. CADA DORNA RECEBE UM INÓCULO Cada dorna recebe um microrganismo Cada dorna recebe um microrganismo propagada a partir de uma cultura propagada a partir de uma cultura pura; pura; Pouco riscos de contaminação; Pouco riscos de contaminação; Fermentações com meios ricos e Fermentações com meios ricos e passíveis de contaminação este tipo é passíveis de contaminação este tipo é indicado; indicado; FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA 2. COM RECIRCULAÇÃO DE 2. COM RECIRCULAÇÃO DE MICRORGANISMOS MICRORGANISMOS Reaproveitamento do Reaproveitamento do inóculo inóculo da cultura da cultura anterior; anterior; Espera Espera - - se que o microrganismo se que o microrganismo flocule flocule (cerveja), ou centrifuga (cerveja), ou centrifuga - - se o meio se o meio fermentado (álcool); fermentado (álcool); Aumenta Aumenta - - se o risco de contaminação em se o risco de contaminação em cada nova batelada; cada nova batelada; Necessidade de tratamento da suspensão Necessidade de tratamento da suspensão de células, com água e ácido sulfúrico, de células, com água e ácido sulfúrico, eliminando eliminando contaminantes contaminantes e leveduras em e leveduras em degeneração. degeneração. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA 3. PROCESSO DE CORTES 3. PROCESSO DE CORTES Inicia Inicia - - se o processo normalmente em uma se o processo normalmente em uma Dorna A; Dorna A; Quando a fermentação atingir a fase adequada Quando a fermentação atingir a fase adequada passe a metade do volume da Dorna A, para passe a metade do volume da Dorna A, para uma Dorna B, até então vazia; uma Dorna B, até então vazia; Em seguida completa Em seguida completa - - se o volume das duas se o volume das duas dornas; dornas; Os cortes podem ser feitos na fase de Os cortes podem ser feitos na fase de crescimento mais ativa, ou no final da crescimento mais ativa, ou no final da fermentação; fermentação; Estes cortes podem ser feitos sucessivamente Estes cortes podem ser feitos sucessivamente mas podem sofrer sérias quedas no mas podem sofrer sérias quedas no rendimento do processo rendimento do processo FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS Tendo em vista, o alto custo de um Tendo em vista, o alto custo de um fermentador fermentador , bem como otimizar o espaço , bem como otimizar o espaço que ocupa, é necessário definir o número que ocupa, é necessário definir o número de dornas para uma empresa produzir o de dornas para uma empresa produzir o que deseja; que deseja; BORZANI, sugeriu uma metodologia para BORZANI, sugeriu uma metodologia para calcular o número de calcular o número de fermentadores fermentadores para para um processo descontínuo. um processo descontínuo. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS Considere, uma instalação funcionando Considere, uma instalação funcionando por processo descontínuo, onde o líquido por processo descontínuo, onde o líquido fermentado deva abastecer de maneira fermentado deva abastecer de maneira inenterrupta inenterrupta , o setor de separação dos , o setor de separação dos produtos produtos BORZANI, sugeriu uma metodologia para BORZANI, sugeriu uma metodologia para calcular o número de calcular o número de fermentadores fermentadores para para um processo descontínuo. um processo descontínuo. FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS F: vazão média de liquido fermentado; F: vazão média de liquido fermentado; t t f f : tempo necessário para que o conteúdo : tempo necessário para que o conteúdo da dorna fermente completamente; da dorna fermente completamente; V: capacidade útil da dorna; V: capacidade útil da dorna; D: número de dornas; D: número de dornas; t t d d : tempo necessário para se descarregar : tempo necessário para se descarregar uma dorna; uma dorna; t t c c : tempo necessário para se limpara e : tempo necessário para se limpara e carregar uma dorna; carregar uma dorna; FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS O valor da vaza F, depende dos seguintes O valor da vaza F, depende dos seguintes fatores: fatores: i. da quantidade de produto final que se i. da quantidade de produto final que se deseja obter na unidade de tempo; deseja obter na unidade de tempo; ii ii . do rendimento dos tratamentos finais, . do rendimento dos tratamentos finais, que devem conduzir ao produto desejado; que devem conduzir ao produto desejado; iii iii . da concentração do produto final no . da concentração do produto final no líquido fermentado, que sua vez é função líquido fermentado, que sua vez é função do processo de fermentação; do processo de fermentação; FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS Se Se M M , é a massa de produto final que interessa , é a massa de produto final que interessa produzir em um tempo produzir em um tempo t t , sendo , sendo r r o rendimento o rendimento dos tratamento finais e com dos tratamento finais e com C C a concentração do a concentração do produto final no líquido fermentado, então tem produto final no líquido fermentado, então tem - - se que: se que: r t C M F . . = FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS O valor médio de O valor médio de t t f f , por sua vez, depende do , por sua vez, depende do processo de processo de feermentação feermentação enquanto que o enquanto que o tempo de descarga pode ser calculado por: tempo de descarga pode ser calculado por: F V t d =
FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS A capacidade útil de cada dorna depende do A capacidade útil de cada dorna depende do fabricante; fabricante; Dorna com centenas de metros cúbicos, são de Dorna com centenas de metros cúbicos, são de dificeis dificeis controle, principalmente de agitação e de controle, principalmente de agitação e de aeração: aeração: Para o dimensionamento da dorna, propõe Para o dimensionamento da dorna, propõe - - se se que: que: Essa igualdade, facilita a avaliação de D Essa igualdade, facilita a avaliação de D d c t t =
FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS Consideremos uma dorna que será identificada com Consideremos uma dorna que será identificada com Dorna 1, em início de trabalho, no intervalo de Dorna 1, em início de trabalho, no intervalo de tempo , e ela será limpa e carregada; tempo , e ela será limpa e carregada; decorrido um intervalo de temp decorrido um intervalo de temp t t f f , o líquido nela , o líquido nela contido estará completamente fermentado e após, contido estará completamente fermentado e após, outro intervalo de tempo outro intervalo de tempo t t d d , ele se estará vazia e em , ele se estará vazia e em condições de condições de reinciar reinciar o ciclo de trabalho; o ciclo de trabalho; Para que não ocorra interrupção de fornecimento de Para que não ocorra interrupção de fornecimento de material fermentado, quando terminar a material fermentado, quando terminar a descaraga descaraga da Dorna 1, deverá existir outra Dorna 2, pronta par da Dorna 1, deverá existir outra Dorna 2, pronta par ser descarregada. Quando a terminar a descarga da ser descarregada. Quando a terminar a descarga da Dorna 2, outra Dorna deverá está pronta para Dorna 2, outra Dorna deverá está pronta para descarga. Esta descarga. Esta sequencia sequencia pode ser pode ser visualizadada visualizadada na na Figura a seguir: Figura a seguir: d c t t =
FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA NÚMERO DE DORNAS NÚMERO DE DORNAS t d t f t d t d D1 Dn D1 Inicio do preparo da dorna
Fim da Carga Fim da fermentação Tempo Fim da descarga Cronograma de funcionamento de dornas de um sistema descontínuo NÚMERO DE DORNAS V t F D t t D t t t D f d f f d d ) . ( 2 2 ). 1 ( + = + = + = − F, V e t f , devem ser conhecidos • AO LONGO DA HISTÓRIA O HOMEM TEM BUSCADO INTENSAMENTE FERRAMENTAS PARA CRIAR E DESENVOLVER PROCESSOS QUE POSSIBILITEM MAIOR PRODUTIVI- DADE AO MENOR CUSTO.
• A EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA TEM CONTRIBUÍDO PARA O AUMENTO DOS RENDIMENTOS E EFICIÊNCIAS POSSIBILITANDO DESTA FORMA MAIOR LUCRATIVIDADE. • QUE CUIDADOS SÃO NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DOS MELHORES RESULTADOS NA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA ?? • COMO A APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA PODE CONTRIBUIR PARA MAIOR LUCRATIVIDADE ?? PRODUÇÃO DE ETANOL MATÉRIA PRIMA CANA DE AÇÚCAR MOAGEM DA CANA: OBJETIVO: AUMENTAR A EXTRAÇÃO DE SACAROSE DA CANA, MELHORANDO A EFICIÊNCIA DA MOENDA. TRATAMENTO DO CALDO: OBJETIVO: RETIRAR DO CALDO AS IMPUREZAS MENORES QUE NÃO FORAM RETIDAS NO PENEIRAMENTO, ESTAS IMPUREZAS SÃO BASICAMENTE DO TIPO: SOLÚVEIS, COLOIDAIS E INSOLÚVEIS.
FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA O PROCESSO DE FERMENTAÇÃO MAIS COMUMENTE UTILIZADO NAS DESTILARIAS DO BRASIL É O MELLE-
PRINCIPAL É A RECUPERAÇÃO DE LEVEDURAS ATRAVÉS DA CENTRIFU- GAÇÃO DO VINHO. O PROCESSO CONSISTE BASICAMENTE NO USO DE SOLUÇÃO DE AÇÚCAR PRONTA PARA FERMENTAÇÃO DO MOSTO, FORMADO POR CALDO TRATADO E MELAÇO, COM CONCENTRAÇÃO FINAL DE APROX. 18º BRIX.
INICIALMENTE A DORNA DE FERMENTAÇÃO É ALIMENTADA COM A LEVEDURA PREVIAMENTE TRATADA E PREPARADA EM CERCA DE 1/3 DO SEU VOLUME, ESTE É O CHAMADO PÉ-DE-CUBA, SENDO O MOSTO ALIMENTADO EM SEGUIDA DE MANEIRA GRADUAL, POIS A RÁPIDA FORMAÇÃO DE CO2, PODERÁ CAUSAR DANOS À DORNA POR EXPANSÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO.
OS AÇÚCARES SÃO TRANSFORMADOS EM ÁLCOOL, SEGUNDO A REAÇÃO SIMPLIFICADA DE GAY LUSSAC: C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 23,5 KCAL
COMO PODEMOS VERIFICAR NA EXPRESSÃO ANTERIOR, O PROCESSO DE FERMENTAÇÃO GERA CALOR QUE DEVE SER RETIRADO PARA QUE AS LEVEDURAS MANTENHAM AS CONDIÇÕES IDEAIS REQUERIDAS. O RESFRIAMENTO DE DORNA NO BRASIL E NOS DEMAIS PAÍSES TROPICAIS PODE SER FEITO DE DUAS FORMAS:
• SERPENTINA • TROCADOR DE CALOR A PLACAS EXTERNO A SEGUNDA OPÇÃO É A MAIS
MODERNA E MAIS EFICIENTE, JÁ QUE MELHOR HOMOGENEIDADE DA TEMPERATURA NO INTERIOR DA DORNA COM A SANITARIEDADE QUE NA SERPENTINA ACABA FICANDO COMPROMETIDA.
O TEMPO DE FERMENTAÇÃO VARIA EM FUNÇÃO DO TIPO DE LEVEDURA EMPREGADA, GRAU BRIX DO MOSTO E DE OUTROS FATORES MENORES. ATUALMENTE O TEMPO VARIA ENTRE 6 E 8 HORAS COM UM TEOR ALCOÓLICO DE ATÉ 10ºGL (10% EM VOLUME) NO FINAL DO PROCESSO. O PRODUTO FORMADO NO FINAL PASSA A SE CHAMAR VINHO QUE APÓS A CENTRIFUGAÇÃO PARA SEPARAÇÃO DAS LEVEDURAS, ESTE PASSA A SE CHAMAR VINHO DELEVEDURADO E ENTÃO É
ENCAMINHADO PARA A DESTILARIA PARA A OBTENÇÃO DO ÁLCOOL HIDRATADO E ANIDRO.
A TEMPERATURA RECOMENDADA PARA SE MANTER AS DORNAS É DE 32ºC, SENDO ESTE PATAMAR EXTREMA- MENTE INFLUENCIADO PELA TEMPERATURA AMBIENTE, JÁ QUE É UTILIZADA ÁGUA DE TORRE DE RESFRIAMENTO COMO FONTE FRIA.
EXISTEM ESTUDOS DE SE MANTER A DORNA COM TEMPERATURAS INFERIORES A 32ºC, MAS NESTE PATAMAR SERÁ NECESSÁRIO UM RESFRIAMENTO COMPLEMENTAR ATRAVÉS DE REFRIGERAÇÃO MECÂNICA (COMPRESSOR FRIGORÍFICO, EVAPORADOR, CONDENSADOR, ETC.) OU ATRAVÉS DE EJETOR UTILIZANDO VAPOR D´ÁGUA COMO MOTOR TÉRMICO, PORÉM ATÉ O MOMENTO NÃO FOI ATINGIDO O EQUILÍBRIO TÉCNICO-ECONÔMICO.
OS PROCESSOS DE FERMENTAÇÃO DIVIDEM-SE BASICAMENTE EM DOIS TIPOS: TIPO BATELADA E DO TIPO CONTÍNUA, SENDO O PRIMEIRO O MAIS COMUM E COM MENORES PROBLEMAS DE CONTAMINAÇÃO, NO SEGUNDO REDUZ-SE O TEMPO MORTO ENTRE CICLOS, PORÉM FICA MAIS EXPOSTO AO RISCO DE SE PERDER TODO O MOSTO DAS DORNAS POR CONTAMINAÇÃO, EXIGINDO DESTA FORMA UM CONTROLE MICROBIOLÓGICO MAIS RIGOROSO. UMA OUTRA TENDÊNCIA PARA MELHORAR A FERMENTAÇÃO, É O USO DE AGITADOR MECÂNICO NO INTERIOR DA DORNA PARA HOMOGENEIZAR A TEMPERATURA INTERNA, ESTE DISPOSITIVO PERMITE UMA ATUALIZAÇÃO DAS DORNAS MAIS ANTIGAS ONDE A CIRCULAÇÃO DO MOSTO COM AS LEVEDURAS, PODE SER INTENSIFICADA. CONTAMINANTES NA FERMENTAÇÃO EM VIRTUDE DA MATÉRIA-PRIMA (CANA DE AÇÚCAR) ESTAR EXPOSTA A VÁRIOS MICROORGANISMOS NO CAMPO, A PRESENÇA DE LEVEDURAS SELVAGENS E BACTÉRIAS NO CALDO É INEVITÁVEL. EM ESCALA INDUSTRIAL TORNA-SE IMPRATICÁVEL E TAMBÉM ANTI-ECONÔMICA A ESTERILIZAÇÃO DOS MEIOS DE FERMENTAÇÃO, RESTANDO AO USUÁRIO O CONTROLE DO NÍVEL DE CONTAMINAÇÃO NAS FASES DO PROCESSO ATRAVÉS DE ESTERILIZAÇÃO DOS PONTOS CRÍTICOS E DO USO DE ANTIBIÓTICOS NOS CASOS DE ALTO GRAU.
OS AGENTES CONTAMINANTES DO MOSTO ACABAM POR REDUZIR O RENDIMENTO DA FERMENTAÇÃO POR DUAS RAZÕES: • ALGUMAS BACTÉRIAS HOMOFERMENTATIVAS TÊM COMO RESÍDUOS DO SEU METABOLISMO VÁRIOS ÁCIDOS, TAIS COMO: LÁTICO, BUTÍRICO, ACÉTICO, FÓRMICO, ETC.; QUE SÃO TÓXICOS PARA AS LEVEDURAS ALCOÓLICAS REDUZINDO ASSIM SEU METABOLISMO, E CONSEQÜENTEMENTE A QUANTIDADE DE ÁLCOOL PRODUZIDA; • COMO SE TRATA DA ATIVIDADE METABÓLICA DAS LEVEDURAS ALCOÓLICAS, O ALIMENTO DISPONÍVEL PARA ESTAS (AÇÚCAR PRESENTE NO MOSTO), É REDUZIDO EM FUNÇÃO DA CONCORRÊNCIA COM OS DEMAIS MICROORGANISMOS, A QUANTIDADE DE ÁLCOOL PRODUZIDA TAMBÉM É MENOR MEDIANTE A PRESENÇA DESTES CONTAMINANTES. AS DESTILARIAS MAIS MODERNAS JÁ ESTÃO UTILIZANDO TROCADORES DE CALOR A PLACAS SANITÁRIOS NO LUGAR DOS DO TIPO CASCO E TUBOS, QUE ALÉM DE NÃO TEREM PONTOS DE ACÚMULO DE MATERIAL QUE PODEM GERAR FOCOS DE CONTAMINAÇÃO, SÃO FÁCEIS DE LIMPAR QUIMICAMENTE SEM DESMONTAGEM, OU QUANDO REQUER DESMONTAGEM, A SANITIZAÇÃO É RÁPIDA.
ESTE CUIDADO COM EQUIPAMENTOS SANITÁRIOS INICIA DESDE OS REGENERADORES DE CALDO MISTO COM CALDO DECANTADO/CLARIFICADO, PASSANDO PELAS TUBULAÇÕES, CONEXÕES, VÁLVULAS, FLANGES E TERMINA DAS DORNAS E SEUS PERIFÉRICOS (RESFRIADORES, SPRAY-BALLS, BOMBAS DE MOSTO, ETC.)
UMA BOA PRÁTICA PARA AS USINAS QUE NÃO DISPÕEM DE DECANTADOR/ CLARIFICADOR DE CALDO É A PASTEURIZAÇÃO DO CALDO BRUTO COM O USO DE TROCADORES TIPO FREE-FLOW, QUE PERMITEM A PASSAGEM DE CALDO COM BAGACILHO E REDUZEM O GRAU DE CONTAMINAÇÃO DENTRO DE NÍVEIS ACEITÁVEIS PELO PROCESSO FERMENTATIVO. OUTROS CUIDADOS:
O VINHO DELEVEDURADO COM UM TEOR ALCOÓLICO DE 7 A 10º GL, É ENCAMINHADO À DESTILARIA PARA PROCESSAMENTO. INICIALMENTE O VINHO PASSA PELO CONDENSADOR CHAMADO “E” NO TOPO DA COLUNA B TAMBÉM CHAMADA DE RETIFICADORA, É ENTÃO PRÉ-AQUECIDO NO TROCADOR “K” SITUADO NO “PÉ” DA COLUNA A TAMBÉM CHAMADA DE ESGOTAMENTO, ATRAVÉS DA VINHAÇA QUE SAI, ENTRANDO NA PARTE SUPERIOR CHAMADA DE A1. O VINHO VAI DESCENDO E ESGOTANDO-SE DE ÁLCOOL ATÉ CERCA DE 40/50ºGL QUANDO É CHAMADO DE FLEGMA, DEIXANDO ESTA COLUNA PARA SER ENCAMINHADO À COLUNA B. O ESGOTAMENTO CONTINUA ATÉ QUE O PRODUTO DE FUNDO DE COLUNA CHAMADO VINHAÇA É RETIRADO COM UM TEOR ALCOÓLICO MÁXIMO DE 0,03ºGL. A FLEGMA AO ENTRAR NA COLUNA B VAI DESALCOOLIZANDO-SE ATÉ A SAÍDA DO PRODUTO DE FUNDO CHAMADO FLEGMAÇA, O ÁLCOOL HIDRATADO COM UM TEOR MÁXIMO DE 97,2% É RETIRADO NO TOPO DESTA COLUNA E TEM DOIS ENCAMINHAMENTOS, SENDO UM PARA RESFRIAMENTO E POSTERIOR ESTOCAGEM E O SEGUNDO PARA A COLUNA DE DESIDRATAÇÃO, TAMBÉM CHAMADA C. A INTERLIGAÇÃO DESTAS DUAS COLUNAS (B E C) MODERNAMENTE É FEITA ATRAVÉS DE UM TANQUE, PULMÃO CONTENDO ÁLCOOL QUENTE, ESTE RECURSO É EMPREGADO PARA SE CONSEGUIR UM FUNCIONAMENTO MAIS REGULAR DA COLUNA DE DESIDRATAÇÃO, MELHORANDO ASSIM O RENDIMENTO DESTA. EM FUNÇÃO DA MISTURA BINÁRIA ÁLCOOL- ÁGUA SE TORNAR AZEOTRÓPICA NA CONCENTRAÇÃO DE 97,2%, O PONTO DE EBULIÇÃO DOS COMPONENTES ACONTECE NA MESMA TEMPERATURA, IMPOSSIBILITANDO A SEPARAÇÃO POR DESTILAÇÃO, PARA SE OBTER O ÁLCOOL ANIDRO (99,6ºGL).TEMOS QUE FAZER O USO DE ARTIFÍCIOS ESPECIAIS PARA DESIDRATAÇÃO. O BRASIL DISPÕEM DE VÁRIAS TECNOLOGIAS DE DESIDRATAÇÃO DE ÁLCOOL, QUE A SEGUIR RELACIONAMOS: • CICLO BENZENO (ATUALMENTE PROIBIDO EM FUNÇÃO DE SER CANCERÍGENO, PORÉM FOI MUITO UTILIZADO NO PASSADO); • CICLO HEXANO O MAIS UTILIZADO ATUALMENTE EM FUNÇÃO DA MIGRAÇÃO DO CICLO BENZENO PARA ESTE; • PENEIRA MOLECULAR; • MEG (MONO ETILENO GLICOL). A ESCOLHA DE UMA DAS TECNOLOGIA DISPONÍVEIS É FEITA EM FUNÇÃO DA LEGISLAÇÃO, CUSTOS INDUSTRIAIS E DE INVESTIMENTOS. AS DUAS ÚLTIMAS TECNOLOGIAS PERMITEM UM CONSUMO DE VAPOR NA DESTILAÇÃO BASTANTE REDUZIDO, COMPARANDO-SE COM AS ANTERIORES DESTACA-SE A ÚLTIMA QUE FOI DESENVOLVIDA NO BRASIL E JÁ ENCONTRA- SE EM CERCA DE 10% DAS DESTILARIAS BRASILEIRAS POIS PERMITE A MIGRAÇÃO SIMPLES, DO CICLO HEXANO PARA O MEG SEM MODIFICAÇÕES RADICAIS NO PROCESSO.
O PROCESSO DE DESIDRATAÇÃO POR HEXANO OU MEG CONSISTE BASICAMENTE EM SE ADICIONAR UM DESTES “TRATORES” QUE ALTERA A TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DA MISTURA, FORMANDO UM TERNÁRIO (ÁLCOOL-ÁGUA-AGENTE) E FAZ COM QUE O ÁLCOOL FIQUE COM UM PONTO DE EBULIÇÃO SUPERIOR AO DA MISTURA ÁGUA- AGENTE, SENDO ESTE RETIRADO NO PÉ DA
COLUNA C, E OS VAPORES DE ÁGUA- AGENTE SÃO CONDENSADOS NO TOPO DA COLUNA, SEPARADOS NA COLUNA P E O AGENTE RECUPERADO PARA UM NOVO CICLO. Document Outline
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