Desenvolvimento de um processo de cozimento e liquefação de material amiláceo com a utilização de microondas (1983)
- Authors:
- Autor USP: VARELLA, VERA LUCIA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: COZIMENTO; TECNOLOGIA DE MICRO-ONDAS
- Language: Português
- Abstract: A produção de etanol a partir de mandioca difere essencialmente da produção a partir de cana de açúcar pela necessidade de se transformar em açúcares fermentescíveis o amido contido na raiz. Essa transformação pode ser conseguida liberando e gelatinizando o amido por cozimento da raiz moída e submetendo-o à ação de enzimas amilolíticas. Geralmente os processos de cozimento são efetuados utilizando vapor direto ou indireto como fonte de calor. Neste trabalho foi estudado um esquema alternativo para o fornecimento de energia ao sistema, utilizando-se energia elétrica como fonte de calor nas etapas de cozimento e liquefação de suspensão de raízes de mandioca. O material previamente lavado, descascado e moído, era submetido à ação de um campo eletromagnético produzido por um gerador de micro-ondas (2450 MHz). Foram estudados, em reator operando em regime descontínuo, alguns parâmetros de importância no processo, como: espessura da camada de suspensão a ser aquecida, granulometria do material, relação massa de água/massa de raiz, tempo de moagem das raízes, enzimas α-amilase de diferentes procedências, relação massa de enzima/massa de raiz, tempo de exposição do material às micro-ondas ou energia específica consumida para o cozimento e liquefação com e sem pré-aquecimento da suspensão.Foram desenvolvidos também dispositivos aplicadores de energia para reatores contínuos, foi estudado o comportamento de cada sistema cavidade-reator e foi testada a estabilidade do processo para o sistema modular otimizado. Estes estudos foram avaliados utilizando os resultados obtidos posteriormente nas operações de sacarificação e fermentação, resultados estes que permitiam quantificar a eficiência do tratamento dado à matéria prima. Os valores máximos de eficiência operando com reator descontínuo foram conseguidos trabalhando com espessuras de camadas de suspensão, no reator, compreendidas entre 2,5 e 5,5 cm, com granulometria menor do que 2,0 mm, com relações entre massa de água e massa de raiz menores do que 0,63 kg/kg e com valores de energia específica consumida maiores do que 165 kcal/kg baseados na massa de raiz. De todas as configurações projetadas e testadas para operação contínua, a mais eficiente foi aquela representada por uma cavidade cúbica de 17l atravessada por um reator de vidro de borosilicato contendo em seu interior um guia helicoidal de alumínio.Essa configuração foi escolhida como unidade modular operando nas seguintes condições experimentais: - energia específica consumida: 100 kcal/kg, baseada na massa de raiz; - relação massa de água/massa de raiz: 0,4 kg/kg; - vazão média de suspensão: 0,85 kg/min; - tempo de residência: 0,80 minutos. Ensaios realizados com pré-aquecimento da suspensão simulando a utilização de um recuperador de energia mostraram que a tecnologia proposta continua altamente eficiente, idependentemente das maiores temperaturas na entrada do reator, o que representa um passo importante para a otimização do processo. Através do exame dos resultados de sacarificação e fermentação e da comparação com resultados de literatura, conclui-se que não deve haver alterações sensíveis no cozimento e liquefação quando se usa aquecimento por micro-ondas. Os estudos de sacarificação e fermentação realizados com a finalidade de avaliar essa nova tecnologia mostraram ser esta muito eficiente, obtendo-se na sacarificação conversões de amido em açúcares (principalmente glicose), maiores que 90% e conversões de amido em álcool da ordem de 90% em relação ao teórico, ambas as transformações com velocidades médias relativamente levadas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 26.08.1983
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ABNT
VARELLA, Vera Lucia. Desenvolvimento de um processo de cozimento e liquefação de material amiláceo com a utilização de microondas. 1983. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 1983. . Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Varella, V. L. (1983). Desenvolvimento de um processo de cozimento e liquefação de material amiláceo com a utilização de microondas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. -
NLM
Varella VL. Desenvolvimento de um processo de cozimento e liquefação de material amiláceo com a utilização de microondas. 1983 ;[citado 2024 abr. 23 ] -
Vancouver
Varella VL. Desenvolvimento de um processo de cozimento e liquefação de material amiláceo com a utilização de microondas. 1983 ;[citado 2024 abr. 23 ]
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