Como reduzir a contaminação em dornas através de uma assepsia especializada?
Na fermentação para a produção de etanol, as impurezas do mosto (areia, terra, bagacilho), a formação de espumas durante o processo e os antiespumantes aplicados contribuem para a incrustação na superfície interna das dornas, o que gera riscos de contaminação por bactérias pela formação de biofilmes. Esses microrganismos multiplicam-se muito rápido e, com o tempo, pode ocorrer uma seleção de bactérias resistentes aos antibióticos. Assim, a produção de etanol e a vitalidade da levedura são prejudicadas.
Esses fatores criam a necessidade de uma assepsia rápida e especializada dos tanques entre as bateladas de fermentação. Assim, a incrustação diminui em toda a dorna: fundo, paredes e teto (onde os químicos não alcançam) e a contaminação não passa de uma batelada para outra. Com isso, é possível economizar no uso de ácidos e antibióticos, aumentando a eficiência da fermentação.
Sistema de lavagem para redução da contaminação em dornas
Como especialistas em pulverização, estudamos as características do processo para desenvolver o
sistema de lavagem. Sabemos, por experiência, que o lavador automático TankJet ® AA290 com 4 bicos é, geralmente, o mais recomendado para lavagem de dornas, pois o modelo em si é mais robusto, mas cada tanque (a depender do tamanho e características) exige determinada posição, quantidade de lavadores e vazão. Por ter acionamento elétrico ou pneumático, diferente de outros sistemas que utilizam o próprio fluido para movimentar os bicos, com o TankJet AA290 toda pressão é aplicada ao processo de limpeza.
Em casos de tanques mais complexos, com obstruções ou pás, temos um software simulador de lavagem de tanque chamado ‘Tank Tracer‘ para auxiliar o dimensionamento.
O ‘Tank Tracer’ mostra como se comporta o fator impacto no processo de cobertura durante a lavagem e auxilia a encontrar o melhor posicionamento do lavador dentro do tanque, em diferentes distâncias entre o lavador e a área a ser limpa. É avaliado o grau de cobertura e tempo em determinada velocidade de
giro para completar o processo. Com o uso do lavador adequado pode-se ganhar até 1 batelada por dia
a depender do seu processo produtivo, o que representaria um bônus de aproximadamente 5% de etanol produzido diariamente, além da economia de água e vapor na destilação. Entrega-se, portanto, uma limpeza econômica e efetiva.
Efeito da utilização de antibiótico sobre a contaminação
Um recurso muito utilizado para o controle de contaminação nas dornas é o uso de antibióticos.
Para analisar o efeito da utilização de antibiótico sobre a contaminação, foi realizado um experimento
com quatro tratamentos, variando a concentração de antibiótico em relação ao volume de vinho bruto.
Para isso, foi formulado o mosto com 14º Brix ao qual foram adicionados 10% (v/v) de fermento.
No tratamento 1, não foi adicionado antibiótico e nos 2, 3 e 4 foram adicionados 3 ppm, 5 ppm
e 7 ppm de antibiótico, respectivamente.
Após a finalização da fermentação, foi medido o teor alcoólico (%) e a contaminação no vinho bruto.
Os resultados do experimento foram comparados com um gráfico com dados obtidos na prática em uma usina assistida pela Fermentec. Nele, é mostrado o impacto da utilização de lavadores de dorna sobre a contaminação.
Os resultados apresentados no Quadro 01 evidenciam que ao adicionar diferentes concentrações de antibiótico a contaminação foi reduzida proporcionalmente, passando de 2,8x10e7 (tratamento 1) para 4,2x10e6 bast./mL no tratamento 4. Concomitante, houve o ganho de aproximadamente 0,8% no teor alcoólico do vinho no tratamento que recebeu a adição de 7 ppm de antibiótico. Esse valor representa
700 mil litros de etanol, quando considerada uma produção 500 m³/dia e uma safra de 180 dias.
Quadro 1 – Concentração de antibiótico utilizada e o resultado das contaminações
do vinho ao final da fermentação nos tratamentos aplicados.
Porém, o combate à contaminação deve ser realizado de forma rápida, uma vez que o processo de multiplicação desses microrganismos é muito acelerado. Assim, pensando em economia e rapidez, recomenda-se a utilização de bicos lavadores especializados.
O Gráfico 1 mostra a queda da contaminação do vinho em uma usina de etanol após a instalação de lavadores projetados especificamente para as características do processo em questão. É possível observar na linha vermelha que após a instalação dos lavadores a contaminação caiu bruscamente e mais ainda após a lavagem de todas as dornas. A linha em verde representa a contaminação no mosto e, apesar do aumento do aumento progressivo da contaminação, a lavagem das dornas possibilitou manter a contaminação do vinho controlada evitando que se propagasse nas próximas bateladas.
Gráfico 1 – Evolução da contaminação no Mosto e no Vinho entre
as semanas 5 e 17 com a instalação de lavadores
Os benefícios dos lavadores no controle da contaminação em dornas
É necessário rapidez e assertividade no processo de limpeza de dornas de fermentação a fim de evitar a proliferação dos contaminantes, pois a multiplicação desses microrganismos é acelerada. Como aliado
ao uso de antibióticos, a Spraying Systems recomenda o lavador motorizado modelo TankJet AA290 com 4 bicos que possui alto impacto, 100% de cobertura, atingindo desde o teto até o fundo da dorna e pode ser dimensionado de acordo com as características do processo e sistema de bombeamento. A instalação desse modelo de lavador gera economia de água, químicos e antibióticos, redução do tempo de limpeza
e consequentemente um aumento da eficiência da fermentação.
Além de lavadores automáticos e serviços que auxiliam nossos clientes na definição da quantidade
e posicionamento nos tanques, aspectos que, como vimos, são importantes para a redução da contaminação nas dornas, a Spraying Systems tem no portfólio outras soluções para melhorar os processos e aumentar a extração de açúcar em usinas de açúcar e etanol. Para saber mais sobre elas, fale com os nossos especialistas.
