Discussão de resultados

Considerando que, com os substratos de hidrolisados de pinheiro e eucalipto, no final das fermentações se obtiveram respectivamente 35,1 e 29,0 cm3 de etanol por litro de substrato quando, os valores esperados para o processo fermentativo eram 58,4 e 40,0 cm3 de etanol/L de substrato, pode afirmar-se que os valores obtidos e as eficiências dos ensaios de fermentação (60,1% e 72,5%) foram inferiores ao esperado. Do mesmo modo, registaram-se valores baixos de produção de etanol a partir da fermentação dos substratos do hidrolisado da amostra compósita de pinheiro e eucalipto (31,3 cm3/L de substrato no ensaio A e 23,4 cm3/L de substrato no ensaio B) e no hidrolisado da amostra compósita enriquecida com cascas e polpa de frutos (13,8 cm3 etanol/L de substrato), quando comparados com a produção de etanol esperada. Neste caso as eficiências dos ensaios foram de 70,3 e 61,6 % para o hidrolisado da amostra compósita ensaios A e B, respectivamente e 67,3 % para o hidrolisado da amostra compósita com adição de cascas e polpa de fruta.

Considerando que 12,5 % do açúcar metabolizado pela levedura é utilizado no seu crescimento e na produção de produtos secundários (factor sugerido pela Energy Autority of New South Walles 1986), a produção de etanol prevista para os diferentes substratos seria de 58,7 cm3/L de substrato a que corresponde um rendimento de fermentação de 75,6%.

Comparando os valores dos rendimentos obtidos com o valor previsto pela EANSW, constatou-se que todos os rendimentos foram inferiores ao previsto.

Assumindo como base de cálculo 100 kg de material lenhocelulósico ou mistura deste com cascas e polpa de frutas os rendimentos obtidos e esperados, expressos em kg de etanol /100 kg de material foram os seguintes: 9,2 kg de etanol para 11,6 kg estimados, para o substrato de madeira seca de pinheiro, 7,6 kg de etanol para 7,9 kg estimados, para o hidrolisado de madeira seca de eucalipto.

Os rendimentos obtidos com as amostras compósitas foram respectivamente de 8,2 kg e 6,2 kg de etanol/100 kg de material (ensaios A e B) para valores estimados de 8,7 kg e 7,5 kg/100 kg de material. Com a amostra compósita enriquecida com cascas e polpa de frutas o rendimento obtido foi de 3,6 kg/100 kg de material para 4,0 kg/100 kg de material (estimado).

As produções de etanol obtidas com os diferentes substratos foram ligeiramente inferiores ás produções etanol obtidas por Eklund e Par (2000) a partir de madeira de pinheiro e de resíduos de várias espécies de madeira que referem produções de etanol entre 15 a 22 kg/100 kg de madeira de pinheiro seca e rendimentos entre 9,5 e 10,6 kg de etanol/100 kg de resíduos secos, compostos por várias espécies de madeiras.

A produção de biomassa nos ensaios de fermentação dos substratos de hidrolisados de pinheiro e eucalipto foram, respectivamente de 6,7 g/L e 0,3 g/L a que correspondem um crescimento da biomassa de 0,074 g/g de A.F. e 0,005 g/g de A.F. Nas misturas compósitas de hidrolisados de madeira de pinheiro e eucalipto foram obtidos valores de biomassa de 7,6 g/L (ensaio A) e 5,3 g/L (ensaio B) obtendo-se para estes substratos crescimentos de biomassa de 0,112 g/g de A.F. e 0,090 g/g de A.F. Com o substrato resultante da hidrólise da mistura compósita de madeira de pinheiro e eucalipto com cascas e polpa de frutas a produção experimental de biomassa foi de 1,7 g/L que corresponde a um crescimento de biomassa de 0,05 g/g de A.F. . No ensaio padrão de substrato de glucose a produção de biomassa foi de 4,5 g/L a que correspondeu um crescimento da biomassa de 0,038 g/g de glucose.

Estudos realizados por Tavares (2004), utilizando como substratos soluções aquosas de glucose com concentrações de cerca de 150 g/L e leveduras Saccharomyces cerevisiae, identificadas (nos estudos) como L36 e L36W4, foram obtidos valores para o crescimento das leveduras compreendidos entre 4 g/L e 8 g/L que correspondem a um crescimento da biomassa entre 0,027 a 0,053 g/g de glucose. Verifica-se assim que, com excepção dos ensaios realizados com os substratos de glucose e mistura compósita de madeiras de pinheiro e eucalipto com cascas e polpa de frutas, em que se obtiveram crescimentos de biomassa dentro dos valores citados, em todos os restantes ensaios (excepto com madeira de eucalipto) o crescimento da biomassa foi superior aos valores citados.

Admite-se que o reduzido crescimento da biomassa no substrato de madeira de eucalipto possa ser explicado pela acção inibidora das pentosanas sobre a levedura. (Saccharomyces

cerevisiae). Nos restantes ensaios, o excessivo crescimento da biomassa, admite-se que tenha tido origem no crescimento anaeróbio das leveduras (efeito de Pasteur), inibindo o processo fermentação em benefício da respiração.

A produção experimental de glicerol nos substratos de hidrolisados de pinheiro e eucalipto foram respectivamente de 5,8 g/L e 1,9 g/L correspondendo a produções de 0,06 e 0,03 g de glicerol/g de A.F. . Nas misturas de hidrolisados de madeira de eucalipto e pinheiro os valores obtidos foram de 2,5 g/L (ensaio A) e 3,5 g/L (ensaio B) e a massa de glicerol produzida foi respectivamente de 0,04 e 0,06 g de glicerol / g de A.F.. Com a amostra compósita enriquecida com cascas e polpa de frutas o valor obtido foi de 1,2 g/L a que corresponde uma produção de 0,04 g de glicerol/g de A.F. No ensaio com substrato de glucose a produção de glicerol foi de 5,0 g/L a que corresponde uma produção de 0,04 g /g de glucose.

Tavares (2004), refere produções de glicerol na proporção de cerca de 0,025g de glicerol/grama de glucose e Martinez (2000) obteve, em processo descontínuo sem agitação e pH 4,5, um factor de conversão de 0,04 g de glicerol/g de glucose.

Comparando os valores obtidos com os citados na bibliografia, pode afirmar-se que, com excepção dos valores obtidos com os substratos de madeira de pinheiro e mistura compósita de pinheiro e eucalipto (ensaio B), onde foram obtidas produções de 0,06 g de glicerol/g de A.F., os restantes valores estão próximos dos citados.

No fermentado resultante da hidrólise da mistura de madeiras de pinheiro e eucalipto com cascas e polpa de frutas verificou-se a presença de significativas quantidades de sorbitol, que, de acordo com estudos realizados por Valdés (1996) e Del Castilho (1997) quando presente no meio fermentativo em altas concentrações, pode produzir significativas alterações na eficiência dos ensaios de fermentação alcoólica e na tolerância ao álcool pelas leveduras.

Verificou-se ainda que, a levedura de padeiro (Saccharomyces cerevisiae) nas condições experimentais utilizadas, não consumiu a galactose ao contrário do previsto em estudos realizados por Trivedi et al. (1986), o que poderá significar que além dos parâmetros anteriormente descritos, outras variáveis tais como o pH e concentração de leveduras no meio poderiam ter sido optimizadas

Os resultados sugerem igualmente que a produção de etanol a partir de hidrolisados de materiais lenhocelulósicos (como fonte de carbono para fermentação alcoólica), avaliada neste trabalho, foi relativamente baixa, obtendo-se rendimentos entre 60,1 % e 72,5 %.