Na fermentação de grãos, a levedura Saccharomyces cerevisae transforma a glicose de plantas em etanol e ácido propiônico de acordo com as seguintes reações globais?
a)reação 1:
b)reação 2:
Em um processo batelada o tanque é carregado com 4000 kg de uma solução de 12% em glicose em base mássica. A fermentação produz 120 kg de
sendo que 90kg de glicose não reagem. Quais são as porcentagens em massa do álcool etílico e do ácido propiônico no caldo? Assuma que a bactéria assimila glicose exclusivamente para a produção de etanol e de propanóico.
a)reação 1:
b)reação 2:
Passo 1
O enunciado descreve duas reações globais de fermentação da glicose
pela levedura:
Carregou-se um tanque com
kg de solução a
massivo de glicose
kg). Sabe-se que saíram
kg de
e restaram
kg de glicose não reagida. Queremos as porcentagens em massa de etanol (
e de ácido propiônico
no caldo final.
Passo 2
Determinar a quantidade de glicose reagida:
Parte dessa glicose segue a reação 1 (produz
) e parte segue a reação 2.
Passo 3
Calcular quantos mols de glicose reagiram pela reação 1 usando a massa de
produzida. A massa molar do
é
g/mol, então
Da reação 1,
mol de
saem para cada mol de glicose consumida, logo
Convertendo para massa de glicose (
g/mol):
Passo 4
A diferença até as
kg reagidas segue a reação 2:
Em mols:
Passo 5
Calcular a massa de etanol proveniente da reação 1. A reação 1 gera
mol de
por mol de glicose:
Massa molar do etanol
g/mol, logo
Calcular a massa de ácido propiônico proveniente da reação 2. A reação 2 gera
mol de
por mol de glicose:
Massa molar do ácido propiônico
g/mol, logo
Passo 6
Determinar a massa do caldo final (excluindo gases que saem:
e
). A solução inicial tinha
kg, dos quais saíram
kg de
e
mol
g/mol
kg de
. Logo
Passo 7
Calcular as porcentagens em massa de etanol e de ácido no caldo:
Resposta
O caldo final contém aproximadamente
em massa de etanol e
em massa de ácido propiônico.