Modelagem e otimização cinética do processo fermentativo de produção de bebidas frutadas de seriguela (Spondias purpurea)

Abstract

Neste estudo, foi desenvolvido e aplicado um novo modelo cinético baseado no conceito de grau de extensão de reação para a modelagem e otimização do processo fermentativo na produção de bebidas frutadas de seriguela (Spondias purpurea). Utilizaram-se leveduras selvagens de Saccharomyces cerevisiae, isoladas da polpa de cajá (Spondias mombin), para avaliar o desempenho fermentativo em mostos de seriguela a 17 °Brix, suplementados com soluções de sacarose a 30 °Brix em diferentes proporções (25 % e 75 %). O modelo cinético permitiu o cálculo dos parâmetros fermentativos, viabilizando a análise e simulação dos processos. Os resultados demonstraram que a maior concentração de etanol foi obtida com 25 % de solução de sacarose, enquanto a maior concentração de biomassa foi alcançada com 75 %. A velocidade específica máxima de produção de etanol (μ_P = 3,03 h⁻¹) foi observada após 36 h, e a velocidade específica de crescimento celular (μ_X = 0,064 h⁻¹) atingiu seu pico em 168 h. As produtividades máximas de biomassa (Ã_X = 0,045 g/L·h) e de etanol (Ã_P = 0,333 g/L·h) foram alcançadas em 231 h e 71 h, respectivamente. A aplicação do modelo cinético mostrou-se eficaz na caracterização e otimização do processo fermentativo, evidenciando seu potencial para prever condições experimentais e estimar concentrações de espécies não medidas diretamente, contribuindo para o desenvolvimento de novas bebidas fermentadas à base de frutas.