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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37987| Título: | Simulação da hidrólise do amido na produção de etanol de milho |
| Título(s) alternativo(s): | Simulation of starch hydrolysis in corn ethanol production |
| Autor(es): | Uchoa, Ashley |
| Orientador(es): | Beneti, Stéphani Caroline |
| Palavras-chave: | Álcool como combustível Biocombustíveis Amido Hidrólise Modelos matemáticos Milho Alcohol as fuel Biomass energy Starch Hydrolysis Mathematical models Corn |
| Data do documento: | 26-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | UCHOA, Ashley. Simulação da hidrólise do amido na produção de etanol de milho. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2025. |
| Resumo: | A crescente demanda por fontes de energia renováveis impulsiona o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes para produção de biocombustíveis, como o etanol. Neste contexto, o milho surge como uma matéria-prima promissora, exigindo, porém, uma etapa essencial de hidrólise do amido para liberar açúcares fermentescíveis. Este trabalho teve como objetivo simular computacionalmente o processo de hidrólise enzimática do amido de milho utilizando diferentes modelos cinéticos. Foram aplicados quatro modelos matemáticos: (1) modelo de fermentação baseado em Andreu (2025), (2) cinética de primeira ordem segundo Hargono et al. (2020), (3) modelo de Michaelis-Menten e (4) modelo de digestão de amido. Após validação com dados experimentais, o modelo baseado na digestão do amido, apesar de simplificado, demonstrou maior proximidade com a realidade industrial, estimando o tempo necessário de 233,77 minutos para 90% de conversão utilizando a enzima experimental que é utilizada para processos industriais. Este valor está dentro dos limites operacionais reais, diferentemente dos outros modelos testados pelo presente trabalho que superestimaram ou subestimaram os tempos. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o modelo de digestão de amido apresenta resultados aceitáveis e valida a sua aplicação à hidrólise de amido de milho presente na produção de etanol. |
| Abstract: | The growing demand for renewable energy sources drives the development of more efficient technologies for biofuel production, such as ethanol. In this context, corn emerges as a promising raw material; however, it requires an essential starch hydrolysis step to release fermentable sugars. This study aimed to computationally simulate the enzymatic hydrolysis of corn starch using different kinetic models. Four mathematical models were applied: (1) a fermentation model based on Andreu (2025), (2) first-order kinetics according to Hargono et al. (2020), (3) the Michaelis-Menten model, and (4) the starch digestion model. After validation with experimental data, the starch digestion-based model, although simplified, showed the greatest alignment with industrial reality, estimating a required time of 233.77 minutes for 90% conversion using the experimental enzyme typically employed in industrial processes. This value falls within real operational limits, unlike the other models tested in this study, which either overestimated or underestimated the required times. Based on the results obtained, it is concluded that the starch digestion model provides acceptable outcomes and supports its application to corn starch hydrolysis in ethanol production. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37987 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Química |
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