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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39681| Título: | Modelagem e simulação de fermentação alcoólica a partir de sorgo sacarino |
| Título(s) alternativo(s): | Modeling and simulation of alcoholic fermentation from sweet sorghum |
| Autor(es): | Silva, Marjorye Da Silveira |
| Orientador(es): | Vítola, Francisco Menino Destéfanis |
| Palavras-chave: | Sorgo sacarino Fermentação Modelos matemáticos Sorgo Fermentation Mathematical models |
| Data do documento: | 18-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Dois Vizinhos |
| Citação: | SILVA, Marjorye da Silveira. Modelagem e simulação de fermentação alcoólica a partir de sorgo sacarino. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2025. |
| Resumo: | O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de modelos cinéticos aplicados à fermentação alcoólica de mosto de sorgo sacarino. A partir de dados experimentais disponíveis na literatura, foram estimados os parâmetros dos modelos de Andrews e Levenspiel e de Andrews e Noack, considerando as variações de concentração de biomassa, células de Saccharomyces cerevisiae e etanol ao longo do tempo. As simulações foram realizadas no software OpenModelica®, que é um ambiente de modelagem e solução de equações diferenciais, permitindo comparar as curvas geradas pelos modelos com os perfis experimentais. Os resultados indicaram que o modelo de Andrews e Levenspiel descreve melhor o crescimento celular e o consumo de glicose, apresentando boa concordância com a fase de crescimento exponencial e com o comportamento de esgotamento parcial do substrato. Por outro lado, o modelo de Andrews e Noack mostrou maior capacidade de representar a formação de etanol, reproduzindo de forma mais adequada o aumento inicial da concentração de produto e o subsequente platô observado experimentalmente. A análise conjunta dos ajustes sugere que a combinação de diferentes formulas pode ser uma estratégia útil para estudos de simulação e otimização da fermentação de sorgo sacarino, reforçando o potencial dessa matéria-prima como alternativa para diversificação da matriz de biocombustíveis. |
| Abstract: | The objective of this study was to evaluate the performance of kinetic models applied to the alcoholic fermentation of sweet sorghum must for bioethanol production. Based on experimental data available in the literature, the parameters of the Andrews and Levenspiel and Andrews and Noack models were estimated, considering the variations in the concentration of biomass, Saccharomyces cerevisiae cell biomass, and etanol over time. Simulations were performed using OpenModelica® software, which is a modeling and differential equation solving environment, allowing comparison of the curves generated by the models with the experimental profiles. The results indicated that the Andrews and Levenspiel model better describes cell growth and glucose consumption, showing good agreement with the exponential growth phase and with the partial substrate depletion behavior. On the other hand, the Andrews and Noack model showed a greater ability to represent ethanol formation, more adequately reproducing the initial increase in product concentration and the subsequent plateau observed experimentally. The joint analysis of the adjustments suggests that combining different formulations may be a useful strategy for simulation and optimization studies of sweet sorghum fermentation, reinforcing the potential of this raw material as an alternative for diversifying the biofuel matrix. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39681 |
| Aparece nas coleções: | DV - Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia |
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