I n d u st r i a l i za ç ã o Bicombustível



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i n d u st r i a l i za ç ã o

Bicombustível

Dominante nos EUA, 

etanol de 

milho é opção, no Brasil

para safra excedente

Aline Marques Bortoletto e André Ricardo Alcarde*

O etanol feito de cana-de-açúcar e milho 

representa 82% do mercado mundial 

de biocombustíveis. Brasil e EUA são os 

maiores produtores de etanol, respon-

sáveis por 90% do mercado mundial. 

Entretanto, os dois países apresentam 

diferenças fundamentais em seus proces-

sos produtivos. Enquanto no Brasil quase 

todo o etanol é produzido a partir de 

cana-de-açúcar, nos EUA a matéria-prima 

predominante é o milho. O álcool produ-

zido a partir da cana-de-açúcar rende, em 

média, 7 mil litros por hectare, enquanto 

o de milho rende 3,5 mil litros. Além disso, 

sob o ponto de vista ambiental, a cana 

também é mais vantajosa, uma vez que 

cada unidade de energia fóssil usada 

na produção do combustível gera 9,3 

unidades de energia. No caso do milho, a 

relação é de 1 para 1,5 unidade. 

O milho é o cereal mundialmente 

dominante para produção de etanol 

combustível: da produção mundial de 

860 milhões de toneladas do grão (safra 

2012/13), cerca de 15% foi utilizado para 

a produção de etanol. Os EUA destinam 

aproximadamente 43% do total de milho 

Mundialmente dominante na produção de etanol, milho cede espaço no Brasil para cana-de-açúcar, principal matéria-prima do nosso biocombustível

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visão agrícola nº13 

 

jul | dez 2015

de Agricultura, envolvendo parâmetros 

de odor, infestação por insetos, injúrias, 

umidade do grão, massa (densidade do 

grão), danos físicos e matéria estranha.

As usinas americanas de etanol a partir 

do milho se modernizam, em diversos 

aspectos, incluindo mudanças na desti-

lação com tecnologia molecular, aprimo-

ramento no uso de enzimas hidrolíticas 

(amilases e glucoamilases), assim como 

nas fermentações com mosto de alta den-

sidade a partir de milho moído (ou fracio-

nado), que facilita a hidrólise enzimática 

e aumenta o rendimento em etanol. Uma 

maneira de aumentar o rendimento do 

etanol de milho é a fermentação a partir 

de mostos com altas concentrações de 

açúcar (ACA), também chamado de alta 

densidade (high gravity fermentation). 

Esta tecnologia consiste no uso de meio 

contendo quantidade superior a 25% (p/v) 

de açúcares totais, objetivando atingir 

concentração maior que 15% (v/v) de 

etanol, no mosto fermentado. 

O interesse por este tipo de fermenta-

ção decorre de vantagens econômicas, 

tais como: alto rendimento em etanol, 

redução de custos de mão-de-obra e 

energia por litro de etanol produzido, 

diminuição do consumo de água, menor 

investimento de capital, melhor assep-

sia, facilidade de limpeza e sanitização. 

Com o atual interesse pela tecnologia de 

fermentações com mostos ACA, devido 

tanto à qualidade do produto quanto à 

redução dos custos de produção, pes-

quisas estão sendo realizadas para com-

preensão do metabolismo das leveduras 

com relação aos processos da produção 

de etanol, excreção de subprodutos e 

tolerância das células de leveduras, as 

quais requerem nutrientes específicos 

para sobreviver ao estresse osmótico e 

manter suas funções metabólicas. 

A planta do milho tem potencial, tam-

bém, para contribuir com a produção de 

etanol a partir da biomassa (palha e es-

piga do milho), constituindo o etanol de 

segunda geração, conhecido como etanol 

celulósico. Companhias de sementes  

trabalham para aumentar a produção 

de etanol por unidade de grão e ampliar 

o valor dos coprodutos. Aumentos na 

produtividade do milho e na biomassa 

contribuem para alto rendimento de 

etanol, por unidade de área plantada, 

reduzindo o uso dos recursos naturais 

para a geração do biocombustível, au-

mentando, assim, a possibilidade de 

avanços na usina de etanol proveniente 

de matéria-prima alimentar. 

Diferentemente do processo de produ-

ção de etanol a partir da cana-de-açúcar, 

a produção a partir do milho se inicia com 

a limpeza dos grãos, que passam por um 

processo de desintegração mecânica 

e térmica, a fim de gelatinizar o amido 

presente no grão e prepará-lo para o 

processo de sacarificação enzimática, em 

temperaturas entre 65ºC e 80ºC. Os grãos 

são triturados em moendas e cozidos em 

água fervente ou vapor. A hidrólise do 

amido ou sacarificação é feita, principal-

mente, através de método enzimático. 

O mosto de milho sacarificado, após ser 

diluído a aproximadamente 15% de açú-

car, é colocado numa dorna, juntamente 

com nutrientes para as leveduras. O pé de 

cuba consiste de fermento previamente 

cultivado e multiplicado em uma dorna 

separada, objetivando aumentar o vo-

lume de inóculo, já que, neste processo, 

não há reciclo de fermento.

Com a adição do fermento na dorna, as 

células de levedura continuam a se mul-

tiplicar e, simultaneamente, produzem 

etanol. A fermentação leva aproxima-

damente de 28 a 30 horas, permitindo 

a degradação de 94% dos açúcares do 

mosto. Em condições práticas, um quilo-

grama de amido produz 520 g ou 670 mL 

de etanol. Diferentemente da produção 

de álcool a partir da cana-de-açúcar, o 

fermento não pode ser separado do vi-

nho devido à natureza física do mosto de 

milho, mais denso e com material sólido 

em suspensão. Assim, após o término da 

fermentação, todo o conteúdo da dorna 

é destilado, passando pelas etapas de 

destilação, retificação e desidratação. 

produzido pelo país para a produção de 

etanol. Em 2012, a produção dos EUA foi 

de 50 bilhões de litros de etanol. No mes-

mo período, o Brasil produziu 23 bilhões 

de litros vindos da cana-de-açúcar. Os 

EUA contam com cerca de 220 unidades 

produtoras de etanol. iowa é o maior 

estado americano produtor de milho, 

tendo 41 usinas de etanol em operação, 

responsáveis pela produção de 14 bilhões 

de litros do biocombustível renovável por 

ano, correspondentes a 28% da produção 

americana de etanol. Esta já responde 

por, aproximadamente, 10% da gasoli-

na consumida pelos EUA atualmente. 

Os EUA vêm expandindo rapidamente 

sua produção de etanol, mesmo sendo 

menos competitiva que a de origem na 

cana-de-açúcar – produzida no Brasil 

e, potencialmente, em muitos outros 

países canavieiros –, por reconhecer sua 

importância estratégica e seus efeitos na 

atividade econômica doméstica. 

O milho encontra diversas finalidades 

de emprego, englobando o grão como 

alimento humano e animal, a produção 

de óleo, de etanol, de farelo, de pipoca, o 

milho doce etc. O melhoramento genético 

do grão deve levar em consideração a 

finalidade de uso. A base genética para o 

milho comporta mais de 60% do custo do 

etanol; a qualidade do grão é uma soma 

de diversos fatores que influenciam, 

principalmente, na produtividade por 

área e rendimento em etanol. Decisões 

de manejo da plantação são responsáveis 

pela densidade da cultura e aplicação de 

fertilizantes no solo. Fatores climáticos 

influenciam a adaptação do grão para 

fermentação. Decisões de manejo na co-

lheita influenciam na qualidade do grão, 

assim como a maior quantidade de água 

e elevadas temperaturas geram redução 

na produção de etanol por unidade de 

grão. Em más condições de estocagem, a 

concentração de amido pode ser reduzida 

pela ação de insetos e microrganismos 

contaminantes. Nos EUA, a qualidade do 

milho para a produção de etanol é defi-

nida e padronizada pelo Departamento 

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O álcool anidro obtido é armazenado e 

a vinhaça, que contém os resíduos do 

milho e as células mortas de levedura, 

é processada e destinada à alimentação 

animal. A vinhaça obtida neste processo 

contém alta concentração de proteína.

Apesar de a produção de etanol ser, no 

Brasil, basicamente proveniente da cana-

-de-açúcar, uma opção cogitada no país 

é a produção do etanol de milho. Favore-

cido pelos preços competitivos do milho, 

pela redução dos custos de produção 

associada a essa tecnologia e à produção 

em expansão no Brasil, o etanol de milho 

pode vir a ser uma realidade não tão dis-

tante no país. A produção brasileira de 

milho tem apresentado elevadas taxas de 

crescimento. Nos últimos 37 anos, passou 

de 19 milhões de toneladas, em 1976, para 

79 milhões de toneladas na safra que se 

encerra em 2013. A produtividade média 

dobrou nos últimos 10 anos, chegando 

a 5.200 kg/ha na safra atual. Alguns 

produtores do Estado do Mato Grosso,  

que participa com 22 milhões de tonela-

das da produção nacional, já começaram 

a cogitar o uso do excedente de produção 

de milho para geração de etanol, buscan-

do saídas para o destino da grande safra, 

já que os preços da saca caem e os custos 

de transporte se mantêm, tornando proi-

bitivo colocar o milho nos portos.

A produção de etanol de milho gera 

também DDG (distillers’ dried grains), 

um subproduto com alto valor proteico, 

que pode substituir e reduzir o custo da 

proteína para ração animal. Uma tonela-

da de milho produz, aproximadamente, 

380 litros de etanol e 250 kg de DDG. A 

produção de etanol de milho poderia vir 

a complementar a oferta do biocombus-

tível no país, uma vez que a previsão de 

demanda para os próximos cinco anos é 

de 50 a 60 bilhões de litros. No entanto, 

para isso seriam necessárias adaptações 

nas instalações das usinas ou a constru-

ção de plantas exclusivas para a produ-

ção de etanol de milho, o que implicaria  

investimentos substanciais. Outro ponto 

importante é ter conhecimento e do-

mínio das tecnologias empregadas no 

processo de produção de etanol de milho, 

que apresentam diferenças substantivas 

em relação às empregadas na produção 

de etanol de cana-de-açúcar. 

* Aline Marques Bortoletto é doutoranda 

do Programa de Pós-Graduação em Ciência e 

Tecnologia de Alimentos da USP/ESALQ (aline.

bortoletto@gmail.com) e André Ricardo Al-

carde é professor associado do Departamen-

to de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da 

USP/ESALQ (andre.alcarde@usp.br).

RefeRências bibliogRáficas

iNGLEDEW, W. M.; KELsALL, D. R.; AUstiN, G. D.; 

KLUHsPiEs, C. The Alcohol Textbook. 5. ed. 

Nothingham: Nothingham University Press, 

2009. 541 p.

JONEs, A. M.; iNGLEDEW, W. M. Fuel alcohol 

production: Optimization of temperature 

for efficient very-high-gravity fermentation. 

Applied and Environmental Microbiology

Washington, v. 60, n. 3, p. 1048-1051, 1994.

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visão agrícola nº13 

 

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