Produção e Industrialização da Cana-de-açúcar
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Júlio Otávio Portela PereiraEng. Agrônomo, Doutor em Zootecnia
Açúcar:Produção e industrialização.
Fonte: www.sabordoce.com.br, 2008.
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
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Origem: Norte da Índia Primeira produção de açúcar: Pérsia no ano
500 D.C.
Pérsia
Mediterrâneo
Espanha- Século VIII(MARQUES et al , 2001)
Fonte: NUNES, 2003.
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América: Cristóvão Colombo -1494 Brasil: Cultivada em 1522- Martins Afonso de
Sousa: 1º Engenho (MARQUES et al , 2001)
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
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Indústria canavieira: Século XIX e XX Atualmente: Brasil : maior produtor de açúcar
seguido pela União Européia(MARQUES et al , 2001)
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
Fonte: www.natus.com.br, 2008.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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DIVISÃO Magnoliophyta
CLASSE Liliopsida
SUBCLASSE Commelinidae
ORDEM Cyperales
FAMÍLIA Poaceae TRIBO Andropogonae
SUBTRIBO Saccharininae
GENÊRO Saccharum
Fonte: CRONQUIST, 1981
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Segundo Jewiet
Saccharum officinarum L.
Plantas de porte médio e alto;
Colmos grossos;Elevado teor de sacarose;Baixos teores de fibra;Exigentes as condições edafoclimáticas;
Sensíveis a pragas e doenças;Brasil – cultivares Riscada, Roxa, Cristalina,
Manteiga, Caiana, Preta, dentre outas.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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Segundo Jewiet
Saccharum spontaneum L.
Plantas de porte baixo;
Colmos curtos, finos e fibrosos;Praticamente sem sacarose;Raízes bem desenvolvidas;Não exigentes as condições de fertilidade;
Adaptável a condições adversas;Resistente ao vírus do mosaico.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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Segundo Jewiet
Saccharum sinense Roxb
Plantas de porte alto;
Colmos finos e fibrosos;Médio teor de sacarose;Raízes bem desenvolvidas;Pouco exigente em fertilidade do solo;
Algumas cultivares são resistentes ao mosaico;Cultivar Cana de Ubá;Encontradas na China e Japão.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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Segundo Jewiet
Saccharum barbieri Jesw
Plantas de porte baixo;
Colmos finos;Baixo teor de sacarose;Elevados teores de fibra;Tolerante a solos pobres e clima frio;
Sensíveis ao vírus do mosaico;Canas Indianas, ex.: Chunnee.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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Segundo Jewiet
Saccharum robustum Jesw
Plantas de porte alto (10m);
Baixo teor de sacarose;Altos teores de fibra;Toleram o excesso de umidade;Sensíveis ao vírus do mosaico.
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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(MARQUES et al , 2001)Fonte: www.natus.com.br, 2008.
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Clima Solo Adubação Infestações por plantas daninhas Pragas Doenças Variedade
R$ 40,00/ton ATR – Açúcar Total Recuperável
(MARQUES et al , 2001)
Fonte: MARQUES et al , 2001.
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Maior produção de açúcar por unidade deárea plantada;
Resistência a doenças e pragas;
Resistência a aplicação de herbicidas einseticidas; Persistência da produtividade ao longo de
sucessivos cortes; Adaptação a solos e climas diversos; Resistência ao tombamento;
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Porte ereto; Separação facilitada da palha do colmo; Resistência ao impacto por máquinas e
implementos; Nitidez de diferenciação das variedades aptas
ao corte manual com queima da palha ou aocorte mecanizado da cana cru;
Não ocorrência de florescimento eisoporização;
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Favorecimento da ação de maturadoresatravés da maior eficiência de absorçãodesses produtos;
Alta velocidade de crescimento vegetativopara o rápido sombreamento das entrelinhas; Resistência a ação de microrganismos
deterioradores; Atendimento às exigências tecnológicas
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Beterraba açucareira (clima temperado); Cana-de-açúcar (clima tropical e subtropical); Brasil – maior produtor mundial;
Preço internacional – controlado peloMercado Comum Europeu, via estoque;
Usinas brasileiras – capacidade deindustrialização;
Pequeno porte: 10.000 TCD; Médio porte: 10.000 a 20.000 TCD; Grande porte: acima de 20.000 TCD.
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Regiões Nordeste e Sudeste; Sudeste: SP (Piracicaba e Ribeirão Preto); Usina da Barra, e;
Usina São Martinho – 30.000 TCD; Chegou a 32.500 TCD, na safra 1996/97; Brasil – açúcar cristal branco.
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(MARQUES et al , 2001)
1) Operações preliminares
- Avaliação do estágio de maturação da cana-de-açúcar
Estágio vegetativo e estágio reprodutivo (maturação);Curva de maturação da cana;PUI – Período Útil de Industrialização;Safra – 220 dias.
Classificação: PUI curto (70 – 110 dias)PUI médio (110 – 150 dias)PUI longo (>150 dias)
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(MARQUES et al , 2001)
1) Operações preliminares
- Avaliação do estágio de maturação da cana-de-açúcar
Teor de sacarose - Pol (% aparente de sacarose no caldo);
Outras variáveis:% A.R. no caldo;
% FibraCanaPureza do caldo
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1) Operações preliminares
- Avaliação do estágio de maturação da cana-de-açúcar
Avaliação técnica – dois estágiosInicial – condições de campo – se BRIX 18, Laboratório;15 a 20 colmos por talhão.
Variáveis Início da safra Decorrer da
safra
Brix % > ou = 18,0 > ou = 18,0
Pol % > ou = 14,4 > ou = 15,3
A.R. % < ou = 1,5 < ou = 1,0
Pureza aparente > ou = 80,0 > ou = 85,0
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(MARQUES et al , 2001)
1) Operações preliminares
- Corte da cana-de-açúcar
Manual – podão(crua ou queimada)
Mecânica – colhedoras de cana
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(MARQUES et al , 2001)
1) Operações preliminares
- Carregamento
Manualou Mecanizado
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1) Operações preliminares
- Transporte
Tração animalFerroviário (Vietnã)Hidroviário (México)Barcaça (SP)
Treminhão 45 ton (SP)
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1) Operações preliminares
- Pesagem e amostragem
Pagamento doprodutor
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(MARQUES et al , 2001)
1) Operações preliminares
- Descarregamento
Guindaste lateralMóvel (Brasil)
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1) Operações preliminares
- Provisionamento
Moagem noturna24 horasCorte diurnoGalpão ou pátios
Queda da qualidade15x Capacidade deMoagem
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1) Operações preliminares
- Armazenamento
Facilidade dedeteriorar;
Ambiental: chuva;
Acidental: quebrada moenda;Criminal: greve.
Ressecamento dos colmos:dificuldade de moagem;
Respiração: inversão da sacarose;
Desenvolvimento de microrganismos.
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1) Operações preliminares
- Recepção e condução
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1) Extração
- Moenda 95 a 97%
Preparo da cana;Moagem;Embebição.
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3) Purificação do caldo
- Caldo claro, brilhante e transparente.- Peneiragem – bagacilhos, pedaços de cana;- Pesagem – controle do processo;
- Calagem e Sulfodefecação.
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- Calagem
- Processo exclusivo para demerara e cristal bruto, produtode exportação;
- aplicação de leite de cal (suspensão em água dehidróxido de cálcio – Ca(OH)2;- Caldo bruto – pH 4,8 a 5,8 recebe leite de cal até 7,5 e8,0 e segue para aquecimento até 100 a 105 graus C;- Além do leite de cal – fosfatos, polieletrólitos,
bentonita e outros coadjuvantes.- Retirada do sobrenadante, devido a precipitação doscolóides.
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- Sulfodefecação
- Processo usado no Brasil para açúcar cristal branco;- Utilização de anidrido sulfuroso (SO2) e leite de cal
Ca(OH)2 como agente de neutralização;- Obtenção – através da combustão do enxofre mineral dealta pureza 95-99,5%;
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- Ações da sulfitação sobre o caldo:
Purificante: a variação no pH, facilita a floculação;Descorante: redução de pH, eleva a atividade de íons H+,
que reduz corantes;Fluidificante: a floculação dos colóides, possibilidade desua retirada, reduzindo a viscosidade domeio;
Preservativa: efeito tóxico do SO2 e redução do pH, tornao meio desfavorável;
Neutralizante: quando aplica-se a defecosulfitação;Inversiva: pode ocasionar a inversão da sacarose no
caldo, ação nociva.
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- Aquecimento do caldo
- Acelerar as reações químicas que levam à formação decompostos insolúveis;
- Promover a floculação máxima dos coloides;- reduzir a solubilidade dos sais de calcio e a viscosidadedo meio, acelerando a decantação e clarificação.
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- Decantação
- Remoção das impurezas após floculação, feita porsedimentação e emersão.
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- 4) Evaporação do caldo
- Após caldo purificado: solução diluída de sacarose;- Retirada grande parte dessa água;
- Duas etapas: 1- evaporadores de múltiplo efeito (xarope),e 2- evaporador de efeito simples (massa cozida),sacarose cristalizada.- início: Brix 13, final 60;
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- 5) Cozimento
- Caldo submetido ao processo de concentração;- Elevação da viscosidade e do Brix;
- Entre 70 e 80 graus Brix, surgimento dos cristais;- Massa cozida (líquido - pastoso)
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- 6) Cristalização (em movimento)
- Etapa de crescimento e uniformidade dos cristaisformados no cozimento;
- Ocorre em tanques dotados de pás agitadoras e sistemasde refrigeração;
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- 7) Centrifugação (turbinagem da massa cozida)
- separação do “Licor -mãe” dos cristais, através de forca
centrífuga;
- centrífuga com cesto metálico telado;
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- 8) Secagem
- saída da turbina – umidade entre 0,5 a 2%;- acima de 1% - riscos a conservação;
- relação pol/umidade – resistência a microrganismos;- temperatura - % de decomposição e empedramento;- níveis ideais de umidade – 0,1 a 0,2 %;\ - secador (temp. do ar = 70 a 95 graus C);- velocidade do ar = 1 a 5 m/s.
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- 9) Armazenamento do açúcar
- sacas de 50kg, big-bag de 1500kg ou a granel;- temp. inferiores a 38 graus C (reduz empedramento);
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Fonte: www.sabordoce.com.br, 2008.