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Componentes varietais importantes para processamento
• AFOCAPI-COPLACANA/STAB - Piracicaba 2015
José Paulo Stupiello
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Meta: produtos de qualidade a baixos custos
Convicção: produtores de açúcares (açúcar e álcool) e energia
Determinação econômica: aumentar produtividade e a qualidade
Competitividade qualidade dos produtos e preços viabilidade econômica da agroindústria
Rentabilidade rendimentos eficiências e custos
Introdução
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Introdução
Principal “insumo” do processamento:
variedade de cana-de-açúcar;
programas de melhoramento;
comentários sobre qualidade de cana e não de matéria-prima.
“Cana boa, matéria-prima comprometida”
A melhoria da qualidade da materia prima é o mais importante e
simples fator de maximização da rentabilidade da agroindústria
sucroenergética
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Qualidade da Cana-de-Açúcar
Conceito conservador: componentes brix, pol, fibra e ATR;
Conceito avançado: componentes estruturais: água, pol, fibra, amido, fósforo,
compostos fenólicos, ácidos orgânicos, cinzas, polissacarideos e oliogossacarideos;
“Relações” importantes: purezas, relação açúcares redutores/cinzas, ART
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Componentes de Qualidade da Cana-de-Açúcar Essenciais: pol e fibra
Principais complementares: florescimento
fósforo inorgânico
ácidos orgânicos
polissacarideos
oligossacarideos
amido
compostos fenólicos
cinzas As inter-relações destes fatores determinam, dentro de uma variabilidade controlada, o
desempenho setorial dos processos para alcançar altas eficiências, rendimento e qualidade de produtos
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Fósforo
variedade: refratárias; sistema radicular
nutrição: fontes de fosforo
tratos culturais: vinhaça e torta de filtro
Fósforo tem papel importante: fabricação do açúcar e do álcool.
Fósforo total:
90 % inorgânico (clarificação do caldo e fermentação)
10 % orgânico
Fatores que influenciam
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Fósforo Efeitos:
Fabricação de Açúcar
• clarificação (formação de composto insolúvel)
• teores recomendados:açúcar branco > 170 200 ppmaçúcar bruto > 200 – 250 ppm
• melhor clarificação → fósforo natural (campo)
• relação importante
Fabricação do álcool• importante elemento energético ;• sem fósforo não há fermentação alcoólica.
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Ácidos orgânicosComportamento: componentes normais da cana-de -açúcar
Principais ácidos orgânicos presentes na cana-de-açúcar: aconíticos (trans e cis); málico; oxálico lático acético succinico glicólico e outros
Desenvolvimento vegetativo alto teor
maturação → baixo teor
Fertirrigação alto
• Correlação do ácido aconítico com potássio
Nota: ácido aconitico → ação moderadora do pH, regular a acidez do caldo (seiva)
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Ácidos orgânicos
Efeitos no processamento:
Ácido fosfórico versus ácido aconítico;
Incrustações;
Sais de cálcio;
Cinzas do açúcar (calcio)
Formação de flocos (?)
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Amido
Varietal distribuição em toda a planta Relação fósforo/amido Desenvolvimento vegetativo → menor Maturação → aumenta Condições estresses (irrigação, potássio); geada Colheita mecanizada (pontas)
Comportamento:
Componente normal da cana-de-açúcar • elemento de reserva energética
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Efeitos no Processamento
aumento da viscosidade (granulos gelatinosos -aquecimento);
• Clarificação ( redução de 20%);
• Cristalização (alta viscosidade;consumo de vapor...)
• Centrifugação (maior recirculação de açúcar por dissolução);
presença nos cristais (incorporação progressiva):
redução de efeitos emprego de enzimas problemas de filtrabilidade.
Amido
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Compostos Fenólicos
Componentes simples e complexos Flavonóides: antocianinas , flavonóis, catequinas, chalconas e
flavonas
Expressão Classe clorogênico, equivalente em ácido cafeíco, cúmarico
Componente normal da cana-de-açúcar
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Compostos Fenólicos
Fatores que influenciam:
variedade idade condições climáticas: estresse hídrico distribuição na planta: maior nas pontas
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Compostos Fenólicos
Precursores de cor (compostos coloridos) inibição do processo fermentativo consumo de produtos
Efeitos:
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Polissacarídeos
Conceito: moléculas compostas de longas cadeias ramificadas ou não) de unidades de monossacarídeos
Categorias: estruturais pectinas, celulanas, amido, hemicelulanas,
Denominação genérica dos polissacarídeos: gomas
Principais estruturais: amido, I.S.P., sakarana e outros
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estruturais: originários da planta de cana em pé
Celulose, amido, hemicelulose, pentosanas e pectinas;
Origem:
Polissacarídeos
Fatores que influenciam: variedades distribuição na planta: mais alto nas pontas (folhas e cartucho)
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Polissacarídeos
Efeitos no procesamento
perda de capacidade das fabricas ;aumento de viscosidade dos produtos intermediários; recuperação de sacarose; qualidade dos cristais; inclusão nos cristais (incorporação progressiva) ; contribuem para formação de “flocos” (I.S.P.)
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OligossacarídeosDefinição: é um polímero que contem pequeno numero de monossacarídeos como a glicose ou outro açúcar simples formando uma cadeia de três a dez unidades de monossacarídeos
Principais oligossacarídeos:teanderose, cestose, celobiose , kestose....
Origens:- entre o corte e prestruturais da cana-de-açúcar- aumentam durante corte e processamento
Efeitos:- principal causa da elongação dos cristais- modificação dos habito dos cristais - esgotamento dos méis
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Cinzas
Variedades; Solos; Clima efeito de locais
Nutrição;
Tratos culturais (aplicação de vinhaça);
Idade da planta (cana planta > soqueiras);
Principais fatores que influenciam;
Componente normal da cana-de-açúcar inorgânicos da cana-de-açúcar: potassio, sodio, calcio, magnesio,
silicio, fosfatos, sulfatos e cloretos. ferro → compostos coloridos
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Cinzas
aumenta a solubilidade da sacarose (fator negativo de cristalização);
presença no produto final;
relação importante (açúcares redutores/cinzas)
melassigênicos → formadores de melaço
Efeitos no processamento
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Considerações finais
os parâmetros atuais de qualidade de cana-de-açúcar não atendem a
as necessidades do processamento para conseguir boa recuperação e
qualidade do produto a menores custos;
as metodologias analiticas para determinação de componentes da
cana-de-açúcar estão disponíveis nos centros de pesquisa e de
melhoramento;
as determinações são simples e deveriam acompanhar os diferentes
cortes e diferentes idades da planta;
decisão entre produtividade agrícola e problemas no processamento;
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Obrigado