8

1 INTRODUÇÃO

Para Carvalho (2009), o Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar

(Saccharum Officinarum) com grandes perspectivas de futuramente se expandir ainda mais com a

utilização do etanol como combustível alternativo aos combustíveis fosseis. Esta cultura é

importante, seja no aspecto social como no econômico, pois da sua industrialização são obtidos o

açúcar e o etanol, entre outros como geração de energia a partir do bagaço, sendo o açúcar o

principal produto brasileiro, e o seu cultivo é uma das maiores fontes de emprego por unidade de

superfície, comparado com outras atividades agrícolas.

A produtividade da cana-de-açúcar é regulada por diversos fatores de produção,

dos quais se destacam: planta (variedades), solo (propriedades físicas, químicas e biológicas),

clima (umidade, temperatura e insolação), praticas culturais (controle de erosão, plantio,

descompactação do solo, adubação, controle de pragas doenças e plantas daninhas), etc.

A adubação representa a maior parte dos custos de produção da cana-de-açúcar

devendo então ser meticulosamente estudada para que desta forma possa ser administrada de

forma eficiente e proveitosa.

Com o aumento no preço do açúcar na safra 2009/2010, tornou-se mais rentável

produzir o açúcar. As empresas que tem sua planta tanto para produzir etanol como açúcar

priorizou a produção de açúcar. Na tabela 1 abaixo nos mostra a projeção para a produção

sucroalcooleira no Brasil:

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Tabela 1: Projeção para a produção sucroalcooleira - Brasil

Fonte: ÚNICA, 2008.

Tabela 2: Produção brasileira de Cana, açúcar e etanol.

POSIÇÃO ACUMULADA SAFRA 2009/2010

Etanol Anidrido

(m³)

Etanol Hidratado

(m³)

Etanol total

(m³)

Açúcar

(ton)

Cana-de-açúcar

(ton)

1/5/2009 198.669 1.582.064 1.780.733 1.658.735 31.226.572

1/6/2009 780.064 3.910.962 4.691.026 4.971.292 108.344.997

1/7/2009 1.499.903 6.538.534 8.038.437 8.853.030 177.066.693

1/8/2009 2.359.024 8.319.215 10.678.239 13.140.781 248.744.850

1/9/2009 3.271.350 10.736.382 14.007.732 17.360.081 322.552.117

1/10/2009 4.090.311 12.817.757 16.908.068 21.387.332 385.600.789

1/11/2009 5.087.874 14.806.379 19.894.253 25.751.293 459.686.107

1/12/2009 6.086.801 16.637.471 22.724.272 29.979.549 531.221.817

1/1/2010 6.604.919 17.928.313 24.533.232 32.438.525 573.560.303

1/2/2010 6.761.472 18.358.250 25.119.722 32.462.077 587.732.263

Fonte: AGRICULTURA, 2010.

A Cana de Açúcar é originária do sudeste da Ásia, onde é cultivada desde épocas

remotas, a exploração canavieira assentou-se, no início, sobre a espécie Saccharum Officinarum.

O surgimento de várias doenças e de uma tecnologia mais avançada exigiu a criação de novas

variedades, as quais foram obtidas pelo cruzamento da S. officinarum com as outras quatro

espécies do gênero Saccharum e, posteriormente, através de re-cruzamentos com as ascendentes.

É uma planta da família Poaceae, representada pelo milho, sorgo, arroz e muitas

outras gramineas. As principais características dessa família são a forma da inflorescência

(espiga), o crescimento do caule em colmos, e as folhas com lâminas de sílica em suas bordas e

bainha aberta. A importância da cana de açúcar pode ser atribuída à sua múltipla utilização,

10

podendo ser empregada “in natura”, sob a forma de forragem, para alimentação animal, ou como

matéria prima para a fabricação de rapadura, melado, aguardente, açúcar e etanol (RIBEIRO,

2009). Sob o ponto de vista tecnológico, a cana de açúcar compõe-se de fibra e caldo.

O caldo que se extrai da cana, é a matéria prima da indústria açucareira, e tem

composição variável. Para se ter idéia desta composição, o caldo extraído de uma cana sadia tem

as características da figura 1 abaixo:

Figura 1: Composição da cana de açúcar.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-preparacao-doc-

a17225.html.

1.1 SACAROSE

É o açúcar contido nos vegetais, encontrado em maior volume na cana-de-açúcar

ou na beterraba. É um dissacarídeo produzido pela condensação de glicose e frutose, e sua

fórmula química é C₁₁ H₂₂ O₁₁ (peso molecular 342,30g). Pode ser determinada por meio de um

sacarímetro, utilizando métodos analíticos ou pela polarização direta, já que a diferença entre pol

Água

75 – 82%

Caldo 84 – 90%

Fibra 10 – 16% Sólidos Solúveis 18 - 25%

Açúcares 15,5 - 24%

Sacarose 14,5 - 24%

Frutose 0,0 – 0,5%

Glicose 0,2 – 1,0%

Não açúcares 1 – 2,5%

Celulose

Pentosanas

Liguina

11

e sacarose não se tem em conta (RIBEIRO, 1999). Veja na figura 2 abaixo a estrutura e a

configuração da sacarose:

Figura 2: Estrutura da sacarose. Fonte: RIBEIRO, 1999.

1.1.1 Formação da Sacarose

A fotossíntese é o processo pela qual as plantas clorofiladas convertem anidrido

carbônico do ar e da água em material orgânico com ajuda da energia luminosa como indica a

reação abaixo.

CO₂ + H₂O ——−—−—−—→ CH₂O + O₂ CLOROFILA

Nesta equação, os elementos carbono e água são convertidos em açucares e

oxigênio molecular, onde o oxigênio produzido é um subproduto de grande importância para o

desenvolvimento da vida na terra.

Os fatores que controlam a fotossíntese são: a intensidade luminosa, a

concentração de CO₂ no ar e a temperatura.

12

1.1.2 Inversão da Sacarose

Segundo Ribeiro (1999), a sacarose hidrolisa-se com facilidade em soluções

ácidas a velocidades que aumentam notavelmente com o aumento da temperatura e diminuição

do pH. Esta reação hidrolítica é denominada de Inversão, e causa perda de sacarose.

Figura 3: Inversão da sacarose.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-

preparacao-doc-a17225.html.

Fator determinante:

→ Tempo entre corte e processamento;

→ Ocorre inversão de Sacarose para Glicose e Frutose;

→ Causada pela ação de Fungos e Bactérias;

→ Perdas consideráveis de produção (sacarose).

1.2 MATURAÇÃO DA CANA DE AÇÚCAR

O processo pode ser definido como o processo fisiológico que envolve a formação

de açúcares nas folhas e seu deslocamento e armazenamento no colmo. Pode-se, ainda, definir a

maturação da cana sob três aspectos:

13

1.2.1 Botânico

A cana só é considerada madura após a emissão de flores e a formação de

sementes. Na reprodução por toletes, a maturação é considerada quando as gemas estão em

condições de dar origem a novas plantas;

1.2.2 Fisiológico

A maturação ocorre quando o colmo atinge seu máximo armazenamento de açúcar

(sacarose);

1.2.3 Econômico

Quando a cana atinge o teor mínimo de sacarose de 13% do peso do colmo,

necessário para que possa ser viável industrialmente.

O armazenamento e a translocação (transporte através da água) do açúcar se

processa aos poucos, desde os primeiros meses de crescimento da cana-de-açúcar até o completo

desenvolvimento de seus colmos. O acúmulo máximo de sacarose ocorre quando a planta

encontra condições que restringem seu crescimento (deficiência hídrica, falta de nutrientes e

condições adversas de clima). Estas condições forçam a planta a parar seu crescimento e

amadurecer.

O uso excessivo de fertilizantes favorece intensamente o crescimento vegetativo

da planta, o que atrasa sua maturação. A farta quantidade de nitrogênio existente na época da

colheita leva ao baixo conteúdo de sacarose da planta. Da mesma forma, a água em abundância

durante todo o ciclo da cana prejudica sua maturação.

Os maturadores químicos são produtos químicos que induzem o amadurecimento

de plantas, causando, assim, a translocação e o armazenamento dos açúcares na planta. São

utilizados para antecipar e aperfeiçoar o planejamento da colheita (RIBEIRO, 2009).

14

1.2.4 Determinação do Estágio de Maturação

Para determinar se a cana-de-açúcar encontra-se no ponto de maturação utiliza-se

o refratômetro de campo, aparelho que fornece a porcentagem de sólidos solúveis do caldo

(chamado de Brix), que está ligado ao teor de sacarose da cana-de-açúcar. Após esta medição, é

feita uma análise laboratorial.

A maturação da cana-de-açúcar se dá da base do colmo ao seu ápice. A planta

imatura apresenta uma grande diferença nos teores de sacarose entre os extremos de seus colmos.

Portanto, o critério utilizado para estimar a maturação pelo refratômetro de campo é o índice de

maturação (IM), que fornece a relação entre os dois teores, conforme a fórmula, abaixo

(RIBEIRO, 2009).

IM = Brix da ponta do colmo Eq.(1)

Brix da base do colmo

Admitem-se para a cana-de-açúcar, os seguintes estágios de maturação:

Tabela 3: Índice de Maturação.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-preparacao-

doc-a17225.html.

IM Estágio de Maturação

< 0,6 Cana Verde

0,6 – 0,85 Cana em maturação

0,85 – 1,00 Cana madura

> 1,00 Cana em declínio de maturação

15

1.3 COLHEITA

Após atingir o ponto adequado de maturação, a cana-de-açúcar é colhida manual

(necessita da queima) ou mecanizada (RIBEIRO, 1999).

A mecanização total ou parcial se apresenta atualmente como a única opção para a

colheita da cana, tanto do ponto de vista ergonômico quanto econômico e, principalmente, do

ponto de vista legal e ambiental, já que apenas o corte mecânico viabiliza a colheita sem queima

prévia, o que por sua vez viabiliza o aproveitamento do palhiço.

No caso do corte manual, a colheita sem queima prévia acarreta restrições

ergonômicas e econômicas que inviabilizam a operação. Atualmente esta concepção da colheita

está sofrendo modificações em função de restrições legais e ambientais ao processo de queima,

juntamente com a entrada em foco do aproveitamento do palhiço para aplicações, não

consolidadas ainda comercialmente, tais como geração de energia e cobertura vegetal para

agricultura convencional ou orgânica (RIBEIRO, 2009).

16

2 OBJETIVO

Buscar conhecimentos práticos para melhorar minha formação profissional e

pessoal. Colocar em prática toda a teoria que me foi passada por esta conceituada Universidade,

com isso aprender todos os princípios técnicos e analíticos utilizados na indústria de açúcar e

etanol para determinação da qualidade da matéria prima (cana de açúcar), bem como o bom

funcionamento de todo o processo em si.

17

3 HISTÓRICO DA EMPRESA

O Grupo Colorado, ao completar 41 anos, está entre os maiores grupos

econômicos brasileiros do setor agroindustrial. Se olharmos o seu conjunto de atividades,

veremos um conglomerado de energia, transporte, alimentação e máquinas agrícolas.

Seus números impressionam, mas todos têm um só sentido: produzir desenvolvimento, gerar

empregos e renda para milhares de pessoas.

Fiel à sua elevada consciência social e ambiental, o Grupo Colorado tem dedicado

recursos para a melhoria de vida das comunidades onde atua, por intermédio de diversos

programas de educação e cultura, saúde e meio ambiente. Suas empresas têm participação

destacadas em todos os mercados do interior do Estado de São Paulo.

Em 1980 e 1981, montou-se uma destilaria autônoma e em 1982 realizou-se a

primeira safra moendo 315.738 toneladas de cana, produzindo 19.346.000 litros de álcool.

Na safra de 91/92, montou-se uma fabrica de açúcar para 55.000 sacos/safra; com

equipamentos usados, que permitiria produzir apenas para o mercado interno, por questões de

qualidade. Em 1993 inicio-se a ampliação do parque industrial, para a moagem de até 3.200.000

ton de cana/safra e substituiu-se a fabrica de açúcar existente, por uma totalmente automatizada

que permitiu produzir açúcar de alta qualidade e credenciado para os mercados externos de maior

exigência.

Para safra 97/98, obteve-se de 3.100.000 ton (crescimento de 88,2% em 16 anos),

produção de 160.500 m³ de álcool hidratado e anidro e 186.500 ton de açúcar (3.730.000 sacos).

Até a safra 09/10, A Usina Colorado é uma das maiores empresas do Grupo, atua

na produção de açúcar, etanol e energia elétrica. Seus números impressionam:

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Esmaga 7 milhões de toneladas de cana-de-açúcar;

Cultiva 80 milhões de hectares de cana-de-açúcar;

Com capacidade para produzir por safra:

- 500 mil toneladas de açúcar;

- 320 milhões de litros de etanol;

- 350 mil MWh de energia.

O grupo emprega 4.000 pessoas permanentes e 1.700 sazonais (COLORADO,

2010).

19

4 DESCRIÇÕES DO PROCESSO

4.1 RECEPCÃO DA CANA DE AÇÚCAR

A cana-de-açúcar é um produto deteriorável, por esse fator uma vez cortado ou

colhido, deve ser transportada e industrializada o mais rápido possível, evitando assim possíveis

perdas de sacarose (inversão da sacarose), contaminação bacteriana, entre outros.

4.1.1 Pesagem

Na usina, à cana-de-açúcar é pesada obtendo o peso bruto, após descarregar o

veículo transportador é pesado novamente obtendo o peso tara, para que possa obter o peso real

de cana-de-açúcar que será processada na indústria.

Peso real = Peso bruto – Peso tara Eq. (2)

Objetivos:

. Controle Agrícola

. Controle Industrial

. Controle do pagamento do transporte

. Controle do pagamento da matéria prima

. Controle do pagamento de fornecedores

4.1.2 Amostragem

Esta etapa serve para avaliação da qualidade da matéria-prima que será

processada, sendo um dado muito importante durante todo o processo de fabricação de açúcar e

álcool.

As amostragens podem ser feitas por sonda mecânica horizontal ou sonda oblíqua.

Quando se tratar de sonda horizontal, deverão ser coletadas pelo menos três amostras em pontos

aleatórios definidos por sorteio informatizado, não podendo haver coincidência nos alinhamentos

20

vertical e horizontal. Quando se tratar de sonda oblíqua, a amostra poderá ser retirada em apenas

um ou dois pontos aleatórios.

As amostras são preparadas em aparelhos desintegradores conhecidos como

forrageiras sendo necessário um índice de preparo (IP) de 90%, homogeneizadas e encaminhadas

para análise.

4.1.3 Descarga e Armazenamento

A descarga de cana na usina depende do tipo de caminhão, da cana transportada

(inteira ou picada), sendo eles totalmente mecanizados, podendo os sistemas ser usados tanto para

armazenamento, quanto para descarga direta na mesa alimentadora da moenda.

Os principais tipos de descarregamento são:

→ Descarregamento com rede: os cabos de aço são passados sob a carga e fixados

em uma das laterais forrando o fundo da caixa;

→ Descarregamento lateral: este sistema é conhecido como basculamento lateral

da carroceria;

→ Descarregamento com garras: é um equipamento com dentes e possui

acionamento hidráulico.

A prática de estoques de cana faz-se necessário devido às usinas operarem por 24

horas em um processo contínuo, prevendo eventuais falhas no sistema, chuvas, etc.

O armazenamento pode ser realizado nos próprios veículos de transporte

(“estoque sobre rodas”), em galpões ou em pátios.

O estoque sobre rodas é considerado mais eficiente na medida em que a cana não

sofre injúrias físicas, por ser mais prático e rápido e não necessitar de maiores unidades

transportadoras. Além disso, é mais pratico e rápido.

21

A cana deverá ser processada no menor espaço de tempo possível entre colheita e

descarregamento, pois, trata-se de material que se deteriora com grande facilidade. Os principais

problemas do armazenamento são: o ressecamento dos colmos, perda de sacarose por inversão e a

contaminação por microrganismos.

4.1.4 Mesa Alimentadora

A mesa alimentadora tem por objetivo, permitir uma melhor alimentação da esteira

principal e uma maior moagem por hora. Em geral a mais utilizada é a mesa com inclinação de

45º, que devido a esta inclinação favorece uma camada de cana uniforme de pouca espessura,

melhorando a eficiência da lavagem e a dosagem de cana na esteira metálica (esteira principal).

O acionamento é feito por motor elétrico de comando manual ou automatizado.

Sua largura deve ser baseada na maior carroceria dos caminhões que transportam as canas,

acrescidas de um metro de cada lado.

4.1.5 Lavagem da cana de açúcar

A limpeza da cana tem como objetivo a remoção da terra que está impregnada na

cana. Segundo IPT (1990), esta é a primeira etapa, propriamente dita, do processo industrial.

A cana inteira, que possui em média 3m de comprimento, é lavada com jatos de

água na própria mesa alimentadora, porém, a cana picada em toletes de 20 a 25 cm não pode ser

lavada, pois a perda de sacarose seria muito alta (cerca de 1 a 2 Kg de sacarose por tonelada de

cana picada). O ideal é que, para a cana picada, seja feita uma limpeza a seco utilizando turbinas

de ventilação associadas a um exaustor.

22

A prática do carregamento mecânico aumenta a quantidade de impurezas

transportadas à usina, principalmente areia, argila, palha e pedras. As cifras no Brasil indicam

que a quantidade de material estranho é cerca de 4% em dias secos e 15% em dias úmidos.

A presença dessa matéria estranha, além de desgastes dos equipamentos por

erosão, causa aumento do tempo de decantação do caldo nos clarificadores, levando a um

aumento da perda de açúcar por inversão da sacarose, destruição dos açúcares redutores (AR) e

outras reações indesejáveis.

O volume de água adicionada é bastante variável, verificando-se que o mínimo

necessário a uma lavagem razoável é de 5m³/t de cana hora, podendo chegar a 10 ou 15m³/t de

cana hora, dependendo da inclinação da mesa alimentadora.

Os parâmetros básicos do processo são:

→ volume de água a ser empregada;

→ modo de aplicação;

→ altura da pilha de cana;

→ velocidade das esteiras;

4.2 PREPARO E EXTRAÇÃO DO CALDO

4.2.1 Preparo

A cana-de-açúcar pode oferecer uma maior ou menor resistência à recuperação de

sacarose em função da proporção entre partes duras e moles. Assim sendo, o principal objetivo do

preparo da cana é desintegrá-la, de modo que seja facilitada a extração do caldo (e, portanto, de

sacarose) contido nas células.

23

Além desse objetivo, o preparo da cana é importante para incrementar a

capacidade das moendas pelo aumento da densidade da massa de alimentação, tornando-a

compacta e homogênea. Veja na figura 4 abaixo a densidade da cana nos seus respectivos

formatos:

Figura 4: Densidade da cana de açúcar.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-preparacao-doc-

a17225.html.

O preparo adequado leva à produção de bagaço no qual a ação da embebição se

torna mais eficaz. Por outro lado, um preparo excessivo pode interferir na alimentação das

moendas e prejudicar sua capacidade. Para efeito de obtenção de valores comparativos de

preparação da cana, utiliza-se o chamado índice de preparo ou índice de células abertas (“open-

cells”), que é obtido através de um ensaio padronizado. Os bons índices de preparo estão em

torno de 90% de células abertas para extração através de moendas, enquanto que para extração

por difusão esses índices devem ser ainda melhores, maiores que 90% (IPT, 1990).

4.2.2 Extração do Caldo

O método de extração do caldo mais utilizado nas Usinas do Brasil é a moagem.

Neste processo o caldo é extraído por esmagamento das fibras entre os rolos de pressão.

O outro método de extração, a difusão, é empregado em poucas unidades

brasileiras, sendo muito comum em vários países da África (principalmente África do Sul),

América Central, Europa e Egito. Na difusão, o açúcar é extraído por diluição e lixiviação das

moléculas de açúcar.

O uso da moenda pela maioria das Usinas está atrelado à história, desde o início da

produção de açúcar no Brasil o caldo da cana é extraído por moendas. Os custos de instalação de

24

um difusor hoje, já não são muito superiores ao da moenda. Porem os índices de extração em um

difusor atinge valores de 97 a 98%, enquanto as moendas extraem de 94 a 97% do caldo da cana.

4.2.2.1 Extração do caldo por moendas

As moendas são equipamentos destinados à extração do caldo de cana através do

esmagamento a alta pressão, em torno de 250 kgf/cm². Nas unidades industriais utilizam-se série

de 4 a 7 ternos, formando o conjunto de moendas ou tandem, por onde toda a cana desfibrada irá

percorrer até completar o processo de extração do caldo.

O terno de moagem é constituído de quatro cilindros esmagadores ou rolos, onde

três rolos giram no sentido horário e um no sentido contrário, fazendo com que o bagaço

desfibrado passe por entre eles sendo extraído o caldo.

Cada rolo recebe uma denominação de acordo com sua posição no terno. No

plano superior o primeiro rolo é chamado de pré-rolo, cuja rotação se da no sentido horário, e o

segundo denomina se rolo superior, que tem a posição de seu eixo controlado por um regulador

de pressão hidráulico, girando no sentido anti-horário. No plano inferior, o primeiro rolo é o rolo

de entrada e o segundo é o rolo de saída, girando no sentido horário.

Os cilindros são compostos de ranhuras, formando dentes semelhantes à de uma

serra, que têm como objetivo aumentar a capacidade de extração.

O primeiro terno de moagem é responsável pela extração de 60 a 70% do caldo de

cana, recebendo o nome de caldo primário. Os 30 a 40% de caldo restante não podem ser

extraídos por simples prensagem, assim, faz se necessário o uso da embebição, com o propósito

de aumentar a extração.

A embebição consiste na adição de água ou caldo diluído em um ou mais pontos

do tandem de moendas. Denomina-se embebição simples, quando se aplica água sobre o bagaço

após cada terno e embebição composta quando é aplicada água somente no ultimo terno, e o

caldo diluído, sofre em parte ou totalmente, um retorno em cada terno para de novo embeber o

bagaço parcialmente esmagado. A água de embebição deve estar a uma temperatura em torno de

70ºC para uma maior eficiência (IPT, 1990).

25

Em seguida o caldo extraído é enviado para as peneiras rotativas, para separação

dos sólidos em suspensão no caldo, e enviado para o tratamento do caldo. O material que ficou

retido na peneira é enviado para o primeiro ou segundo terno da moenda como refluxo.

As peneiras são equipamentos fundamentais para evitar sobrecarga nos

decantadores e filtros, desgastes em equipamentos em geral, e ainda contribuir para a melhoria da

qualidade dos produtos finais.

Veja abaixo na figura 5 o processo de moagem da cana de açúcar:

Figura 5: Processo de moagem da cana de açúcar.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-preparacao-doc-

a17225.html.

4.3 TRATAMENTO DO CALDO

O caldo de cana bruto é opaco, de cor amarelo a esverdeado, mais ou menos

escuro e viscoso. As impurezas do caldo podem ser classificadas como impurezas em suspensão

(terra, areia e bagacilho) e impurezas solúveis (corantes e sais minerais).

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A opacidade é causada pelos colóides, proteínas, pentosanas, pectina e compostos

inorgânicos como sílica. A cor varia com a cana e com a energia do esmagamento e é dada pela

clorofila, antocianina, sacaretina e substâncias cromógenas. A viscosidade do caldo é causada por

gomas, pectinas, albuminas e sílica coloidal.

O pH do caldo varia de 5 a 6, a acidez aumenta nas canas queimadas, doentes,

praguejadas, cortadas a mais de 24 horas, verdes e passadas.

Na clarificação visa-se separar do caldo a maior quantidade possível de impurezas

dissolvidas e em suspensão, sem afetar a sacarose. Deve ser feita logo após a moagem para evitar

a ação de fermentos e enzimas.

A clarificação pode ser realizada de várias formas segundo o tipo de açúcar a ser

produzido, ou se o caldo vai ser usado para a fermentação. A clarificação consta de vários

processos e combinações de processos, que variam de acordo com o tipo de açúcar que se quer

obter e com a região.

A clarificação por simples decantação do caldo é impossível. Somente se pode

consegui-la após a floculação dos colóides, pois o caldo tem que ser considerado na clarificação

como um sistema coloidal muito complexo, no qual o meio de dispersão é a água.

No caldo á temperatura ambiente, predominam os colóides com pontos

isoelétricos entre pH 7,0 e 7,2. Nessa faixa há a melhor floculação possível. A deposição da parte

floculada arrasta quase todo o resto por adsorção (http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-

unidade-ii-fabricacao-do-acucar-doc-a17226.html).

4.3.1 Tratamento do Caldo para Produção de Etanol

O tratamento do caldo mais recomendado para a produção de etanol é aquele que

prevê peneiramento, caleação, aquecimento, decantação e resfriamento. As peneiras mesmo

quando arranjadas em cascata, com eficiência gradativa de retenção, não conseguem remover

mais que 80% das impurezas em suspensão, passando argila e bagacilho para o processo. O

27

tratamento que permite a eliminação de argila e bagacilho, após o peneiramento e desaeração, é o

aquecimento, seguido de decantação. Estas duas impurezas entopem os bicos das centrífugas

impedindo uma separação eficiente do fermento. O aquecimento do caldo a 105°C reduz a carga

microbiana contaminante e o volume de espuma na fermentação. Em seguida aumenta a

concentração do caldo usando o mel final, resultante da produção de açúcar, que por motivos

econômicos e dentre outros não é mais utilizado para produção da mesma, elevando o teor de

açúcar total do mosto para a fermentação, aumentando o teor alcoólico do vinho, aumentando a

capacidade de produção da destilaria e diminuindo o consumo de vapor.

4.3.2 Tratamento do Caldo para Produção de Açúcar

O caldo destinado à produção de açúcar é peneirado e bombeado para a torre ou

coluna de sulfitação em contracorrente com SO₂(gás sulforoso). As condições de contato com o

SO₂ devem ser tais que ao final o pH do caldo deve estar entre 3,8 a 4,3. Em seguida, faz se a

alcalinização com leite de cal, devendo elevar o pH para 6,8 e 7,2, aquecendo se em seguida, a

uma temperatura de 95ºC, para efetuar se a separação do precipitado por sedimentação e

decantação. Após a decantação, o caldo segue para a seção de evaporação enquanto que o lodo

decantado é filtrado (IPT, 1990).

O caldo extraído do lodo retorna para o processo de calagem e a torta de filtro

resultante é enviada ao campo como adubo. A figura 6 apresenta um esquema geral das várias

etapas de tratamento do caldo para produção de açúcar.

28

Figura 6: Processo de tratamento do caldo.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-ii-fabricacao-do-acucar-doc-

a17226.html.

4.4 PRODUÇÃO DE ETANOL

O caldo misto, proveniente da extração e após tratamento, é enviado à etapa de

fermentação. Previamente, porém, o mosto a ser fermentado deve ter a sua concentração acertada

para valores adequados; desta forma, é feita dosagem do caldo misto com melaço (mel residual

da fabricação de açúcar), ou xarope proveniente dos evaporadores (IPT, 1990).

A pureza do melaço depende da quantidade de esgotamento feita na fabrica de

açúcar, normalmente de 58 a 60%, com uma concentração média de 75 a 80º brix. Chegando à

fermentação, o melaço é diluído com água ou com caldo, para uma concentração em média de 18

a 23º brix, originando o Mosto. O brix ideal do mosto depende do tipo de levedura utilizada e do

processo de condução da fermentação. Quando se trabalha com um mosto diluído, a fermentação

29

é mais fácil, rápida e completa, a multiplicação é favorecida pela transferência de oxigênio, os

problemas de limpeza dos aparelhos são menores, porém exige maior volume de dornas e diminui

a capacidade dos aparelhos, exigindo mais vapor e água. Quando se trabalha com um mosto

muito concentrado, a fermentação é mais lenta e incompleta (açúcar residual alto), exigindo mais

limpeza nos aparelhos e menor rendimento da fermentação.

O mosto preparado é enviado para as dornas de fermentação, onde é adicionado o

levedo (fermento), iniciando a fermentação alcoólica (RIBEIRO, 1999).

Para IPT (1990), o processo de fermentação, onde se dá a conversão dos açúcares

em etanol, é conduzido na grande maioria das vezes, de forma descontinua em tanques

denominados dornas.

As leveduras, são microorganismos unicelulares, produzem um conjunto de

enzimas que catalisam a reação de fermentação. No Brasil, emprega-se o processo Melle-Boinot,

(figura 7) o qual promove a reutilização das leveduras após separação, por centrifugação do

mosto fermentado, dando origem a duas frações: o vinho centrifugado (delevedurado) e o leite de

levedo.

O vinho segue para a dorna volante, que é o pulmão da destilaria, e o leite de

levedo é diluído em água e tratado com acido sulfúrico, retornando ao processo como indicado na

figura 7 abaixo.

Figura 7: Processo de fermentação Melle-Boinot.

Fonte: http://www.ebah.com.br/unidade-vii-fermentacao-alcoolica-parte-ii-doc

a42629.html.

30

4.4.1 FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

As reações de fermentação ocorrem em tanques onde o mosto e a levedura

acidificada é misturada em proporção dois para um. A sacarose é transformada em etanol

seguindo a reação:

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 98,2Kj

Ocorre liberação de CO2 . A solução é aquecida e se formam alcoóis superiores,

éteres, glicerol, aldeídos, etc. Em 4 a 12 horas, praticamente todo o açúcar terá sido consumido e,

ao fim do processo, a mistura é chamada “vinho fermentado”. Este deve ser resfriado com água,

o que pode acontecer dentro dos tanques de fermentação, por meio de serpentinas, ou

externamente por trocadores de calor (IPT, 1990).

A fermentação alcoólica é composta por três fases: fermentação preliminar,

fermentação principal e fermentação complementar.

4.4.1.1 Fermentação Preliminar

Esta fase tem início, quando o fermento é adicionado e termina quando o

desprendimento de gás carbônico CO₂ se torna evidente. Nesta fase, apesar do fermento estar

consumindo sacarose do mosto, praticamente não há produção de etanol, por este motivo deseja-

se que a duração desta fase seja a menor possível. Atualmente existem métodos de fermentação

que se elimina esta fase.

4.4.1.2 Fermentação Principal

Esta fase tem início, quando é caracterizado o desprendimento do gás carbônico

CO₂. A produção de CO₂ vai aumentando progressivamente e com rapidez, dando a impressão

que o mosto está em plena ebulição, por este motivo há um aumento de 20% do volume e na

temperatura. Então se torna necessário a verificação constante da densidade (brix) e da

temperatura do mosto. As dornas possuem um sistema de resfriamento do mosto.

31

Nesta fase a formação de etanol é máxima e rápida, diminuindo o brix do mosto

até o ponto da fermentação complementar.

4.4.1.3 Fermentação Complementar

Esta fase tem início, quando é caracterizada a queda de desprendimento do gás

carbônico CO₂ e com a diminuição da temperatura do mosto. Esta fase é muito delicada, pois é

nela que podem aparecer infecções e formação dos alcoóis superiores, devido ao óleo da cana.

Isto quer dizer que a maior rapidez desta fase, resultará em um etan ol de melhor qualidade, mais

fino.

Esta fase é controlada pelas medições de brix, até o ponto favorável para a

destilação. O brix final varia de 3° a 8°, dependendo da concentração inicial do mosto e outros

fatores.

Quando termina a fermentação alcoólica, o mosto torna-se vinho, pois não possui

mais sacarose (RIBEIRO, 1999).

O rendimento da fermentação alcoólica diminui com o aumento da contaminação

do mosto fermentado como ilustra a figura 8 abaixo:

Figura 8: Rendimento da fermentação alcoólica.

Fonte: http://www.ebah.com.br/unidade-vii-fermentacao-alcoolica-parte-ii-doc

a42629.html.

2.1 3.1 4.1

93

91

89

87

85

Ren

dim

ento

da

Fer

men

taçã

o (

%)

Concentração de bactérias (106/mL)1.1 2.1 3.1 4.1

93

91

89

87

85

Ren

dim

ento

da

Fer

men

taçã

o (

%)

Concentração de bactérias (106/mL)1.1

32

4.4.2 CENTRIFUGAÇÃO

A centrifugação visa separar as leveduras do vinho, que é o produto da

fermentação. As leveduras devem retornar ao processo. Algumas variáveis a serem controladas

são vazão e pressão, diâmetro dos bicos da centrífuga, concentração do leite de leveduras,

número de centrífugas adequadas, entre outros. Uma boa centrifugação ajuda no controle

microbiológico exercendo assim grande influência na qualidade da fermentação. Alguns

processos fermentativos trabalham com leveduras floculantes. Porém, nos processos que usam

centrífugas, a floculação deve ser evitada. A floculação é um mecanismo de defesa da levedura a

alguma alteração do meio. Caso haja floculação, as bactérias estarão aderidas às leveduras, o que

facilitará seu retorno ao processo.

Sólidos podem acumular nos pratos ou entupir os bicos das centrífugas. Assim, se

não efetuada limpeza das máquinas, o rendimento e eficiência caem, sendo necessário

diminuírem sua vazão ou haverá perdas. O tipo de centrífuga mais utilizada nas usinas é a

centrífuga de discos, ilustrada na figura 9 a seguir.

Figura 9: Centrífuga de Discos.

Fonte: http://www.ebah.com.br/unidade-vii-fermentacao-alcoolica-

parte-ii-doc a42629.html.

33

De 1975 para 2005, a otimização do uso das centrífugas contribuiu para o aumento do

rendimento da fermentação alcoólica de 75 – 80% para 90 – 92%, com diminuição do índice de

contaminação de 108-10

9 para 10

5-10

6/Ml. Também acarretou aumento do teor de fermento no

mosto e diminuição dos tempos de fermentação (http://www.ebah.com.br/unidade-vii-

fermentacao-alcoolica-parte-i-doc-a42628.html).

4.4.3 DESTILAÇÃO DE ETANOL

A destilação é uma operação unitária de separação que se baseia nas diferenças de

volatilidade dos componentes de uma mistura líquida a serem separados.

Ao se aquecer uma mistura líquida homogênea até a ebulição, as bolhas de vapor

produzidas serão mais rica nos componentes mais voláteis e, portanto, o líquido remanescente

terá composição diferente da mistura original. Se o vapor produzido for removido e condensado,

terá também composição diferente da mistura original.

Repetindo-se esta operação várias vezes e utilizando-se o condensado de uma

operação como a mistura da operação seguinte, pode-se efetuar a separação dos componentes

constituintes da mistura original.

Uma coluna de destilação é um vaso cilíndrico que conta com dispositivos internos

para promover o contato líquido-vapor. Esses dispositivos de contato podem ser uma série de

pratos ou bandejas (perfuradas, valvuladas ou com borbulhadores) ou, ainda, um leito fixo de

enchimento.

Quando uma coluna possui pratos acima e abaixo do ponto de alimentação (coluna

fracionada), existe a possibilidade de ambos os produtos, de topo e de fundo, serem ricos; o

primeiro em componentes mais voláteis e o último nos menos voláteis. O vapor que sai do prato

superior é condensado e parcialmente retornado para o prato de topo, como refluxo, a fim de

garantir uma corrente líquida nos pratos localizados acima da alimentação.

A fase vapor é gerada a partir do uso de um trocador de calor indireto (refervedor)

na base da coluna ou através de injeção direta do mesmo. Este, em ascensão, troca calor e massa

com o líquido descendente, de modo a se enriquecer no componente mais volátil enquanto que o

líquido vai se esgotando, isto é, se tornando mais rico nos componentes menos voláteis. Na

34

situação ideal, as fases líquidas e vapor, que saem de um estágio, estariam em equilíbrio.

Entretanto, na prática, isto não se verifica, e o desvio do equilíbrio entre as fases está ligado à

eficiência dos dispositivos de contato (IPT, 1990).

4.5 PRODUÇÃO DE AÇÚCAR

O caldo após ser decantado é denominado de caldo clarificado e enviado as

peneiras de caldo clarificado, onde são retiradas as impurezas ainda presentes no caldo

clarificado (areia, bagacilho, etc.). Após ser peneirado o caldo segue por gravidade para a caixa

de caldo clarificado, que em seguida é bombeado para o pré-evaporador e para os evaporadores.

Em função do grau de embebição imposto na extração do caldo, este chega à

evaporação com concentração entre 14 a 18º Brix e deve ser concentrado até 60 a 70º Brix.

O ponto de cristalização da sacarose esta entre 70 a 80º Brix. Neste estágio, pela

evaporação da água é possível obter xaropes de até 75º Brix, mas por uma serie de conveniências

tais como, facilidade na obtenção dos pés de cozimento não o faz.

O sistema de evaporação utilizado é o de múltiplo efeito em correntes paralelas,

isto é tanto o caldo como o vapor são alimentados no pré-evaporador, seguindo paralelos através

do primeiro até o ultimo efeito. Os evaporadores são de tubos verticais, de fluxo ascendente,

construído de aço carbono, formando um corpo cilíndrico vertical. Na parte inferior, entre duas

chapas espelhos, estão fixados os tubos verticais (trocador de calor-calandra) por onde

internamente circula o caldo em concentração. O vapor, fonte de energia, se condensa entre os

espelhos e externamente aos tubos.

De uma maneira geral, o sistema é composto por cinco efeitos, onde o primeiro,

denominado pré-evaporador, tem o dobro da área de troca térmica dos quatro seguintes. O ultimo

efeito opera a pressão abaixo da atmosférica, mantida por condensadores barométricos, podendo

o quarto e o terceiro também operar a pressão abaixo da atmosférica (IPT, 1990).

A figura 10 mostra o sistema de múltiplo efeito com valores de temperatura de

cada efeito:

35

Figura 10: Sistema de evaporação múltiplo efeito (Tipo Roberts).

Fonte:http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-ii-fabricacao-do-acucar-doc-

a17226.html

A etapa seguinte é a cristalização, podendo antes passar o caldo no flotador de

xarope, dependendo do tipo de açúcar. A cristalização consiste em uma operação de separação

onde, partindo de uma mistura líquida (solução ou sólido fundido – magna) se obtêm cristais de

um dos componentes da mistura (sacarose), com 100% de pureza.

O xarope proveniente da seção de evaporação, com composição em torno de 60%

de sacarose, 7% de impurezas e 33% de água, possui viscosidade tão elevada que não pode ser

mais concentrado em evaporadores comuns.

A solução para este problema é a utilização de tachos a vácuo, denominados

cozedores, que operam por batelada e permitem alcançar maiores concentrações do xarope, que

juntamente com os cristais formados passa a se denominar massa cozida.

A massa obtida do cozimento do xarope proveniente da evaporação é denominada

massa A; os licores mãe, obtido de sua centrifugação, são denominados mel rico e mel pobre, a

parte sólida, açúcar de primeira.

O mel rico ainda contém alta concentração de açúcar passível de ser cristalizado.

Por essa razão retorna para o cozimento junto com o xarope, e o mel pobre é utilizado no

cozimento de uma segunda massa, denominada massa B ou magma, que é utilizada como pé de

36

cozimento para a massa A. O licor mãe obtido da centrifugação desse magma é denominado mel

final, que pode ser armazenado e enviado para produção de etanol.

Esta seqüência pode ser repetida para produzir ainda a massa de terceira e de

quarta até a exaustão do mel. Entretanto, nos últimos anos, com a ênfase na produção de álcool,

as usinas estão operando apenas com duas massas, e o mel final é enviado às destilarias onde é

utilizado como substrato na fermentação alcoólica (IPT, 1990).

Com o cristal de açúcar formado e separado, o açúcar segue pelas esteiras até o

secador antes de ser armazenado. Logo abaixo a figura 11 mostra o processo de cristalização,

centrifugação e secagem do açúcar.

Figura 11: Cristalização, centrifugação e secagem do açúcar.

Fonte: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-iii-cozimento-doc-

a17224.html.

37

5 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

As atividades envolvidas no processo de açúcar e álcool são amplas devido ao

grande conjunto de equipamentos, ligados a várias operações unitárias. Com isso o bom

funcionamento de cada um trará um produto final de melhor qualidade, aproveitamento de tempo

com a diminuição das paradas dos equipamentos possibilitando uma máxima produção diária.

Para isso é necessário o acompanhamento constante dos processos e

equipamentos, junto com as inúmeras analises laboratoriais, definidas abaixo.

5.1 AMOSTRAS DAS CARGAS

A amostragem das cargas será efetuada por sondas mecânicas, horizontais e

obliquas com um peso da amostra não inferior a 10 kg. As posições de amostragem podem se

tratar de sondas horizontais será definido por sorteios informatizados, levando se em conta o

número de vãos de cada tipo de unidade transportadora. O número de possibilidade de pontos de

amostragem, por sondas horizontais será dado pela equação:

P = 2 x V – 4 Eq.(3)

Onde:

V = número de vãos para cada tipo de carroceria

5.2 PREPARO , HOMOGENEIZAÇÃO E EXTRAÇÃO DO CALDO

Para uma boa extração do caldo, é necessária uma boa desfibra da cana com um

índice de preparo (IP) em torno de 90%.

A amostra desfibrada devera ser homogeneizada em betoneiras adaptadas com

raspador de maneira a impedir a retenção de amostra no fundo do tambor. Pesar 500 gramas com

tolerância de mais ou menos 0,5 decigramas.

38

Para a extração do caldo, prensar a amostra durante 1 minuto com uma pressão de

250 Kgf/cm², em seguida pesar o bagaço resultante (PBU) peso do bagaço bruto.

5.3 BRIX DO CALDO

Brix: São sólidos solúveis na cana ou na solução açucarada, dos quais uma parte é

a sacarose, ou seja, é o por cento em peso dos sólidos solúveis contidos em uma solução de

sacarose pura.

A determinação do brix será realizada em refratômetro digital, de leitura

automática, com correção automática de temperatura para 20°C.

5.4 POL DO CALDO

É a porcentagem de sacarose contida em uma solução açucarada, determinada

através de uma polarização direta ou simples de solução de peso normal em um sacarímetro.

Adicionar octapol ao caldo e agitar até formar uma mistura pastosa, em seguida, clarificar usando

filtro de papel. Passar o caldo clarificado em um sacarímetro calibrado para uma temperatura de

20°C e comprimento de onda de 587 a 589,4nm.

Pol=Lpb (0,2605-0,0009882xb)

Lpb= 1,00621xLAI+0,0511

Pol=[ (1,00621xLAI+0,05117)x(0,2605-0,0009882xB)]x100 Eq.(4)

Onde:

LPb= leitura sacarímetra equivalente a de subacetato de chumbo

LAI= leitura sacarímetra obtida com a mistura clarificante à base de alumínio

B= brix

39

5.5 FIBRA

É a matéria seca e insolúvel, em água que contem a cana. O teor de fibra varia

dependendo das variedades e das condições de cultura.

A determinação da fibra é obtida através da pesagem do PBU.

F = 0,08 x PBU + 0,876 Eq.(5)

Pelo método de tanimoto:

F = [(100 x PBS) – (PBU x B)] /5 x (100 – B)] Eq.(6)

Onde:

PBS = Peso do bagaço seco

PBU = Peso do bagaço úmido

B = Brix do caldo

5.6 PUREZA

É o por cento de Pol, em peso, nos sólidos brix .

Pr = (Pol / brix) x 100 Eq.(7)

Onde:

Pr= Pureza

5.7 AÇÚCARES REDUTORES DO CALDO

As substancias redutoras, existem na cana e em seus produtos, são calculadas

como açúcares invertidos. Os principais açúcares redutores são: Hexoses, Glicose, Frutose e a

Manosa.

AR = 3,641 – 0,0343 x Pr Eq.(8)

40

5.8 AÇÚCARES TOTAIS RECUPERAVÉL (ART)

Representa a quantidade de açucares recuperado pela usina na forma de açúcares

invertidos considerando uma perda de 12%.

ART = (10 x PC x 1,0526 x 88 /100) + 8,8 x ARC Eq.(9)

Sendo:

C = 1,0313 – 0,00575 x F

ARC = AR x (1 – 0,01 x F ) x C

PC = Pol x (1 – 0,01 x F) x C

Onde:

ART = Açúcar Total Recuperável

PC = Pol da Cana

ARC = Açúcares Redutores da Cana

C = Coeficiente “C”

F = Fibra da Cana

AR = Açúcares Redutores do Caldo

Pol = Pol do Caldo

5.9 ÁLCOOL RECUPERADO NAS DORNAS DE FERMENTAÇÃO

O CO₂ que é liberado da fermentação alcoólica arrasta uma quantidade

significativa de álcool que pode ser recuperado diluindo-o na água, e retornando esta para o

processo. Coletar o CO₂ diluído na água, passar a amostra no densímetro e anotar o resultado em

%V/V.

Vr= (ΔV) x %V/V x 10 Eq.(10)

41

Onde:

Vr = vazão de álcool recuperado (m³)

ΔV = diferença de vazão ( m³/h)

%V/V = densidade (g/cm³)

5.10 EFICIÊNCIA DAS CENTRÍFUGAS

Deve-se obter uma maior eficiência das centrifugas para que não haja percas de

álcool nas leveduras que após ser tratada retorna ao processo de fermentação. Coletar o vinho na

entrada e na saída da centrifuga, e com uma centrifuga de laboratório centrifugar o vinho da

entrada e da saída em uma cubeta de 10 ml.

Ec = [(Entrada – Saida)/Entrada] x 100% Eq.(11)

Onde:

Ec = Eficiência da centrifuga

5.11 TEOR ALCOÓLICO DO LEVEDO

Como citado acima uma máxima eficiências das centrifugas nos proporciona uma

menor perca de álcool no levedo, sendo esse teor alcoólico no levedo quando alto prejudicial às

leveduras podendo ate levar estas a morte. Coletar o fermento depois de centrifugado e destilar

em um micro destilador na proporção de 50 mL para 10 mL, passar a amostra destilada no

densimetro para obter o valor da densidade %V/V.

Tf = %V/V x (10/50) Eq.(12)

Onde:

42

Tf = Teor alcoólico do fermento

%V/V = densidade (g/cm³)

5.12 TEOR ALCOÓLICO DO VINHO CENTRIFUGADO

Devido a vários fatores este valor vai estar sempre por volta de 9 a 12%, que é um

valor considerado ótimo para o processo. Coletar o vinho centrifugado, destilar em um micro

destilador na proporção de 25 mL para 100 mL, passar a amostra destilada no densímetro para

obter o valor da densidade %V/V.

Tv = %V/V x (100/25) Eq.(13)

Onde:

Tv = Teor alcoólico do vinho centrifugado

%V/V = densidade (g/cm³)

5.13 XAROPE

É o caldo concentrado nos últimos efeitos dos evaporadores, antes que tenham

extraídos cristais. Pesar 50g de xarope e 150g de água destilada em um béquer, homogeneizar a

solução, fazer a leitura do Brix no refratômetro. Dissolver novamente 60g de caldo com 60g de

água destilada, adicionar octapol, clarificar, em seguida fazer a leitura no sacarímetro. Com a

leitura do brix, verificar o fator de pol na tabela Fator de Pol em relação à leitura do Brix.

Bx = Lbrix x (200/50) Eq.(14)

Px = f x Lpol x 2 x (200/50) Eq.(15)

Onde:

43

Bx = Brix do Xarope

Px = Pol do Xarope

Lbrix = Leitura do brix no refratômetro

Lpol = Leitura da pol no sacarímetro

f = Fator de Pol

5.14 MEL RICO, POBRE, FINAL E MAGMA

Mel rico, pobre e final: É o licor mãe separado por centrifugação, denominado mel

de A, B, etc., de acordo com a massa de onde procedem. Aquele proveniente do último

cozimento recebe o nome de mel final que é enviado para fabricação de álcool.

Magma: É a mistura de açúcar com xarope, mel ou água, produzido por meios

mecânicos, que é utilizada como pé de cozimento. Pesar 50g de mel ou magma e 250g de água

destilada em um béquer, homogeneizar a solução, fazer a leitura do Brix no refratômetro.

Adicionar octapol e clarificar, em seguida fazer a leitura no sacarímetro. Com a leitura do brix,

verificar o fator de pol na tabela Fator de Pol em relação à leitura do Brix.

Bm = Lbrix x (300/50) Eq.(16)

Pm = f x Lpol x (300/50) Eq.(17)

Onde:

Bm = Brix do Mel (Misto ou Final) ou Brix do Magma

Lbrix = Leitura do brix no refratômetro

Pm = Pol do Mel (Misto ou Final) ou Pol do Magma

Lpol = Leitura da pol no sacarímetro

f = fator de Pol

44

5.15 MASSSA A E B

Pesar 50g de massa (A ou B) e 250g de água destilada em um béquer,

homogeneizar a solução, fazer a leitura do Brix no refratômetro. Adicionar octapol e clarificar,

em seguida fazer a leitura no sacarímetro. Com a leitura do brix, verificar o fator de pol na tabela

Fator de Pol em relação a leitura do Brix.

Bs = Lbrix x (300/50) Eq.(18)

Ps = f x Lpol x (300/50) Eq.(19)

Onde:

Bs = Brix da Massa (A ou B)

Lbrix = Leitura do brix no refratômetro

Ps = Pol da Massa (A ou B)

Lpol = Leitura da pol no sacarímetro

f = fator de Pol

45

6 DISCUSÃO E RESULTADOS

Os resultados obtidos foram o conhecimento de todas as etapas do processo de

produção de açúcar e etanol, incluindo a utilização de seus subprodutos.

Conhecimento de todas as análises utilizadas para determinação da qualidade da

matéria prima (cana de açúcar). Nota se que as usinas brasileiras vêm se desenvolvendo muito,

isso devido às pesquisas em busca de uma cana de melhor qualidade que ira proporcionar um

caldo com altos índices de açúcares como a sacarose, através do melhoramento genético de

variedades, buscando certas resistências a secas, pragas e etc.

Todos esses esforços com um único objetivo de aperfeiçoar cada vez mais os

processos, maximizando os lucros e minimizando os custos e despesas.

Observou se também que todo o processo desde o preparo do solo, plantio, tratos

culturais até a chegada da cana na indústria e seu processamento em si á necessidade da

engenharia e da química desde a escolha de fertilizantes e agrotóxicos, reaproveitando os

resíduos da própria indústria como a torta de filtro, formada pela clarificação do caldo e filtração

do lodo é rica em fósforo e utilizada como adubo na lavoura.

A vinhaça, que é um subproduto da produção de etanol, resultante da primeira

coluna de destilação, fornece energia na forma de calor para o próprio vinho a ser destilado,

como também para o caldo a ser tratado, resfriando-se e tornando possível seu aproveitamento no

campo. É irrigado na lavoura devido conter altos teores de potássio, água e outros nutrientes

necessários para o bom desenvolvimento da cultura da cana de açúcar.

O controle logístico de transporte é extremamente importante, evitando paradas

nas moendas devido à falta de matéria prima, sendo este um grande problema ao processo.

46

A ótima regulagem das moendas além de proporcionar uma melhor eficiência na

extração resulta de um bagaço com menor teor de umidade facilitando o desempenho das

caldeiras, que gera vapor para todo o processo.

Na fermentação alcoólica, há liberação de CO₂, e este arrasta uma quantidade de

álcool, fazendo necessário o uso de dornas fechadas para que possamos recuperar esse álcool em

uma torre utilizando água em contra corrente.

Enfim, todos os processos na fabricação de açúcar e etanol são importantes,

havendo a necessidade de um acompanhamento continuo para o seu perfeito desempenho.

47

7 CONCLUSÃO

Conclui-se que no estagio desenvolvido, obtive um grande conhecimento dos

processos de analises da qualidade da matéria prima do setor sucroalcooleiro.

O estágio também me proporcionou além do conhecimento técnico dos vários

processos envolvidos na fabricação do açúcar e etanol, o crescimento profissional e pessoal, me

possibilitou o trabalho em grupo que é de extrema importância para todas as empresas. O

relacionamento entre as pessoas da empresa deve ser o mesmo com todos os funcionários, pois

todos ali estão trabalhando para o mesmo propósito, o bom funcionamento e crescimento da

empresa e assim, crescermos junto. Tudo que aprendi e espero aprender é de extrema

importância, para que nesse segmento, posso e espero sim que futuramente venha a colher

grandes frutos.

48

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGRICULTURA. Produção brasileira de Cana, açúcar e etanol.

Disponível em:

<http://www.agricultura.gov.br/images/MAPA/arquivos_portal/anuario_cana.pdf>. Acesso em:

25 fev.2010.

Álcool e Açúcar - Unidade I - Extração e Preparação.

Disponível em: <: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-i-extracao-e-preparacao-doc-

a17225.html >. Acesso em: 20 jul. 2009.

Álcool e Açúcar – Unidade II – Fabricação do açúcar.

Disponível em: <: http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-ii-fabricacao-do-acucar-doc-

a17226.html>. Acesso em: 25 jun.2009.

Álcool e Açúcar – Unidade III – Cozimento.

Disponível em: <http://www.ebah.com.br/alcool-e-acucar-unidade-iii-cozimento-doc-

a17224.html>. Acesso em: 27 set.2009.

Álcool e Açúcar – Unidade IV – Fermentação Alcoólica.

Disponível em: <http://www.ebah.com.br/unidade-vii-fermentacao-alcoolica-parte-ii-doc

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CARVALHO, D. C. Adubação da Cana. Miguelópolis. 2009. 15p.

IPT. Conservação de energia na indústria do açúcar e do álcool. São Paulo: 1990. 796 p.

RIBEIRO, O.A.S. Cana de Açúcar: História, Maturação, Colheita, Recepção, Desfibra e

Extração do Caldo. Franca. 2009. 14p.

RIBEIRO, PAULO ROBERTO et al. Apostila A usina de açúcar e sua automação.

Departamento de Engenharia de Aplicações – Divisão Açúcar e Álcool – Smar Equipamentos

Industriais. Sertãozinho, 1999. 114p. (Apostila xerocada).

USINA COLORADO. Histórico da Empresa.

Disponível em: <http://www.colorado.com.br/>. Acesso em: 05 fev.2010.

ÚNICA. Projeção para a produção sucroalcooleira – Brasil.

Disponível em: <http://www.unica.com.br/>. Acesso em: 11 mar.2010.