treinamento usina açucar e alcool

1. Treinamento
Básico
Matéria-prima: conceitos
básicos
Central de Álcool Lucélia -

2. COMPOSIÇÃOCOMPOSIÇÃO
TECNOLÓGICATECNOLÓGICA
DA CANA-DE-DA CANA-DE-
AÇÚCARAÇÚCAR
Revisão de alguns conceitos básicosRevisão de alguns conceitos básicos

3. DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES
CANA-DE-AÇÚCARCANA-DE-AÇÚCAR gramínea,gramínea,
composta de folhas, colmos, raízes e,composta de folhas, colmos, raízes e,
eventualmente, flores (inflorescência)eventualmente, flores (inflorescência)
CANACANA termo aceito para designartermo aceito para designar
genericamente os “colmosgenericamente os “colmos
industrializáveis da cana-de-açúcar”industrializáveis da cana-de-açúcar”
MATÉRIA-PRIMAMATÉRIA-PRIMA material entreguematerial entregue
para fabricação de álcool e açúcar,para fabricação de álcool e açúcar,
composto por “cana mais impurezascomposto por “cana mais impurezas
oriundas do carregamento”oriundas do carregamento”

4. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
CANA = ÁGUA + BRIX + FIBRACANA = ÁGUA + BRIX + FIBRA
100 = UMIDADE + BRIX + FIBRA100 = UMIDADE + BRIX + FIBRA
CANACANA
CALDOCALDO
ABSOLUTOABSOLUTO
SÓLIDOSSÓLIDOS
INSOLÚVEISINSOLÚVEIS
ÁGUAÁGUA
SÓLIDOSSÓLIDOS
SOLÚVEISSOLÚVEIS
FIBRAFIBRA
BRIXBRIX

5. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
SÓLIDOS SOLÚVEISSÓLIDOS SOLÚVEIS
AÇÚCARESAÇÚCARES NÃO AÇÚCARESNÃO AÇÚCARES
SACAROSESACAROSE
GLUCOSEGLUCOSE
FRUTOSEFRUTOSE
INORGÂNICOSINORGÂNICOSORGÂNICOSORGÂNICOS
AÇÚCARESAÇÚCARES
REDUTORESREDUTORES
BRIXBRIX
PROTEÍNAS, ÁCIDOSPROTEÍNAS, ÁCIDOS
POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS
CINZASCINZAS
SAISSAISPOLPOL

6. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
RB72454RB72454 SP87-396SP87-396
Caldo
absoluto
89,2%
Sólidos
insolúv.
10,8%
Sólidos
insolúv.
10,9%
Caldo
absoluto
89,1%

7. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
VARIEDADE RB72454VARIEDADE RB72454
Brix %
cana
18,0%
Umidade
%cana
71,1%
Fibra %
cana
10,9% Fibra
10,9
Umidade
71,1
Não
açúc.
2,0
G+F
0,5
Sacarose
15,5

8. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
VARIEDADE RB72454VARIEDADE RB72454
Brix %
cana
18,0%
Umidade
%cana
71,1%
Fibra %
cana
10,9% Fibra
10,9
Umidade
71,1
Não
açúc.
2,0
G+F
0,5
Sacarose
15,5
G+F = Glucose + frutoseG+F = Glucose + frutose

9. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
VARIEDADE SP87-396VARIEDADE SP87-396
Umidade
%cana
69,4
Brix %
cana
19,8
Fibra %
cana
10,8
Fibra
10,8
Sacarose
17,5
G+F
0,4
Não
açúc.
2,0
Umidade
69,4

10. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICACOMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA
VARIEDADE SP87-396VARIEDADE SP87-396
Umidade
%cana
69,4
Brix %
cana
19,8
Fibra %
cana
10,8
Fibra
10,8
Sacarose
17,5
G+F
0,4
Não
açúc.
2,0
Umidade
69,4
G+F = Glucose + frutoseG+F = Glucose + frutose

11. COMPOSIÇÃO TECNOLÓGICA - Variedades
Análises realizadas em ensaios de competição de variedades
12 ensaios plantados em 1996, médias de dois cortes
Resultados expressos em porcentagem de canaResultados expressos em porcentagem de cana
Variedade Fibra Caldo
absoluto
Umidade Brix Sacarose G + F Não
açúc.
RB72454 10,9 89,1 71,1 18,0 15,5 0,6 2,0
SP87-396 10,8 89,2 69,4 19,8 17,5 0,4 2,0
Diferença -0,1 +0,1 -1,7 +1,8 +2,0 -0,2 0

12. O brix ou Brix (nome): é a porcentagemO brix ou Brix (nome): é a porcentagem peso/pesopeso/peso
dos sólidos solúveis contidos em uma solução purados sólidos solúveis contidos em uma solução pura
de sacarose.de sacarose.
BRIXBRIX
ExemploExemplo
::
18 g sacarose18 g sacarose 92 g água92 g água solução 18% brixsolução 18% brix++

13. No caldo da cana, brix é umaNo caldo da cana, brix é uma porcentagem aparenteporcentagem aparente
dos sólidos solúveis, devido à interferência dedos sólidos solúveis, devido à interferência de
outros constituintes solúveis e insolúveis do caldo.outros constituintes solúveis e insolúveis do caldo.
BRIXBRIX
O brix ou Brix (nome): é a porcentagem peso/pesoO brix ou Brix (nome): é a porcentagem peso/peso
dos sólidos solúveis contidos em uma solução purados sólidos solúveis contidos em uma solução pura
de sacarose.de sacarose.
Brix areométricoBrix areométrico: areômetro, densímetros: areômetro, densímetros
calibrados com solução pura de sacarose a 20º Ccalibrados com solução pura de sacarose a 20º C
Brix refratométricoBrix refratométrico: refratômetros, aparelhos que: refratômetros, aparelhos que
medem o índice de refração de soluções de açúcarmedem o índice de refração de soluções de açúcar

14. AÇÚCARESAÇÚCARES
((C12H22O11)) ((C6H12O6)) ((C6H12O6))
SACAROSESACAROSE GLUCOSEGLUCOSE FRUTOSEFRUTOSE
DissacarídeoDissacarídeo MonossacarídeosMonossacarídeos

15. AÇÚCARESAÇÚCARES
AÇÚCARES REDUTORESAÇÚCARES REDUTORES
((C12H22O11)) ((C6H12O6)) ((C6H12O6))
SACAROSESACAROSE GLUCOSEGLUCOSE FRUTOSEFRUTOSE
Reduzem o óxido deReduzem o óxido de
cobre do estadocobre do estado
cúprico a cuprosocúprico a cuproso

16. AÇÚCARESAÇÚCARES
+ 66,53+ 66,53 + 52,70+ 52,70 - 92,40- 92,40
AÇÚCARES REDUTORESAÇÚCARES REDUTORES
((C12H22O11)) ((C6H12O6)) ((C6H12O6))
SACAROSESACAROSE GLUCOSEGLUCOSE FRUTOSEFRUTOSE
Os açúcares possuem poderOs açúcares possuem poder
rotatório, isto é, desviam um planorotatório, isto é, desviam um plano
de luz polarizada.de luz polarizada.

17. AÇÚCARESAÇÚCARES
+ 66,53+ 66,53 + 52,70+ 52,70 - 92,40- 92,40
POLPOL
AÇÚCARES REDUTORESAÇÚCARES REDUTORES
((C12H22O11)) ((C6H12O6)) ((C6H12O6))
SACAROSESACAROSE GLUCOSEGLUCOSE FRUTOSEFRUTOSE

18. SACAROSE versus POLSACAROSE versus POL
RR
22
= 0,9807= 0,9807
RR
22
= 0,9952= 0,9952
1212
1414
1616
1818
1212 1414 1616 1818
Ensaio 1Ensaio 1
Ensaio 2Ensaio 2
Pol no caldoPol no caldo
Sacarose % caldoSacarose % caldo
Sacarose determinada porSacarose determinada por
cromatografia gasosacromatografia gasosa
Cox & Sahadeo (Post harvest
deterioration of burnt cane in
bundles) SASTA 1992 – África do Sul

19. Schäffler, K.J. & Smith, I.A. "True sucrose versus pol - The effects on caneSchäffler, K.J. & Smith, I.A. "True sucrose versus pol - The effects on cane
quality and factory balance data". Proc. SASTA 52:59-63, 1978.quality and factory balance data". Proc. SASTA 52:59-63, 1978.
SACAROSE versus POLSACAROSE versus POL
R2
= 0,5686
0,960
0,965
0,970
0,975
0,980
0,985
0,990
0,995
Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan
9,5
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
PolPol/sacarose
Pol/sacarose
Pol
y = 0,966x + 0,5672
R2
= 0,9756
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
10,5 11,0 11,5 12,0 12,5
Pol
Sacarose

20. Pureza realPureza real: porcentagem da sacarose: porcentagem da sacarose
contida nos sólidos solúveiscontida nos sólidos solúveis
Pureza aparentePureza aparente: porcentagem da pol: porcentagem da pol
no brixno brix
Pureza aparente refratométrica: pol %Pureza aparente refratométrica: pol %
brix determinado por refratômetrobrix determinado por refratômetro
Pureza ARTPureza ART: porcentagem de açúcares: porcentagem de açúcares
totais contida no brixtotais contida no brix
PUREZAPUREZA

21. Obtidos por análise do caldo:Obtidos por análise do caldo:
Oxirredutometria, colorimetria, cromatografiaOxirredutometria, colorimetria, cromatografia
Método de Lane & Eynon: trabalhoso eMétodo de Lane & Eynon: trabalhoso e
demorado, exige diversos cuidados parademorado, exige diversos cuidados para
obtenção de valores confiáveisobtenção de valores confiáveis
AR apresentam correlação com os demaisAR apresentam correlação com os demais
parâmetros de qualidade da cana,parâmetros de qualidade da cana,
principalmente com a pureza no caldoprincipalmente com a pureza no caldo
AÇÚCARES REDUTORES (AR)AÇÚCARES REDUTORES (AR)

22. PUREZA e AÇÚCARES REDUTORESPUREZA e AÇÚCARES REDUTORES
y =9,9408 - 0,1049*PURy =9,9408 - 0,1049*PUR
•RR
•22
• = 0,9244= 0,9244
0,00,0
0,50,5
1,01,0
1,51,5
2,02,0
2,52,5
7070 7575 8080 8585 9090 9595
Pureza (%) no caldoPureza (%) no caldo
Açúcares redutores % caldoAçúcares redutores % caldo
Correlação obtida emCorrelação obtida em
amostras de colmos inteiros,amostras de colmos inteiros,
limpos e despontados delimpos e despontados de
ensaios de variedadesensaios de variedades
y =9,9408 - 0,1049*PURy =9,9408 - 0,1049*PUR
RR22
= 0,9244= 0,9244

23. RR
22
= 0,9469= 0,9469
RR
22
= 0,8594= 0,8594
0,00,0
0,20,2
0,40,4
0,60,6
0,80,8
1,01,0
1,21,2
1,41,4
1,61,6
1,81,8
2,02,0
0,00,0 0,50,5 1,01,0 1,51,5 2,02,0
Glucose + frutose % caldoGlucose + frutose % caldo
Açúcares redutores % caldo (estimados)Açúcares redutores % caldo (estimados)
Açúcares redutoresAçúcares redutores
calculados em função dacalculados em função da
pureza e glucose + frutosepureza e glucose + frutose
por cromatografia gasosapor cromatografia gasosa
PUREZA e AÇÚCARES REDUTORESPUREZA e AÇÚCARES REDUTORES
Cox, M.G. & Sahadeo, P.Cox, M.G. & Sahadeo, P.
"Post harvest"Post harvest
deterioration of burntdeterioration of burnt
cane in bundles". Proc.cane in bundles". Proc.
SASTA, 1992.SASTA, 1992.

24. SACAROSESACAROSE  AÇÚCARAÇÚCAR
INVERTIDOINVERTIDO
Na presença de certasNa presença de certas enzimasenzimas ou sobou sob
reaçãoreação ácida e temperaturaácida e temperatura adequada, aadequada, a
sacarose absorve uma molécula de água esacarose absorve uma molécula de água e
desdobra-se em uma molécula de glucosedesdobra-se em uma molécula de glucose
e outra de frutose (açúcar invertido)e outra de frutose (açúcar invertido)
C H O H O
12 22 11
342 g
2
18 g
sacarose água
+ C H O C H O
6 12 6
180 g
6 12 6
180 g
glucose frutose
→ +

25. ARTART: são todos os açúcares da cana: são todos os açúcares da cana
(sacarose, glucose e frutose,(sacarose, glucose e frutose,
principalmente) expressos como açúcaresprincipalmente) expressos como açúcares
redutores.redutores.
ART
SAC* 2 *180
342
SAC
0,95
sac= 

 

 =
AÇÚCARES REDUTORES TOTAISAÇÚCARES REDUTORES TOTAIS
(ART)(ART)
342 g sacarose + 18 g água = 360 g açúcar invertido342 g sacarose + 18 g água = 360 g açúcar invertido
100 g de sacarose = 105,263 g de açúcar invertido100 g de sacarose = 105,263 g de açúcar invertido
95 g sacarose = 100 g de açúcar invertido95 g sacarose = 100 g de açúcar invertido

26. Essa equação é válida para materiaisEssa equação é válida para materiais
de alta pureza ou com baixos teoresde alta pureza ou com baixos teores
de açúcares redutores (até 1,5%).de açúcares redutores (até 1,5%).
ART
POL
0,95
+ AR=
AÇÚCARES REDUTORES TOTAISAÇÚCARES REDUTORES TOTAIS
(ART)(ART)

27. ATR = ART da cana - perdas de açúcaresATR = ART da cana - perdas de açúcares
AÇÚCARES TOTAIS RECUPERÁVEISAÇÚCARES TOTAIS RECUPERÁVEIS
(ATR) sistema PCTS(ATR) sistema PCTS
Perdas (12%):Perdas (12%):
 Água de lavagem da canaÁgua de lavagem da cana
 Bagaço finalBagaço final
 TortaTorta
 ““Indeterminadas”Indeterminadas”

28. Discussão