TERMINOLOGIAS UTILIZADAS NA
PRODUÇÃO DE AÇÚCAR E
ÁLCOOL
2
Alguns conceitos
POL: Determina a % de sacarose presente na amostra, sendo
determinada por métodos sacarimétricos (polarímetros ou
sacarímetros), baseado na propriedade que os açúcares possuem de
desviar a luz polarizada.
AR: Determina a quantidade de açucares redutores, ou seja, a % de
açúcar invertido, compreendendo glicose, frutose e demais substâncias
redutoras, presentes na amostra.
BRIX: Portacentagem em massa de sólidos solúveis contidos em uma
solução de sacarose quimicamente pura
Pureza = (Pol / Brix) * 100
3
Pol (polarímetro):
4
Brix refratométrico:
5
Alguns conceitos
- Caldo: O caldo de cana é constituído pela água contida nos tecidos
do colmo juntamente com todos os sólidos solúveis.
Caldo absoluto: cuja massa é igual à massa total de cana menos a massa
total de fibras.
Caldo misto: caldo obtido no processo de extração e enviado para a
fabricação de açúcar e álcool.
- Fibra: é a matéria seca insolúvel em água contida na cana-de-açúcar.
- Bagaço: resíduo fibroso da cana resultante da moagem ou
prensagem da cana-de-açúcar, constituído de fibra mais caldo residual.
6
Alguns conceitos
- Umidade da cana: 100%= Brix + Fibra + Umidade
-Dextrana: grupo de polissacarídeos da cana-de-açúcar
formados pela ação de bactérias (Leuconostoc mesenteroides)
ocorre após a queima e/ou corte de cana
7
IM (Índice de Maturação da Cana):
IM=Brix da ponta do colmo
Brix da base do colmo
Admitem-se para a cana-de-açúcar, os seguintes
estágios de maturação:
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
8
Brix
18,0
no mínimo
Pol
15,3
no mínimo
Pureza
85 no mínimo
A. Redutor
1
no máximo
Dados da cana madura
9
IMPUREZAS são elementos indesejáveis ao processo de origem mineral ou vegetal.
Mineral Pedra ou pedrisco.
Causam prejuízos à industria por provocarem desgastes em equipamentos
(Bombas, tubulações, desgaste de moendas).
Geralmente removida na mesa de Alimentação (lavagem de cana).
Vegetal
São fibras que não contém sacarose. Geralmente palha resultante de mal
queima da cana devido umidade do canavial ou do desponte alto.
Aumenta o volume de cana reduzindo o rendimento da extração.
Consome potencia desnecessária das turbinas e motores.
10
Visão Geral
11
12
CAPÍTULO II: COLHEITA, RECEPÇÃO
E CONDUÇÃO DA CANA
14
COLHEITA
15
II.1- Colheita da Cana
Trabalho de corte manual :
queima da palha da cana
16
Queimada
Verde ou crua
17
COLHEITA MANUAL
Corte e carregamento são realizados por mão-de-
obra braçal Rendimento do corte manual
- cana crua: 2 a 2,5 t/homem/dia
- cana queimada: 6 a 13 t/homem/dia (centro-sul)
5 a 7 t/homem/dia (nordeste e leste)
Transporte realizado por animais ou máquinas
18
Colheita de cana queimada
Vantagens:
- traz ao produtor e a indústria, vantagens
econômicas. Elimina-se quase 50% da água contida
no caule;
- facilita a operação dos cortadores manuais, o
aumento da produtividade no corte;
- diminuição de acidentes provocados por animais
venenosos, encontrados com freqüência nas
plantações.
19
Colheita de cana queimada
Desvantagens:
- agressão ao meio ambiente;
- contribui para a diminuição da qualidade do ar nas
cidades e o aumento do efeito estufa;
- ocasiona o surgimento de chuvas ácidas, diminuindo
assim a disponibilidade de nutrientes nos solos;
- entupimento dos poros da camada superficial do solo
pelas cinzas, promovendo a formação de crosta
superficial que reduz a infiltração da água e piora a
sua aeração.
20
A cana queimada causa:
A deterioração dos colmos é mais rápida;
A clarificação do caldo é mais complexa;
A cana necessita ser lavada, o que aumenta as perdas de sacarose.
21
Colheita de Cana Verde/Corte Mecanizado
- realizada quase na sua totalidade por máquinas, o corte
manual é praticamente inviável.
Vantagens:
- diminuição da poluição do ar;
- aumento da capa vegetal;
- acúmulo de matéria orgânica no solo, favorecendo o
desenvolvimento da planta e da população de micro-
organismos associados ao sistema;
- possibilidade de se utilizar a palha da cana para
complementar o bagaço nas caldeiras;
- retarda a necessidade da renovação do canavial .
22
23
COLHEITA MECANIZADA
dificuldades de implantação:
• a necessidade de reaproveitamento da mão de obra utilizada no
corte da cana;
• o aumento da incidência de pragas e a erosão.
Outro fator a ser destacado é a dificuldade de utilização do sistema
mecanizado de colheita em terrenos irregulares, com inclinação
superior a 12%.
24
25
26
27
28
29
A cana colhida a máquina causa:
Maior incidência de impurezas vegetais, tais como folhas e ponta.
Em geral são nas folhas e nas pontas que se concentram:
• o amido;
• corantes como os polifenóis;
• compostos precursores da cor como os aminoácidos.
30
A Cana-de-açúcar com qualidade seria:
madura;
com Brix elevado;
baixo teor de açúcares redutores e baixo teor de ácidos;
baixa presença de material estranho de origem mineral (terra) e
material de origem vegetal (folhas e pontas);
Fresca (pouco tempo de corte);
Alto teor de fosfatos.
31
Baixa presença de dextrana (cana fresca);
Baixo teor de polifenóis e aminoácidos (sem a presença de folhas e
ponta);
Baixo teor de polissacarídeos como amido (sem material estranho
vegetal);
Teor de fibra entre 12 a 14 %.
32
Teores de fibra baixos tornam o colmo da cana de moagem mais
fácil, no entanto resulta em pouca produção de bagaço, que torna
necessário uma complementação energética.
Teores altos de fibra tornam a moagem difícil e exigem altas
potências nas moendas.
Presença de dextrana ocasiona:
perda de sacarose;
alterações dos cristais;
aumento da viscosidade nos xaropes;
dificuldade na cristalização da sacarose.
33
Parâmetro Valor Máximo Unidade
Hora pós queima 50 horas
pH da cana 5,3
Acidez 0,9 g/L
Dextrana 450 ppm
Impurezas minerais 4 Kg/ton
Tabela - Parâmetros para determinação da qualidade da cana
segundo CTC.
34
TRANSPORTE
35
Transporte
Treminhão
Rodotrem
- Rodoviário
- Ferroviário
- Hidroviário
36
RECEPÇÃO
37
II.3- Recepção da Cana
Pesagem e Amostragem da Cana
38
39
Os dados de qualidade da cana-de-açúcar analisados são:
teor de sacarose;
açúcares totais;
teor de sólidos solúveis (brix);
posteriormente utilizados para calcular os rendimentos e outros
parâmetros do processo.
40
Descarregamento
Descarregamento com garras: a garra é um equipamento com
dentes e possui acionamento hidráulico, que descarrega a cana em
mesas alimentadoras ou em pátios de estoque.
41
Descarga lateral: alguns veículos possuem mecanismos para descarregar a cana lateralmente nas mesas ou no pátio, ou o descarregamento, na mesa alimentadora, de uma cana que estava estocada.
42
ARMAZENAMENTO
43
II.4- Armazenamento
A cana é descarregada e armazenada no pátio de cana.
Muitas usinas não utilizam o pátio de cana para evitar inversões de
sacarose.
44
ESTOCAGEM DE CANA
45
Estocar cana.
Barracão
Função
nos hilos Ou na eventual quebra
ou avarias.
e nas mesas alimentadoras
Suprindo possíveis faltas
ou problemas no transporte
por motivo de chuva Por que?
46
ESTOCAGEM DE CANA
47
48
PREPARAÇÃO DA
CANA
49
PREPARO DA CANA
50
II.5- Condutores de Cana
Lavagem da Cana
51
52
53
54
Mesas Alimentação
Esteira Metálica
Etapa seguinte do processamento
cana colhida mecanicamente descarregada diretamente
na esteira metálica.
Observação: A lavagem nunca é feita na cana picada -
provoca um arraste muito grande de sacarose pela água.
55
Preparo da Cana
A cana lavada transferida para uma esteira metálica
(esteirão de cana) conduzir a cana até as moenda -
passando pelo setor de preparo.
esteira metálica é uma esteira de grande comprimento
(aproximadamente 50 m) composta por um trecho
horizontal e outro inclinado.
56
57
Figura 1 - Picador
Figura 2 - Desfibrador
58
são equipamentos rotativos de grande potência, que podem ser
acionados por turbinas a vapor;
dispostos transversalmente sobre o esteirão de cana (esteira
alimentadora);
giram a 630 rpm no mesmo sentido do fluxo da cana.
PICADOR
59
são equipamentos rotativos de grande potência;
podem ser acionados por turbinas a vapor, dispostos
transversalmente sobre o esteirão de cana (esteira alimentadora);
giram a 630 rpm no sentido contrário ao fluxo da cana.
Existem outros tipos de desfibradores - podendo chegar a 900 ou
1.000 rpm;
- produzem maior abertura das células da cana;
- demandando, porém, maior potência das máquinas acionadoras.
DESFIBRADORES
60
O preparo da cana objetivo:
- abrir as células do colmo, facilitando a posterior extração do caldo.
Índice de Preparo (Open Cell):
Relação porcentual da pol das células abertas em relação à pol
total da cana.
61
Espalhador:
Após o sistema de preparo, a altura do colchão de cana é
uniformizada;
Facilita a atuação do eletro-imã.
62
Proteger os componentes da moenda contra materiais ferrosos
estranhos, que por ventura venham junto com o carregamento
ou desprendidos dos equipamentos.
Eletro-Imã
63
64
65
Densidade da cana:
É a relação existente entre a massa de cana (Kg) e o volume que
esta ocupa (m3).
A moagem é um processo volumétrico e que, portanto ela será
mais eficiente a medida em que aumentarmos a densidade da cana
na entrada do primeiro terno.
66
PREPARO DA CANA
67
Objetivos:
- Promover o rompimento da estrutura da cana;
- Romper as células da cana para facilitar a extração do caldo;
- Aumentar a densidade da cana;
- Melhorar a eficiência da embebição.
68
Exercício:
Montar um Fluxograma do
Processo
69
?
?
Bagaço / queima
1 2 3
4
5
6
Caldo misto /Tratamento
-Tratamento Físico
- Tratamento Químico
- Após a Filtração Evaporadores
75% umidade 40%
Umidade
7
? 8
-Caixa de
Evaporação
(modelo
convencional);
-Reboillers;
- Trocadores a
Placas
decantação
70
Armazenagem de Bagaço de
Cana