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    PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM AGRONOMIA 

    DETERMINAÇÃO R PIDA E AUTOM TICA DE AÇ CARES REDUTORES EMCALDO DE CANA-DE-AÇÚCAR

    Presidente Prudente – SP 2012 

    FABIO BENINCASA

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    Presidente Prudente – SP 2012 

    DETERMINAÇÃO RÁPIDA E AUTOMÁTICA DE AÇÚCARES REDUTORES EMCALDO DE CANA-DE-AÇÚCAR 

    FABIO BENINCASA 

    Dissertação apresentada a Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Agronomia - Área de Concentração: Produção Vegetal.

    PR -REITORIA DE PESQUISA E P S-GRADUAÇÃO MESTRADO EM AGRONOMIA 

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    633.611 B467d

    Benincasa, Fábio. Determinação rápida e automática de açúcares

    redutores em caldo de cana-de-açúcar. / Fabio Benincasa. -- Presidente Prudente, 2012.

    39 f.: il.

    Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade do Oeste Paulista  –  Unoeste, Presidente

    Prudente, SP, 2012. Bibliografia. Orientador: Tadeu Alcides Marques

    1. Milivoltagem. 2. Oxi-redução. 3. Titulação. 4. Cana-de-açúcar. I. Título.

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    DETERMINAÇÃO RÁPIDA E AUTOMÁTICA DE AÇÚCARES REDUTORES EM CALDO DE CANA-DE-AÇÚCAR

    FABIO BENINCASA

    Dissertação apresentada a Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade do

    Oeste Paulista, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em  Agronomia - Área de Concentração: Produção Vegetal.

    BANCA EXAMINADORA

     _______________________________________________ Orientador: Prof. Dr. Tadeu Alcides Marques Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE Presidente Prudente - SP

     _______________________________________________ Prof. Dr. Fábio Fernando de Araújo Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE Presidente Prudente - SP

     _______________________________________________ Prof. Dra. Haydée Siqueira Santos. Faculdade de Tecnologia São Paulo - FATEC Presidente Prudente - SP

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    DEDICATÓRIA

    Primeiramente e especialmente a Deus, pois sem ele nada seria

    possível.

     A toda minha família, e em especial minha mãe Suraya Isper de

    Campos pelo esforço, dedicação e compreensão, em todos os momentos destas e

    de outras caminhadas.

     Ao professor orientador, Dr. Tadeu Alcides Marques, pelos

    ensinamentos e confiança no desenvolvimento deste trabalho, pela paciência e

    rigidez, me fez aprimorar meus conhecimentos, além da força e do incentivo e a grande amizade criada.

     A todos os professores, sem exceção, pelos conhecimentos a mim

    passados e por todos os momentos que passamos juntos.

     A minha noiva Jacqueline por sua paciência e todo seu carinho,

    sempre me apoiando e ajudando a resolver meus problemas, meu agradecimento.

     Aos amigos Luis Eduardo, Fabio Modolo, Marcos Sedano, nos quais

    sempre pude contar me apoiar e pelo exemplo de amizade.  Aos funcionários da Instituição que sempre atenderam a solicitações e

    nunca mediram esforços para que fosse realizado.

     À Universidade do Oeste Paulista em especial ao CENTEC a onde

    pude desenvolver minha pesquisa.

    Enfim, a todos aqueles que direta ou indiretamente ajudaram na

    elaboração deste trabalho.

    Meu muito obrigado.

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    AGRADECIMENTOS

     A todos aqueles que contribuíram para a realização deste trabalho,

    com atenção especial aos que cito abaixo:

     Aos diretores e funcionários da TECNAL Equipamentos para

    Laboratórios que desde o início do projeto sempre esteve apoiando e acreditando

    nesta ideia.

     Ao professor Dr. Tadeu Alcides Marques, pela amizade, apoio, orientação, por todos os ensinamentos e confiança depositados em mim durante a

    realização deste trabalho.

     A amiga e coordenadora do curso de Produção Sucroalcooleira Angela

    M.M Godinho pela ajuda e carinho que direta ou indiretamente contribuíram para a

    realização deste trabalho.

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    No que diz respeito ao desempenho, ao compromisso, ao esforço, à dedicação, não existe meio termo. Ou você faz uma coisa bem-  feita ou não faz’’

    Ayrton Senna

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    RESUMO

    DETERMINAÇÃO RÁPIDA E AUTOMÁTICA DE AÇÚCARES REDUTORES EM CALDO DE CANA-DE-AÇÚCAR

    Os monossacarídeos (glicose e frutose) presentes na cana-de-açúcar são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes. Os métodos analíticos clássicos (Lane-Eynon, Benedict, complexométrica-EDTA, Luff-Schoorl, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) baseiam-se na redução de íons cobre em soluções alcalinas. Algumas indústrias sucroalcooleiras utilizam a metodologia de Lane-Eynon, outras o aparelho REDUTEC® e outras realizam o calculo de AR (açúcares redutores). O objetivo do

    presente estudo foi compreender a relação entre a variação da condutividadeelétrica medida em milivoltagem, massa gasta e concentração de AR, com aparelho semelhante ao proposto por Horii e Gonçalves, devidamente adaptado, testou-se modelos matemáticos com caldos de cana-de-açúcar e realizou-se a automação das análises. Utilizou-se o aparelho REDUTEC®, balança digital, bomba peristáltica, câmera de vídeo digital, programas matemáticos e gráficos. Conclui-se que existe uma correlação matemática entre condutividade elétrica (mv), massas gasta e AR, O modelo matemático gerado é eficiente estatisticamente, para solução de baixa concentração de AR (< 0,3%).

    Palavras-chave: Condutividade elétrica. Oxi-redução. Automação industrial.

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    ABSTRACT

    RAPID DETERMINATION OF REDUCING SUGARS IN, AUTOMATIC AND BROTH OF SUGAR CANE

    The monosaccharides (glucose and fructose) present in the sugarcane are reducing sugars because they have free carbonyl group, able to oxidize in the presence of oxidizing agents. The classical analytical methods (Lane-Eynon, Benedict, EDTA complexometric-, the Luff-Schoorl method, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) based on the reduction of copper ions in alkaline solutions. Some industries use sucroalcooleiras methodology Lane-Eynon, other apparatus REDUTEC®, and others perform the calculation of RS (reducing sugar). The aim of this study was to understand the relationship between the variation of electric conductivity measurement in millivolts, mass wears and concentration of RS, with equipment

    similar to that proposed by Horii and Gonçalves, properly adapted, testedmathematical models with broth of sugar cane and held the automation of analyses. We used the apparatus REDUTEC ®, digital scales, peristaltic pump, digital camcorder, graphics and mathematical programs. It is concluded that there is a mathematical correlation between electrical conductivity (mv), RS. The mathematical model is statistically efficient solution of low concentration of RS (

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    LISTA DE FIGURAS

    FIGURA 1 - Aparelho REDUTEC®  com as adaptações da metodologia proposta.......................................................................................... 24

    FIGURA 2 - Utilização da câmera filmadora para realização das analises no aparelho REDUTEC®  com as adaptações da metodologia proposta..........................................................................................

    25

    FIGURA 3 - Resultados obtidos e os coeficientes de variação em porcentagem (CV%) para a condutividade elétrica (mv) e massa gasta................................................................................................

    27

    FIGURA 4 - Condutividade elétrica medida em milivoltagem (mv) em função da massa gasta com as 9 repetições obtidos nas titulações a cada 5 s com a concentração mista de 0,5%................................. 

    29

    FIGURA 5 - Condutividade elétrica medida em milivoltagem (mv) em função da massa gasta com as 9 repetições obtidos nas titulações a cada 5 s com a concentração mista de 1,0%................................. 

    29

    FIGURA 6 - Condutividade elétrica medida em milivoltagem (mv) em função da massa gasta com as 9 repetições obtidos nas titulações a

    cada 5 s com a concentração mista de 2,0%................................. 

    30

    FIGURA 7 - Modelos matemáticos obtidos com concentrações de 0,5%, 1,0% e 2,0% de solução mista........................................................  31

    FIGURA 8 - Modelagem tridimensional das 3 curvas das concentrações de 0,5%, 1,0% e 2,0%.........................................................................  32

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    LISTA DE TABELA

    TABELA 1 - Coeficientes de variação dos resultados obtidos de

    diferentes concentrações de Frutose, Glicose e Mista para a condutividade elétrica (mv) e massa gasta (mg)...............

    28

    TABELA