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