Apostilia Engenharia Açucareira

Apostilia Engenharia Açucareira

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ENGENHARIA

E

TECNOLOGIA

AÇÚCAREIRA

Departamento Engenharia Química

CTG - UFPE

2006

ENGENHARIA

E

TECNOLOGIA

AÇUCAREIRA

Prof. Sebastião Beltrão de Castro

Profa. Samara Alvachian C. Andrade

Capitulo I

ENGENHARIA E TECNOLOGIA AÇÚCAREIRA

Matéria prima a cana de açúcar - Do ponto de vista tecnológico, a cana-de-açúcar é da espécie “Saccharum Officinarum”, compõe-se de fibra e de caldo.

O caldo que é extraído da cana tem composição variável, possui uma série de fatores tais como:

- Variedade de cana;

-Clima;

-Natureza do solo;

-Adubação;

-Irrigação;

-Estágio de maturação;

-Florescimento;

-Sistema de despalha;

-Sanidade cultural;

-Condições e duração de armazenamento.

Cana-de-açúcar - A cana-de-açúcar, pertence a família das gramíneas e ao gênero Saccharum. As canas nobres ou nativas, cultivadas em regiões tropicais e sub tropicais do globo até a introdução de variedades nascidas de semente, pertenciam todas a mesma espécie: Saccharum Officinarum. Existem 4 espécies adicionais: s. berberie, s. sinense, s. spontaneum e s. robustum.

A primeira conhecida como cana da Índia, muito dura e de pouco peso, que juntamente com a segunda são utilizadas com o fim de cruzamento, devido a sua alta resistência e imunidade às pragas.

As canas hoje cultivadas resultam da hibridação da espécie s. officinarum com as outras espécies. As plantas de sementeiras são designadas por iniciais e números, onde as iniciais indicam a origem e os números, o número de ordem docruzamento P.O.J. (Posto de Observação de Java); C.P. (Cana Point) – Co (Coimbatore – Índia); D (Demerara – Guiana); P.R. (Porto Rico – E.U.); C.B. (Campos Brasil); RB863129, RB 867515, RB 872552, RB 92759, RB 32520, RB 943365, RB 943538 e etc..

A formação de açúcar na haste da cana resulta de uma ação foto-sintética. A cana é um acumulador de carbono, hidrogênio, oxigênio, energia solar, clorofila e forças radioativas, por via de suas folhas e de toda riqueza orgânica e mineral do solo, por via de suas raízes. É a cana-de-açúcar uma eficiente fábrica de carboidrato. Ela é uma das maravilhas do reino vegetal, e o açúcar é o alimento mais puro e energético da natureza, pois, não é nada mais nada menos do que a “luz solar cristalizada”.

Cana de açúcar -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 industria açucareira, e tem composição variável. Para que possa ter idéia desta composição o caldo extraído de uma cana sadia possui a seguinte composição:

Água...................................................... 75,0 – 82,0 %

Sólidos totais dissolvidos...................... 18,0 – 25,0 %

Açucares................................................ 15,4 – 24,0 %

Sacarose................................................ 14,5 – 23,5 %

Glicose.................................................. 0,2 - 1,0 %

Levulose................................................ 0,0 - 0,5 %

Não açucares.......................................... 1,0 - 2,5 %

Substancias orgânicas........................... 0,8 - 1,5 %

Substancias inorgânicas........................ 0,2 - 0,7 %.

Pode-se considerar que um colmo normal de cana madura contenha 12,5% de fibra e 88,0 % de caldo. O colmo possui cerca de 25,0 % de partes duras, representadas pelos nós, e cascas, e 75,0 % das partes moles constituídas pelas as partes internas dos meritalos.

Nas partes duras,o teor de fibra se eleva a 25,0 %, e portanto, e a proporção de caldo abaixa para 75,0 % o que vale a dizer que mais ou menos 20,0 % do caldo total do colmo acham-se encerrado nos tecidos dos nós e nas cascas ( córtex ).

Por outro lado as partes moles compõe-se de 8,0 % de fibra e 92,0 % de caldo de que se deduz que 80,0 % do caldo total que está armazenado.

Concluímos que uma cana fornecerá um rendimento industrial tanto maior, quanto mais grosso for o colmo e quanto mais espaçados forem os nós.

Composição da cana de açúcar - A composição da cana de açúcar varia entre países, entre regiões e nos distintos anos em uma mesma zona. O percentual em peso de sacarose oscila de 10 a 16%, segundo a sua origem.

Por exemplo, na região açucareira da Argentina, 10% de sacarose na cana é um percentual mais para alto do que para médio. Em Cuba, nos bons anos agrícolas, um percentual entre 15 a 16%, não é difícil de ser constatado. Quanto a sua composição é ainda função do clima, do solo, da pluviosidade, do tipo de cultivo, da idade, da adubação e da variedade botânica da cana. Zerban isolou do caldo da cana a asparagina, a glutamina e a tirosina. E essas, como outras substâncias nitrogenadas, apresentam inconvenientes na elaboração do açúcar. Uma parte dessas substâncias se dissocia durante o processo de fabricação, indo os ácidos aspartico e glutânico se acumular nos méis, com a asparagina e glutamina não decompostas.

A decomposição dessas amidas se deve ao desprendimento do amoníaco durante a evaporação do caldo de cana. Uma análise completa da cana, levada a efeito pelo Dr. Browne permitiu elaborar o seguinte quadro:

Dados de análise da cana: %

Agua 74,50

SiO2 0 .25

K2O 0 .12

Na2O 0.01

CaO 0.02

MgO 0.01

Cinzas 0.5

Fe2O5 vestígios

P2O5 0.7

SO3 0.2

Cl vestígios

%

% Celulose 5.50

Fibra 10,00 Pentosana (Xylan) 2.00

Araban……………………………………. 0.50

Lignina…………………………………….. 2.00

Sacarose

Açúcares 14,00 Dextrose 0 .90

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