Processos Químicos Industriais 2 - Indústria do Açucar

Processos Químicos Industriais 2 - Indústria do Açucar

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Processos Químicos Industriais I Profa. Heizir F. de Castro

Indústria Açúcareira

Terminologia3
1. Introdução4
2. Consumo4
3. Fabricação do Açúcar5
3.1. Breve Histórico5
3.2. Composição da Cana-de-Açúcar5
3.3. Colheita6
3.4. Processo de Fabricação7
4. Refinação do Açúcar1
6. Sub-Produtos15

Índice 8. Referências ......................................................................................................................... 15

Indústria Açúcareira

Terminologia

Açúcar:Produto final de uma usina de açúcar, constituído por cristais de sacarose, contendo ou não pequenas porções de mel que os envolvem.

Bagaço:Resíduo fibroso resultante da extração do caldo de cana.

Caldo absoluto:Caldo em cuja composição entram todos os sólidos solúveis e toda a água da cana.

Caldo primário:Caldo extraído da primeira unidade de esmagamento do conjunto de moendas.

Caldo residual:Caldo retido no bagaço após a moagem.

Caldo misto:Mistura dos caldos obtidos no processo de extração, enviado para a fabricação de açúcar.

Caldo sulfitado:Caldo misto após passar pela coluna de sulfitação, onde absorve certa quantidade de anídrido sulfuroso.

Caldo clarificado:Caldo obtido após as operações de tratamento químico, aquecimento e decantação.

Caldo filtrado:Caldo resultante da filtração do lodo. Embebição:Água aplicada ao bagaço durante o processo de extração. Extração:Percentagem de sacarose extraída da cana. Fibra:Matéria seca, insolúvel em água, que está contida na cana.

Magna:Mistura de açúcar com xarope, caldo clarificado, água ou mel, para ser usada como pé de cozimento.

Massa cozida:Produto resultante da concentração do xarope ou mel, constituído de cristais de açúcar envoltos no mel-mãe.

Mel:Licor mãe, resultante da centrifugação de uma massa cozida.

Melaço:Mel esgotado do qual não mais se extrai açúcar por razões de ordens técnico-econômicas.

Sacarose:Principal produto da cana, dissacarídeo de fórmula C12H22O11 Torta:Resíduo obtido da filtração do lodo dos decantadores.

Xarope:Produto resultante da concentração parcial do caldo clarificado.

Indústria Açúcareira

1. Introdução

O açúcar é produzido por todos vegetais clorofilados, por meio de um processo conhecido como fotossíntese

6 CO2 + H2O Luz→ C6H12O6 + 6 O2

Clorofila (Glicose)

A composição básica do açúcar comercial comum é a sacarose (C12H24O12), que é um dissacarídeo formado por uma molécula de glicose e outra de frutose. A sacarose é facilmente convertida em quantidades iguais de glicose e frutose, através da hidrólise ácida ou enzimática (ação da enzima invertase, presente em células de levedura)

As matérias primas empregadas para produção de açúcar industrial são a cana de açúcar e a beterraba. O açúcar de beterraba é muito comum nas regiões mais frias do planeta. A beterraba empregada na produção de açúcar é diferente da beterraba ordinária pelo fato de ser muito maior e não ser vermelha. Depois de processado (industrializado) o açúcar de beterraba não apresenta diferença nenhuma em relação ao açúcar de cana e somente um químico muito hábil poderia dizer se uma amostra de açúcar refinado provêm da cana tropical ou de beterrabas crescidas na zona temperada.

O açúcar refinado produzido industrialmente é uma das substâncias mais puras que se conhece, aproximadamente 9,96% de sacarose, isto se deve principalmente ao desenvolvimento e aperfeiçoamento dos processos de refinação provocados pela Engenharia Química aplicada à Indústria.

2. Consumo

Aproximadamente 90% da produção de açúcar destina-se ao uso alimentar, que abrange desde o açúcar vendido a granel para uso doméstico, como a parte empregada nas indústrias de bebidas e alimentícias. Na Tabela 1 é mostrado dados relativos a produção mundial de consumo per capita.

Tabela 1. Produção e consumo e açúcar per capita de alguns países.

País Produção (ton x 106)

Consumo Kg/hab

Entre os usos não alimentares do açúcar, podem destacados o seu emprego como matéria prima para fabricação de:

⇒ glicerol e manitol;

⇒ plastificantes (octobenzoato de sacarose);

⇒ surfactantes: ésteres de ácidos momo e dicarboxílicos;

⇒ dextran (polissacarídeo obtido a partir da sacarose por certas bactérias).

Indústria Açúcareira

Outros usos para os derivados da sacarose estão sob investigação, estimulada pela

International Sugar Research Foundation, como por exemplo, a obtenção de ésteres de óleos secativos derivados de açúcares para indústria de tintas e de detergente.

3. Fabricação do Açúcar

3.1. Breve histórico

É difícil determinar quando o açúcar tornou-se conhecido da humanidade, entretanto na literatura européia existem indicações que a cana de açúcar foi descoberta na Índia Ocidental, por um dos oficiais de Alexandre o Grande, mais ou menos no ano de 325 A.C.

Os métodos de extração e de purificação do açúcar da cana foram muito lentamente desenvolvidos. Existem registros, que por volta de 1400, métodos grosseiros foram trazidos do Oriente para a Europa. O comércio de açúcar entre a Ásia e a Europa era então, um mais importantes nos séculos passados.

No Brasil, Martim Afonso de Sousa ao fundar a 1ª Vila do Brasil, a de São Vicente, também introduziu a cana-de-açúcar fazendo com que esta vila se tornasse o primeiro centro produtor de açúcar do país. A cultura da cana foi, então o elemento agrícola da civilização brasileira, fazendo crescer as cidades, influindo no organismo econômico e na vida social. Atualmente a cultura da cana está largamente difundida no Brasil tendo no Nordeste e no Sudeste do país seus principais produtores e industrializados.

3.2. Composição da cana-de-açúcar

A cana-de-açúcar pertence à família das gramíneas. Tem um caule semelhante ao do bambu e atinge uma altura de 2,5 a 4,5m. Contém cerca de 1 a 15% de sacarose, em peso. O período de crescimento é de aproximadamente 1 ano. O percentual dos principais componentes da cana-de-açúcar varia em função das condições climáticas, da variedade da cana, com a natureza e as condições do solo, com a classe de fertilizantes, com a idade da cana (estado de maturação) e uma série de outros fatores. Por esta razão, as Usinas realizam um controle rígido da qualidade da cana recebida para o processamento, sendo analisado os seguintes componentes:

Brix:Mede sólidos solúveis e está diretamente associado ao teor de sacarose,

tendo um valor de aproximadamente 18% na cana madura.

POL:Teor de sacarose na cana, medido por polarímetro ou sacarímetro. Pureza: É a relação entre o teor de sacarose e o teor de sólidos solúveis Açúcares Redutores:Conteúdo de açúcares simples (glicose e frutose)

Fibra:Conteúdo de celulose, lignina, pentosanas (xilana), gomas (arabana).

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