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Importância da determinação de fibra em usinas de açúcar e etanol
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A fibra é um dos principais parâmetros
da qualidade da cana para seu poder energético e por influenciar nas
características do caldo de cana.
A América Latina é a maior região produtora de
cana-de-açúcar do mundo, sendo o Brasil, líder mundial na produção de
todos os segmentos do complexo sucroalcooleiro (ou sucroenergético) e um
importante player internacional em agroenergia, principalmente pela modernidade
e competividade.
O setor sucroenergético é um dos que mais
realiza análises laboratoriais, por isso, o uso de equipamentos e
metodologias adequadas são fundamentais para eficiência e qualidade
dos processos industriais.
Através de análises laboratoriais, é possível
obter os principais indicadores de qualidade da cana, que são: Pol
(porcentagem aparente de sacarose), pureza aparente, Brix
(porcentagem de sólidos solúveis), AR (porcentagem de açúcares
redutores) e porcentagem de fibra.
Indicadores de qualidade
A partir das variáveis Pol, pureza aparente, Brix,
AR e porcentagem de fibra, é possível calcular a quantidade de ATR
(açúcar total recuperável).
O ATR representa a sua capacidade de
ser convertida em açúcar ou etanol através dos
coeficientes de transformação de cada unidade produtiva, sendo um aspecto
considerado para o pagamento de cana-de-açúcar aos fornecedores.
A fibra é um fator de redução no
cálculo do ATR, visto que quanto maior seu teor, menor é a quantidade de
açúcar nas moendas, impactando diretamente no pagamento de cana aos
fornecedores.
Determinação da fibra da cana
O teor de fibra a ser avaliada,
corresponde não apenas à celulose, lignina e goma de cana, mas sim à chamada
“fibra industrial”, ou seja, a porcentagem da amostra que não é caldo absoluto.
De maneira simplificada, a fibra é a matéria
seca, insolúvel em água, que está contida na cana. Neste conceito
industrial, a matéria-prima é considerada como sendo constituída por duas
partes: fibra e caldo absoluto; sendo este último constituído
pela água e pelos sólidos solúveis (açúcares e não açúcares).
A fibra é um dos principais parâmetros
da qualidade da cana, não somente pelo seu poder energético, mas,
sobretudo por transformar os parâmetros de qualidade do caldo para cana. O cálculo do teor de fibra é feito
indiretamente, com correlações a partir do peso do bolo ou bagaço úmido da
amostra, pelo método de Tanimoto.
Para fins de pagamento, a Consecana (2003)
estabelece a possibilidade de determinação analítica da fibra pelo método de
Tanimoto ou de este teor ser estimado através de uma equação de regressão linear.
Método Tanimoto
Após a prensagem de 500 gramas de cana
desfibrada, o bagaço úmido é transferido para um cesto tarado, sem perda de
material e mantido em estufa (105 °C) até peso constante. Após a secagem, é
obtido o bagaço seco.
O peso do bagaço úmido, peso bagaço
seco e teor de Brix, são inseridos em uma equação para determinar a
fibra da cana. Para essa determinação, é utilizado uma
Estufa com circulação e renovação de ar, modelo TE-394/3 e balança de precisão,
modelo SHI-BL-3200H ou SHI-UX-6200H.
Otimizando o processo
Caso as amostras chegam de forma
sequencial ao laboratório ou para determinar
de maneira rápida o poder calorífico do bagaço, a Estufa Spencer, modelo
TE-060/1 surge como uma alternativa
para trazer mais agilidade a análise.
Além de açúcar e álcool, o bagaço da
cana-de-açúcar é o principal coproduto gerado. Ele é obtido após a moagem
da cana-de-açúcar e extração dos açúcares (principalmente sacarose), sendo um resíduo
rico em parede celular com reduzida digestibilidade, proteína bruta,
carboidratos de reserva e energia.
As próprias usinas utilizam de bagaço como fonte
energética, pois ele substitui o óleo combustível no processo de
aquecimento das caldeiras e para a geração de energia elétrica.
A Estufa Spencer, modelo TE-060/1 funciona com ar quente soprado na parte inferior a 105⁰C, que atravessam pelo cesto de tela. O ar quente entra em contato com amostra úmida, contida no interior do cesto, fazendo com que a secagem seja mais rápida comparada a uma estufa de secagem convencional.
Nesse caso, após a pesagem, uma
pequena porção do bagaço úmido é transferido para um cesto tarado e colocado na
Estufa Spencer, modelo TE-060/1 para
secar até peso constante. O tempo de secagem deve ser determinado com ensaios
iniciais até peso constante.
Dependendo da temperatura utilizada na secagem, pode-se atingir o peso constante em menos de 30 minutos, motivo pelo qual a Estufa Spencer pode ser considerada essencial em casos onde se necessita de mais agilidade no resultado da análise de umidade.
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Sobre a Tecnal
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Referências
AMORIM,
H. V. de, et al. Métodos analíticos para o controle da produção de álcool e de
açúcar. 3ª. Ed. Piracicaba: FERMENTEC, 2003.
CONSECANA
– CONSELHO DOS PRODUTORES DE CANA-DE-AÇÚCAR, AÇÚCAR E ÁLCOOL DO ESTADO DE SÃO
PAULO. Manual de Instruções. 4ed. Piracicaba: CONSECANA, 2003. 115 p.
TANIMOTO, T. The press method of cane analysis. Hawaiians Planter’s Record, Aiea, v. 57, p. 133-150, 1964.