Publicado por: clarc | maio 5, 2013

Brasil- A PRODUÇÃO DE CANAS E A “FABRICAÇÃO” DO AÇÚCAR E DO ÁLCOOL

GENERALIDADES – A lavoura ou cultivo da cana de açúcar é atividade secular no Brasil e um de seus mais fortes sustentáculos de receita para os cofres do governo sem falar na utilidade política como absorvedora de mão de obra primária, secundária e superior que auxilia o governo fornecendo trabalhos diversos e úteis a uma imensa população, evidenciando o caso da mão de obra primária (analfabetos, semianalfabetos, sem e sem especialidades) que só teriam condições de atuarem em poucos outros serviços causando sérios problemas de desempregos e misérias. Por outro lado, a cultura da cana também absorve parte significativa dessa mão de obra desqualificada.
Na indústria do açúcar e álcool esse numeroso contingente de pessoal ocupam cargos desde serventes, auxiliares de fabricação, de operadores de equipamentos e unidades técnicas, até administrativos, técnicos de nível médio e superior abrangendo pessoal serviços gerais de apoio através de firmas de serviços mecânicos, elétricos, bancários, de transportes, dentre outros. Trata-se de uma população muito expressiva a absorvida por esta atividade empresarial que começa nas fazendas ou propriedades rurais e segue pela – “usinas” (indústrias do açúcar) e destilarias de álcool. Isto sem falar no significado insuperável da importância do açúcar como único alimento energético natural da sacarose e do significado do álcool, atualmente único combustível limpo não-poluidor, prometendo ser o substituto do petróleo em futuro muito próximo, sendo tais produtos de origem renovável da bela cana de açúcar. É preciso considerar isto muito bem.

A CANA DE AÇÚCAR.
Os trabalhos nas propriedades rurais começam pelo preparo da terra, destocando-a, tombando-a e gradeando-a. Prosseguindo vem a plantação das canas em linhas com espaços entrelinhas tecnicamente estabelecidos formando “ruas” entre as linhas, cuidando do replantes se necessários, cultivando os canaviais implantados posicionando terras junto às raízes das canas nascidas após alcançarem certa altura elevando as bases de terras das linhas e retirando os matos que brotam entre as linhas, inspecionando os canaviais com relação a incidências de pragas e doenças a fim de aplicar os necessários corretivos técnicos recomendados. Eventualmente há necessidade de dois cultivos mecânicos e limpas sucessivas em função da necessidade constatada até a época da colheita etapa esta que consiste em cortar as canas (manual ou mecanicamente) previamente analisadas e verificado seu “estado de madurecidas” e ótimas para a industrialização, embarcar as canas cortadas em veículos de transportes apropriados para os tipos de canas cortadas.. As canas são entregues nas unidades industriais onde são analisadas e de acordo com as análises e os pesos das cargas resulta o valor merecido a ser recebido pelo fornecedor e pago pela unidade industrial. O custo das operações de corte, embarque e transporte exige certo cuidado. Distâncias maiores que 30-50 quilômetros entre as propriedades até as usinas merecem estudos mais cuidadosos de viabilidade. O prazo de pagamento normalmente é após 30 dias, mas pode ser prolongado em função de aspectos financeiros das unidades industriais o que desarticula muito os trabalhos dos proprietários rurais que precisam de recursos para efetuar os replantes e renovações de canaviais menos, produtivos. Há usinas que pagam com açúcar desde que o fornecedor das canas assim prefira.

RESUMO: Fazendas: terra – preparo do solo; destocamento, tombos e gradeações –plantação – revisão e limpas – análise – maturação [Cana madura deve ter no mínimo: Brix=18,9%; Pol (sacarose aparente): 15,3% Pureza: {(pol/brix x100)}=: 85,0%:; Redutores: 1%] – programação de colheita junto às usinas – colheita: corte, embarque em transporte – entrega na balança da usina.-recebimento.

O AÇÚCAR.
O processo industrial do açúcar pode ser resumido assim: as canas recebidas são pesadas em seguidas analisadas para determinar seus teores de sacarose e cálculo da pureza, dados que vão servir de cálculo do valor a ser pago aos fornecedores (proprietários rurais ou empresários rurais), Em seguida as canas são conduzidas às mesas de alimentação do processo industrial ou seguem para o estoque estratégico de reposição das mesas alimentadoras. As canas transferidas para as mesas alimentadoras, nelas são lavadas para retirarem as impurezas que costumam acompanhar as canas aderidas em suas superfícies. Das mesas são transferidas para o transportador principal que as conduz até as moendas, antes passando por equipamentos de “preparação das canas para a moagem” (facas cortadoras e desfribadores ). Alcançando as moendas as canas se encontram (desfibradas) transformadas em partículas que facilitam o processo de “extração” do caldo. O primeiro equipamento (moendas) que faz a extração do caldo é chamado “esmagador” e consiste apenas de dois rolos de moendas entre os quais passa bem comprimida a cana preparada. Permite maior quebra das células onde se encontram o caldo e conseguem extrair cerca de 50% do caldo da cana. A cana após o “esmagador” ainda rica em caldo com açúcar atravessa um conjunto de moendas que varia de 4 a 6 unidades ( um tanden de moendas”) em sequência compostos cada unidade por três rolos cilíndricos dispostos horizontal e tecnicamente adequados sendo dois inferiores e um superior, O conjunto de moagem das canas extrai cerca de 93% da sacarose existente no caldo. Embebição – após a primeira moenda e antes da última pratica-se a adição de água (ou caldo diluído) uniformemente distribuída ao longo de toda a cana que sai da primeira e não mais que em duas moendas seguintes através de uma calha bem nivelada (a embebição pode ser simples só com água ou mista com água e depois com caldo extraído pelas últimas moendas do tanden), técnica chamada “embebição” para diluir melhor o caldo e facilitar ainda mais a extração. Quatro são os materiais obtidos após a extração: 1) caldo do esmagador que é misturado, com o da primeira moenda; 2) caldo da primeira moenda, caldo embebido (diluído ou primário) o qual é transferido para as moendas seguintes após o primeiro conjunto;3) o caldo misto que é o resultado da mistura do primário com o caldo extraído pelos outros conjuntos de moendas (conjunto total que varia de unidade produtora para outra, em geral, com cinco ou seis ternos de moendas cada terno composto por três rolos cilíndricos) e 4) “bagaço da cana” material residual sólido e úmido (49%-51% de umidade) constituído essencialmente pelas fibras e algumas impurezas ainda existentes nas canas mesmo após a lavagem nas mesas. Esse “bagaço” sai das moendas transportado para o estoque a fim de secar e depois é transportado para as caldeiras servindo de único combustível ao processo. Algumas usinas reservam um terno de moendas excedentes só para retirar o máximo possível da umidade do bagaço tornando-o imediatamente apropriado para ser queimado nas fornalhas das caldeiras. Caldeiras são equipamentos apropriados para produzirem vapor. São alimentadas com água tratada que sob efeito do calor da queima do bagaço se transforma em vapor. O vapor vai servir para aquecimento e para movimentar os geradores de energia elétrica. Dessa forma e graças ao “bagaço da cana ” a usina é autosuficiente em vapor e energia elétrica. Até nisso a indústria açucareira é benéfica, não requerendo nem combustível nem energia externa.
O caldo misto extraído é o protagonista principal da seqüência processual que se desenvolve do seu tratamento até à obtenção do açúcar. O processo pode ser resumido assim: o caldo misto é tratado para retirar as impurezas nele contido, é clarificado para torná-lo próprio para seguir no processo, é concentrado em módulo de evaporadores de múltiploefeitos transformando-se em “xarope” concentrado a 60 graus Brix (unidade usada na medição de densidade na fabricação do açúcar). O xarope é transferido para a seção de cristalização, primeiro passando pelos evaporadores de simples efeito e depois pelos cristalizadores lentos simples quando é transformado em uma massa espessa de açúcar cristalizado. A etapa seguinte é a centrifugação da “massa cristalizada” em poderosas centrifugas separadoras das quais sai de um lado o açúcar cristal branco ( que dependendo da qualidade desenvolvida no processo de “fabricação” pode ser classificado como especial (99,8% sacarose ), superior(99,5% sacarose) ou “standar”(99,3%sacarose), cada um com suas demais especificações bem conhecidas pelos fabricantes) . O resido da separação do açúcar nas centrífugas é um líquido espesso chamado “mel final” ou “melaço”, matéria prima para a fabricação do álcool devido ainda ao razoável teor de sacarose nele contido.

RESUMO – canas entregues (caminhões; carretas a trator; vagões de trens, teleféricos, etc.) – pesagem – análise – estoque ou lavagem – preparação para moagem – moagem – caldo misto e bagaço.(Bagaço – secagem – estoque – caldeiras; Combustível próprio da atividade).(Caldeiras – geração de vapor – aquecimento e produção de energia). Caldo misto (pH 5,5-6,0) – peneiração – balança – préaquecimento(70°C) – sulfitação ou ozonização – correção ,do pH p/ 7,0 – aquecimento a 105°C – Decantação (lama segue para filtração +caldo clarificado segue para a Evaporação) – Filtração – (torta do filtro/adubo + Caldo filtrado: Filtração (filtros rotativos) da lama – dá torta do filtro que serve de adubo no campo e caldo filtrado que retorna ao processo em algum ponto de escolha dos técnicos (geralmente antes do préaquecimento ou da sulfitação) – Evaporação do caldo clarificado – (Xarope) – Cristalização (cozimento) – Cristalizadores – (esgotabilidade ou recuperação máxima de açúcar) – centrifugação (separação do açúcar do melaço) – secagem em secadores horizontais – açúcar cristal branco – ensacamento (sacos de 50 Kg) ou (para a empacotadora – silos – máquinas de pesagem – ensaque (sacos de 5 e 2 Kg) – armazém.(estoque e venda)

O ÁLCOOL
O álcool é produzido em destilarias as quais unidas às usinas como unidades em seqüência das instalações das “fábricas” de açúcar recebem o nome de “destilarias anexas” e quando constituem instalações industriais (empresas) separadas, isoladas das unidades de fabricação do açúcar são chamadas de “destilarias autônomas ou independentes”.
O álcool pode ser fabricado diretamente do caldo extraído da cana ou do melaço ou dos dois. Portanto, as matérias primas para a obtenção do álcool é o caldo da cana e/ou o melaço. O início do processo é a obtenção do caldo das canas (ou do melaço) e os tratamentos necessários do caldo ou/e melaço para a etapa seguinte de fermentação controlada.
Existem três processos clássicos de fermentação descontínua (existe o contínuo) que são:1) Com um, “pé-de-cuba” por dorna; 2) por cortes; 3)com recirculação de microorganismos (processo Melle Boinot).
No primeiro processo clássico citado em (1) acima, com “pé-de-cuba” por dorna, faz-se as seguintes sequências:
1) prepara-se o “pé-de-cuba” (é a preparação dos fermentos em uma dorna separada ); 2) encaminha-se o pé-de-cuba para uma dorna de fermentação; 3) Enche-se a dorna com mosto e espera-se fermentar; 4) envia-se o material fermentado à destilaria; 5) reinicia-se o ciclo.
No segundo processo clássico de fermentação citado em (2), por cortes, faz-se o seguinte: 1) prepara-se o pé-de-cuba; 2) encaminha-se o pé-de-cuba para uma dorna de fermentação; 3) alimenta-se com mosto e espera-se até a fermentação atingir um certo grau; 4) Atingido o grau adequado envia-se metade do conteúdo da dorna que atingiu um certo grau de fermentação para outras dornas (é o chamado “corte”);5) alimenta-se com mosto novo essas duas dornas e espera-se até a fermentação atingir um certo grau; 6) Atingido o grau de fermentação adequado envia-se a metade do conteúdo dessas dornas para outras duas dornas; 7) alimenta-se com mosto novo as quatro dornas e assim por diante. Um dos problemas mais sérios da fermentação alcoólica é a formação de espuma durante a fermentação e que tem de ser levado a sério pois pode causar perdas por transbordamento. Como se trata de produção de produto barato é preciso usar antiespumante de baixo custo ou algo improvisado. Um deles é 3 volumes de óleo de mamona par um volume de ácido sulfúrico concentrado em balde de 10/15 litros. Quando numa dorna a espuma cresce muito o operador esfrega a superfície da dorna com um pedaço de pau sujo de antiespumante. Dependendo da necessidade isto é feito periodicamente.
O terceiro processo referido em (3) tem início igual ao sistema clássico (processo de cortes), daí para frente não se prepara mais pé-de-cuba até o fim da safra, a não ser em casos de acidentes, pois neste processo se faz a recirculação de microorganismos.

Durante a fermentação se desprende gás carbônico (cada 100 litros de álcool produzido libera 70 kg. de gás carbônico) que em muitas destilarias é recolhido e aproveitado através de circuito fechado que transfere o gás para o setor de aproveitamento (gelo seco). Não aproveitado o gás é liberado ao ambiente (dornas abertas). Após a fermentação tem-se o mosto fermentado o qual é tratado e segue para o setor de centrifugação separando o fermento (que pode ser usado como adubo ou para ração de gado) do “vinho” (material alcoólico). O vinho segue para o setor de destilação e é processado através de colunas de destilação, sob aquecimento a vapor, onde se separa o álcool existente no vinho fermentado – fermentação em dornas que podem ser de refrigeração interna ou extern para manter a temperatura regulada.a. São dois os tipos que podem ser obtidos de álcool: o hidratado de graduação 96° GL e o anidro 99,8° GL (u mais alto). [GL é unidade “Gay-Lussac”(nome de cientista) adotada no controle da densidade do álcool.].

O Brasil é um país de grande potencialidade agrícola, pecuária, e muito especialmente na indústria açucareira e alcooleira, produtos de importância estrutural na formação e sustentação do mundo. A importância do álcool é tão bem reconhecida como combustível limpo e renovável que nos Estados Unidos tem tributação diferenciada. Aqui no Brasil não tem, estão custando a entender a importância do álcool e o seu real significado para a economia do país em futuro próximo.

RESUMO – Microorganismos + mosto (matéria prima ajustada) – pé de cuba – dornas de fermentação – mosto fermentado – centrifugação – separação de microorganismos, resíduo da fermentação, do vinho. Vinho segue para a destilação do qual é obtido o álcool resultando um resíduo chamado “vinhoto ou vinhaça”. Cada 100 litros de álcool produzidos resultam em média 1200 litros de vinhoto, produto muito ácido. Durante a destilação é produzido um subproduto chamado “óleo fúsel”, uma mistura de álcoois superiores que varia dependendo da matéria prima, tipo de fermentação, tempo de fermentação , etc. Os principais componentes do óleo fúsel são: álcool amílico (30-60%); álcool isobutílico (15 – 25%); álcool propílico ( 4-7%). É usado como solvente.
Que outra atividade industrial é tão ecológica,. , autosuficiente, bela, completa e útil?
Não se pode deixar este parque industrial de brasileiros passar para as mãos estrangeiras logo agora no tempo que vai ser altamente lucrativa.

CLARC em 05/04/2013

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