Apostila Capítulo 4 - Cana-de-Açúcar

Unidade I- Capítulo IV: Cana-de-Açúcar

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TÓPICO I-

UNIDADE I- INDÚSTRIA DE AÇÚCAR E ÁLCOOL

CAPÍTULO IV: Cana - de - Açúcar

IV.1- A diversificação da Cana-de-Açúcar como Matéria-Prima

IV.1.1- Definição:

A cana-de-açúcar é uma gramínea (espécie híbrida Saccharum) rica

em sacarose (açúcar) armazenada nos colmos. Por esta razão, a cana-de-

açúcar é usada na indústria como matéria-prima, na produção de açúcar

comercial e álcool.

A composição básica da cana-de-açúcar é apresentada na Tabela 1.

Tabela 1- Composição da cana-de-açúcar.

Componentes da Cana % em peso na cana

Água 73 a 76

Sólidos Totais 24 a 27

Sólidos Solúveis 10 a 16

Fibras (base seca) 11 a 16

Durante o processo de extração do caldo, as diversas impurezas

externas à cana como terra e também uma variedade de compostos

constituintes da cana irão ser incorporados ao caldo extraído, denominado

de caldo misto. A composição química do caldo misto pode variar


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largamente em função de uma série de fatores como variedade, estado de

maturação, clima, região, idade, tipo de solo, adubação, etc.

Do ponto de vista tecnológico, pode-se dividir a cana em bagaço e

caldo extraído. O bagaço é predominantemente constituído por fibras, caldo

remanescente, e o caldo extraído que por sua vez, conforme a literatura,

possui uma composição básica descrita na Tabela 2.

Tabela 2- Composição dos caldos de cana-de-açúcar.

Constituintes do Caldo % Sólidos Solúveis

1-Açúcares 75 a 93

1.1- Sacarose 70 a 91

1.2- Glicose 2 a 4

1.3- Frutose 2 a 4

2-Sais 2 a 5

3-Ácidos inorgânicos 1,5 a 4,5

4-Ácidos orgânicos 1,0 a 3,0

4.1- Ácidos carboxílicos 1,1 a 3,0

4.2- Aminoácidos 0,5 a 2,5

5-Proteínas 0,5 a 0,6

6-Amido 0,001 a 0,05

7-Gomas 0,3 a 0,6

8-Ceras e graxas 0,05 a 0,15

9-Corantes e outros 3,0 a 5,0


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Comumente são denominados de não-açúcares, todos aqueles

compostos presentes no caldo que não são sacarose, glicose e frutose. A

natureza dos não-açúcares é significativamente importante para se

distinguir usinas de diferentes regiões. Deve-se ressaltar que além das

substâncias descritas, o caldo oriundo do processo de extração contém

outras impurezas normalmente em suspensão, como finas partículas de

bagaço (bagacilho), terra (argila e areia) e ar dissolvido no caldo e ligado às

partículas de bagacilho.

IV.1.2- Origem

De origem asiática, a cana-de-açúcar foi trazida para o Brasil pelos

portugueses na primeira década do século XVI. A cultura da cana

desenvolveu-se com sucesso no nordeste brasileiro, sendo que o Brasil

tornou-se o principal produtor e exportador de açúcar nos séculos XVI e

XVII.

A cultura da cana-de-açúcar, no Brasil, recebeu grande incentivo por

meio do programa Proálcool, resultando em avanço nas técnicas de cultivo

e no lançamento de variedades com maior potencial de produção de

biomassa e de açúcar.

Conseqüentemente, houve, também, a expansão da cultura para

regiões tradicionais em pecuária e de produção de grãos. A cana-de-açúcar

adapta-se facilmente em regiões de clima tropical, pois necessita de chuvas

e boa quantidade de luz solar.

A região do interior do estado de São Paulo concentra, atualmente, a

maior quantidade de canaviais. As usinas produzem álcool, principalmente

o etanol para ser usado como combustível de automóveis.

http://www.suapesquisa.com/estadosbrasileiros/estado_sao_paulo.htm

http://www.suapesquisa.com/o_que_e/etanol.htm


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IV.1.3- Características

IV.1.3.1- Características Gerais

A cana-de-açúcar é denominada cana planta até sua primeira

colheita, tendo um período de crescimento em torno de 12 ou 18 meses,

dependendo da época de plantio. Se for plantada de setembro a outubro

geralmente é colhida com cerca de 12 meses e denominada cana de ano. Se

for plantada de janeiro a março ela cresce por volta de 18 meses e portanto,

é denominada de cana de ano e meio. Após a primeira colheita a cana sofre

uma rebrota que é chamada de soca. As demais colheitas ocorrem

anualmente por volta do mesmo período (mês), sendo chamadas de

ressocas. As rebrotas da cana sofrem cerca de 4 a 5 cortes quando então a

lavoura é renovada com uma cana de ano ou de ano e meio.

As principais características agronômicas em relação a cana-de-

açúcar que regulam o seu desenvolvimento são:

a) Clima

As necessidades climáticas da cana-de-açúcar variam em função do

destino da produção desta: se para produzir açúcar, aguardente, álcool ou

para forragem – sendo que normalmente, a cana oriunda de lavouras para a

produção de açúcar é a mais exigente.

A cultura da cana-de-açúcar se adapta muito bem às regiões de clima

tropical, quente e úmido, cuja temperatura predominante seja entre 19 e 32º

C e onde as chuvas sejam bem distribuídas, com precipitação acumulada

acima de 1000 milímetros por ano. A cultura conta com duas fases

principais de desenvolvimento:

crescimento vegetativo: fase em que a planta é favorecida pelo clima

úmido e quente;


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maturação: quando temperaturas mais amenas e a baixa

disponibilidade de água favorecem o acúmulo de sacarose.

As condições climáticas predominantes no Estado de São Paulo são

consideradas excelentes para a produção de cana-de-açúcar, permitindo o

crescimento vigoroso da planta durante a primavera e o verão, e oferecendo

condições adequadas para a maturação e a colheita, durante o outono e o

inverno. No Centro-Oeste, apesar do clima apresentar certa semelhança, a

deficiência hídrica durante o inverno é mais acentuada, exigindo, na

maioria das regiões, uma pequena suplementação hídrica para viabilizar a

rebrota das soqueiras e a manutenção dos níveis de produtividade.

b) Solo

Apesar de se desenvolver em solos de baixa fertilidade ou com

condições físicas desfavoráveis, a cana-de-açúcar é uma cultura que

responde aos solos férteis e fisicamente adequados, atingindo altas

produtividades nestas condições. Os solos ideais para o desenvolvimento

da cana são bem arejados e profundos, com boa retenção de umidade e alta

fertilidade. O valor do pH em cloreto de cálcio deve ser de

aproximadamente seis.

c) Cultivares

As pesquisas para desenvolvimento de novas cultivares de cana-de-

açúcar geneticamente melhoradas são conduzidas por instituições públicas,

universidades e empresas privadas,visando ao lançamento de variedades

adaptadas às diferentes condições de clima e solo, bem como à produção de

canas em áreas afetadas por pragas e doenças.


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Dentre as instituições desenvolvedoras de cultivares do Brasil,

destaca-se a Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor

Sucroalcooleiro do Brasil (Ridesa), fundada em 1991, que responde por

cultivares plantadas em mais de 50% da área total brasileira de cana-de-

açúcar.

Variedades:

Para garantir rentabilidade ao setor sucroalcooleiro é fundamental

obter elevada produtividade da cana-de-açúcar. O melhoramento genético é

considerado um dos principais fatores agronômicos que podem contribuir

com o aumento da produtividade, permitindo desenvolver variedades que

se adaptem melhor às condições adversas de solo e clima e à incidência de

pragas e doenças, assim como ao sistema de colheita.

A máxima produtividade em cana-de-açúcar depende, também, de

um correto planejamento de plantio e de adequado manejo das variedades,

as quais devem atender a exigências tanto no campo como na indústria,

para maximizar lucros.

A existência de muitas variedades (Figura 1 e Tabela 1) é uma

vantagem, embora isto torne difícil a tomada de decisão, já que

requer muito mais conhecimento do produtor rural acerca das opções

disponíveis. É importante que o produtor possua uma diversidade de

variedades e cultivares de cana-de-açúcar na lavoura, pois assim pode

diminuir a possibilidade de que uma praga ou doença se prolifere dentro do

canavial, causando prejuízos.


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Figura 1- Variedades de cana-de-açúcar.

As principais variedades comerciais de cana-de-açúcar no país

trazem as iniciais dos centros de pesquisa responsáveis por seu

desenvolvimento. Os cultivares do Centro de Tecnologia Copersucar

(CTC), por exemplo, são identificados por SP; os da Rede

Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro

(Ridesa), RB; os do Instituto Agronômico de Campinas, IAC. De acordo

com o Censo Varietal realizado pelo CTC, em 2002, dos 3,9 milhões de

hectares pesquisados no País, as variedades mais cultivadas foram:

RB72454 (14%);

SP79-1011 (11%);

SP81-3250 (9%),

RB835486 e RB855536 (ambas com 7%);

SP80-1842 (6%).

A Copersucar é responsável por cerca de 50% da área plantada de

cana no Brasil, sendo a variedade SP81-3250 a mais cultivada com 13% da

área total.

Criada no tempo do IAA - Instituto do Açúcar e do Álcool, a Ridesa

é formada pelas universidades federais de Alagoas (Ufal), Paraná (UFPR),


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Pernambuco (UFRPE), Rio de Janeiro (UFRJ), São Carlos-SP (UFSCar),

Sergipe (UFS) e Viçosa - MG (UFV).

Tabela 1. Variedades de cana-de-açúcar mais utilizadas no

Brasil, distribuídas por instituição de pesquisa.

Planalsucar – Ridesa (RB)

RB70141 RB70194 RB705007 RB705051

RB705146 RB705440 RB72454 RB721012

RB725147 RB725828 RB732577 RB735220

RB735275 RB739359 RB739735 RB765418

RB785148 RB75126 RB758540 RB763710

RB83102 RB83160 RB83252 RB83594

RB835019 RB835054 RB835089 RB835486

RB8491 RB8495 RB842021 RB845257

RB8543 RB855035 RB855113 RB855156

RB855453 RB855463 RB855511 RB855536

RB855546 RB855563 RB867515 RB845197

RB845210 RB855036 RB865230 RB928064

RB858927 RB92579 RB93509 RB931530

RB863129 RB943365 RB872552 RB943538

RB932520 RB925211 RB935744 RB925268

Copersucar (SP) – CTC (CTC)

SP77-5181 SP80-3280 SP79-1011 SP87-344

SP79-2233 SP85-3877 SP81-320 SP87-365

SP80-1842 SP81-3250 SP86-42 SP87-396

SP83-2847 SP-2233 SP85-5077 SP83-5073

CTC 1 CTC 2 CTC 3 CTC 4





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d) Nutrientes

Dentre os minerais, deve ser destacado o nitrogênio por seu

envolvimento com o florescimento. Altas doses de nitrogênio, alteram a

relação carbono/nitrogênio, diminuindo o florescimento. A redução do

índice de florescimento é maior quando se combinam altas doses de

nitrogênio com déficit hídrico, antes ou após a época crítica de indução do

florescimento.

Durante o ciclo vegetativo, existem fases em que a planta apresenta

alterações em função da ação do ambiente. As principais fases de

desenvolvimento são: germinação, perfilhamento, crescimento e

maturação. Para cada uma destas fases a cana apresenta diferentes

exigências climáticas, sendo que algumas são mais exigentes do que outras.

Por exemplo, após a fase de crescimento, para haver boa produção de

sacarose nos colmos, a cana necessita passar por um período de baixa

temperatura ou de deficiência hídrica, para que cesse o crescimento

vegetativo e comece a fase de maturação.

A produtividade da cana é dada tanto pelo peso dos colmos quanto

pelo teor de sacarose. O teor de sacarose nos colmos deve ser acima de

15% do peso fresco pois ele é que determinará a produção de açúcar ou de

álcool por tonelada de cana (peso fresco). A produtividade é diretamente

influenciada por fatores genéticos, condições climáticas, manejo e

fertilidade dos solos, pragas e doenças.

IV.1.3.2- Fisiologia e Desenvolvimento da Planta

A cana de açúcar pertence a vasta família das gramíneas a qual inclui

mais de 5000 espécies. É uma planta viva, que vive vários anos, com talho

aéreo, fibroso; atinge de 2 a 5m de altura, de cor variado dividido em nós e


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entre-nós mais ao menos largo dependendo da variedade. O talho é

constituído no seu interior por um tecido esponjoso muito rico em sumo

açucarado que pode ser extraído de diversas maneiras.

A planta de cana está constituída por 4 partes principais, que são:

Raízes, Talho, Folhas e Flores.

a- Raízes

As raízes têm a função de absorver as substâncias nutritivas do solo

para servir de alimento para a planta. As raízes da cana são fibrosas

(sistema radicular fasciculada). Quando se planta uma estaca de cana, se

desenvolvem duas classes de raízes:1 – Raízes transitórias; 2 – Raízes

definitivas ou permanentes.

b- Talho (Colmo)

O talho é a parte mais importante da planta, constitui o fruto agrícola

da mesma, nele se encontra armazenado o açúcar. Está formado por entre-

nós que variam em longitude, grossura, forma e cor segundo a variedade.

Os entre-nós estão unidos por nós, lugar onde se enxertam as folhas. Nos

nós encontramos a gema que é importante na propagação da planta.

Se fazemos um corte transversal do talho, observa-se a medula ao

centro formada por um tecido esponjoso que contem sumo rico em açúcar.

c- Folhas

Dos nós do talho brotam-se as folhas; estas são lancetadas, lineares,

largas e agudas. Apresentam um nervo na veia central forte, dispostas no

talho de forma alternada. A sua cor é verde e vai variando de tonalidade de

acordo com a variedade e as condições de desenvolvimento da planta.


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d- Flor

A florescência da planta aparece em forma de panicular (guino) que

se desenvolve a partir do último entre-nó. A forma da mesma é

característica de cada variedade, pelo qual serve também para sua

identificação.

Espécies conhecidas

Género: Saccharum

Espécie: Saccharum officinarum

- Saccharum sinensis

- Saccharum barberi

- Saccharum spontanium

- Saccharum robusyum

IV.1.4- A Importância da Matéria-Prima

A matéria prima tem que satisfazer um conjunto de requisitos de

qualidade para que a indústria ao processá-la seja capaz de obter uma

produção estável na qualidade e eficiência.

A qualidade da cana-de-açúcar se resume nos seguintes aspectos:

- Conteúdo de sacarose;

- Presença de matérias estranhas;

- Tempo de corte;

- Tempo de queima.


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Qualidades De Uma Boa Variedade De Cana-De-Açúcar

- Bom rendimento por hectare;

- Alta riqueza de sacarose;

- Conteúdo de fibra entre 12 a 14%;

- Brix maior de 16o;

- Boa e rápida germinação;

- Resistência às enfermidades e pragas;

- Escassa ou nenhuma floração;

- Facilidade para a mecanização da colheita;

- Mínimas dificuldades na fábrica.

VI.1.5- Mercado

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com mais de

sete milhões de hectares plantados, produzindo mais de 480 milhões de

toneladas de cana, o que coloca o País na liderança mundial em tecnologia

de produção de etanol.

Além de matéria-prima para a produção de açúcar e álcool, seus

subprodutos e resíduos são utilizados para co-geração de energia elétrica,

fabricação de ração animal e fertilizante para as lavouras.

A produção nacional de cana-de-açúcar moída pela indústria

sucroalcooleira em 2010 chegou a 624,99 milhões de toneladas. O número

é recorde e representa aumento de 3,4% na produção total na comparação

com o ciclo 2009/2010.

O aumento da produção se deve ao crescimento de área e às novas

usinas em operação em alguns estados do Centro-Sul, além do bom regime

de chuvas no ano passado.


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Do total de cana a esmagada, 53,8% (336,2 milhões de toneladas)

são destinados à produção de 27,7 bilhões de litros de etanol. Deste

volume, 19,6 bilhões de litros são do tipo hidratado e 8,1 bilhões do anidro.

Os 46,2% (288,7 mil toneladas) restantes foram para a produção de açúcar,

que chegou a 38,7 milhões de toneladas. Na safra passada, foram

produzidas 33 milhões de toneladas. A demanda interna deve chegar a

11,11 milhões de toneladas, distribuída entre consumo direto e produtos

industrializados (Fonte:

https://www2.cead.ufv.br/espacoProdutor/scripts/verNoticia.php?codigo=8

06&acao=exibir).

Área- No que se refere à área destinada ao plantio da cana, a

pesquisa aponta resultado de oito milhões de hectares, 8,4% a mais que a

da safra anterior. O estado de São Paulo ocupa a maior parte, com 4,4

milhões de hectares ou 54,28% do total nacional. Em seguida, aparecem

Minas Gerais (695 mil ha), Goiás (599,3 mil ha), Paraná (582,3 mil ha),

Alagoas (438,6 mil ha), Mato Grosso do Sul (396,1 mil ha) e Pernambuco

(346,8 mil ha) (Fonte:

https://www2.cead.ufv.br/espacoProdutor/scripts/verNoticia.php?codigo=8

06&acao=exibir).

https://www2.cead.ufv.br/espacoProdutor/scripts/verNoticia.php?codigo=806&acao=exibir




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