Componentes varietais importantes para processamento

• AFOCAPI-COPLACANA/STAB - Piracicaba 2015

José Paulo Stupiello

Meta: produtos de qualidade a baixos custos

Convicção: produtores de açúcares (açúcar e álcool) e energia

Determinação econômica: aumentar produtividade e a qualidade

Competitividade qualidade dos produtos e preços viabilidade econômica da agroindústria

Rentabilidade rendimentos eficiências e custos

Introdução

Introdução

Principal “insumo” do processamento:

variedade de cana-de-açúcar;

programas de melhoramento;

comentários sobre qualidade de cana e não de matéria-prima.

“Cana boa, matéria-prima comprometida”

A melhoria da qualidade da materia prima é o mais importante e

simples fator de maximização da rentabilidade da agroindústria

sucroenergética

Qualidade da Cana-de-Açúcar

Conceito conservador: componentes brix, pol, fibra e ATR;

Conceito avançado: componentes estruturais: água, pol, fibra, amido, fósforo,

compostos fenólicos, ácidos orgânicos, cinzas, polissacarideos e oliogossacarideos;

“Relações” importantes: purezas, relação açúcares redutores/cinzas, ART

Componentes de Qualidade da Cana-de-Açúcar Essenciais: pol e fibra

Principais complementares: florescimento

fósforo inorgânico

ácidos orgânicos

polissacarideos

oligossacarideos

amido

compostos fenólicos

cinzas As inter-relações destes fatores determinam, dentro de uma variabilidade controlada, o

desempenho setorial dos processos para alcançar altas eficiências, rendimento e qualidade de produtos

Fósforo

variedade: refratárias; sistema radicular

nutrição: fontes de fosforo

tratos culturais: vinhaça e torta de filtro

Fósforo tem papel importante: fabricação do açúcar e do álcool.

Fósforo total:

90 % inorgânico (clarificação do caldo e fermentação)

10 % orgânico

Fatores que influenciam

Fósforo Efeitos:

Fabricação de Açúcar

• clarificação (formação de composto insolúvel)

• teores recomendados:açúcar branco > 170 200 ppmaçúcar bruto > 200 – 250 ppm

• melhor clarificação → fósforo natural (campo)

• relação importante

Fabricação do álcool• importante elemento energético ;• sem fósforo não há fermentação alcoólica.

Ácidos orgânicosComportamento: componentes normais da cana-de -açúcar

Principais ácidos orgânicos presentes na cana-de-açúcar: aconíticos (trans e cis); málico; oxálico lático acético succinico glicólico e outros

Desenvolvimento vegetativo alto teor

maturação → baixo teor

Fertirrigação alto

• Correlação do ácido aconítico com potássio

Nota: ácido aconitico → ação moderadora do pH, regular a acidez do caldo (seiva)

Ácidos orgânicos

Efeitos no processamento:

Ácido fosfórico versus ácido aconítico;

Incrustações;

Sais de cálcio;

Cinzas do açúcar (calcio)

Formação de flocos (?)

Amido

Varietal distribuição em toda a planta Relação fósforo/amido Desenvolvimento vegetativo → menor Maturação → aumenta Condições estresses (irrigação, potássio); geada Colheita mecanizada (pontas)

Comportamento:

Componente normal da cana-de-açúcar • elemento de reserva energética

Efeitos no Processamento

aumento da viscosidade (granulos gelatinosos -aquecimento);

• Clarificação ( redução de 20%);

• Cristalização (alta viscosidade;consumo de vapor...)

• Centrifugação (maior recirculação de açúcar por dissolução);

presença nos cristais (incorporação progressiva):

redução de efeitos emprego de enzimas problemas de filtrabilidade.

Amido

Compostos Fenólicos

Componentes simples e complexos Flavonóides: antocianinas , flavonóis, catequinas, chalconas e

flavonas

Expressão Classe clorogênico, equivalente em ácido cafeíco, cúmarico

Componente normal da cana-de-açúcar

Compostos Fenólicos

Fatores que influenciam:

variedade idade condições climáticas: estresse hídrico distribuição na planta: maior nas pontas

Compostos Fenólicos

Precursores de cor (compostos coloridos) inibição do processo fermentativo consumo de produtos

Efeitos:

Polissacarídeos

Conceito: moléculas compostas de longas cadeias ramificadas ou não) de unidades de monossacarídeos

Categorias: estruturais pectinas, celulanas, amido, hemicelulanas,

Denominação genérica dos polissacarídeos: gomas

Principais estruturais: amido, I.S.P., sakarana e outros

estruturais: originários da planta de cana em pé

Celulose, amido, hemicelulose, pentosanas e pectinas;

Origem:

Polissacarídeos

Fatores que influenciam: variedades distribuição na planta: mais alto nas pontas (folhas e cartucho)

Polissacarídeos

Efeitos no procesamento

perda de capacidade das fabricas ;aumento de viscosidade dos produtos intermediários; recuperação de sacarose; qualidade dos cristais; inclusão nos cristais (incorporação progressiva) ; contribuem para formação de “flocos” (I.S.P.)

OligossacarídeosDefinição: é um polímero que contem pequeno numero de monossacarídeos como a glicose ou outro açúcar simples formando uma cadeia de três a dez unidades de monossacarídeos

Principais oligossacarídeos:teanderose, cestose, celobiose , kestose....

Origens:- entre o corte e prestruturais da cana-de-açúcar- aumentam durante corte e processamento

Efeitos:- principal causa da elongação dos cristais- modificação dos habito dos cristais - esgotamento dos méis

Cinzas

Variedades; Solos; Clima efeito de locais

Nutrição;

Tratos culturais (aplicação de vinhaça);

Idade da planta (cana planta > soqueiras);

Principais fatores que influenciam;

Componente normal da cana-de-açúcar inorgânicos da cana-de-açúcar: potassio, sodio, calcio, magnesio,

silicio, fosfatos, sulfatos e cloretos. ferro → compostos coloridos

Cinzas

aumenta a solubilidade da sacarose (fator negativo de cristalização);

presença no produto final;

relação importante (açúcares redutores/cinzas)

melassigênicos → formadores de melaço

Efeitos no processamento

Considerações finais

os parâmetros atuais de qualidade de cana-de-açúcar não atendem a

as necessidades do processamento para conseguir boa recuperação e

qualidade do produto a menores custos;

as metodologias analiticas para determinação de componentes da

cana-de-açúcar estão disponíveis nos centros de pesquisa e de

melhoramento;

as determinações são simples e deveriam acompanhar os diferentes

cortes e diferentes idades da planta;

decisão entre produtividade agrícola e problemas no processamento;

Obrigado