Capítulo 02 - Apostila Cana

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Capítulo 2 
A Indústria Açucareira 
MARCOS OMIR MARQUES 
 
 
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2. A Indústria Açucareira 
 
2.1. Introdução 
 
 Os países produtores de açúcar podem ser agrupados em: os que 
industrializam beterraba açucareira (países de clima temperado) e aqueles cuja 
matéria prima é a cana-de-açúcar (países de clima tropical e alguns de clima 
subtropical). 
 O Brasil, atualmente, é o maior produtor de açúcar de cana do mundo. 
Entretanto, sua vulnerabilidade, em termos de mercado internacional, é acentuada 
e influi diretamente na estabilidade do setor, tendo em vista, que o preço do 
açúcar no mercado internacional é controlado pelo mercado comum europeu, 
através da maior ou menor disponibilidade de seus estoques. 
 As usinas de açúcar brasileiras podem ser classificadas, segundo a capacidade 
de industrialização em usinas de pequeno porte (moem, em média, até 10000 
TCD), de médio porte (10000 - 20000 TCD) e de grande porte (acima de 20000 
TCD). 
 As agroindústrias açucareiras do Brasil distribuem-se geograficamente de tal 
forma que permitem a identificação de duas grandes regiões açucareiras: a região 
Nordeste e a região Sudeste, sendo esta última, a maior e mais desenvolvida 
tecnologicamente. 
 Dentro da região Sudeste, o Estado de São Paulo destaca-se através dos seus 
dois maiores pólos açucareiros localizados nas regiões envolvendo os municípios 
de Piracicaba e Ribeirão Preto. Aí, situam-se as duas maiores usinas de açúcar do 
país: a Usina São Martinho, localizada no município de Pradópolis e a Usina da 
Barra, localizada no município de Barra Bonita. A Usina São Martinho moe, em 
média, 30000 TCD, sendo que seu pico de moagem ultrapassou 32500 TCD, na 
safra 1996/1997. 
 A industrialização da cana-de-açúcar nada mais é do que um processo de 
transformação que visa a obtenção da sacarose na forma cristalizada com o maior 
grau de pureza possível. Desta forma, a produção do açúcar fica pôr conta do 
setor agrícola. 
 Entretanto, o rendimento e a qualidade do produto final é função de fatores que 
atuam tanto em condições de campo, quanto na indústria, cujos efeitos acumulam-
se ao longo do processo. 
 
2.2. Aspectos Gerais 
 
 A fabricação clássica do açúcar de cana abrange várias etapas, envolvendo 
diversas operações unitárias. 
 Como pode-se observar através da Figura 2.1., as etapas básicas podem ser 
definidas em operações preliminares (envolvendo a determinação da melhor 
época de colheita através da avaliação do estágio de maturação, recepção, 
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condução e preparo da cana para moagem), extração, purificação, concentração, 
cristalização e centrifugação. As diferenças encontradas nas indústrias decorrem 
da forma de condução do processo, que sofre alterações de acordo com o tipo de 
açúcar que se deseja produzir. No Brasil, dois tipos de açúcar são os mais 
fabricados em escala industrial: o açúcar cristal branco e o açúcar demerara. O 
açúcar cristal branco caracteriza-se por ser um açúcar de alta polarização (99,3ºS 
a 99,9ºS). O processo utilizado para sua produção preconiza a adoção de um 
sistema de clarificação mais enérgico do que o empregado para a produção de 
açúcar demerara, que caracteriza-se por apresentar cristais envoltos por uma 
película aderente de mel, o que lhe confere uma menor polarização (96,5ºS a 
98,5ºS). A diferença básica entre os dois processos, situa-se na fase de 
clarificação do caldo. Para o açúcar demerara, a clarificação é realizada 
empregando-se apenas leite de cal, enquanto que para o açúcar cristal branco, 
são empregados leite de cal e anidrido sulfuroso obtido através da combustão do 
enxofre mineral. 
 
2.3. Etapas da fabricação do açúcar. 
 
 A cana que chega à usina, através dos veículos transportadores, é 
encaminhada diretamente ao processo de fabricação ou ao armazenamento, 
visando provisão para moagem noturna. Para o processamento, a matéria-prima é 
descarregada sobre a mesa lateral de alimentação da esteira condutora de cana 
às moendas ou difusores. Ainda nas mesas laterais, à medida em que a cana é 
transportada, pode se realizar a sua lavagem com o objetivo de se remover 
impurezas (terra, pedras, etc.) que, se estiverem presentes, podem acentuar o 
desgaste dos equipamentos integrantes do processo de fabricação e ao seu 
preparo através de jogos de facas e desintegradores, os quais propiciam aumento 
da extração de sacarose e da capacidade de moagem. 
 Nas moendas, a cana sofre compressões que resultam na extração do caldo. 
Nessa fase, são obtidos o caldo misto (caldo + água de embebição) e um resíduo 
fibroso, úmido, ainda contendo açúcar, denominado de bagaço, o qual é utilizado 
como combustível nas caldeiras para a geração de vapor. 
 O caldo misto, que se constitui numa solução impura e diluída de sacarose, é 
conduzido à fase de purificação, que se realiza em duas etapas. A primeira, que 
visa a remoção de impurezas grosseiras como bagaço, bagacinho, terra, etc., é 
executada com a utilização de peneiras de diversos tipos. A segunda etapa se 
realiza com o objetivo de remover impurezas coloidais que se mantém em 
suspensão no caldo. Para tanto, procede-se à adição de um ou mais agentes 
químicos (leite de cal, anidrido sulfuroso) e produtos auxiliares da decantação, 
dependendo do tipo de açúcar a ser produzido. Tais produtos químicos alteram a 
reação do meio, provocando floculação e coagulação dos colóides. Esta fase 
também envolve aquecimento, decantação e filtração a vácuo do resíduo 
decantado (lodo ou borra). Como produto da clarificação, tem-se o caldo 
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decantado que constitui-se numa solução límpida e clara de sacarose. O resíduo 
da clarificação, separado na filtração mecânica do lodo, é a torta, também 
conhecida como torta de filtro, a qual tem utilidade no campo onde, após um 
período de humificação, é utilizada na fertilização do solo normalmente cultivado 
com cana-de-açúcar. 
 O caldo decantado ou clarificado é enviado para a etapa de concentração que, 
por razões de ordem técnica e econômica é realizada em duas fases. Na primeira 
fase, denominada de evaporação, o caldo é enviado a evaporadores de múltiplos 
efeitos, onde é concentrado até 55-60ºBrix, passando a denominar-se de xarope. 
O xarope, pôr sua vez, é enviado à segunda fase, denominada de cozimento, que 
se realiza em evaporadores de simples efeito denominados de Cozedores.. 
Nesses equipamentos, em condições especiais de pressão e temperatura, o 
xarope é concentrado a um estado de supersaturação, o que propicia a 
cristalização da sacarose. Como conseqüência da evaporação da água do xarope 
no interior do cozedor, novas cargas de xarope são admitidas no equipamento 
com o objetivo de apenas promover o crescimento dos cristais. O produto do 
cozimento é denominado de massa cozida e se constitui numa mistura de cristais 
de sacarose envolvidos por mel ou licor mãe. Uma vez obtida a massa cozida, 
esta é enviada a um cristalizador, onde se completa o crescimento dos cristais por 
deposição (resfriamento com aumento da supersaturação). 
 A fase seguinte constitui-se da centrifugação da massa cozida, quando ocorre 
a separação do mel dos cristais pelo efeito da força centrífuga em turbinas. O 
açúcar resultante é enviado para as operações finais quando se realiza a 
secagem, classificação, acondicionamento e armazenamento. O mel resultante da 
centrifugação retorna ao processo para que se consiga o seu esgotamento 
econômico através de novo cozimento, cristalização em movimento e 
centrifugação. O ponto de retorno depende do tipo de massa cozida que lhe deu 
origem. Os méis das massas cozidas de primeira e de segunda, normalmente 
retornam para novo cozimento de mesma pureza do cozimentoque lhe deu 
origem. O mel da massa cozida de terceira ou de mais baixo grau de pureza é 
normalmente enviado à fabricação de álcool. Esse sistema de cozimento é 
denominado de sistema de cozimento de três massas. O açúcar centrifugado de 
primeira é encaminhado ao secador para a remoção do excesso de umidade. Uma 
vez seco e à temperatura ambiente, o mesmo passa à fase de acondicionamento. 
O açúcar de segunda é empregado como "pé" ou de núcleo de cristalização, na 
forma de magma (açúcar parcialmente dissolvido em água), para novos 
cozimentos visando a produção de açúcar de primeira. 
 O açúcar demerara é empregado como matéria prima para a produção de 
açúcar cristal refinado. O açúcar cristal branco tipo superior é utilizado para 
consumo direto. Porém, o tipo "Standard" é utilizado em refinarias para a produção 
de açúcar refinado ou amorfo. 
 
 
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Figura 2.1. Esquema seqüencial de etapas do processo de fabricação do açúcar cristal branco.