PRODUÇÃO DE ÁLCOOL E AÇÚCAR - APRESENTAÇÃO

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Produção de Álcool e Açúcar 
Componentes: 
Diego Tafarel Silva Egidio 
Guilherme Augusto Silva de Souza 
Luciene Yumi Kohama 
Paulo Henrique Coelho da Costa 
William Rodrigues de Oliveira 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS DIADEMA 
 
Unidade Curricular: Processos Químicos e Industriais 
2º semestre/2012 – Seminário : Produção de Álcool e Açúcar 
 
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História da cana-de-açúcar 
A cana de açúcar é uma planta que pertence ao 
gênero Saccharum L; 
 
Provenientes do sudeste asiático; 
 
Posteriormente levada para America durante a expansão 
marítima; 
 
É a principal matéria prima para a fabricação do álcool e do 
açúcar; 
 
No Brasil ,a cana foi introduzida pelos portugueses no inicio do 
século XVI quando foi iniciada a instalação de engenhos de 
açúcar que em pouco tempo substituiu a industria do pau-brasil; 
 
Graças a qualidade do solo e a temperatura favorável do 
nordeste a cana foi a base da economia desta região no século 
XVI; 
 
Com o tempo, a economia dos engenhos entrou em decadência, 
sendo praticamente substituída pelas usinas; 
 
 O termo engenho hoje em dia é usado para as propriedades 
que plantam cana-de-açúcar e a vendem, para ser processada 
nas usinas e transformada em produção de derivados. 
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Matéria-prima 
• Capaz de converter 2% da radiação incidente em 
açúcares(2/3 lignina e celulose,1/3 sacarose); 
 
• Bagaço da cana 
 * 2/3 da energia total da cana; 
 * 240 a 280 kg por tonelada de cana; 
 * fonte de energia para caldeiras (resultando 
 em energia térmica e mecânica). 
 
• Percentual dos principais componentes variam com as 
condições climáticas,do solo e estado de maturação da 
cana 
 
 
• Antes da utilização a cana e submetida há uma 
analise dos seguintes componentes (Brix, Pol, Pureza, 
Açúcares redutores, Fibras, Cinza e Goma) 
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Composição da Cana-de-açúcar 
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Aplicação dos Produtos 
• Açúcar; 
• Etanol; 
• Aguardente; 
• Rapadura; 
• Energia elétrica (a partir do 
bagaço da cana-de-açúcar); 
• Produtos de limpeza doméstica. 
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Condições para o cultivo de cana-de-açúcar 
 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. 
 
 
 Clima 
 
A cultura da cana-de-açúcar se adapta muito bem as regiões de clima 
tropical, quente e úmido, cuja temperatura predominante seja entre 
19ºC e 32ºC e onde as chuvas sejam bem distribuídas, com 
precipitação acumulada acima de 1000 milímetros por ano. 
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Situação do processo no Brasil 
Fonte: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. 
Historicamente, a cana-de-
açúcar sempre foi um dos 
principais produtos agrícolas 
do Brasil e, hoje, o país ocupa 
a primeira posição no ranking 
mundial da cultura. 
A cana-de-açúcar é produzida 
em quase todo o país, sendo 
60% em São Paulo. As 
demais áreas produtoras são 
Paraná, Triângulo Mineiro e 
Zona da Mata Nordestina. 
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Situação do processo no Brasil 
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Situação do processo no Brasil 
Fonte: UNICA (União da Indústria de cana-de-açúcar) 
O Brasil não importa açúcar e etanol e é 
responsável por 61,8% das exportações 
de açúcar de cana no mundo. 
O principal mercado para o açúcar 
brasileiro é o da Rússia. Em 2006, o país 
importou 25% da produção brasileira de 
açúcar, somando um volume de 4,2 
milhões de toneladas no ano. Países do 
Oriente Médio e da África também estão 
no ranking. 
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Evolução na oferta de cana-de-açúcar nos próximos anos 
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Descrição do Processo 
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Colheita 
De acordo com o CTC, cerca de 85 % da colheita de cana-de-açúcar no Brasil 
é feita de forma mecânica. É importante destacar que o processamento da 
cana-de-açúcar deve ser realizado sem grande demora após a colheita, para 
evitar modificações na composição original desta matéria-prima. 
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Transporte 
Cerca de 95% de toda a cana-de-açúcar colhida no país é transportada 
por meio da malha rodoviária. As composições de transporte rodoviário 
mais comuns são apresentados na figura abaixo. 
As carrocerias para acomodação da cana variam em função do tipo de 
cana – inteira ou picada – a ser trabalhada. 
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Pesagem 
Na entrada do parque industrial o caminhão passam por uma balança para 
precisar a quantidade de cana nele contido. 
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Amostragem 
Uma amostra do carregamento é retirada por meio de uma sonda, 
podendo ser horizontal ou a mais utilizada hoje em dia, a sonda oblíqua. 
Cada amostra tem de 7 kg a 15 kg. 
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Análise em laboratório 
O caldo extraído da amostra tem o pH avaliado. Posteriormente, o caldo é 
clarificado para ser analisado em um sacarímetro com o objetivo de 
determinar a quantidade de ATR (Açúcares Totais Recuperáveis). 
Faixa ideal do pH: 5,6 ~ 5,8 
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Lavagem 
A cana passa por uma processo de lavagem para que seja retirado boa parte 
da terra que vem junto da lavoura. Um novo processo, ainda em estudo, é 
a lavagem de cana a seco, que se utiliza de grande "ventiladores" para retirar 
as impurezas como a palha. 
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Picador e Desfibrador vertical 
Após ser lavada, a cana ainda não está pronta para ser moída. Para isso 
existe o índice de preparo que nada mais é do que o rompimento dessa 
casca por meio de um picador (formado por um conjunto de facas e 
martelos) e um desfibrador vertical. 
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Moenda e Difusor 
A moenda é formada por vários ternos com dimensões diferentes para a cana 
ser esmagada e o caldo ser retirado ao máximo. Outro processo utilizado é o 
difusor que extrai o caldo da cana com água quente. 
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Geração de energia a partir do bagaço 
O bagaço formado após a extração do caldo é utilizado como fonte 
energética que ao ser queimado pela caldeira gera vapor que aciona uma 
turbina e produz energia elétrica. Esse processo é conhecido como co-
geração ou bioeletricidade. 
As usinas brasileiras são auto-suficientes durante o período da safra e ainda 
exportam excedentes para as redes de distribuição com a venda de créditos 
de carbono em conformidade com o protocolo de Kyoto. 
1 ton de cana processada gera, em média, 260 kg de bagaço. 
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Tratamento do Caldo 
Após a extração do caldo da cana, o passo seguinte será o tratamento do 
caldo com o objetivo de: 
• Eliminar as impurezas grosseiras (bagacilho, areia); 
• Máxima eliminação de partículas coloidais, responsáveis por 
formação de espuma; 
• Preservação de nutrientes, vitaminas, açúcares, fosfatos, sais 
minerais; 
• Minimização de contaminantes microbianos, os quais competem 
com as leveduras pelo substrato; 
 
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Peneiramento 
Tem por objetivo reduzir as partículas leves (bagacilho) e pesadas (areia, terra 
etc.) 
 
As principais vantagens de sua utilização são, sobretudo, a redução de 
entupimento e de desgastes em outros equipamentos, válvulas e bombas. 
 
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Caleação e Decantação 
O tratamento do caldo com leite de cal não somente provoca a floculação e 
favorece a decantação das impurezas, mas também protege os equipamentos 
contra a corrosão. 
 
A decantação visa a separação (por meio da gravidade) de impurezas com 
mínima remoção de nutrientes. É conduzida em menor intensidade na 
clarificação do caldo para destilaria do que para produção de açúcar. 
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Açúcar 
Fonte: http://www.serquimica.com.br 
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Açúcar: Evaporação 
Após o tratamento por caleação, o caldo é levado à evaporadores para a 
eliminação da água excedente.E o teor de sólidos solúveis contido no caldo vão 
de 15º brix para 65º brix, tomando a consistência de um xarope. 
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Açúcar - Flotador 
O flotador terá como função eliminar parte da cor, materiais em suspensão e 
impurezas que passam pela decantação e pelos evaporadores. 
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Açúcar - Cozimento 
O xarope segue para os cozedores e chegam até a sua supersaturação. 
Primeiramente tomando consistência de mel e em seguida começa a formação dos 
cristais de açúcar aumentando de volume e de tamanho. 
O principal objetivo dessa etapa é produzir maior porcentagem possível de cristais 
com a uniformidade do tamanho desejado. 
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Açúcar – Cristalização e Centrifugação 
Os cristalizadores fazem com que os açúcares contidos no mel entrem em contato 
com os cristais, aumentando o volume enquanto também se processa o 
resfriamento. 
A mistura de mel e cristais se dirigem à centrifuga, aonde haverá a separação do 
mel e dos cristais por meio de forças centrífugas. 
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Açúcar – Secagem e Estocagem 
O processo de secagem consiste 
basicamente das etapas de evaporação e de 
resfriamento 
Em seguida, o açúcar é levado por esteiras 
até uma moega com fundo afunilado, 
despejando diretamente em sacos para 
estocagem. 
Durante o período de estocagem é preciso 
manter o controle da temperatura, umidade e 
luminosidade. 
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Açúcar - Distribuição 
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Álcool 
É obtido como resíduo da fermentação de açúcares, realizada por leveduras 
(Saccharomyces cerevisiae). 
 
Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3.php 
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Fermentação alcoólica 
• Reação biológica que acontece somente na ausência 
de gás oxigênio; 
• É a alternativa de alguns organismos para se sustentar 
na ausência de O2; 
• Nunca vai ter um rendimento de 100%; 
• Necessita de um meio reacional tolerável pelas 
leveduras. 
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Destilação 
 Destilação extrativa; 
 Destilação azeotrópica; 
 Desidratação em peneiras moleculares; 
 Pervaporação. 
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Destilação extrativa 
Consiste na adição de um solvente à mistura 
que aumente a volatilidade relativa do etanol. 
• Benzeno; 
• Glicerina; 
• Etilenoglicol. 
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Destilação Azeotrópica 
Adição de solvente orgânico no topo de uma coluna de destilação, que gera 
uma fase aquosa e uma fase orgânica, que são separadas. 
Fonte: JUNIOR, R. J. S. M., Obtenção do álcool etílico hidratado, com graduação alcoólica para uso automotivo: validação 
de um processo em batelada.2010. 159f. Dissertação mestrado (Mestrado em Engenharia Química), Santa Maria, RS, 2010. 
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Peneiras Moleculares 
Faz-se uso de zeólitas que permitam a passagem das 
moléculas de água, mas não das moléculas de etanol. 
É um processo mais caro para ser implantado, mas 
permite um corte de gastos compensador a longo prazo, 
com relação a destilação azeotrópica. 
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Pervaporaçao 
Um processo interessante para desidratar misturas 
azeotrópicas de água e etanol fazendo uso de uma 
membrana não-porosa com vácuo de um lado e a mistura 
do outro. 
Depende das diferenças de difusividade e solubilidade das 
substâncias presentes na mistura, diferente da destilação, 
que depende de pontos de ebulição. 
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Fluxograma do Álcool 
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Relação da cana com o meio ambiente 
•Apesar dos benefícios econômicos, algumas questões precisam ser mais bem 
discutidas sobre a cultura, como os impactos ambientais causados pelas queimadas. 
Uma das práticas mais comuns ainda hoje utilizada no Brasil é a queima da palha da 
cana-de-açúcar , com o propósito de facilitar as operações de colheita. A queimada 
consiste em atear fogo no canavial para promover a limpeza das folhas secas e verdes 
que são consideradas matéria-prima descartável. 
 
•Um dos pontos mais críticos são as emissões de gases do efeito estufa (CO2),(CO), 
(N2O),(CH4),(O3), além da poluição do ar atmosférico pela fumaça e fuligem. 
 
•Do ponto de vista da agronomia a queima afeta a atividade biológica do 
solo,responsável também por sua fertilidade 
 
•Na visão industrial acarreta dificuldades na conservação e purificação dos caldos, leva 
a um aumento de Brix e fibra devido ao ressecamento dos colmos e favorece o aumento 
da infestação de microrganismos nos colmos, ocasionando exsudação e predispondo-os 
à deterioração. 
 
•Observa-se também impactos econômicos e energéticos. 
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Referências Bibliográficas 
• RODRIGUES, A. P. Perspectivas do mercado sucroalcooleiro. São Paulo, 2007. 
• CARVALHO, D. M. Proposta de um modelo de planejamento agregado da 
produção numa usina de açúcar e álcool vinculado a flutuação de preços em 
mercados à vista e no mercado futuro. São Paulo, 2009. 201 p. 
• MEZAROBA, S., MENEGUETTI, C. C., GROFF, M. A. Processos de produção 
do açúcar de cana e os possíveis reaproveitamentos dos subprodutos e 
resíduos resultantes do sistema. Campo Mourão, 2010. 
• http://www.novacana.com (Acessado em: 05 de Janeiro de 2013) 
• http://www.inovaçãotecnologica.com.br (Acessado em: 01 de novembro de 
2011) 
• http://www.vermelho.org.br (Acessado em: 19 de Janeiro de 2013) 
• http://sucroonline.blogspot.com.br/. (Acessado em: 19 de Janeiro de 2013) 
• http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/. (Acessado em: 19 de Janeiro de 2013) 
• http://tecnosugar.com.br (Acessado em: 18 de Janeiro de 2013) 
 
 
 
 
 
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