açucar e etanol de beterraba

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Beterraba açucareira 
	A beterraba é uma hortaliça nativa da Europa, Norte da África e Oeste da Ásia, devido o clima mais temperado dessas regiões. É uma planta de ciclo bianual, ou seja, necessita de dois anos para floração, embora não florescem caso não haja clima favorável. É adaptada a climas mais amenos com temperaturas médias entre 15°C a 18°C, tolerando variações de 4°C a 24°C (MARTINS, 2015). 
	A beterraba é de grande importância econômica devido ao seu alto valor nutritivo e industrial, sendo também destaque para produção de etanol na Europa, sendo uma planta de fácil cultivo. Na Europa o cultivo da beterraba é uma fonte importante de açúcar, contribuindo para 30% da produção mundial (MARTINS, 2015).
	A colheita para processamento e obtenção da sacarose se faz de 165 a 180 dias depois que as plantas brotarem, é quando as plantas apresentam a maior concentração de açúcar, entre 16e 18% (LÍDER AGRONOMIA, 2012). O teor de sacarose varia de acordo com alguns fatores: variedade cultivada, o clima, a qualidade e o preparo do solo onde será cultivado e o estágio de maturação (HORTAS INFO).
	O açúcar de beterraba é muito comum nas regiões mais frias do planeta. A beterraba empregada na produção de açúcar é diferente da beterraba ordinária pelo fato de ser muito maior e não ser vermelha. Depois de processado (industrializado) o açúcar de beterraba não apresenta diferença nenhuma em relação ao açúcar de cana e somente um químico muito hábil poderia dizer se uma amostra de açúcar refinado provém da cana tropical ou de beterraba crescida na zona temperada (CASTRO, 2013). 
	As primeiras raízes de onde foi extraído o açúcar procediam de plantas bravas, que apresentava um baixo teor de sacarose. Com o decorrer do tempo foi descobrindo variedades e métodos mais eficientes para a extração da sacarose. As variedades conhecidas são a beterraba amarela, ou de forragem, a beterraba vermelha ou hortícola, essa é a mais conhecida, muito comum e consumida na culinária e, a beterraba branca ou açucareira. 
	Um instituto de pesquisa brasileiro introduziu no sul do Brasil variedades de beterraba açucareira alemãs, e produziram em média 38 toneladas por hectare. Na Europa, onde o clima é mais frio, chegam a colher 80 toneladas por hectare (LÍDER AGRONOMIA, 2012). 
	No Brasil, foi introduzida em pesquisas no sul do país como uma opção às usinas de etanol para implementar a produção via beterraba no período entressafra da cana-de-açúcar (MANOCHIO, 2014).
Colheita da beterraba 
	Uma das operações que mais contribuem com o gasto energético no processo é a colheita, esta é feita com máquinas mecânicas que cortam as folhas e retiram a raiz do solo de modo que a terra agarrada na raiz seja removida por agitação. A beterraba colhida pode ser colocada no chão para ser recolhida posteriormente por um caminhão ou pode ser descarregada direto no caminhão que segue para a usina (MARTINS, 2015). 
	Na França e em vários países da Europa, a colheita da beterraba é feita por equipamentos modernos, que foram sendo desenvolvidos ao longo do tempo. O objetivo é retirar a beterraba da terra de maneira rápida e cuidadosa. À medida que avança, a máquina realiza uma série de operações. Primeiro, uma lâmina vai cortando as folhas da planta, logo atrás, discos de metal – que lembram um arado – retiram as raízes do solo. O produto segue então por uma série de esteiras e no final, é despejado numa carreta, ou caminhão (GLOBO RURAL, 2012). O processo é feito de maneia a eliminar o máximo de terra possível para evitar problemas e atrasos na indústria. 
	Após a entrada da fábrica é descarregada em um funil que leva para um moinho rotatório que lava a beterraba para remover a terra e pedras remanescentes, que vieram da colheita. Concluída a lavagem, deve ser processada em no máximo 48 horas, pois a cada hora que passa depois de colhida ela consome a sacarose nela contida esse processo leva para serem fatiadas por facas em altas velocidades que as transformam em palitos ou fatias bem finas (MARTINS, 2015).
Extração da sacarose 
	Em seguida, os palitos ou fatias são enviados para um difusor, ou seja, um tanque onde beterraba e água quente circulam em contracorrente, aumentando o tempo de contato em torno de uma hora, consequentemente, a concentração de açúcar na solução aquosa resultante. As fatias são prensadas e cozidas em água a uma temperatura aproximada de 60 a 70°C para extração da sacarose pelo processo de difusão. 
	A difusão é um processo osmótico pela qual uma solução migra para outra de concentração diferente através de uma membrana permeável à solução. Nas usinas, as beterrabas são cortadas e colocadas em água aquecida. Nesse processo a sacarose se difunde mais que os sais constituintes do caldo de beterraba, por essa razão o caldo de difusão é mais puro que o caldo normal da raiz (SOUZA, 1995). 
	À saída do difusor a beterraba contém um teor de umidade da ordem dos 95%, pelo que é depois prensada até atingir 75 % de umidade, o que permite extrair parte do açúcar ainda residente nos palitos ou fatias (MARTINS, 2015).
	A polpa da beterraba isenta da maior parte do açúcar é seca e peletizada para ser usada em alimentação animal. Enquanto o suco é tratado para ser usado na produção de açúcar ou etanol (Kimble). 
Açúcar da beterraba 
	Após a extração da sacarose o processamento de tratamento do caldo, clarificação e cristalização são semelhantes ao processo realizado com o caldo da cana de açúcar. O caldo é tratado com carbonato de cálcio, e dióxido de carbono para limpar a mistura e enviado para filtros rotativos para remover os precipitados e outros não açúcares. Depois o caldo entra em uma série de evaporadores que aumentam a concentração do açúcar de modo que reste mais açúcar que água, formando um espesso xarope que é conduzido para o cristalizador, onde é cozido à baixa temperatura com agitação, depois é resfriado para formação dos cristais (Kimble). 
	Ao chegar a concentração mínima de açúcar no caldo, este é centrifugado para retirar o açúcar cristalizado à uma rotação de aproximadamente 1200 rotações por minuto, e seco com ar aquecido e filtrado. O xarope sai através de pequenos orifícios nas centrífugas, deixando os cristais de açúcar branco prístino. O xarope amargo restante é o melaço, um produto utilizado no fabrico de ácido cítrico, antibióticos, fermento e outros produtos (Kimble). 
	O açúcar obtido da beterraba é idêntico ao açúcar da cana de açúcar que conhecemos, embora de origem diferente, a composição molecular é a mesma sacarose. 
Etanol da beterraba 
	O etanol é um álcool composto por um único tipo de molécula (C2H5OH) e é utilizado como combustível considerado ecologicamente correto, pois o cultivo de sua matéria-prima reduz a quantidade de gás carbônico na atmosfera através da fotossíntese (MARTINS, 2015).
	É importante salientar que o etanol pode ser produzido a partir de matérias-primas que contenham amido ou açúcares. As matérias-primas amiláceas, como por exemplo, o milho, o trigo e outros grãos, necessitam da conversão do amido em açúcares através de um processo enzimático à altas temperaturas. No caso das matérias-primas açucareiras, como é o caso da cana-de-açúcar e beterraba, os açúcares já estão disponíveis na biomassa, sendo necessária apenas a extração destes para a produção do biocombustível (MANOCHIO, 2014). 
	A beterraba pode ser considerada uma boa fonte de etanol, tendo uma alta concentração de açucares em torno de 15%, fazendo com que uma tonelada de beterraba possa render cerca de 100L de álcool. O que diferencia o processo de produção do etanol a partir da beterraba do processo a partir da cana de açúcar são as etapas pré-extração do caldo, cujos procedimentos já foram descritos anteriormente. Depois de passar pelo processo de difusão, o líquido resultante contém em torno de 16% de sólidos solúveis (MARTINS, 2015). 
	A beterraba possui volume de produção, rendimento e custo que viabilizam a produção de etanol. Ela contém dissacarídeos que são fermentadosapós uma hidrólise promovida pela enzima invertase, produzida pelo agente de fermentação (MARTINS, 2015).
	Os substratos que contem sacarose ou glicose como no caso da beterraba, tem um número de etapas menor para a produção de etanol, sendo necessário apenas terem uma etapa de extração da glicose, feita normalmente pela prensagem, seguida pela filtração e ter seu pH ajustados na fermentação, até o melaço retirado da beterraba tem composição variável, sendo um subproduto da beterraba, contendo de 50% a 55% de açúcares fermentáveis, tendo assim um bom rendimento por tonelada, para a produção de álcool (MARTINS, 2015).
Conclusão 
	Quando comparamos a produção de etanol a partir da beterraba e da cana-de-açúcar, alguns pontos podem ser decisivos, que contribuem para um preço menor. No caso da beterraba além de precisar ser cultivada em ambientes de clima moderado, a beterraba precisa ser replantada todos os anos por sementes, já no caso da cana só precisam ser renovados a cada seis anos, fazendo com que a cana leve uma vantagem considerável sobre o etanol de beterraba. Além disso, a cogeração de energia elétrica usando o bagaço da cana é outro diferencial que deixa a cana de açúcar em destaque, já que a beterraba não gera biomassa para ser queimada em caldeiras. 
REFERÊNCIAS 
CASTRO, H, F. Indústria açucareira; Processos químicos industriais. Faculdade de engenharia química de Lorena. 2001 
Hortas Info. Informações sobre o cultivo de hortas. Disponível em: https://hortas.info/como-plantar-beterraba Acesso em: 06/06/2017
KINBLE, L, B. Sweet smell of success. History of Michigan. Disponível em: http://geo.msu.edu/extra/geogmich/beetindustry.html Acesso em: 06/06/2017
Líder Agronomia. Beterraba açucareira. Disponível em: http://www.lideragronomia.com.br/2012/02/beterraba-acucareira.html Aceso em: 06/06/2017
MANOCHIO, C. Produção de bioetanol de cana-de-açúcar, milho e beterraba: uma comparação dos indicadores tecnológicos, ambientais e econômicos. TCC. Universidade Federal de Alfenas. Poços de Caldas. 2014. 
MARTINS, R, V. Etanol de beterraba. Introciência. Faculdade do Guarujá. Revista científica. 10 ed. 2015. Disponível em: http://uniesp.provisorio.ws/fagu/revista/downloads/edicao102015/Artigo-8.pdf Acesso em: 06/06/2017 
Revista Globo Rural. Colheita da beterraba açucareira na França é totalmente mecanizada. 2011. Disponível em: http://g1.globo.com/economia/agronegocios/noticia/2011/05/colheita-da-beterraba-acucareira-na-franca-e-totalmente-mecanizada.html Acesso em: 06/06/2017
SOUZA, J, S, I. PEIXOTO, A, M. TOLEDO, F, F. Enciclopédia Agrícola Brasileira A-B. Editora USP. p.51. São Paulo. 1995