Feira Cultural Carol 2014

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Centro Educacional do Lago Norte Feira Cultural 2014
A transformação da cana-de-açúcar com foco na destilação da cachaça
Centro Educacional do Lago Norte
Brasília (DF), Agosto de 2014
Se você desenvolve os hábitos do sucesso, você fará do sucesso um hábito.
Michael E. Angier
SUMÁRIO
 Páginas
Introdução____________________________________________04
Metodologia____________________________________________05
Capítulo 01 - Historia _______________________________________________________06
Cana-De-Açúcar________________________________________06
A evolução da Cana-de-açúcar_____________________________07
Capítulo 02 - Utilização da Cana-de-açúcar____________________________________07/08
2.1 Etanol________________________________________________08/09
2.2 Cachaça_____________________________________________09/10
2.3 Melado_________________________________________________10
2.4 Rapadura____________________________________________10/11
2.5 Fazendo o Experimento______________________________ 11/12
Anexos______________________________________________________13/14
Bibliografia ______________________________________________________15
Introdução
Em nosso trabalho abordaremos a história da cana-de-açúcar, importância do etanol nos dias atuais, a produção de álcool, o trabalho infantil em canaviais, o aumento do combustível no Brasil, a exportação do açúcar e o álcool pelo mundo.
Queremos enfatizar como e o processo de destilação da cana -de -açúcar até o consumidor final.
Iremos abordar onde a cana-de-açúcar é utilizada, comentando sobre seus derivados, em laboratório relataremos experimento usando a sua matéria prima, falaremos sobre a cachaça nos dias atuais como vem crescendo os níveis de morte por conta do álcool.
METODOLOGIA
Nossas pesquisas foram feitas através do Google, utilizamos também pessoas que tem conhecimento superior aos nossos, pedimos ajuda na aparelhagem experimental para nossa destilação a UnB.
 
Desenvolvimento
Capítulo 01 - História
Cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar e de origem da espécie Saccharum officinarum asiática, onde era uma planta desde a época dos ancestrais. A cana-de-açúcar por vários experimentos chegou aos dias atuais, pois antes da tecnologia provocava enfermidades.
No Brasil esta planta desembarcou pelas mãos dos portugueses, no início do século XVI. Ela prosperou principalmente no Nordeste deste país.
A cana-de-açúcar é, talvez, o único produto de origem agrícola destinado à alimentação que ao longo dos séculos foi alvo de disputas e conquistas, mobilizando homens e nações. A planta que dá origem ao produto encontrou lugar ideal no Brasil. Durante o Império, o país dependeu basicamente do cultivo da cana e da exportação do açúcar. Calcula-se que naquele período da história, a exportação do açúcar rendeu ao Brasil cinco vezes mais que as divisas proporcionadas por todos os outros produtos agrícolas destinados ao mercado externo.
O Brasil se tornou o maior produtor de açúcar nos séculos XVI e XVII. As principais regiões açucareiras eram a Bahia, Pernambuco, parte do Rio de Janeiro e São Vicente (São Paulo).
Depois de várias dificuldades, após 50 anos, o Brasil passou a monopolizar a produção mundial açúcar. Portugal e Holanda, que comercializavam o produto, tinham uma elevada lucratividade. A Europa enriquecida pelo ouro e prata do Novo Mundo passou a ser grande consumidora de açúcar. As regiões produtoras, especialmente as cidades de Salvador e Olinda prosperaram rapidamente. As refinarias se multiplicavam na Europa, a ponto de Portugal proibir novas centrais de refino em 1559 devido ao grande consumo de lenha e insumos para a clarificação do caldo (clara de ovos, sangue de boi, ossos e gordura de galinha).
A partir do início do século XVIII a produção nas ilhas do Caribe e nas Antilhas cresceu e o Brasil perdeu posições na produção mundial de açúcar.
 
A evolução da cana-de-açúcar
A agricultura brasileira desempenha um importante papel no desenvolvimento do país, gerando emprego, renda e divisas. Nesse contexto está inserida a cana-de-açúcar, matéria-prima para a fabricação do açúcar e do álcool, além de outros subprodutos, tendo nos colocado como líder mundial do setor. A cana-de-açúcar está ligada diretamente à própria história e desenvolvimento do Brasil.
Apesar de, em épocas passadas, os preços internacionais e nacionais terem desestimulado esse setor do agronegócio, e de muitos agricultores terem reduzido o manejo cultural, diminuindo com isso a sua produção, atualmente a taxa interna de retorno tem aumentado significativamente, fazendo com que o setor tenha um novo impulso.
Com a crise do petróleo e a emergência de novas fontes de energia, a cana-de-açúcar ganha destaque dada as possibilidades reais do etanol no mercado de energias renováveis. Nesse sentido, a experiência brasileira é emblemática ao implementar, nos anos 80, o Proálcool, um programa pioneiro de produção de álcool carburante voltado para abastecer a frota automotiva nacional, tanto para adição na gasolina quanto para abastecimento de motores exclusivos a álcool. Uma verdadeira revolução na cadeia produtiva da cana-de-açúcar.
Capítulo 02 - Utilização da Cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar destaca-se como uma planta com elevado potencial para transformar energia solar em energia química, representada principalmente pela sacarose. O elevado teor deste nutriente na planta madura (31% da matéria seca).
Cana uma importante fonte energética para bovinos durante o período seco.
Nela pode ser utilizada como caldo de cana (garapa) feita através da moagem dos colmos da cana. 
O melaço, destinado a alimentação humana (rapadura) e animal (como componente em compostos alimentares).
A cana-de-açúcar, elemento básico para a obtenção, através da fermentação, de vários tipos de álcool, entre eles o etílico ( alcool domestico).
A cana também tem a função de produção, àpos um periodo de fermentação a cachaça. 
O álcool, utilizado como combustível.
Açúcar ( todos os tipos: cristal, refinado, mascavo e etc.)
Estes são os principais produtos do processamento industrial da cana-de-açúcar, no entanto deste processo industrial surgem alguns subprodutos, abaixo alguns deles;
 Bagaço, em grande parte das usinas é utilizado em caldeiras como combustível no lugar do carvão ou diesel.
Torta de filtro, resíduo gerado nos processos de filtragem e classificação do caldo, é rica em minerais e matéria orgânica, e é geralmente utilizada como adubo nas próprias plantações de cana.
Vinhaça, é um subproduto da produção de alcool, também é rica em minerais e é geralmente utilizada como adubo.
Folhas, em propriedades onde a colheita é mecanizada ( não se utiliza a queimada antes da colheita ), reta do processo de colheita um montante de folhas , estas são incorporadas ao solo como fonte de matéria orgânica ou quando em excesso podem ser utilizadas como combustível em caldeiras.
Etanol
A primeira experiência de uso do etanol como combustível no Brasil aconteceu em 1925.Neste ano, um automóvel adaptado para funcionar com álcool etílico hidratado foi intensamente testado. A responsável por esta experiência foi a Estação Experimental de Combustíveis e Minérios (futuro Instituto Nacional de Tecnologia).
Os primeiros usos práticos do etanol deram-se entre meados dos anos 1920 e início dos anos 1930. Mas somente nos anos 1970, com a crise do petróleo, que o Brasil passou a usar maciçamente o etanol como combustível.
O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo, o maior exportador mundial, eé considerado o líder internacional em matéria de biocombustíveis e a primeira economia em ter atingido um uso sustentável dos biocombustíveis. Juntamente, o Brasil e os Estados Unidos lideram a produção do etanol, e foram responsáveis em 2008 por 89% da produção mundial e quase 90% do etanol combustível. Em 2008 a produção brasileira foi de 24,5 bilhões de litros,equivalente ao 37,3% da produção mundial de etanol. A indústria brasileira de etanol tem 30 anos de história e o país usa como insumo agrícola a cana de açucar, além disso, por regulamentação do Governo Federal, toda a gasolina comercializada no país é misturada com 25% de etanol, e desde Julho de 2009 circulam no país mais de 8 milhões de veículos, automóveis e veículos comerciais leves, que podem rodar com 100% de etanol ou qualquer outra combinação de etanol e gasolina, e são chamados popularmente de carros "flex".
No início do século XXI, na certeza de escassez e de crescente elevação no preço dos combustíveis fósseis, priorizam-se os investimentos na produção de etanol dando assim um amplo investimento na pesquisa e criação de novos biocombustiveis. Diante de uma situação nacional antiga e inconstante, justamente causada pelas altas e baixas do petróleo, as grandes montadoras brasileiras aprofundaram-se em pesquisas e, dessa forma, lançaram uma tecnologia revolucionária, os carros para álcool e gasolina.
De 2002 a 2011 não houve quedas na produção do etanol no centro-sul do Brasil.
Em 2012, as exportações de etanol renderam aproximadamente 2,4 milhões de dólares em divisas para o País.
Cachaça
A produção da cachaça (ou aguardente) no Brasil teve início no período colonial e continua até os dias de hoje, artesanal ou industrialmente. A bebida é obtida por meio da destilação do caldo de cana fermentado, contendo 38% a 54% de álcool em volume a 20°C. A cachaça, depois da cerveja, é a bebida alcoólica mais consumida no País, com um consumo de sete litros per capita por ano e, em termos mundiais, constitui a terceira bebida destilada mais consumida no planeta, ficando atrás apenas da vodca e do shoju (bebida destilada coreana). Sua produção é estimada em 1,5 bilhão de litros, o que seria, em princípio, o tamanho do mercado interno, já que as exportações representam aproximadamente 1% da produção. As unidades de produção da cachaça recebem várias denominações, de acordo com a escala de produção e a região produtiva: as cachaças industriais são produzidas em destilarias; as cachaças artesanais nordestinas são produzidas em engenhos, herança do Brasil colonial; e as cachaças artesanais das regiões Sul e Sudeste são produzidas em alambiques em alusão ao equipamento no qual se realiza a destilação.
Melado
O melado é um líquido escuro, espesso e um alimento energético obtido da fervura do caldo de cana até ficar consistente, ao mesmo tempo em que é purificado com a retirada constante da espuma. Conhecido no Nordeste como mel de engenho consiste numa substância que se diferencia do açúcar-mascavo e da rapadura pela concentração. São chamados de “rapadura líquida”, em virtude da semelhança entre os dois produtos, que se estabelece pelos aspectos produtivos, sensoriais, nutricionais e de perfil do consumidor. Tais características favorecem o processamento da rapadura e do melado numa mesma unidade produtiva.
É um produto artesanal e sem aditivos que tem diferentes usos na culinária. Tradicionalmente, pode ser usada sobre mandioca cozida, batata-doce, queijos ou misturado com farinhas. Nos Estados Unidos e na Europa, costuma aparecer como calda para panquecas, pães e bolos. Pode ser combinado com especiarias e/ou frutas. A cozinha cajun, do sul dos Estados Unidos, lança mão dele para assados e molhos para carnes e frutos do mar.
Rapadura
A rapadura é o doce resultante do caldo da cana-de-açúcar concentrado. É um produto integral, sem refino, puro e passível de utilização como açúcar. A rapadura, o açúcar mascavo e o melado são os principais produtos do segmento artesanal do sistema produtivo da cana-de-açúcar. O processamento é realizado principalmente em pequenas propriedades rurais, caracterizadas pelo baixo nível tecnológico e uso intensivo de mão de obra. Há pouca integração com o mercado, de forma que a produção é comercializada em mercados locais e o processamento é simplificado.
Fabricada em pequenos engenhos de açúcar, a rapadura surgiu como uma alternativa para o transporte de açúcar em pequenas quantidades para uso individual. Uma vez que o açúcar granulado umedece e mela facilmente, os tijolos de rapadura são uma solução fácil para viajantes, resistindo durante meses a mudanças atmosféricas.
Fazendo o Experimento de Destilação
Matérias:
Manta elétrica, condensador, mangueira, béquer ou erlenmeyer, balão de destilação, mistura de álcool e água, termômetro. Exemplo de aparelhagem para destilação fracionada: 
 
O funcionamento da aparelhagem para destilação fracionada é o seguinte: Utilizando uma coluna de fracionamento como a da figura acima, é necessário levar alguns fatores em consideração. Nesta aparelhagem só há uma passagem para o vapor passar , quando ele é formado no balão volumétrico , ele passa pelo condensador reto onde é resfriado pela passagem de água corrente que está com temperatura inferior, se condensa transformando em líquido que é recolhido no béquer. Serão montados os equipamentos com o objetivo de compor um sistema de destilação. Em seguida, inicia-se o aquecimento da manta, e deve-se atentar à indicação do termômetro que até 78,85 °C o líquido que deverá estar completamente evaporado é o álcool por ser mais volátil, ou seja, por ter um P.E menor evapora-se mais facilmente do que a água. A partir dessa temperatura o béquer ou deve ser trocado, pois à temperatura de 96 ° C a água entra em ebulição. Portanto as duas misturas homogêneas estarão separadas.
No caso da cana-de-açúcar, como todo esse procedimento de destilação se resultaria na separação de cachaça com água, assim tendo a base da fabricação de água ardente.
Anexos
 Canaviais
 Engenho de Cana-de-açúcar
BIBLIOGRAFIA
01 - http://www.infoescola.com/plantas/cana-de-acuca/
02 - http://www.udop.com.br/index.php?item=noticias&cod=993#nc
03 - http://cpmg-hbr.blogspot.com.br/2010/04/cana-de-acucar-no-periodo-colonial.html
04 - http://www.ebah.com.br/content/ABAAAARdQAC/cultivo-cana-acucar
05 - http://www.cnpgc.embrapa.br/publicacoes/divulga/GCD23.html
06 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Cacha%C3%A7a
07 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Etanol_como_combust%C3%ADvel_no_Brasil#O_.C3.A1lcool_hoje
08 - http://cib.org.br/biotec-de-a-a-z/publicacoes/guia-da-cana-de-acucar/aplicacoes/cachaca/
09 - http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONTAG01_33_711200516717.html
10 - http://www.ifch.unicamp.br/ojs/index.php/ruris/article/viewFile/685/552.