070331 Producao de acucar

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M.T.A.
Produção de Açúcar
1ª parte
Profª Maria Teresa Mendes Ribeiro Borges
Açúcar – Características Intrínsecas 
1 – Natural
É produzido por todas as folhas verdes de vegetais, 
através da fotossíntese (ação da luz solar sobre o CO2
e água, catalisado pela clorofila, dando origem à glicose 
e liberando oxigênio).
Clorofila
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Luz solar
2 – É um carboidrato
Pertence ao grupo dos constituintes imprescindíveis à 
nossa alimentação.
Açúcar – Características Intrínsecas 
3 – É energético
Possui um poder calorífico de aproximadamente 400cal/g.
4 – Aufere textura 
A característica química de poliol permite hidratação 
molecular, higroscopicidade, umectabilidade, volume 
(textura)
5 – Aufere sabor doce
Os adoçantes (substâncias glicídicas bem como os 
edulcorantes), apresentam aspectos importantes quanto 
ao poder calórico, poder adoçante, toxidade entre outros. 
O poder adoçante das diferentes substâncias é obtido 
através da análise sensorial onde a massa em gramas do 
adoçante apresenta mesma sensação de doçura de 1g de 
sacarose.
Doçura Relativa de Açúcares e Edulcorantes e aspectos 
relevantes
Sacarose 1 Natural; glicídio; sabor agradável; diabetes, obesid., cárie
Frutose 1,14 Natural, glicídio; 
Açúcar 
Invertido
0,95 Glicose e frutose; líquido, 
Glicerina 0,75 Não alimento
Manose 0,59 Natural, glicídio;
Sorbitol 0,51 glicídio; açúcar não convencional
Glicose 0,69 Natural, glicídio;
Manitol 0,69 glicídio; açúcar não convencional
Xilose 0,67 Natural, glicídio;
Galactose 0,63 Natural, glicídio;
Maltose 0,40 Natural, glicídio;
Lactose 0,39 Natural, glicídio;
Ciclamato 34 Sintético, sabor residual amargo
Sacarina 300 Sintético
Esteviosídeo 150 Natural, sabor residual característico do composto
Aspartame 160 a 200 Sintético, instável (altas temperaturas gera metanol)
Açúcar – Usos 
1 – Indústria alimentícia
Conservas, panificação, refrigerantes...
2 – Direto à mesa
3 – Indústria química 
Também chamada de sucroquímica onde estão embutidas 
as industrias de fermentação 
• Álcool;
• Dextrana;
• Ácido Cítrico;
• Ácido Fumárico (alimentos e plástico);
3 – Indústria química continuação 
• Sorbitol (hidrogenação) uso como umectante redutor da 
tensão superficial dos líquidos;
• Manitol (alimentos e explosivos) hidrogenase para 
produzir glicerina e glicóis;
• Plástico (esterificação produz diacetato hexaisobutirato, 
que é um plastificante);
• Ácido Levulínico
• Hidroximetil-furfural (solvente);
• Tensoativos – esterificação com 1 ou 2 ácidos graxos 
ou com 6 ou 7 ácidos graxos de óleos secantes (para 
tintas de veículos ou de imprensa);
• Resinas Fenólicas – pó de modelar e adesivos de 
madeira laminada;
• Hidroxi-éteres – platificantes e espumas pláticas.
• Na alimentação animal é usado o melaço.
Açúcar – Características Químicas 
2 – Molécula de Sacarose
O açúcar de mesa é a molécula 
de Sacarose C12H22O11, que se 
recupera da cana-de-açúcar 
com alto grau de pureza, 
99,96%.
1 – Sólido cristalino 
incolor
Sistema monoclínico 
hesfenoidal hemimórfico
Açúcar – Características Químicas 
3- Densidade
1.5879 a 15ºC
4- Ponto Fusão
Sacarose pura 188ºC (impura – 160 à 180ºC)
5 – Altamente Solúvel em água
67,09% à 20oC 
6 – Atividade ótica
Dextrógira em solução
26g em 100 ml de água – [α]D20 = + 66,53º 
7- Ação redutora
Não reduz o íon cobre de soluções alcalinas.
A sacarose pertencem a família dos glicídios. Compostos com cadeias 
carbônicas contendo 3 ou mais átomos de carbono com grupos 
hidroxilas (polióis) fixos a todos os carbonos, menos ao que possui 
um oxigênio na forma de aldeído (aldose) ou na forma de cetona 
(cetose). São então polióis aldeídos ou polióis cetonas de fórmula 
bruta Cn(H2O)n
A sacarose é um dissacarídeo formado por uma unidade de glicose e 
uma de frutose. Sua hidrólise da origem aos dois açúcares que 
apresentam a propriedade química de reduzir o cobre da solução de 
Felling.
Açúcar – Características 
Químicas
Glicose
Monossacarídeo; Aldohexose; Solubilidade em água 49,4% a 
23ºC e 54,6% a 30 ºC; Fórmula C6H12O6; PM = 180,16; 
P.Fusão = 146º C; 
Possui um grupo aldeído livre, oxidável pela ação de cobre ou 
iodo em solução alcalinas.
Da solução de dextrose evaporada cristaliza-se tanto α como β
glicose. As duas formas estão em equilíbrio em solução à 
temperaturas inferiores à 50 ºC.
As formas α e β são interconversíveis e por isso sua solução 
apresenta o fenômeno de mutarrotação.
- A solução da α-D-glicose possui rotação específica de [α]D20 + 112,2º 
- A solução da β-D-glicose possui rotação especifica de [α]D20 = +18,7º
Quando se estabelece um equilíbrio com cerca de 40% da 
forma α e 60% da forma β, a rotação é de [α]D20 + 52,7. Este 
é o valor que se usa para a determinação deste açúcar em 
sacarimetria.
Frutose. 
Monossacarídeo; Cetohexose (com oxigênio fixado no 
carbono 2 em lugar do carbono 1).; Solubilidade em água 
78,9% à 20ºC; Fórmula C6H12O6; PM = 180,16; P. Fusão = 
102 a 104ºC; 
Configuração = Forma D; Cristalização mais difícil que da 
glicose.
A mutarrotação em solução aquosa é mais complexa que no 
caso da glicose.
O equilíbrio se estabelece entre as estruturas anelares 
furanosica e piranosica e também entre suas formas α e β .
A levorrotação inicialmente elevada de [α]D20 – 132,2º diminui 
à [α]D20 – 92,4ºC sendo este o valor que se usa na 
sacarimetria.
Atividade levógira e ação redutora (mais lenta que a glicose)
A condensação de açúcares simples leva à produção de 
dissacarídeos, trissacarídeos, oligossacarídeos e 
polissacarídeos.
Monossacarídeos - São glicídios que não podem ser 
quebrados em açúcares menores. Ou seja, não podem ser 
hidrolisados. Exemplos: Glicose, Frutose, Manose, Galactose.
Dissacarídeos - São açúcares formados por dois 
monossacarídeos. Exemplos: Sacarose, Rafinose, Lactose.
Oligossacarídeos - São carboidratos com número pequeno de 
monossacarídeos variando de 4 a 10 unidades de açúcar.
Polissacarídeos - São carboidratos formados por mais de 10 
unidades de monossacarídeos. Exemplo: Amido(maisena), 
Celulose (algodão), Dextrana.
Açúcar – Classificação dos Glicídios (carboidratos)
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Brix - Teor de sólidos solúveis do caldo. É a quantidade em 
gramas de sólidos totais dissolvidos em 100g de solução.
15 Brix significam 15g de sólidos totais dissolvidos em 100g 
de solução (caldo)
Princípios e Instrumentos de medida 
A densidade da água pura é igual à 1. Ao serem 
adicionados sólidos que sejam capazes de se dissolver em 
água eles modificam as propriedades da água como, 
densidade, índice de refração entre outras. Estas duas 
propriedades são muito usadas para correlacionar com a 
quantidade de sólidos contidos na água.
Densimetria
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Pol 
A luz comum vibra em vários planos. É possível com 
instrumentação adequada selecionar somente um plano de 
vibração da luz. Quando se faz isso, polariza-se a luz.
Substâncias oticamente ativas são capazes de girar o plano 
da luz polarizada. Sacarose, glicose, frutose mostram esta 
característica quando em solução são colocadas no 
caminho de uma luz polarizada. 
A configuração dos grupos hidroxila e dos átomos de 
hidrogênio determinam a propriedade do açúcar de causar 
a rotação do plano da luz polarizada. 
Teor de sacarose presentes na solução. 19 oS de Pol no caldo 
é equivalente à 19 gramas de sacarose em 100ml de caldo.
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Pol 
Escala sacarimétrica
Em 1986, em função de estudos alemães (I. Braunschweig),foi 
modificada a Escala Sacarimétrica Internacional, entrando 
em vigor em 1988.
A definiçãode solução normal de açúcar não foi modificada 
continuando a ser, em termos práticos, 26,000g de sacarose 
pesadas ao ar e diluídas em 100,00cm3 à 20 oC.
O ponto 100oS da Escala Sacarimétrica Internacional, é 
representado pela rotação ótica da solução normal de 
açúcar, a um comprimento de onda no vácuo, da linha verde 
do isótopo de mercúrio 198Hg (λ=546,2271nm), medidos a 
20,000oC, num tubo polarimétrico de 200,000mm.
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Pol 
Escala sacarimétrica
Pela escala “sugar”(o S), o valor dessa rotação é de 40,7650o e 
pela escala “zúcar” (o Z) o valor é de 40,777+ 0,001o nas 
mesmas condições. 
As escalas dos sacarímetros existentes, quando calibradas em 
graus S fornecem uma leitura elevada em relação aos que 
adotaram os graus Z. 
A daquela data os valores em oS da antiga escala para ser 
convertidos em oZ
Para isso ou calibrar a placa de quartzo, ou comprar outra placa
de quartzo e calibrar o equipamento em o Z. Ou multiplicar o 
valor obtido em oS pelo fator 0,99971 que reduzirá o valor em 
0,029%.
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Pol 
A determinação da polarização de uma solução é o método 
mais difundido para quantificar sacarose em produtos do 
setor sucroalcooleiro. 
O Método Polarimétrico descrito em AOAC (Método oficial 
925.46) e o Método GS1/2/3-1 de 2005 (Método oficial da 
ICUMSA) descrevem os procedimentos oficiais da ICUMSA 
“Comissão Internacional de Uniformização de Métodos de 
Análise de Açúcar”, tanto para obtenção do teor de sacarose 
em Açúcares como em Caldos e Xaropes por polarização.
A rotação ótica é a soma algébrica dos efeitos, 
predominantemente da sacarose contida na amostra, 
modificada pela presença de outros constituintes oticamente 
ativos e pelo procedimento de clarificação.
Observações e cuidados
De maneira geral todas as polarizações devem ser feitas a 
20ºC. Usar banho termostatizado.
Antes e depois de uma série de leituras, calibrar o 
equipamento usando o padrão de quartzo. 
Usar balanças calibradas para preparo de soluções e balões 
volumétricos calibrados. 
Observar tubos polarimétricos e janelas.
Ser critico, fazer no mínimo 2 leituras. Não rejeitar “à priori”
nenhuma leitura. 
Diferentes pontos da escala como 20º, 50º, 80º e 100ºZ devem 
ser testados de acordo com as amostras, utilizando-se 
padrões de quartzo.
Observações e cuidados
Para diluição das amostras usar o peso normal (26 + 0,002g) 
em 100mL, um múltiplo ou submúltiplo para um volume 
correspondente. Completar o balão criteriosamente 
(menisco, temperatura, gargalo).
Se for necessário, adicionar uma quantia mínima de 
clarificante seco, agitar até dissolver, filtrar a solução 
clarificada rapidamente em filtro seco. Cobrir o filtro, rejeitar 
o os primeiros 25mL. Nunca retornar a solução ou parte 
dela. Se o filtrado continuar turvo, reiniciar a determinação.
Determinar a polarização em tubo de 200mm ou 100mm, 
conforme a necessidade da amostra e multiplicar ou dividir 
por 2 conforme o caso.
Usar somente os clarificantes e agentes descolorantes
permitidos.
Mutarrotação
Quando cristais de D-(+)-glucose (PF-146ºC), são 
dissolvidos em água, a rotação específica cai gradualmente 
de 112º, iniciais, para 52,7º. Por outro lado quando cristais 
de D-(+)-glucose (PF-150ºC), são dissolvido em água a 
rotação específica gradualmente aumenta de +19º, iniciais, 
para 52,7º. A forma com a mais alta rotação específica é 
chamada α-D-(+)-glicose, e a com menor rotação de β-D-
(+)-glicose. A mudança na rotação de cada um dos 
equilíbrios é chamada mutarrotação.
Produtos como méis, açúcar líquido invertido, xarope de 
glicose, que contém glicose e outros açúcares redutores na 
forma cristalina ou soluções de alta densidade, podem 
apresentar mutarrotação sob condições prevalecentes 
durante a análise. Nestes casos realiza-se a determinação 
somente à rotação constante. 
Cinzas
Cinzas, por definição é o resíduo obtido após a calcinação 
de um material. A calcinação ou queima, transforma a 
matéria orgânica presente em CO2 e água que são 
eliminados por evaporação, restando somente seus 
componentes minerais sob a forma de óxidos ou sais.
O teor de cinzas é uma medida do total de componentes 
minerais solúveis que contém uma amostra e é um 
excelente critério para determinar sua qualidade neste 
aspecto. É utilizado no mundo inteiro como um dos 
principais indicadores para classificação do açúcar. 
Cinzas = resíduo da calcinação da amostra em gramas por 
100g de amostra.
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Cinzas
Cinzas sulfatadas
Para maior precisão dos resultados, a amostra pode 
receber uma adição de ácido sulfúrico antes da 
calcinação, A análise é realizada pela dupla calcinação 
da amostra, sendo a primeira a 550oC e a segunda a 
650oC, com adição de ácido sulfúrico o que transforma 
todos os cátions presentes em sulfatos pouco voláteis e o 
resultado recebe o nome de cinzas sulfatadas.
A determinação do teor de cinzas por calcinação é uma 
análise demorada e que exige experiência do analista 
para ser precisa.
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
Cinzas condutimétricas
Existe uma grande correlação entre o teor de cinzas de 
uma amostra e a condutividade de sua solução aquosa. 
Por isso uma boa medida do teor de inorgânicos de uma 
amostra é a medida da condutividade de sua solução.
Método1 (alto teor de cinzas) - 5g/100 mL
Dissolver 5 g da amostra em água completando 100 mL de 
solução. Ler a condutância da solução (Cs) e da água de 
dissolução (Ca), tudo a 20ºC, calculando o resultado:
%Cinzas = 18 x 10-4 x q x (Cs-0,9Ca)
Método 2 (baixo teor de cinzas) - 28 g/100g
Dissolver 28 g da amostra em água completando 100 g de 
solução (31,3 g em 100 mL de solução). Ler a condutância 
da solução (Cs) e da água de dissolução (Ca), tudo a 
20ºC, calculando o resultado:
%Cinzas = 6 x 10-4 x q x (Cs-0,35Ca)
Medidas Importantes do Setor 
Sucroalcooreiro
AR 
Teor de açúcares redutores 
Alguns açúcares como a glicose e a frutose possuem a 
propriedade química de reduzir o cobre de uma solução 
chamada Licor de Fehling.
O cobre II passa a cobre I (se reduz) quando em solução 
básica e na presença de açúcares redutores e de calor.
A sacarose não apresenta essa propriedade, no entanto 
como já foi visto a sacarose pode ser hidrolisada produzindo 
estes 2 açúcares.
AR Aspectos importantes
Açucares redutores são basicamente glicose e frutose 
presentes na amostra oriundos ou não da hidrólise da 
sacarose. No entanto nos materiais em processo 
existem outros redutores que não são açúcares.
A quantificação dos açúcares redutores é de grande 
interesse. Os principais métodos utilizados baseam-se
em reações de oxi-redução, complexação, colorimetria e 
cromatografia.
As reações típicas dos aldeídos (glicose), e cetonas 
(frutose), ou seja a redução dos reagentes de Tollens e 
Fehling, devem-se, à existência de uma pequena 
quantidade de compostos de cadeia aberta, que é 
reposta rapidamente quando o composto é consumido.
Os método de Somogyi-Nelson e ADNS são muito utilizados para 
determinação de açúcares redutores em fermentação alcoólica. Já o 
método de Fehling é mais utilizado para determinação de açúcares
redutores na industria do açúcar. Somogyi-Nelson e Fehling são 
baseados na oxidação dos açúcares pelo cobre (II) complexado com 
tartarato, sendo que no método de Somogyi-Nelson a detecção é 
colorimétrica e no de Fehling por titulação utilizando indicador. 
Os métodos oficiais de determinação de açúcares redutores são os
oxiredutimetricos, que baseiam-se na propriedade que substâncias 
contendo o grupamento aldeídico e cetônico livres apresentam de 
reduzir o cobre das soluções cúprico-alcalinas, do estado cúpricopara 
o cuproso.
Outros métodos de determinação de AR podem ser gravimétricos, 
volumétricos, colorimétricos, enzimáticos e cromatográficos. O método 
gravimétrico determina o cobre precipitado em uma quantidade fixa de 
uma solução de açúcar. Já com os métodos volumétricos ocorre o 
contrário, determinam-se o volume da solução de açúcar a analisar, 
necessária para precipitar todo o cobre de uma quantidade conhecida 
de solução de Soxhlet.
Os métodos volumétricos, a partir do desenvolvimento do método de Lane
& Eynon mostrou ser tão bons quanto os cromatográficos, 
demonstrando grande sensibilidade, precisão e rapidez. O método de 
Lane & Eynon tem sido adotado por vários órgãos como, ISSCT, 
AOAC, ICUMSA as vezes com pequenas alterações como é o caso da 
análise em açúcares com quantidades muito pequenas de AR.
O método gravimétrico de Munson & Walker não exige aferição da solução 
de cobre, da solução de açúcar nem requer determinação do ponto 
final da reação. Este método é vantajoso quando é necessário maior 
precisão e poucas análises sendo de grande valia para trabalhos de 
pesquisa ou para comprovação de outros métodos. 
Deve-se preferir o método volumétrico, quando se exige rapidez, como é o 
caso das análises de rotina, de caldo, açúcares e outros materiais. A 
precisão deste método é maior em soluções que contenham pouca 
quantidade de redutores e onde o ponto final de viragem é fácil de ser 
observado.
Princípio do método mais usual 
O cobre na presença de sais de ácidos orgânicos como, 
ácido citrico, tartárico e outros, dão formação a um sal 
complexo. No método de Lane & Eynon, utiliza-se da 
solução de sulfato de cobre (solução A) e solução de 
tartarato duplo de sódio e potássio (sal de Rochelle) e 
hidróxido de sódio (solução B). 
A solução de Fehling modificação de Soxhlet, é obtida pela 
mistura em parte iguais das soluções A e B, resultando 
disso, a formação do sal complexo de cupritartarato, 
onde o cobre acha-se na forma cúprica (Cu+2).
Reação I
Tratando-se esta solução com uma aldose ou uma cetose o cobre se 
reduz, oxidando os açúcares. Esta reação de oxidação possui intensidade 
muito variável. Supondo-se uma aldose, portanto, um monossacarídeo, de 
sua oxidação resultará o ácido glucônico.
Reação II
Cupri-
tartarato
Aldose Ácido glucônico
Ocorre que
2(molg) de CuSO4 equivalem a 1(molg) de CH2OH-(CHOH)4-CHO
Para um grau mais forte de oxidação, a aldose passará a 
ácido sacárico e a equivalência entre o cobre e o açúcar 
passará a ser 6 (molg) para 1.
Supondo-se ser uma cetose (CH2OH-(CHOH)3-CO-CH2OH) a 
equivalência entre o cobre e o açúcar passará a ser de 
12:1.
Existe portanto uma diferença de equivalência entre o cobre 
presente na reação e o tipo de açúcar envolvido, além do 
grau de oxidação (tempo, concentração e temperatura), 
sendo o poder redutor em relação ao cobre, variável. 
Por esse motivo as condições de reação devem ser sempre 
bem controladas, seja qual for o método utilizado. 
Método cromatográfico
Fornece cada componente. Bom para identificação 
exatamente dos infermentescíveis No entanto é mais caro.
Método enzimático
Método colorimétrico. Também e bom para quantificar os 
açúcares específicos. No entanto é necessário vários 
cuidados com as enzimas. 
pH e Acidez pH
É uma medida da atividade de 
íons H+
pH = -log [H+]
Fornece uma noção da acidez 
já que os ácidos do caldo e 
do material em processo são 
ácidos fracos e portanto 
pouco dissociados.
Pode fornecer também uma 
noção do estádio de 
maturação da cana ou da 
deterioração do caldo. 
M.T.A.
Produção de Açúcar
2ª parte
Profª Maria Teresa Mendes Ribeiro Borges
Composição Cana e Caldo.
A quantide e o tipo de impurezas presentes na 
matéria-prima tem influencia sobre diversos 
parâmetros da composição do caldo como 
Brix, Pol, Açúcares redutores, e cinzas.
O conhecimento da composição do caldo, a 
compreensão de suas propriedades químicas 
e das reações de seus componentes são 
essenciais para o controle e melhoramento 
efetivo dos processos de extração e 
recuperação do açúcar da cana.
Composição Cana e Caldo.
Podemos dividir os componentes do caldo como sendo:
- Os originários da cana, componentes endógenos;
- Os incorporados ao caldo, componentes exógenos.
Os compostos exógenos são introduzidos através das 
operações / manipulações que a cana sofre durante e após 
a colheita.
Componente % Cana
Água
Sólidos totais
Fibras
Sólidos Solúveis
73 – 76 
24 – 27
11 – 16
10 – 16
Composição solúvel do caldo
Componente % caldo (base seca)
Açúcares
Sacarose
Glicose
Frutose
Sais
De Ácidos Inorgânicos
De Ácidos Orgânicos
Ácidos Orgânicos Livres
Ácidos Carboxílicos
Aminoácidos
Polifenóis
(75 – 92)
78 – 98
2 – 4
2 – 4
(3,0 – 7,5)
1,5 – 4,5
1,0 – 3,0
(0,5 – 2,5)
0,1 – 0,5
0,5 – 2,0
Composição coloidal do caldo
Obs: A composição qualitativa e quantitativa depende de: 
variedade, solo, clima, sanidade, estádio de maturação, 
florescimento, adubação, queima, intensidade de desponte, 
se cana picada ou inteira, tempo decorrido entre a colheita 
e processamento. 
De há muito tempo observa-se a dificuldade em se fechar o 
balanço dos constituintes presentes no caldo.
Não Açúcares Orgânicos
Proteína
Amido
Gomas
Ceras, Graxas e Fosfatídios
Não Açúcares não identificados
% (base seca)
0,5 – 0,6
0,0001 – 0,050
0,30 – 0,60
0,05 – 0,15
3,0 – 5,0
Ácidos Orgânicos / sais de ácidos 
Ácidos Carboxílicos (A.C.) - Cerca de 3,0% com 
predominância para o ácido aconítico. São endógenos e 
diminuem com a maturação
Aconítico 1,00 – 2,06
Cítrico 0,12 – 0,30 
Málico 0,03 – 0,25
Oxálico 0,02 – 0,16
Glicólico Traços – 0,13
Succínico Traços – 0,05
Fumárico Traços – 0,04
% Ácidos Carboxílicos no Caldo (base seca)
Reação de Inversão
É a hidrólise da sacarose que ocorre com muita facilidade em 
soluções ácidas e à altas temperaturas.
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Sacarose + água (meio ácido) Glicose + Frutose
A hidrolise recebe o nome de inversão pois produz uma 
inversão no resultado da rotação da luz polarizada.
Obs.1: Reação de inversão significa perda de sacarose.
Obs.2: A inversão produz quantidades iguais de glicose e 
frutose, no entanto a glicose sofre destruição mais rapidamente 
que a frutose
[α]D20 + 66,53º [α]D20 + 52,7º [α]D20 + 92,4ºC
Inversão
Os aspectos relevantes da presença de ácidos orgânicos no 
caldo estão relacionados, além da reação de inversão, com o 
tamponamento do caldo e a formação de incrustações, 
Compostos Nitrogenados na cana
Pontas - 7,2 %
Folhas - centro das atividades 
celulares. Alta concentração de 
enzimas. 0,8% em base seca ou 
0,32% em base úmida. Depende 
da fase de crescimento e 
adubação (alta concentração de 
aminoácidos na folha se 
adubação intermitente
Colmos - 0,084 % base seca 
0,022 % material fresco. 
Maior concentração de 
albuminóides nos internódios
Raizes - 0,4 % base 
seca e 0,7 % no havaí
Caldo da moenda - 0,018 à 
0,06 g/100 mL
Funções - atividade biológicas 
afetam clarificação , rendimento 
etc.
N na cana 0,015 
a 0,060%
Compostos nitrogenados
São principalmente, aminoácidos, amidas, albuminódes e 
nitratos com funções e atividades biológicas e estão 
presentes em pequenas quantidades 
Os aminoácidos (A.A.) são principalmente aspargina e 
glutamina. 
Aspártico 0,30 – 1,36
Glutâmico 0,07 – 0,38
Alanina 0,01 – 0,18
Valina Traços – 0,07
Treonina Traços – 0,04
Glicina Traços – 0,03
Outros (leucina, lisina, serina, arginina, 
fenilalanina, tirosina, histidina, prolina.)
Traços 
% Aminoácidos (base seca)
Aminoácidos no caldo
μM / 10 mL de caldoCana madura Cana verde
 %
do total de aa
 %
do total de aa
Ác. aspártico 13,6 30,2 16,0 14,8
Ác. glutamico 12,0 22,1 6,0 5,3
Aspargina traços 46 44,6
Alanina 16,5 25,0 29 27,7
Valina + ác. γ-amin.but. 2,5 4,6 8 7,6
Leucina 9,8 18,1 traços
Aminoácidos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 2 3 4 5 6 7
9 meses
10 meses
11 meses
13 meses
seção
mM AA/L
c
Compostos nitrogenados
a) glicina b) tirosina c) leucina d) ácido glutâmico e) serina
Proteínas - Colóide (área superficial é muito grande). Complexo -
proteína polissacarídeo - fator importante na formação de flocos 
ácidos e flocos alcoólicos em bebidas. Alguns autores acreditam 
que não deva existir proteína nos açúcares - evidências - legações 
protéicas no mecanismo de formação de floco ácido em bebidas.
Proteína
s
Nucleoproteínas endógenas e exógenas, estão relacionadas à 
fisiologia e doenças. Ex. vírus do mosaico é nucleoproteína e usa 
nucleoproteína para se reproduzir. Variedades melhoradas 
resistentes a mosaico pode ter tipo e quantidade de aminoácidos 
diferenciados para torná-la resistente ao mosaico.
Enzimas - Proteína das folhas, enzimas que estão envolvidas na 
fotossíntese e desenvolvimento da planta. Lacase, fenoloxidase, 
peroxidase, tirosinase já foram encontradas em caldos.
Fatores que influenciam o teor de proteínas na cana. Adubação 
mineral ou orgânica; quantidade de adubação (1X, 2X); fase do 
crescimento; Estress (aumento do numero de nós); seca; geada.
As proteínas (aspargina e glutamina) se decompõe formando 
aminoácidos e amônia. Daí a alcalinidade das águas de 
condensação dos evaporadores.
As reações de Maillard também são conhecida como 
reações de escurecimento não enzimático.
Ocorre entre os açúcares redutores e os constituintes 
amínicos
T, [ ], pH,
Aminoácidos + AR Melanoidinas
cor escura
absorvem a
420 nm
Maillard – Facilitadores
• pH (6 - 9),
• Concentrações aminoácidos
• Concentração de açúcares redutores
• Temperaturas altas
Reação de Maillard
Gomas
As gomas do caldo podem ser solúveis e insolúveis
Amido
Polímero de glicose (polissacarídeo), de alto peso 
molecular, sua fórmula empírica é (C6H10O5)n onde 
n varia entre 300 e 400 unidades, podendo chegar 
até em 100.000 unidades de glicose em cadeias 
ramificadas. É um composto natural presente em 
inúmeros vegetais.
Na cana se encontra em maior quantidade nos 
internódios.
Sua presença é muito importante na fabricação do 
açúcar em função da dificuldade e deformações 
que causa na cristalização da sacarose.
Gomas
O amido compõe as gomas presentes na caldo mas 
é interessante determinar separadamente o 
amido das gomas e demais polissacarídeos do 
caldo já que este é uma propriedade varietal. 
As canas apresentam valores de amido que variam 
de 0,003 à 0,063 % e que podem estar presentes 
no açúcar final em concentrações que variam de 
0,012 à 0,025%
Pectina quando presente encontra-se em pequena 
quantidade e é facilmente removida na operação 
de clarificação com cal.
Amido - ligações α-1,4 
ramificações α-1,6
Dextrana - ligações α-1,6
ramificações α-1,3
Ações 
?Clarificação (aumento na viscosidade prejudicial à decantação e 
filtração)
?Cozimento (aumento no tempo), 
?Cristalização (deformação, velocidade de crescimento, pureza, 
filtração, umidade.)
?Exaustibilidade do melaço (mel com alta pureza)
Dextrana
Tem origem no campo (leuconostoc do solo) e proliferação na industria 
Atua por penetração no colmo através de fissuras na casca e se 
propaga, transformando a glicose em polímero de alto peso 
molecular.
Modifica a pol dos fluidos industriais induzindo a erros nos balanços de 
massa,
Aumenta a viscosidade dos líquidos, diminuindo as velocidades de
decantação, cristalização e centrifugação
Provoca deformações cristalográficas
Prejudica a qualidade de bebidas, balas, etc...
Importadores de demerara especificam 250ppm, alguns fabricantes de 
bala especificam 60 ppm e os fabricantes de refrigerantes 
especificam ausente pelo teste alcoólico.
Avaliação quimica - (Haze e Roberts).
Haze: Método turbidimétrico recomendado pela ICUMSA. Fornece 
uma boa estimativa mas não registra dextranas de baixo peso 
molecular (<30000 Daltons).
Roberts: Método específico recomendado pela AOAC. Trabalhoso e 
superestima os resultados.
Clasificação dos Açúcares no 
Recebimento pela Coca-cola
 Classe A Classe B Classe C 
Pureza (°S a 20 °C): ≥ 99,8% ≥ 99,6% ≥ 99,3%
Cor (ICUMSA): 50 – 150 150 – 380 380 – 760
Umidade (% p/p): ≤ 0,04% ≤ 0,06% ≤ 0,06%
Cinzas (condutividade): ≤ 0,05% ≤ 0,07% ≤ 0,10%
Flocos (teste alcóolico): Ausente Leve Leve
Sulfito (mg/kg): ≤ 10 ≤ 15 ≤ 20
Pontos pretos (N° / 100g): ≤ 7 ≤ 10 ≤ 15
Partículas magnetizáveis (mg/kg): ≤ 3 ≤ 5 ≤ 10
Resíduo insolúvel (escala 1-10): ≤ 5 ≤ 7 ≤ 9
Turbidez (Unidades de Turbidez): ≤50 U.T. ≤100 U.T. >100 U.T.
Lipídios – a cana apresenta matéria graxa e ceras. Estas 
últimas possuem interesse comercial por ser constituída 
de aldeído de cadeia longa. A literatura cita que os 2 
principais constituintes são a lecitina e uma etanolamina
fosfatídica.
Pigmentos e polifenóis – como todas as plantas 
a cana contém polifenóis, clorofila, e outros pigmentos 
como carotenóides e antocianinas, que são em sua 
maioria eliminados na clarificação.
Outros compostos orgânicos
Polifenóis
Reação de escurecimento enzimático
A formação de cor ocorre no processamento desde a 
extração do caldo até a cristalização sendo uma 
competição entre os 4 mecanismos de formação de cor.
O escurecimento enzimático esta relacionado com duas 
espécies químicas os fenólicos, e as enzimas 
fenoloxidases (polyfenoloxidase – PPO e a peroxidase –
POD).
Os metais em especial o ferro são catalizadores desta reação 
enzimática.
A reação causa a oxidação de um grande número de 
estruturas aromáticas, utilizando peróxido de hidrogênio 
como aceptor de elétrons e causando mudanças 
indesejáveis no flavor, textura e coloração.
Polifenóis
Reação de escurecimento enzimático
O método comumente utilizado no controle do 
escurecimento oxidativo corresponde à:
- tratamento térmico – desnaturação da enzimas e
- adição de agentes redutores –
O ácido ascórbico consiste num agente potencial na 
prevenção do escurecimento oxidativo, promovendo a 
redução do pH e exercendo função de agente redutor. 
O SO2 agente redutor importante no processamento do 
caldo para produção de açúcar.
Compostos inorgânicos do caldo
Os Sais Minerais
A análise de caldos tem mostrado que o valor das cinzas 
condutimétricas variam entre 1 e 5 %
Alguns compostos minerais do caldo são responsáveis por 
reações de precipitação importantes no processo.
São impurezas que ajudam a eliminar impurezas (assunto 
da próxima aula.
Cálcio
Magnésio
Sulfato
Fosfato
% média de sais minerais e cinzas sulfatadas para caldos 
(Extração 1º terno 65 a 70%)
Componente %
Potássio (K2O) 0,8 – 2,5
Cálcio (CaO) 0,08 – 0,3
Magnésio (MgO) 0,1 – 0,3
Sódio (Na2O) 0,3 – 0,6
Sulfato (SO3) 0,1 – 0,6
Cloreto (Cl-) 0,31
Silício (SiO2) 0,016
Fosfato (P2O5) 0,001 – 0,05
Ferro (Fe2O3) 0,003 – 0,01
Cinzas Sulfatadas 2,5
Sais Equivalentes 3,4
	M.T.A.
	Açúcar – Características Intrínsecas 
	Açúcar – Características Intrínsecas 
	Açúcar – Usos 
	Açúcar – Características Químicas 
	Açúcar – Características Químicas 
	Açúcar – Características Químicas 
	Açúcar – Classificação dos Glicídios (carboidratos)
	Medidas Importantes do Setor Sucroalcooreiro 
	Densimetria
	Medidas Importantes do Setor Sucroalcooreiro 
	Medidas Importantesdo Setor Sucroalcooreiro 
	Medidas Importantes do Setor Sucroalcooreiro 
	Medidas Importantes do Setor Sucroalcooreiro 
	Medidas Importantes do Setor Sucroalcooreiro 
	pH e Acidez
	M.T.A.
	Composição Cana e Caldo.
	Composição Cana e Caldo.
	Ácidos Orgânicos / sais de ácidos 
	Reação de Inversão
	Inversão
	Compostos Nitrogenados na cana
	Aminoácidos no caldo 
	Aminoácidos
	Compostos nitrogenados
	Proteínas
	Reação de Maillard
	Gomas 
	Gomas 
	Clasificação dos Açúcares no Recebimento pela Coca-cola
	Outros compostos orgânicos
	Polifenóis
	Polifenóis
	Compostos inorgânicos do caldo�Os Sais Minerais
	% média de sais minerais e cinzas sulfatadas para caldos �(Extração 1º terno 65 a 70%)