Capítulo I INTRODUÇÃO 01 B

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PRODUÇÃO DE AÇÚCAR E ÁLCOOL
Matérias primas, processo, produtos e aspectos econômicos
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Matéria prima
Cana-de-Açucar
Área
	- 4,5 milhões de hectares (19% território do Reino Unido)
Energia
	- natural, limpa e renovável
	- alimenta 307 centrais energéticas
	- gera açucar, álcool anidro e álcool hidratado
	- 1 tonelada equivale a 1,2 barril de petróleo
	- pode ser colhida até 5 vezes
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Matéria prima
Produção
Maiores produtores
	- Brasil, Índia, Austrália
Produção Brasileira 
	- 400 milhões de toneladas (2007)
		- 55% vira álcool
		- 45% vira açúcar
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Matéria prima
Vantagens
Cultura de baixo risco
Estabilidade em preço e produtividade
Sensível a investimentos tecnológicos
Centro-Sul responsável por 85% da produção nacional
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Matéria prima
Variações de Preço
Qualidade da matéria-prima
	- Pureza
	- Teor de fibra
Mix de produção
	- Açúcar ou Álcool
Preços dos produtos finais
	- Repassados a Cana-de-Açúcar
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Matéria prima
Tendências
Colheita sem queima
	- Proibição gradativa da queimada
	- Ausência concreta de vantagens econômicas
Colheita mecanizada
	- Declividades na região
	- Falta de assistência técnica local
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PROCESSO INDUSTRIAL
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ANÁLISE ECONÔMICA
Os
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Alimentação e lavagem da cana 
Mesa alimentadora 
Lavagem com água 
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Preparo da cana 
Jogos de facas
Desfibrador
Índice de preparo: relação entre o açúcar das células que foram rompidas pelo desfibrador e o açúcar da cana 
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Alimentação das moendas 
Esteira metálica 
Espalhador de cana 
Correia transportadora 
Eletroímã 
Chute de Donnelly
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Moagem
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Embebição 
Simples, composta e com recirculação 
Composta: adição de água entre os dois últimos ternos e retorno do caldo extraído 
Filtração - Bagacilho
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Geração de energia 
Bagaço – Caldeiras
Vapor superaquecido: 18 a 21kgf/cm2 
Turbinas – equipamentos e gerador 
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Tratamento primário do caldo 
Impurezas insolúveis 
Separação Física
Cush-cush
Peneiras
Separador de areia
Hidrociclone.
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Quantificação do caldo
Controle químico do processo 
Medidores de vazão 
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Tratamento químico do caldo
Impurezas menores: solúveis, coloidais ou insolúveis 
Coagulação, floculação e precipitação
Sedimentação 
Correção do pH: evitar inversão da sacarose
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Sulfitação 
Branqueamento - Açúcar
Absorção do SO2 gasoso pelo caldo 
Coagular colóides solúveis 
Diminuir a viscosidade do caldo facilitando as operações de evaporação e cozimento. 
Produção de SO2 na usina	
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Sulfitação
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Calagem 
Neutralização do caldo – Ca(OH)2 
Eliminação de corantes do caldo, neutralização de ácidos orgânicos e formação de sulfito e fosfato de cálcio
Tanques em linha
CaO + H2O →Ca(OH)2 
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Aquecimento 
Trocadores de calor casco e tubo 
Acelerar e facilitar o tratamento químico e a degasagem do caldo 
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Sedimentação
Decantador 
Caldo decantado é retirado da parte superior 
Lodo é enviado ao setor de filtração para recuperação do açúcar 
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Filtração
Filtros rotativos
Adição de Bagacilho
Caldo retorna ao processo
Torta - Adubo
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Evaporação 
Caixas ligadas em série, de maneira que o caldo passa por uma concentração progressiva da primeira à última. 
Injeção de vapor
Sistema de vácuo
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Cristalização do açúcar 
Precipitação da sacarose dissolvida na água
Cozimento 
Cristalização por resfriamento 
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Cozimento 
Cozedores ou tachos 
Semelhantes às caixas dos evaporadores 
Individualmente
Sob vácuo
De forma descontínua 
Massa cozida 
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Cristalização por resfriamento 
Cristalizadores 
Tanques em forma de U, dotados de agitadores 
Deposição da sacarose nos cristais existentes 
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Centrifugação do açúcar 
 cesto perfurado, fixado a um eixo e acionado por um motor que o gira a alta velocidade 
Ficam retidos somente os cristais de sacarose 
Lavagem com água e vapor 
Mel – Cozedores – Produção Álcool
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Secagem 
Tambor metálico através do qual passa, em contracorrente, um fluxo de ar succionado por um exaustor 
Lavagem do ar – recuperar açúcar
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Ensaque, pesagem e armazenamento do açúcar
Moega com fundo afunilado 
Diretamente no saco localizado em cima de uma balança 
Máquinas de costura industriais 
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Açúcar
Produtos da Indústria Açucareira
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Açúcar - Produtos
Açúcar Cristal
Açúcar Refinado Líquido
Açúcar Refinado Granulado
Açúcar Refinado Invertido
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Açúcar Cristal
Obtido diretamente da cana de açúcar, na forma cristalizada, após clarificação e tratamento fisico-químico do caldo.
Utilizado, principalmente, como adoçante pela indústria alimentícia (bebidas, balas, chocolates, etc)
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Validade: 24 meses
Menor custo de aquisição em relação aos demais tipos de açúcar.
Embalagens: Saco de propileno (50kg)
 Contentores plásitcos (1200kg)
 A granel
Açúcar Cristal
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Açúcar Refinado Líquido
Solução aquosa de elevada pureza, obtida por dissolução, clarificação e filtração do açúcar cristal.
Aplicação industrial, em setores que necessitam de açúcar na forma líquida (alimentícia e farmacêutica).
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Validade: 15 dias
Reduz o volume de efluentes industriais
Reduz área de estocagem
Otimiza controle e elimina Op. Unitárias do processo
Garante padronização de amostragem
Armazenagem em tanques de padrão alimentício, devidade higienizados e esterelizados.
Açúcar Refinado Líquido
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Açúcar Refinado Granulado
Açúcar de elevada pureza obtido por dissolução, purificação e recristalização de açúcar cristal.
Apresenta estrutura formada por cristais bem definidos e granulometria uniforme.
Maior grau de pureza dentre os açúcares.
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Validade: 24 meses
Granulado K: Refrescos e Sobremesas em pó
Gran. K Certificado: Indústria Farmacêutica
Granulado E: Balas de Goma e Panificação
Granulado B: Menor tendência de compactação
Granulado D: Licores, tortas, pães especiais e bolos.
Granulado 45: Bebidas e Xaropes
Armazenagem em locais frescos, livres de luz solar, produtos químicos ou odores fortes. Nunca pode entrar em contato direto com piso ou parede. Evita-se alta UR e mudanças brucas de temperatura.
Açúcar Refinado Granulado
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Açúcar Líquido Invertido
Solução aquosa de elevada pureza e diferentes concentrações de glicose, frutose e sacarose, obtido através da hidrólise da sacarose.
Reduz a atividade de água, controlando contaminação microbiológica; 
Possibilita maior poder adoçante devido à presença de frutose; 
Otimiza o controle e elimina Op. Unitárias do processo;
Reduz área de estocagem e custos fixos; 
Garante padronização de amostragem devido a sua forma líquida; 
Reduz o volume de efluentes industriais.
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Validade: Até 2 meses
Bebidas Carbonatadas / Sucos / Isotônicos.
Conservante Natural: Frutas e Geléias
Processos fermentativos (baixo teor de inibidores)
Acentuador de sabor (Sucos e Geléias)
Armazenagem em tanques de padrão alimentício, devidade higienizados e esterelizados.
Açúcar Líquido Invertido
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Logística de Distribuição – Terminal Portuário
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FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL
Processo de Produção do Álcool
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FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL
INTRODUÇÃO
 Brix de alimentação:
Faixa ideal de operação: de 6° a 10° Brix.
Para Brix maiores que 10° a velocidade de multiplicação da levedura é menor.
 Utilização de antibióticos:
Necessário para inibir o crescimento de bactérias.
Princípios Fundamentais: Multiplicação
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FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL
INTRODUÇÃO
 Utilização de nutrientes:
 São importantes também para favorecer a multiplicação rápida da levedura.
 Os mais utilizados são:
 fontes de nitrogênio (sulfato de amônio);
 fontes de magnésio (sulfato de magnésio);
 fontes de potássio .
 e outros (zinco, fósforo, cálcio etc.)
 A aplicaçãoé necessária até atingir 5% de fermento dentro das dornas.
Princípios Fundamentais: Multiplicação
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
 São tanques construídos geralmente em aço carbono com capacidade variável de acordo com a capacidade do processo.
 Podem ser fechadas ou abertas: 
 Abertas: apresentam perda acentuada pois, com a eliminação do CO2 da fermentação, haverá um arraste de álcool.
 Dornas de Fermentação
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
 Podemos encontrar 03 tipos de processo de fermentação, sendo:
Fermentação Continua;
Fermentação Descontinua e
Fermentação Conbat.
 Tipos de Processo de Fermentação
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
Fermentação Continua: Neste processo utiliza-se dorna de grandes dimensões, sendo que o processo é ininterrupto operando da seguinte forma:
1º - O mosto é misturado a levedura na primeira dorna;
2º - Passará para as demais num processo continuo até chegar a ultima dorna onde a concentração de açúcares estará menor possível podendo assim considerar a dorna como morta;
3º - O vinho bruto desta ultima dorna é enviado para centrifugação;
4º - O vinho centrifugado é enviado para o aparelho de destilação.
 Fermentação Continua
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
CENTRÍFUGA
 DESTILAÇÃO
 ÁGUA
 ÁCIDO
 TRATAMENTO DO FERMENTO
MOSTO
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Fermentação Continua
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Características deste processo :
 Facilidade e custo baixo de automação;
 Custo baixo de instalação de equipamentos ( menor n° de dornas );
 Difícil controle microbiológico;
 Dificuldade de limpeza das dornas.
 Fermentação Continua
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
 Fermentação Descontinua ou Batelada : Neste processo utilizamos várias dornas geralmente com capacidade menor que as do processo continuo, podemos dizer que neste tipo de processo trabalhamos fazendo várias pequenas fermentações, pois as dornas são cheias, fermentadas e processadas uma a uma. 
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Fermentação Descontinua
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
BATELADA COM CENTRIFUGAÇÃO
(MELLE BOINOT)
ÁGUA ÁCIDO
DORNA
ÁGUA
TROCADOR DE CALOR
 TANQUE PULMÃO 
VINHO BRUTO
 VOLANTE DE VINHO TURBINADO 
CENTRÍFUGA
 CUBA
FERMENTO TRATADO
MOSTO
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Fermentação Batelada
 DESTILAÇÃO
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
 Características deste processo :
 Alto custo de instalação e automação;
 Alto custo de manutenção;
 Facilidade no controle microbiológico;
 Limpeza das dornas com maior frequência .
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Fermentação Descontinua
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FERMENTAÇÃO - DORNAS 
Fermentação Conbat : Neste tipo de processo temos uma mescla dos dois processos já citados, sendo que temos 1 dorna “mãe” por onde começamos o processo de alimentação e dela distribui-se para as demais dornas para término da fermentação.
TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 Fermentação Conbat
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FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL
Fatores que influenciam o Processo de fermentação
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Temperatura da Fermentação
Nesta temperatura a levedura se multiplica menos, e aumenta o rendimento.
se conseguir manter a contaminação sob controle.
Temperatura Ideal
de 33,0º a 34ºC, sendo a máxima 35ºC
isto é...
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Velocidade de Alimentação
 Ideal : Quanto menor a velocidade menor estresse, menor produção de produtos secundários e maior rendimento.
 Crítico : Quanto maior a velocidade:
 Maior a produção de glicerol;
 Maior a infecção;
 Maior estresse da levedura;
 Auto custo da refrigeração;
 Auto custo de antibiótico.
 
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Principais subprodutos
Glicerol:
 Protetor estresse osmótico ( Quando há uma grande concentração de sais no meio ).
Ácido Orgânicos : Ácido Acético e Ácido Succínico:
 Ácido Succínico ► Agente antibacteriano natural;
 Ácido Acético ►Surge na fermentação em função da ação de bactérias. 
Biomassa :
 Crescimento da massa celular.
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 Fatores que causam perdas a fermentação
 Espumas
 Floculação
 O que são as espumas:
 Bolhas de gás;
 Aprisionada por película líquida.
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Floculação
 Ocorre pela presença de leveduras floculantes: Em produção de água ardente é comum a aplicação. 
Fermentação com centrífuga: deve - se adotar medidas rápidas para controlar esta floculação diminuindo ao máximo os custos com tratamentos desnecessários ( ácidos, antibióticos, desgastes de bicos e diminuição da sangria ) .
 Conclusão: a melhor medida é a preventiva, ou seja, evitar que a levedura flocule.
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PRINCIPAIS PRODUTOS
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Álcool
Características Gerais do Álcool Anidro e Hidratado:
Aspecto: líquido.
Cor: incolor.
Odor: próprio do produto (inalação prejudicial à saúde).
Sabor: próprio do produto (ingestão prejudicial à saúde).
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ÁLCOOL
Embalagem: a granel.
Armazenagem: 
Armazenar em tanques e recipientes apropriados, fechados e longe de fontes de chamas e calor.
Aplicar medidas rigorosas para prevenção contra incêndios.
Validade: indeterminada.
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     Características Técnicas do Álcool Etílico Anidro Combustível e do Álcool Etílico Hidratado Combustível:
Plan1
		
		
		
		
		
												Características				Unidades		Valores
																		Álcool Etílico Anidro Combustível		Álcool Etílico Hidratado Combustível
												Potencial Hidrogeniônico				pH		-		7,0 ± 1,0
												Teor Alcoólico em Peso				ºINPM		Mínimo 99,3		93,2 ± 0,6
												Teor Alcoólico em Volume				ºGL		Mínimo 99,58		95,56 ± 0,43
												Acidez Total (em Ácido Acético)				mg/l		Máximo 30		Máximo 30
												Aparência				-		Límpido e isendo de material em suspensão		Límpido e isendo de material em suspensão
												Condutividade Elétrica				mS/m		Máximo 500		Máximo 500
												Ions *		Cloreto (Cl-)		mg/kg		-		Máximo 1
																mg/kg		-		Máximo 4
												Massa Específica a 20 ºC						Máximo 791,5		809,3 ± 1,7
Plan2
		
Plan3
		
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Logística
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Logística
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Logística
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INFRA ESTRUTURA DE DISTRIBUIÇÃO
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ALTERNATIVAS DE DISTRIBUIÇÃO
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ALTERNATIVAS DE DISTRIBUIÇÃO
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ALTERNATIVAS DE DISTRIBUIÇÃO
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ALTERNATIVAS DE DISTRIBUIÇÃO
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PLANEJAMENTO
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LOGÍSTICA PARA EXPORTAÇÃO DO ÁLCOOL
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LOGÍSTICA PARA EXPORTAÇÃO DO ÁLCOOL
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LOGÍSTICA PARA EXPORTAÇÃO DO ÁLCOOL
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LOGÍSTICA PARA EXPORTAÇÃO DO ÁLCOOL
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Produção de Álcool
Volume total de produção: 17 bilhões de litros
 Exportação: 3,9 bilhões de litros
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
Produção de Álcool Hidratado no Brasil
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
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Dados Econômicos
Produção de Álcool Hidratado no Mundo
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Bibliografia
	  Álcool, energia da biomassa: aspectos tecnológicos e econômicos da produção. OMETTO, João Guilherme Sabino. Alcool, energia da biomassa : aspectos tecnologicos e economicos da produção. São Carlos: [s.n.], 1993. 
	Sites visitados
http://www.copersucar.com.br
http://www.alcopar.org.br/jornal/jul_01/Pl%E1stico.html
www.bndes.gov.br