Tratamento do Caldo na Produção

Tratamento do Caldo

• O tratamento do caldo visa remover impurezas, preservar nutrientes e minimizar contaminantes microbianos
• Impurezas como bagacilho e areia podem causar desgastes nos equipamentos e incrustações
• Partículas coloidais contribuem para a formação de espuma durante a produção
• Nutrientes como vitaminas, açúcares, fosfatos, sais minerais e aminoácidos são essenciais para o metabolismo das leveduras
• Microrganismos podem competir com as leveduras por nutrientes e produzir metabólitos tóxicos, prejudicando a eficiência da fermentação

Substâncias que Influenciam a Cor do Caldo

• Pigmentos vegetais como clorofilas, xantofilas e antocianinas contribuem para a cor do caldo
• Produtos de reação de Maillard (melanoidinas) e a caramelização e degradação da frutose também influenciam na cor

Peneiramento

• Processo de separação de partículas leves (bagacilho) e pesadas (areia, terra)
• Utiliza peneiras e hidrociclones, com eficiência de 70 a 85%
• Reduz o entupimento e o desgaste de equipamentos, válvulas e bombas
• A torta de filtro, resíduo da filtração, é rica em fósforo e utilizada como fertilizante

Sulfitação e Calagem

• Técnica tradicional para clarificação do caldo para produção de açúcar branco
• O enxofre (S) é queimado para gerar SO2, que é absorvido pelo caldo, reduzindo o pH e tornando-o ácido
• O caldo ácido é neutralizado com uma solução de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
• A reação de neutralização forma um sal pouco solúvel, o sulfito de cálcio (CaSO3), que precipita
• A calagem protege os equipamentos contra a corrosão e favorece a decantação das impurezas
• O pH do caldo decantado ideal está entre 5,6 e 5,8, pois minimiza a remoção de nutrientes e a corrosão

Floculação e Coagulação

• Adicionar um polímero aniônico floculante (polieletrolítico-poliacrilamida) para formação de flocos e coagulação

Aquecimento

• Eleva a temperatura do caldo para 103 a 105 °C
• Apesar do aquecimento, o tempo de residência à alta temperatura é curto, não reduzindo significativamente a contaminação microbiana
• Aquecedores verticais, horizontais e tubulares são utilizados para aquecer o caldo

Decantação

• Separa as impurezas do caldo por gravidade
• A decantação para a produção de açúcar é mais intensa do que para a produção de álcool
• O tempo de retenção do caldo no decantador é menor para a produção de álcool (3 a 3,5 horas) em comparação com a produção de açúcar (4 a 5 horas)

Evaporação do Caldo Clarificado

• Remove a água do caldo clarificado sem cristalizar a sacarose
• As etapas objetivam concentrar o caldo, aumentando o teor de Brix para 60 a 65%

Cozimento do Xarope e Cristalização

• Cristaliza e recupera entre 80% e 85% da sacarose presente no xarope
• O xarope concentrado é cozido em cristalizadores, que são evaporadores de simples efeito
• O cozimento é realizado em batelada sob vácuo, até atingir a supersaturação
• A massa cozida é mantida sob agitação lenta e refrigeração para promover a cristalização
• A agitação garante o crescimento individual dos cristais, evitando a solidificação em um único bloco

Centrifugação

• Separa fisicamente o açúcar do melaço
• O açúcar é lavado com água quente e vapor
• O melaço, subproduto da centrifugação, é utilizado para a produção de etanol
• As centrífugas possuem um cesto metálico telado que gira a alta velocidade, gerando força centrífuga
• A força centrífuga força o "licor-mãe" a drenar através dos orifícios da tela
• Os cristais de sacarose são retidos no interior da tela
• O mel drenado é classificado em "mel pobre" e "mel rico"
• O "mel rico" é obtido com a aplicação de água e vapor, que remove o filme de "licor-mãe" que recobre os cristais
• A mistura do "mel pobre" e do "mel rico" resulta no "mel rico"

Secagem

• A secagem do açúcar é essencial para evitar a deterioração e perdas
• Reduz a umidade do açúcar para níveis de 0,1-0,2%
• Secadores verticais e horizontais são utilizados
• O ar de secagem é aquecido a 70-95 °C, com velocidade de 1-5 m/s
• A temperatura do ar não deve ultrapassar 100 °C para evitar o amarelamento dos cristais

Armazenamento

• O açúcar pode ser armazenado em sacas de 50 kg, big-bag de 1.500 kg ou a granel
• O açúcar é embalado em sacas de algodão, polietileno ou mistura de algodão e polietileno
• Big-bags, construídas em polietileno, são usadas para o fornecimento de grandes quantidades para a indústria de alimentos
• O armazenamento a granel é realizado em pátios cobertos ou silos

Tipos de Açúcar

• Açúcar Mascavo: Menor conteúdo calórico e maior poder adoçante em relação ao açúcar refinado
• Açúcar Colorido: Elaborado a partir de açúcar cristal ou granulado, com adição de corantes alimentícios
• Xarope de Açúcar Invertido: Adoçante natural composto por glicose, frutose e sacarose, com alto poder adoçante
• Xarope Simples ou Açúcar Líquido: Adoçante natural de sacarose líquido, obtido pela dissolução de açúcar sólido em água, com alta transparência e limpidez