149 CLARIFICAÇÃO DE CALDO DE CANA COM FLOCULANTES PARA PRODUÇÃO DE AÇÚCAR CLARIFICATION OF SUGARCANE JUICE WITH FLOCCULANTS FOR SUGAR PRODUCTION Karen Caroline Martins (1) Cristhyane Millena de Freita (2) Aline Ferreira Silva (3) Juliana Pelegrine Roviero (4) Matheus de Castro Irene (5) Márcia Justino Rossini Mutton (6) Resumo A cana-de-açúcar é uma das principais culturas do mundo, cultivada em mais de 100 países. Um dos produtos finais dessa matéria-prima é o açúcar, de grande importância econômica. Sabe-se que a qualidade do produto final está intimamente relacionada com a qualidade da matéria prima, e uma das etapas do processo de produção que influenciam na qualidade do açúcar é a clarificação do caldo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do extrato da folha da moringa na sedimentação de impurezas contidas no caldo de cana, comparando com o tratamento convencional que utiliza polímero à base de acrilamida. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 3 tratamentos e 4 repetições. Os auxiliares de sedimentação foram aplicados no decantador, previamente a adição de caldo de cana caleado e aquecido. O tratamento com folha de moringa resultou em valores semelhantes aos do polímero comercial, revelando potencial para produção de açúcar. Palavras-chave: Extrato de folhas. Moringa oleífera lam. Tratamento do Caldo. Abstract The sugarcane is one of the major cultures of the world, grown in over 100 countries. One of the products of this raw material is sugar, of great economic importance. It is known that the quality of the final product is closely related to the quality of raw material, and a stage of the production process, which influence the quality of the sugar, is to clarify the broth. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of Moringa leaf extract in settling impurities in the sugar cane juice, compared to conventional treatment using polymer acrylamide base. The experimental design was completely randomized design with three treatments and four repetitions. The sedimentation aids were applied in the settler, prior to 1 Graduando em Engenharia Agronômica pela Faculdade de Ciências agrárias e Veterinárias (UNESP). Karen_carolinemartins@hotmail.com 2 Mestranda em Microbiologia agropecuária pela Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). cristhyanemille@hotmail.com. 3 Doutoranda em Microbiologia agropecuária pela Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). lyne_ferreira@hotmail.com. 4 Doutoranda em Microbiologia agropecuária pela Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). juroviero@hotmail.com. 5 Graduando em Tecnologia de Biocombustíveis pela Fatec de Jaboticabal. Tecnólogo em biocombustíveis.matheus.irene@hotmail.com. 6 Doutor. Docente da Faculdade de ciências agrarias e veterinárias (UNESP). Endereço eletrônico: marcia.mutton@gmail.com.
150 addition of limed sugar juice and heated. Treatment with moringa leaf resulted in similar values to the commercial polymer, revealing potential for sugar production. Keywords: Treatment of Broth. Leaf extract. Moringa oleifera Lam.. 1 Introdução O Brasil é responsável por mais da metade do açúcar comercializado no mundo, o país deve alcançar taxa média de incremento da produção de 3,25%, até 2018/19, e colher 47,34 milhões de toneladas de cana-de-açúcar a mais, o que corresponde a um acréscimo de 14,6 milhões de toneladas em relação ao período 2007/2008. Para as exportações, está previsto para 2019 é de 32,6 milhões de toneladas (MAPA, 2016). Para que se possa atingir esta meta, há uma grande preocupação no sentido de maximizar o rendimento agrícola e industrial das unidades existentes. Assim, deve-se aumentar a quantidade de açúcar por tonelada de cana processada, a quantidade de cana produzida por hectare de terra e também melhorar a qualidade do açúcar produzido, obtendo assim, melhores preços de venda (SANCHES, 2016). Uma das etapas fundamentais para melhoria da qualidade do açúcar é o tratamento do caldo, que consiste em adicionar polieletrólitos, objetivando a rápida sedimentação de impurezas presentes no caldo de cana (COSTA, 2014a). Neste contexto, a pesquisa por outros floculantes que possam substituir produtos sintéticos e que possam apresentar ação coagulante similar ao floculante comercial usual são de grande importância. Dentre as biomoléculas que apresentam potencial de uso, o extrato de moringa, proveniente da semente e/ou folhas se destaca por se um coagulante de origem natural. Estudos em nosso grupo de pesquisa revelou a ação coagulante do extrato de semente de moringa no processo de tratamento do caldo de cana (COSTA,2015). Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do extrato da folha da moringa na sedimentação de impurezas contidas no caldo de cana. 2 Material e Métodos O experimento foi realizado no Laboratório de Tecnologia do Açúcar e do Álcool, na FCAV/UNESP, Jaboticabal-SP. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado,
151 com 3 tratamentos (Polieletrólito Sintético Comercial, Extrato de Folhas de Moringa e tratamento Testemunha) em 4 repetições. A coleta das folhas foi realizada em planta adulta cultivada no Horto florestal na FCAV/UNESP-Câmpus de Jaboticabal. Após a coleta, as folhas foram submetidas ao processo de cocção por 10 minutos, na proporção de 200g/L, segundo Bathia et al (2007), obtinha-se o extrato de folhas. Após preparação, os floculantes eram aplicados diretamente no decantador como auxiliar de sedimentação; além do tratamento controle. Utilizou-se caldo extraído da variedade SP86-7515, obtida de unidade industrial da região de Jaboticabal-SP. O caldo foi, primeiramente padronizado a 16 Brix, seguido de peneiragem, adição de leite de cal 6 Bé até ajuste de ph para 7,0-7,2, (para posterior produção de açúcar) e aquecimento até ebulição. A seguir este foi disposto em decantador de capacidade de 1L, permanecendo em repouso por 40 minutos. Os caldos extraído e clarificado foram caracterizados, segundo CTC (2005), quanto ao Brix, Pol, ph, Acidez Total (AT), Cinzas Solúveis (CS) e Turbidez. A partir destes resultados, foi possível determinar a porcentagem de AT, CS, CFT e Turbidez removidos. Os resultados obtidos foram submetidos a análise de variância pelo teste F, e as médias obtidas comparadas segundo o Teste de Tukey(5%), utilizando-se o programa Assistat versão 7.7 beta. 3 Resultados e Discussão Para que a cana-de-açúcar apresente qualidade para o processamento, os valores indicados de Pol e Acidez Total do caldo extraído devem ser superiores à 14% e inferiores à 0,80 g/l H2SO4, respectivamente (RIPOLI; RIPOLI, 2009). O valor de Pol do caldo extraído foi de 15,30, apresentando condição favorável ao processamento, entretanto, a Acidez Total, com 1,62 relatou valor duas vezes maior que o sugerido pela literatura. Deve-se destacar que o alto valor de Acidez Total não significa que a matéria-prima esteja necessariamente deteriorada, uma vez que este indicador não deve ser analisado isoladamente. Ao mesmo tempo, o ph apresentou valor de 5,2, estando dentro da faixa de 5,0 e 5,5, recomendada por Amorim (2006) e os teor de Cinzas Solúveis, com 0,79%, foi 12,8% maior que o indicado por Delgado e Cesar, 1977. Outra característica determinada foi a Turbidez, que analisa as partículas em suspensão contidas do caldo, com resultado de 973. Após a clarificação, essas partículas devem ser removidas para não comprometer a qualidade do açúcar.
152 Tabela 1 Valores obtidos para o Brix, ph, Pol, Acidez Total, Turbidez e Cinzas do caldo clarificado com extrato de folha de moringa, polímero comercial e tratamento testemunha. Tratamentos Brix ph Acidez g/lh2so4 Pol do caldo (%) Cinzas (%) Turbidez (%) Testemunha 17,15a 6,6b 0,84a 14,3a 0,53a 776a Polímero 17,55a 6,8a 0,89a 14,3a 0,49b 490,2b Folha 16,40b 6,7ab 0,79a 13,6b 0,46b 818,75a DMS 0,63 0,13 0,13 0,6 0,04 108,08 CV 1,88 0,99 8,36 2,16 4,12 7,87 F 13,33** 5,58* 2,03ns 6,4* 11,94** 42,6** A tabela 1 apresenta os valores de Brix, ph, Acidez Total, Pol, Cinzas e Turbidez do caldo clarificado com os floculantes. Em todos os tratamentos os valores de Brix aumentaram em decorrer da eliminação de impurezas, sendo a diferença significativa para a testemunha e o polímero, comparados ao extrato de folhas que foi inferior. Avaliando-se o ph, observou-se que estes decresceram, semelhante ao ocorrido com Costa et al. (2014a e 2014b). Para Albuquerque, 2011, a redução deste indicador ocorre devido à remoção do hidróxido de cálcio por precipitação, o qual é eliminado pelo lodo. Observa-se que o processo de tratamento do caldo removeu aproximadamente 50% dos ácidos em todos os tratamentos utilizados. Segundo Costa (2015 apud HONIG, 1969) esta redução de acidez se deve ao processo de caleagem simples, o qual remove ácidos por adsorção, promovido pelos flocos de fosfatos de cálcio. Comparando-se os efeitos dos floculantes, constatou-se que a utilização do polímero resultou em um caldo mais translúcido em relação aos outros tratamentos, alcançando índices de remoção de turbidez da ordem de 49,6%. O extrato de moringa removeu aproximadamente 16% da turbidez do caldo, enquanto que a testemunha resultou na redução de 20,2% da turbidez do caldo, superando o extrato de folhas. Avaliando-se a Pol dos açúcares, observou-se que houve diminuição dos valores nos tratamentos estudados. De modo geral, os valores da testemunha e do polímero foram próximos a 93%, enquanto que o extrato de folha de moringa foi da ordem de 88,8%.
153 4 Conclusões O tratamento com folha de moringa obteve valores não significativos em relação aos polímero comercial e foi o que removeu menor teor de impurezas. Referências ALBUQUERQUE, L. M. Processo de Fabricação de Açúcar. 2. Ed. UFPE: Recife, 2011. AMORIM, H. V. Fermentação alcoólica, ciência & tecnologia. Fermentec: Piracicaba, 2005. BHATIA, S.; OTHMAN, Z.; AHMAD, A. L. Pretreatment of palm oil mill effluent (POME) using Moringa oleifera seeds as natural coagulant. Journal of Hazardous Materials, v.145, n.1-2, 2007. COSTA, G. H. G.; MASSON, I. S.; FREITA, L. A.; ROVIERO, J. P.; MUTTON, M. J. R. Use of Moringa oleífera Lamarck leaf extract as sugarcane juice clarifier: effects on clarifed juice and sugar. Food Science and Technology, v.34, n.1, 2014a. COSTA, G. H. G.; MASSON, I. S.; ROVIERO, J. P.; MUTTON, M. J. R. Reflexos do processamento de cana-de-açúcar bisada na qualidade do açúcar VHP. Boletim do Centro de Processamento de Alimentos, v.32, n.2, 2014b. COSTA, G. H. G.; Emprego do extrato de moringa (Moringa oleífera Lamarck) na clarificação do caldo de cana para produção de açúcar e etanol. Tese de Doutorado. Faculdade de Ciências Agrárias e Veteriárias Unesp Jaboticabal, 2015. CTC. Manual de métodos de análises para açúcar. Piracicaba, Centro de Tecnologia Canavieira, Laboratório de análises, 2005. Disponível em CD ROM DELGADO, A. A.; CESAR, M. A. A. Elementos de tecnologia e engenharia do açúcar de cana. v. 2. Zanini: Sertãozinho, 1977. MAPA. Ministério da Agricultura, 2016. Disponível em:< http://www.agricultura.gov.br/vegetal/culturas/cana-de-acucar>. Acesso em: 22 ago. 2016. SANCHES, L.H.; Tratamento de caldo para Produção de Açúcar: principais equipamentos e condições operacionais, CCA-UFSCAR. 2016. RIPOLI, T. C.; RIPOLI, M. L. C. Biomassa de cana-de-açúcar: colheita, energia e ambiente. 2 ed. Ed. dos autores: Piracicaba, 2009.