QUANTIFICAÇÃO DE AÇÚCARES RESIDUAIS EM BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA NA REGIÃO DO VISÍVEL MEASUREMENT OF RESIDUAL SUGAR IN SUGARCANE BAGASSE IN THE PART OF SPECTROSCOPY USING VISIBLE João Roberto da Silva 1 Lucas Aparicio Castelli 1 Magali C. Monteiro da Silva 2 João Bosco Faria 2 Resumo Não existem dados na literatura científica sobre os percentuais de açúcares simples, residuais em cana. A partir da coleta de bagaço em três empresas processadoras determinou-se o teor residual de açúcares solúveis por espectroscopia. Utilizando-se da espectrometria na região do visível foram obtidos as seguintes médias de açúcares residuais, em gramas de glicose/100g de bagaço, para as amostras A, J e U, respectivamente, 5,51 ± 0,53, 9,65 ± 1,56 e 1,13 ± 0,03. Para verificar se as médias são estatisticamente diferentes foi utilizado o método estatístico ANOVA, fazendo-se Análise de Variância entre as médias, com significância de 5%. O teste demonstrou que as médias das amostras são significativamente diferentes. A partir dos resultados observou-se que o teor de açúcares residuais é diretamente proporcional às condições tecnológicas disponíveis em cada uma das empresas, verificando-se que quanto maior a disponibilidade de informações e recursos tecnológicos, menor o teor residual de açúcares no bagaço e, portanto, menores perdas no processo. Com isso, sugere-se desenvolver programas que tratem de aplicações de melhorias e inovações tecnológicas onde se fazem necessárias. Palavras-chave: Bagaço de cana. Açúcares. Espectroscopia. Abstract There are no information in the scientific literature about the percentage of simple sugars, waste in sugarcane. From the collection of bagasse in three processing companies, it was determined the residual content of sugars through spectroscopy. 1 Mestre em Agronomia pela UNESP Jaboticabal Farmacêutico - Docente da FATEC Nilo de Stéfani e-mail: joaorobertodas@yahoo.com.br 1 Estagiário FATEC Nilo De Stéfani 2 Doutora em Ciência de Alimentos pela UNICAMP Química, docente da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara UNESP. 2 Doutor em Ciências dos Alimentos pela USP UNICAMP Químico, docente da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara UNESP. 153
Making use of spectrometry in the visible region the following averages of residual sugars were obtained in glucose grams / 100g of bagasse for the "A", "J" and "U" ± 5.51, respectively, 0, 53, 9.65 ± 1.56 and 1.13 ± 0.03. To verify that the averages are statistically different, ANOVA statistical method, using Analysis of Variance among the standards, with significance level of 5% was used. The tests demonstrated that the sample averages are significantly different. From the results, it was observed that the residual sugar content is directly proportional to technological conditions available in each company, verifying that the greater availability of information and technological resources, the less is the residual of sugar content in the bagasse and, therefore, lower losses will happen in the process. Thus, it is suggested to develop programs which deal with improvements and technological innovations where are necessary to be applied. Keywords: Sugarcane bagasse. Sugar. Spectroscopy. 1 Introdução Um setor da agroindústria em que os resíduos são bem utilizados é o sucroalcooleiro, pois, são dados destinos adequados ao vinhoto, à torta de filtro, à levedura residual, utilizada na nutrição animal e, após ser desidratado, o bagaço da cana tem larga utilização, sendo a principal na produção de energia termelétrica, utilizada para suprir as necessidades da usina, onde o excedente é vendido para distribuidoras de energia elétrica. As grandes indústrias sucroalcooleiras trabalham de forma sustentável, no entanto, os pequenos produtores de cachaça, um setor importante ligado à transformação da cana-de-açúcar, investem pouco em tecnologia. No que diz respeito aos resíduos, no máximo, utilizam o bagaço para produção de vapor. A quantidade de bagaço oriundo de uma tonelada de cana-de-açúcar está entre 195 kg (MARQUES et al., 2010) e 315 kg (SANTIN et al., 2010). A produção de cachaça no Brasil é de 1,3 bilhões de litros por ano (AGEITEC, 2014), considerando que o rendimento de cachaça produzido é 23%, a quantidade de bagaço residual é bastante significativa. Tais considerações nos levaram a pensar em determinar o teor de açúcares solúveis residual no bagaço com o objetivo de propormos melhorias tecnológicas para que o setor tenha menores perdas na produção de cachaça. 2 Material e Métodos O experimento foi realizado com três tipos de amostras de bagaço, ou seja, A, J e U, obtidas, respectivamente, de um produtor de cachaça da cidade de 154
Araraquara/SP, um produtor da cidade de Jaboticabal/SP e uma usina sucroalcooleira. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições para cada amostra. As alíquotas foram submetidas à extração de açúcares solúveis residuais com solução alcoólica (80% v/v), as quais, após tratamento com o método fenol-sulfúrico (DEBOIS, 1956), foram submetidos a varredura espectrofotométrica na região do visível e, posteriormente, quantificou-se a quantidade de açúcares solúveis, em glicose. 3 Resultados e Discussão A figura 1 representa o perfil espectrofotométrico da amostra U quando tratada com fenol/ácido sulfúrico, segundo (DUBOIS, 1956), também observado nas demais amostras. Observa-se na varredura que o pico de onda máximo apresenta o comprimento de onda de 490 nm, para glicose, confirmando os dados da literatura. Figura 1 As Espectro curvas de de calibração absorção do para complexo quantificação formado de açúcares entre açúcares residuais residuais f fenol/ácido sulfúrico, na amostra U. e As curvas de calibração para quantificação de açúcares residuais foram realizadas quantas vezes necessárias na medida em que as amostras foram tratadas. A tabela 1 apresenta os resultados obtidos para as amostras utilizadas: 155
Tabela 1 Açúcares residuais (g glicose/100g) em amostras de bagaço de cana. Araraquara, 2014. AMOTRAS PERCENTUAIS DAS MASSAS J A U 9,65 ± 1,56(a) 5,51 ± 0,53(b) 1,13 ± 0,03(c) Teste de Análise de Variância (ANOVA), com significância de 5%. Médias seguidas de letras diferentes apresentam diferenças significativas entre si. O maior percentual de açúcares totais foi na amostra J, onde não são utilizadas as boas práticas de fabricação, segundo pode-se constatar quando da coleta de amostras. O teor de açúcar residual é intermediário na amostra A, onde as condições de moagem da cana são significativamente melhores que o produtor relativo à amostra J, demonstrando, portanto, que utilização de boas práticas de fabricação melhoram muito o rendimento do processo, no entanto, não se consegue chegar no teor residual do produtor U porque se trata de um processo industrial que se emprega altas tecnologias. 4 Conclusões Comparando-se as três amostras, o teor de açúcar residual é intermediário na amostra A, onde as condições de moagem da cana são significativamente melhores que o produtor relativo à amostra J, mostrando, assim, que a utilização de boas práticas de fabricação melhoram muito o rendimento do processo, no entanto, não se consegue chegar no teor residual do produtor U porque se trata de um processo industrial que se emprega altas tecnologias. Referências AGEITC Agência Embrapa de Informação Tecnológica. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-deaçúcar/arvore/cont000fioglob502wyiv80z4s473agi63ul.html>. Acesso em: mai. 2014. 156
DUBOIS, M.; K. A.; GILLES, J. K.; HAMILTON, P. A.; REBERS, F. S. Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances. Analytical Chemistry, v.28, n. 3, 1956. MARQUES, M. O. ; SILVA NETO, H. F.; TASSO JÚNIOR, L. C.; MARQUES, D; SILVA, J. D. R. Potencial de cultivares tardios de cana-de-açúcar, em relação à produção de bagaço durante o período de safra. In: CONGRESSO LATINOAMERICANO Y DEL CARIBE DE INGENIÉRIA AGRICOLA, 9 (CLIA) CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 39 (CONBEA)., 2010. Vitoria. Anais...Vitoria: INCAPER, 2010. SANTIN, I.; SILVA NETO, H. F.; TASSO JÚNIOR, L. C.; MARQUES, D; MARQUES, M. O. Quantificação da energia a partir de cultivares precoces de cana-deaçúcar. In: CONGRESSO LATINOAMERICANO Y DEL CARIBE DE INGENIÉRIA AGRICOLA, 9 (CLIA) CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 39 (CONBEA)., 2010. Vitoria. Anais...Vitoria: INCAPER, 2010. CD- ROM. 157