Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

• Entender o fluxograma de produção de açúcar cristal, refinado, líquido e invertido a partir da cana de açúcar.

• Discutir todas as etapas do processo de fabricação dos vários tipos de açúcar utilizando como matéria prima a cana de açúcar.

• Descrever e analisar todas as etapas dos processos de fermentação alcoólica.

• Conhecer os processos de destilação dos mostos fermentados, visando obter álcool hidratado e anidro.

Ementa

A cana de açúcar no Brasil como matéria-prima para a produção de açúcar e etanol. Composição da cana de açúcar. Corte e transporte da cana da lavoura até a indústria. Preparação da cana para a extração do caldo. Extração do caldo por moagem. Extração do caldo por difusão. Fabricação de açúcar cristal: clarificação do caldo, concentração, cozimento, cristalização, secagem e envase. Produção de açúcar refinado, açúcar líquido e de açúcar invertido. Fabricação do álcool: preparação dos meios para fermentação a partir de caldo e de melaço, preparação do inóculo, processos de fermentação descontínua e contínua. Destilação dos mostos fermentados para obtenção de álcool hidratado. Produção de álcool anidro. Geração de energia pela queima do bagaço. Produtos derivados da sacarose e do etanol de interesse industrial.

PROGRAMA

1. Introdução

1.1 Histórico da cana de açúcar no Brasil

1.2 Variedades industriais de cana de açúcar. Composição do caldo e de fibras.

1.3 Determinação do estado de maturação da cana de açúcar. Corte e transporte para a usina.

1.4 Recebimento da cana na usina, análises iniciais dos teores de sacarose e de fibra.

2. Extração do caldo

2.1 Armazenamento da cana no pátio da usina.

2.2 Preparação para a moagem: lavagem da cana, fragmentação, desfibração.

2.3 Extração do caldo por moagem: características das moendas, acionamento, regulagem da pressão nas moendas. Embebição do bagaço.

2.4 Extração do caldo pelo processo de difusão.

3. Fabricação de açúcar

3.1 Fabricação de açúcar cristal: clarificação e concentração do caldo; cozimento do xarope; cristalização do açúcar; centrifugação, secagem e envase do açúcar.

3.2 Produção de açúcar refinado, açúcar líquido e de açúcar invertido.

3.3 Queima do bagaço e geração de energia elétrica na usina.

3.4 Balanços de Massa e Energia aplicados à indústria de açúcar.

4. Produção de etanol por fermentação

4.1 Panorama da produção de etanol por fermentação no Brasil e no mundo.

4.2 Fermentação alcoólica: matérias primas, preparação dos substratos para fermentação. Preparação dos meios para fermentação a partir de caldo de cana e de melaço.

4.3 Preparação de mostos a partir de materiais lignocelulósicos. Produção de bioetanol de 2ª geração.

4.4 Agentes da fermentação alcoólica: principais microrganismos produtores de etanol por fermentação.

4.5 As leveduras produtoras de álcool: fisiologia e exigências nutricionais. Preparação do inóculo.

4.6 Bioquímica da fermentação alcoólica.

4.7 Processos de fermentação descontínua e contínua.

4.8 Evolução da fermentação alcoólica no Brasil após 1974: processos e custos de processo.

4.9 Destilação dos mostos fermentados para obtenção de álcool hidratado.

4.10 Produção de álcool anidro.

4.11 Produtos derivados da sacarose e do etanol de interesse industrial.

4.12. Balanços de Massa e Energia aplicados à indústria de etanol.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

AMORIM, H. Fermentação alcoólica: ciência e tecnologia. Piracicaba: Fermentec, 2005.

FERNANDES, A. C. Cálculos na agroindústria da cana-de-açúcar. 2. ed. Piracicaba: Sociedade dos Técnicos Açucareiros e Alcooleiros do Brasil, 2003.

LIMA, U. A.; BORZANI, W.; SCHIMIDELL, W.; AQUARONE, E. Biotecnologia industrial.  v. 3. São Paulo: Blücher, 2001.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

BORZANI, W. et al. Biotecnologia industrial: processos fermentativos e enzimáticos. v. 3. São Paulo: Edgard Blucher, 2001.

HUGOT, E. Manual da engenharia açucareira. São Paulo: Mestre Jou, 1969.

O'HARA, I.; MUNDREE, S. Sugarcane-based biofuels and bioproducts. Nova York: Wiley-Blackwell, 2016.

OLIVEIRA, V. G. Processos biotecnológicos industriais: produção de bens de consumo com o uso de fungos e bactérias. São Paulo: Erica, 2015.

SCHMIDT, F. L.; EFRAIM, P.; BIASI, L. C. K.; FERREIRA, R. E. Pré-processamento de frutas, hortaliças, café, cacau e cana-de-açúcar. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Liliane Maciel de Oliveira, Coordenador(a), em 31/05/2019, às 15:50, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Ricardo Amâncio Malagoni, Diretor(a), em 31/05/2019, às 16:43, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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