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Este documento detalha o processo de extração do caldo da cana-de-açúcar, que consiste na separação da fibra (bagaço) por meio de moagem ou difusão. A moagem é realizada por pressão mecânica dos rolos da moenda sobre o colchão de cana desfibrada, enquanto a difusão é feita pela lavagem da sacarose absorvida ao colchão de cana. O documento aborda a extração por moagem, descrevendo os processos que ocorrem em cada terno de moenda, e a extração por difusão, incluindo a adição de água para otimizar a extração de sacarose. Além disso, o documento discute a eficiência das moendas, os tipos de difusores utilizados no brasil e suas vantagens, e o tratamento do caldo para produção de álcool.
Tipologia: Notas de estudo
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A extração do caldo da cana consiste no processo físico de separação da fibra (bagaço), sendo feito, fundamentalmente, por meio de dois processos: moagem ou difusão. Na extração por moagem, a separação é feita por pressão mecânica dos rolos da moenda sobre o colchão de cana desfibrada. Na difusão, a separação é feita pela lavagem da sacarose absorvida ao colchão de cana. Esses processos serão detalhados a seguir. Extração do caldo por moendas A cana intensamente picada e desfibrada chega às moendas por meio de um alimentador vertical, o Chutt – Donelly. Cada conjunto de rolos de moenda, montados numa estrutura denominada castelo (Figura 1), constitui um terno de moenda. O número de ternos utilizados no processo de moagem varia de quatro a seis, e cada um deles é formado por três cilindros principais, denominados cilindro de entrada, cilindro superior e cilindro de saída.
Fig. 1. Vista geral de moendas de cana-de-açúcar. Foto: Raffaella Rossetto. Normalmente, as moendas contam com um quarto rolo, denominado rolo de pressão, que melhora a eficiência de alimentação. A carga que atua na camada de bagaço é transmitida por um sistema hidráulico que atua no rolo superior. Com o aumento da capacidade de moagem advindo do preparo da cana, é necessária a instalação do rolo de pressão, cuja finalidade é manter constante o fluxo de alimentação da moenda. A cana desfibrada chega à primeira moenda (Figura 2), onde recebe a primeira compressão entre o cilindro anterior e superior e uma segunda compressão entre o cilindro posterior e o superior. Tem-se, pois, um caldo conhecido como primário. O bagaço resultante segue pela esteira intermediária para o segundo terno de moagem, recebendo novamente duas pressões, como mencionado anteriormente. Os esmagamentos
se sucedem para os ternos seguintes. O bagaço final sai com umidade em torno de 50% e segue para as caldeiras onde se produz vapor, que será consumido em todo o processamento e no acionamento das próprias moendas.
Fig. 2. Moenda de cana-de-açúcar. Foto: Raffaella Rossetto. Durante a passagem do bagaço de uma moenda para outra, realiza-se a embebição, ou seja, a adição de água (Figura 3) ou caldo diluído, com a finalidade de se aumentar a extração de sacarose. Os três cilindros que compõem a moenda são posicionados de forma triangular. Os cilindros inferiores trabalham rigidamente em suas posições, enquanto o superior trabalha sob o controle de uma pressão. As moendas são acionadas por turbinas a vapor.
Fig. 3. Adição de água para otimizar a extração de sacarose. Foto: Patrícia Cândida Lopes. Eficiência das moendas A eficiência de um terno de moenda pode ser medida por dois parâmetros: capacidade e eficiência de extração. Entende-se por capacidade de um terno de moagem a quantidade de cana moída por unidade de tempo. Já o termo eficiência de extração refere-se à quantidade de sacarose extraída da cana pelas
Fig. 1. Decantação do caldo da cana-de-açúcar. Foto: Patrícia Cândida Lopes. Concentração do caldo A concentração do caldo para produção e armazenamento de xarope é uma das operações de tratamento que serve como estratégia tanto para a elevação do teor de açúcar total do mosto, com conseqüente aumento do teor alcoólico, quanto para se garantir a continuidade do processo fermentativo em paradas de moagem. No caso de armazenamento de xarope, sua concentração deve ser a mais elevada possível sem, contudo, atingir um limite próximo ao crítico da cristalização. A concentração ideal para armazenamento gira em torno de 60 graus brix (valor do teor de sólidos solúveis contidos no caldo), embora usualmente se produza com concentração entre 50 a 55 brix. A temperatura do caldo que alimenta a dorna é um fator importante no rendimento da fermentação. O sistema de resfriamento de dorna é projetado para manter a temperatura de fermentação e não para resfriar o caldo. Portanto, o caldo proveniente do tratamento deve ser resfriado a temperaturas convenientes por um equipamento adicional antes de ser direcionado à alimentação das dornas.
Colado de <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/ CONTAG01_104_22122006154841.html>