Processos Industriais
Processos de Produção
    Matéria Prima
 
Cana-de-açúcar originária do sudeste da Ásia, onde é cultivada desde épocas remotas, a exploração canavieira assentou-se, no início, sobre a espécie S. officinarum. O surgimento de várias doenças e de uma tecnologia mais avançada exigiram a criação de novas variedades, as quais foram obtidas pelo cruzamento da S. officinarum com as outras quatro espécies do gênero Saccharum e, posteriormente, através de recruzamentos com as ascendentes.
A importância da cana de açúcar pode ser atribuída à sua múltipla utilização, podendo ser empregada in natura, sob a forma de forragem, para alimentação animal, ou como matéria prima para a fabricação de rapadura, melado, aguardente, açúcar e álcool.
 
    Tratamento de Caldo
 
O caldo extraído na moenda, chamado de caldo misto, é um caldo impuro, sendo necessário passar, por um processo de clarificação para retirada de sólidos em suspensão. O caldo é sulfitado e caleado. Este processo é chamado de dosagem. A adição de enxofre e cal facilita a floculação das substâncias coloidais.
Após a dosagem, o caldo é aquecido a 107ºC em aquecedores verticais e enviado aos clarificadores que retêm o caldo por aproximadamente 3 horas em regime contínuo. Neste tempo de retenção, ocorrem reações de floculação e precipitação do material em suspensão que são retirados na forma de lodo. O caldo clarificado e limpo segue o processo para evaporação e o lodo irá para filtração à vácuo onde é recuperada a sacarose ainda existente.
 
    Filtração do lodo
 
Como o lodo ainda é rico em sacarose, é feito uma filtração nos filtros rotativos à vácuo para succionar o material líquido, chamado de caldo filtrado, que sofrerá novo tratamento de clarificação. O material sólido retido nas telas dos filtros é denominado torta de filtro. Esta torta é enviada à lavoura, sendo utilizada como adubo.
 
    Caldo clarificado
 
O caldo clarificado obtido da decantação do caldo é enviado para a evaporação.

Evaporação
O caldo clarificado com aproximadamente 15ºBrix entra em um conjunto de evaporadores de múltiplo efeito para a retirada de maior parte da água, concentrando até cerca de 65ºBrix, tomando consistência de um xarope. Este xarope é bombeado aos tachos de cozimento para a cristalização do açúcar.
 
    Cozimento A
 
Os tachos de cozimento são equipamentos que continuam a evaporação do xarope, tornando o meio supersaturado dando as condições necessárias à cristalização da sacarose. O produto obtido neste cozimento é a massa A. Esta massa A é uma mistura de cristais de açúcar e o seu correspondente licor-mãe (mel), de onde foi obtida a cristalização do açúcar.
 
    Cozimento B
 
No cozimento B é onde formamos os cristais para o cozimento A. Os tachos de cozimento B recebem o mel A e por um processo de nucleação, produzem-se os pequenos cristais, de modo controlado e padronizado. Este processo é fundamental na qualidade do produto final, onde todos os cristais são induzidos a uma formação conjunta e uniforme, chamado de semeamento total. A massa B, da mesma forma que a massa A, é uma mistura de cristais de açúcar e o seu correspondente licor-mãe (mel) de onde foram obtidos os cristais.
 
    Cetrifugação da Massa A
 
A massa A é um produto que contém cristais de aproximadamente 0,5mm envolvidos numa película de mel. Na centrifugação ocorre a separação do mel, denominado mel A, que irá para os tachos de cozimento B, e açúcar propriamente dito, que é enviado ao secador de açúcar.
 
    Cetrifugação da Massa B
 
A massa B é um produto que contém cristais de aproximadamente 0,2mm e melaço. Na centrifugação, os cristais são separados do mel B (ou melaço) onde o magma (cristais de açúcar B) será utilizado como núcleo para o cozimento A e o melaço é enviado para a fabricação do álcool.
 
    Secagem do Açúcar
 
Nesta etapa o açúcar passa no secador para a retirada da umidade contida nos cristais. Na saída do secador, o açúcar é enviado por esteiras sanitárias para o silo ou barracão .
 
    Fabricação do Açúcar VHP
 
Evaporação e Cristalização: o caldo claro extraído da purificação é submetido a um processo de evaporação, que o transforma em xarope. O xarope é enviado a outra etapa de concentração e cozimento que resulta numa mistura de cristais com mel.
Centrifugação e Secagem: os cristais extraídos são enviados para centrífugas que os separam do mel. No entanto, após a separação os cristais de açúcar ainda apresentam um nível alto de umidade, que só é eliminado com a ação de secadores (ar quente). Assim é produzido o açúcar cristal.
Peneiramento: o açúcar cristal é peneirado para separar os aglomerados e obter a uniformidade dos cristais de açúcar. Deste processo resulta o açúcar refinado granulado.
 
    Fabricação do Álcool
 
Moagem
A cana que chega à unidade industrial é processada o mais rápido possível. Este sincronismo entre o corte, transporte e moagem são muito importantes, pois a cana é uma matéria prima sujeita a contaminações e conseqüentemente de fácil deterioração. A moagem diária é de 9.000 toneladas.
Antes da moagem, a cana é lavada nas mesas alimentadoras para retirar a terra proveniente da lavoura. Após a lavagem, a cana passa por picadores que trituram os colmos, preparando-a para a moagem. Neste processo as células da cana são abertas sem perda do caldo. Após o preparo, a cana desfibrada é enviada à moenda para ser moída e extrair o caldo. Na moenda, a cana desfibrada é exposta entre rolos submetidos a uma pressão de aproximadamente 250 kg/cm², expulsando o caldo do interior das células. Este processo é repetido por seis vezes continuamente. Adiciona-se água numa proporção de 30%. A isto se chama embebição composta, cuja função é embeber o interior das células da cana diluindo o açúcar ali existente e com isso aumentando a eficiência da extração, conseguindo-se assim extrair cerca de 96% do açúcar contido na cana. O caldo extraído vai para o processo de tratamento do caldo e o bagaço para as caldeiras.
 
    Tratamento do Caldo
 
Parte do caldo é desviado para tratamento específico para fabricação álcool. Este tratamento consiste em aquecer o caldo a 105ºC sem adição de produtos químicos, e após isto, decantá-lo. Após decantação, o caldo clarificado irá para a pré-evaporação e o lodo para novo tratamento, semelhante feito ao lodo do açúcar.
 
    Pré-evaporação
 
Na pré-evaporação o caldo é aquecido a 115ºC, evapora água e é concentrado a 20ºBrix. Este aquecimento favorece a fermentação por fazer uma "esterilização" das bactérias e leveduras selvagens que concorreriam com a levedura do processo de fermentação.
 
    Preparo do mosto
 
Mosto é o material fermentescível previamente preparado. O mosto é composto de caldo clarificado, melaço e água. O caldo quente é resfriado a 30ºC em trocadores de calor tipo placas, e enviado às dornas de fermentação. No preparo do mosto define-se as condições gerais de trabalho para a condução da fermentação como, regulagem da vazão, teor de açúcares e temperatura. Densímetros, medidores de vazão e controlador de Brix automático monitoram este processo.
 
    Fermentação
 
É na fermentação que ocorre a transformação dos açúcares em etanol ou seja, do açúcar em álcool. Utiliza-se uma levedura especial para fermentação alcoólica, a Saccharomyces uvarum. No processo de transformação dos açúcares em etanol há desprendimento de gás carbônico e calor, portanto, é necessário que as dornas sejam fechadas para recuperar o álcool arrastado pelo gás carbônico e o uso de trocadores de calor para manter a temperatura nas condições ideais para as leveduas. A fermentação é regulada para 28 a 3OºC. O mosto fermentado é chamado de vinho. Esse vinho contém cerca de 9,5% de álcool. O tempo de fermentação é de 6 a 8 horas.
 
    Cetrifugação do vinho
 
Após a fermentação a levedura é recuperada do processo por centrifugação, em separadores que separam o fermento do vinho. O vinho delevurado irá para os aparelhos de destilação onde o álcool é separado, concentrado e purificado. O fermento, com uma concentração de aproximadamente 60% é enviado às cubas de tratamento.
 
    Tratamento do fermento
 
A levedura após passar pelo processo de fermentação se "desgasta", por ficar exposta a teores alcoólicos elevados. Após a separação do fermento do vinho, o fermento a 60% é diluído a 25% com adição de água. Regula-se o pH em torno de 2,8 a 3,0 adicionando-se ácido sulfúrico que também tem efeito desfloculante e bacteriostático. O tratamento é contínuo e tem um tempo de retenção de aproximadamente uma hora. O fermento tratado volta ao primeiro estágio para começar um novo ciclo fermentativo; eventualmente é usado bactericida para controle da população contaminante. Nenhum nutriente é usado em condições normais.

Destilação
O vinho com 9,5% em álcool é enviado aos aparelhos de destilação. Uma Usina produz em média 35O m³ de álcool / dia, em dois aparelhos, um com capacidade nominal para 120 m³/dia e outro para 150 m³/dia. Também a o álcool neutro, industrial e carburante, sendo o álcool neutro o produto de maior produção, 180 m³/dia. O álcool neutro é destinado à indústria de perfumaria, bebidas e farmacêutica.
Na destilação do vinho resulta um subproduto importante, a vinhaça. A vinhaça, rica em água, matéria orgânica, nitrogênio, potássio e fósforo, é utilizada na lavoura para irrigação da cana, na chamada fertirrigação.

Qualidade
Todas as etapas do processo são monitoradas através de análises laboratoriais de modo a assegurar a qualidade final dos produtos. As pessoas envolvidas passam por treinamentos específicos, capacitando-as a conduzir o processo de forma segura e responsável, garantindo a qualidade final de cada etapa que envolve a fabricação de açúcar e álcool.