COMPARATIVO DA CONCENTRAÇÃO DE SACAROSE EM CALDO DE CANA DETERMINADAS PELAS TÉCNICAS DA POLARIMETRIA E DA CROMATOGRAFIA IÔNICA

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Analítica

Autores

Caldas, C. (IFAL) ; Silva, J.R. (CENTRAL ANALÍTICA) ; Souza, A.A. (IFAL)

Resumo

Na indústria da cana a técnica mais utilizada para determinar a sacarose é a polarimetria que apesar de aceita pelo setor é passível de interferentes que alteram seus resultados, para mais ou menos. Estes interferentes estão no caldo como a glicose e a frutose ou são produzidos por microrganismos, como a dextrana. Por outro lado, a cromatografia com detector amperométrico, chamada de iônica, é seletiva e mais precisa pois fornece resultados sem interferências de outros carboidratos. O presente trabalho apresenta resultados de sacarose em caldo obtidos pelas técnicas da polarimetria e cromatografia. Os testes foram realizados em uma usina de Alagoas, BR. A sacarose determinada pela técnica da polarimetria, chamada de POL, foi maior 2,11 % em relação à determinada pela cromatografia.

Palavras chaves

sacarose; polarimetria; cromatografia de íons

Introdução

O objetivo maior do referido trabalho é mostrar a interferência existente na determinação da sacarose em caldo de cana quando esta é realizada pela técnica da polarimetria (POL). Os interferentes podem estar naturalmente no caldo ou serem gerados com a deterioração da cana em função do tempo entre seu corte e processamento. Estas interferências causam impacto na formação do preço da tonelada de cana e nos cálculos dos parâmetros de desempenho das fábricas como eficiências e rendimentos. A melhor maneira de explicitar estas interferências é a comparação dos dados de POL com dados de sacarose obtidos por uma técnica mais seletiva e precisa como a cromatografia de íons. Assim, estudos comparativos como este fomentam discussões para atualização do Sistema de Pagamento de Cana no Brasil e introdução de novas técnicas analíticas na busca das informações da qualidade de cana.

Material e métodos

Os testes foram realizados em amostras de caldo de cana obtidas no laboratório de uma usina situada no estado de Alagoas, BR. As canas analisadas foram retiradas dos caminhões canavieiros através de uma sonda amostradora, conforme recomendação na Norma ABNT n° 16271 – Determinação da Qualidade da Cana. O preparo e homogeneização das amostras foram realizados respectivamente pelos equipamentos forrageira e betoneira, cujos procedimentos seguiram a Norma ABNT n°16226 – Preparo e Homogeneização da Amostra de Cana. Após estas operações, foram pesadas 500g de cana e prensadas na prensa hidráulica nas condições de 250 kgf/cm2/min, de acordo com a recomendação da Norma ABNT n° 16221 – Extrato do Caldo pelo Método da Prensa. Os caldos obtidos foram divididos em duas partes, sendo uma parte destinada à Determinação do Brix Refratométrico de acordo com a Norma ABNT n° 16223, e também clarificada para Determinação da POL de acordo com a Norma ABNT n° 16224. A outra parte foi levada ao cromatografo iônico para determinação da SAC (sacarose) (METROHM, 2006). Todos os resultados foram expressos em g/100g.

Resultado e discussão

Os três açúcares encontrados na cana são opticamente ativos, sendo a sacarose e glicose dextrógiros (respectivamente + 66,53° e + 52,70°) enquanto que a frutose é levógira (– 92,40°). Nos 290 dados validados neste estudo observou-se que em algumas amostras os teores de SAC foram maiores do que a POL, fato atribuído a uma maior concentração de frutose nas amostras. As concentrações de frutose em canas dependem de vários fatores como estádio de maturação; grau de inversão da sacarose; tipo de variedade da cana, etc. Em uma maior quantidade de amostras a POL foi maior do que a SAC sendo isto atribuído à presença de dextrana nas amostras. A dextrana é um biopolímero dextrógiro formado por moléculas de glicose, explicando assim seu elevado poder rotatório que varia de + 195° a + 205° dependendo do tamanho da cadeia polimérica. Uma vez que a interferência da dextrana é consideravelmente mais impactante do que à presença da frutose, observou-se neste estudo um número maior de amostras com a POL maior do que a SAC. Isto contribuiu para que as médias ponderadas fossem: • POL (% m/m) = 15,12 • SAC (% m/m) = 14,80 • Diferença (pp) = 0,32 As diferenças entre os resultados de 0,32 pp (pontos percentuais) representa 2,11 % do resultado médio de POL. No gráfico da figura 01 é possível observar o comportamento da POL e SAC nas amostras analisadas. Estudo semelhante realizado em uma usina no vizinho estado de PE, sendo as diferenças praticamente o dobro das encontradas no presente estudo. O fato do relevo do estado de PE ser mais acidentado e acarretar maiores dificuldades para o corte e transporte da cana explicam as diferenças dos resultados encontrados, uma vez que o aumento de tempo entre o corte e o processamento da cana favorece a formação da da dextrana.

Conclusões

Os resultados deste estudo mostraram que a determinação da sacarose em caldos de cana deve ser realizada por um método mais seletivo e preciso do que a técnica da polarimetria, uma vez que existe uma significativa interferência de substâncias opticamente ativas como frutose e dextrana. Considerando que o poder rotatório da dextrana é bem maior do que da sacarose, neste estudo a POL foi maior do que a SAC determinada pela cromatografia iônica, sendo este comportamento esperado nas regiões do nordeste do Brasil onde o tempo entre o corte e o processamento da cana é elevado.

Agradecimentos

Agradecemos a Central Analítica LTDA e ao Instituto Federal de Alagoas pela possibilidade de realização deste trabalho.

Referências

CLARKE, M.A. & LEGENDRE, B.L. Sugarcane quality: impact sugar yield and quality factors. The South African sugar Technologist Ass. Durban, 1996. Proceedings, n. 70, p.16-19, 1996.
CHEN, J. C. P. & CHOU. (1993). Cane Sugar Handbook, 12th Ed. John Wiley & Sons INC. New York.
IPT – Instituto do Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo. Conservação de Energia na Indústria do Açúcar e Álcool. São Paulo, 1990.
CALDAS, C. S. Teoria Básica das Análises Sucroalcooleiras. Maceió, AL, 2005.
CALDAS, C. S. Interferencia de Dextrano en Evaluación de la Calidad de Caña y Eficiencia Industrial. ATALAC, Cali – Colômbia, 2013.
CALDAS, C S & SILVA, J R C. Estudo dos pesos moleculares de dextrana. 18º Seminário Regional sobre Cana-de-açúcar. Olinda – PE, Brasil. 2014.
CALDAS, C. S. Uso de Cromatografía Liquida em Evaluación de la Calidad de Caña de Azúcar em Brasil. ATACORI, San Jose, Costa Rica. 2014.
ABNT / Associação Brasileira de Normas Técnicas – Norma n° 16271 – Determinação da Qualidade da Cana. São Paulo, Brasil. 2013.
ABNT / Associação Brasileira de Normas Técnicas – Norma n° 16226 – Preparo e Homogeneização das Amostras de Cana. São Paulo, Brasil. 2013.
ABNT / Associação Brasileira de Normas Técnicas – Norma n° 16221 – Extrato de caldo pelo Método da Prensa. São Paulo, Brasil. 2013.
ABNT / Associação Brasileira de Normas Técnicas – Norma n° 16223 – Determinação do Brix Refratométrico. São Paulo, Brasil. 2013.
ABNT / Associação Brasileira de Normas Técnicas – Norma n° 16224 – Determinação da Pol por Sacarimetria. São Paulo, Brasil. 2013.
METROHM – Práticas em cromatografia de Íons. Herisau – Suiça. 2006.