A Medição De Brix Na Indústria Açucareira

MEDIÇÃO DE GRAUS BRIX EM TACHOS DE COZIMENTO DE

AÇÚCAR POR MEIO DE MICRO-ONDAS

Paulo Roberto Gallo

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Mário César Gomes Martins

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Abstract

The Brix Measurement in the Sugar Industry

Since the 1930’s, the measurement of Brix degrees of the massecuite in sugar vacuum pans is one of

the most demanding measurements in the sugar industry. Process conditions and the massecuite

itself are key factor that, since then, challenged process engineers to obtain accurate measurement of

this critical process variable in the “cooking” sugar process. After several methods and technologies

tried, from conductivity to radio frequency probes, a new technology has finally arose to, definitively,

solve the problem: the micro waves based measurement system. This paper describes the process

particularities, its measurement problems, and how micro wave technology has been successfully

applied to solve then.

Resumo

A Medição de Brix na Indústria Açucareira

Desde os anos 1930, a medição de graus Brix de massa em tachos de cozimento têm sido uma das

mais difíceis medições na indústria açucareira. Condições de processo, além da massa em si, são

fatores críticos que, desde então, vêm desafiando engenheiros de processo a obter medições

precisas desta crítica variável no processo de “cozimento” de açúcar. Após várias tentativas, com

distintas técnicas – de condutividade a sondas de rádio freqüência, finalmente surgiu uma nova

tecnologia para, definitivamente, resolver este problema: o sistema de medição baseado em microondas.

Este trabalho descreve as particularidades do processo, seus problemas de medição, e como

a tecnologia de micro-ondas vem sendo aplicada, com sucesso, para solucioná-los.

Palavras chave: Açúcar, Brix, Concentração, Microondas, Xarope, Sacarose.

1. INTRODUÇÃO

O processo de “cozimento” de açúcar é uma das etapas mais críticas para a produção de

açúcar em termos de volume de produção e qualidade final do produto. Durante muitas décadas, este

processo, efetuado por meio de bateladas, foi conduzido por operadores em caráter quase artesanal.

O processo sempre foi extremamente dependente da experiência e sensibilidade dos operadores dos

equipamentos onde o cozimento se realiza que, através de interferências constantes, buscava os

melhores momentos para a realização de determinadas ações com influência sobre a qualidade final

do produto.

A crescente busca por qualidade e produtividade decorrente de demandas de mercado, no

entanto, levou a um processo progressivo de automação dos ciclos de cozimento. Nos sistemas de

automação dos processos, o elemento mais frágil vinha sendo a medição de Graus Brix na massa

que dá origem ao açúcar – fragilidade que vêm sendo eliminada com a adoção da tecnologia de

medição por meio de micro-ondas.

2. O PROCESSO DE “COZIMENTO” DE AÇÚCAR

O processo de fabricação de açúcar envolve uma série de operações unitárias, que vão

desde a extração do caldo da cana-de-açúcar até o ensaque do produto final.

O caldo de cana, a partir do qual todo o processo de fabricação do açúcar ocorre, pode ser

extraído por meio de esmagamento mecânico (obtido através de moendas) ou por difusão, um

processo físico realizado por equipamentos denominados difusores.

Independente do método de extração utilizado, o caldo passa por várias etapas de

processamento, tais como adição de produtos químicos, aquecimento, decantação,

evaporação/concentração, dentre outros.

Embora todas as etapas sejam importantes para o processo, a etapa denominada

“cozimento” do açúcar é uma das mais críticas, no que diz respeito à produção e qualidade do açúcar

obtido ao final do processo.

A descrição detalhada do processo de cozimento foge ao escopo e aos objetivos deste

trabalho, mas é importante sua descrição, de forma sucinta, para que se possa compreender a

utilização da tecnologia de micro-ondas no contexto do “cozimento” do açúcar.

Em linhas gerais, o processo de cozimento consiste na introdução de matérias primas ricas

em sacarose no interior de vasos especiais denominados tachos de cozimento, os quais podem ser

desenhados para o processamento contínuo ou por batelada das matérias primas. No Brasil, a

grande maioria dos tachos é do tipo batelada, embora tachos de processamento contínuo também

sejam utilizados, com sucesso, em diversas plantas.

A matéria prima é composta por uma mistura de produtos oriundos de outras fases do

processo de fabricação do açúcar, sendo conhecidos como xarope, mel rico e mel pobre, os quais