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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

    CENTRO DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

    CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

    KARYNE KETYLLY MOURA

    TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO

    PROCESSO PRODUTIVO DA RAPADURA

    ORIENTADORA: PROF. Dr. MARCIA REGINA DA SILVA PEDRINI.

    NATALRN2013

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    LISTADEFIGURAS

    FIGURA 1:PARTES DA CANA-DE-ACAR............................................................................................. 4

    FIGURA 2:FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE FABRICAO DE RAPADURA. ............................................. 7

    FIGURA 3:COLHEITA DA CANA-DE-ACAR MECANIZADA ................................................................... 8

    FIGURA 4:LAVAGEM DA CANA-DE-ACAR PARA RETIRADA DE IMPUREZAS. ...................................... 9

    FIGURA 5:TRANSPORTE DA CANA-DE-ACAR PARA A INDSTRIA. ..................................................... 9

    FIGURA 6:MOENDA USADA PARA EXTRAIR O CALDO DA CANA. .......................................................... 10

    FIGURA 7:PENEIRA ROTATIVA. .......................................................................................................... 11

    FIGURA 8:CALDO EM DECANTAO. .................................................................................................. 11

    FIGURA 9:RETIRADA DAS IMPUREZAS SOLVEIS NO CALDO E COAGULVEIS PELO CALOR. ................ 12

    FIGURA 10:PR-CONCENTRAO DO CALDO ...................................................................................... 13

    FIGURA 11:TERMMETRO. ................................................................................................................. 13

    FIGURA 12:CALDO CONCENTRADO..................................................................................................... 14

    FIGURA 13:REFRATMETRO............................................................................................................... 14

    FIGURA 14:BATEDOR ELTRICO. ........................................................................................................ 14

    FIGURA 15:ESPTULA EM INOX. ......................................................................................................... 15

    FIGURA 16:DERRAMAMENTO DA PASTA ............................................................................................. 15FIGURA 17:MOLDAGEM DA RAPADURA. ............................................................................................. 15

    FIGURA 18:BALANA......................................................................................................................... 16

    FIGURA 19:SELADORA. ...................................................................................................................... 16

    FIGURA 20:ARMAZENAMENTO DA RAPADURA. .................................................................................. 16

    FIGURA 21:LAYOUT DO PROCESSO PRODUTIVO DA RAPADURA. ......................................................... 17

    FIGURA 22:PARTES DA CANA-DE-ACAR......................................................................................... 31

    FIGURA 23:DECANTADOR CIRCULAR UTILIZADO NO TRATAMENTO DA GUA. ................................... 33

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    LISTADETABELAS

    TABELA 1:CUSTO DOS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO PROCESSO DE PRODUO DA RAPADURA. ..... 25TABELA 2:CUSTO SALARIAL DOS OPERRIOS DA PRODUO. ............................................................ 26

    TABELA 3:CUSTO SALARIAL DOS OPERRIOS DA PRODUO POR HORA. ............................................ 27

    TABELA 4:CUSTO TOTAL DA PRODUO DE CANA-DE-ACAR. ........................................................ 27

    TABELA 5:CUSTO DE ENERGIA ELTRICA NA PRODUO DE UMA BATELADA DE RAPADURA. ............ 28

    TABELA 6:CUSTO FINAL DE UMA BATELADA DE RAPADURA. .............................................................. 29

    TABELA 7:ESTIMATIVA DE PREOS DA PRODUO, VENDA E LUCRO DA RAPADURA. ......................... 29

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    SUMRIO

    1. INTRODUO .......................................................................................................................... 1

    2. REVISO BIBLIOGRFICA ................................................................................................ 2

    2.1 CANA-DE-ACAR ............................................................................................................... 22.2 RAPADURA ............................................................................................................................ 42.2.1 VALOR NUTRICIONAL ...................................................................................................... 52.2.2 COMERCIALIZAO ......................................................................................................... 6

    3. FLUXOGRAMA DO PROCESSO ......................................................................................... 6

    4. DESCRIO DO PROCESSO ............................................................................................... 7

    4.1 COLHEITA ............................................................................................................................. 74.2 LIMPEZA ................................................................................................................................ 84.3 TRANSPORTE ........................................................................................................................ 94.4 MOAGEM ............................................................................................................................... 94.5 FILTRAO E DECANTAO ........................................................................................... 104.6 CLARIFICAO .................................................................................................................. 114.6.1DEFECAO SIMPLES .................................................................................................. 124.7 PR - CONCENTRAO..................................................................................................... 134.8 CONCENTRAO FINAL ................................................................................................... 134.9 BATIMENTO ........................................................................................................................ 14

    4.10 MOLDAGEM ...................................................................................................................... 144.11 EMBALAGEM E ARMAZENAMENTO .............................................................................. 15

    5. LAYOUT ................................................................................................................................... 16

    6. BALANO DE MASSA ........................................................................................................... 17

    6.1BALANODEMASSAPARAAMOENDA ......................................................................... 186.2BALANODEMASSAPARAAFILTRAO .................................................................... 206.3BALANODEMASSANACONCENTRAOFINALEPRODUODARAPADURA........................................................................................................................................................ 21

    7. BALANO DE ENERGIA ...................................................................................................... 22

    8. ANLISE DE CUSTOS ........................................................................................................... 25

    8.1ANLISEDECUSTODOSEQUIPAMENTOS .................................................................... 258.2ANLISEDECUSTODAMO-DE-OBRA ......................................................................... 268.3ANLISEDECUSTODAMATRIA-PRIMA ..................................................................... 278.4ANLISEDECUSTODAENERGIAELTRICA ................................................................ 288.5ESTIMATIVADEPREODOPRODUTO ............................................................................ 29

    9. EFLUENTES............................................................................................................................. 29

    9.1 EFLUENTES SLIDOS ....................................................................................................... 319.1.1 TRATAMENTO DE RESDUOS DA COLHEITA DA CANA-DE-ACAR .................... 31

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    9.1.2 TRATAMENTO DE RESDUOS DA MOENDA DA CANA-DE-ACAR ....................... 329.1.3 TRATAMENTO DE RESDUOS DA FILTRAO DO CALDO DE CANA ..................... 329.2 EFLUENTES LQUIDOS ..................................................................................................... 339.2.1 TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS ................................................................. 33

    10. REFERNCIAS .................................................................................................................... 34

    ANEXOS ........................................................................................................................................... 43

    TABELAA.................................................................................................................................... 44TABELAB .................................................................................................................................... 45TABELAC.................................................................................................................................... 46TABELAD.................................................................................................................................... 47

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    1.INTRODUO

    A cana-de-acar oriunda da regio leste da Indonsia e Nova Guin e ao longo de muitos

    sculos, se disseminou para vrias ilhas do sul do Oceano Pacfico, Indochina, Arquiplago daMalsia e Bengala, aparecendo como planta produtora de acar na ndia tropical. Os persas foram

    os primeiros a desenvolver tcnicas de produo do acar estabelecendo as rotas entre os pases

    asiticos e africanos (DELGADO; CESAR, 1977).

    No Brasil, o plantio da cana-de-acar iniciou-se em So Paulo, no ano de 1522 e

    atualmente o seu cultivo se estende s Regies Sudeste, Centro-Oeste, Sul e Nordeste, permitindo

    ao pas duas safras ao ano e consequentemente, produo de acar e etanol para os mercados

    interno e externo (UNICA, 2012).

    A cultura da cana de grande versatilidade, sendo utilizada desde a forma mais simples

    como em rao animal, at a mais nobre que na elaborao do acar. Da cana nada se perde; do

    caldo obtm-se o acar, a cachaa, o lcool e a rapadura; do bagao, o papel, a rao, o adubo ou o

    combustvel; das folhas a cobertura morta ou rao animal. A agroindstria da cana-de-acar

    integra os sistemas de produo alimentar, no alimentar e energtico, envolvendo atividades

    agrcolas e industriais (VASCONCELOS, 2002).

    A origem da rapadura data, possivelmente, do incio do sculo XVI, quando comeou a ser

    produzida nas Canrias, ilhas espanholas do Atlntico, constituindo-se no apenas de guloseimas,

    mas uma soluo prtica de transporte de alimento em pequena quantidade, para uso individual.

    Como o acar comumente umedecia e melava, o ladrilho de rapadura acompanhava o viajante que

    o carregava em sacolas, por ser de fcil transporte e possibilitar prtica acomodao, alm de

    resistir durante meses s mudanas atmosfricas. A antiga comida dos escravos despontou a ateno

    das classes mais nobres da sociedade, depois que diversas pesquisas demonstraram seu valor

    nutritivo e, por suprir as necessidades nutricionais bsicas do ser humano em todas as etapas da vida

    (CENTEC, 2004).

    A produo de rapadura desenvolvida em cerca de 30 pases, sendo a ndia o maior

    produtor, apresentando de 67% da produo mundial. A Colmbia segue como segundo maior

    produtor e tem maior consumo per capita. O Brasil o stimo produtor mundial de rapadura e

    apresenta consumo per capita de 1,4 kg/ano (COUTINHO, 2003).

    A rapadura um produto slido a temperatura ambiente, de sabor doce, obtido pela

    concentrao em alta temperatura do caldo da cana-de-acar, sua principal matria-prima, sendo o

    seu ponto final alcanado por desidratao do caldo em torno de 82Brix. Ela tem sabor e odor

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    agradvel, especfico e elevado valor alimentcio. Segundo o Instituto Centro de Ensino

    Tecnolgico (2004) ela rica em vitaminas e sais minerais como potssio, clcio e ferro, alm de

    ter caractersticas de produto natural e orgnico.

    Tradicionalmente consumida pela populao do Nordeste brasileiro, constituda por

    camadas sociais de baixo poder aquisitivo, a rapadura substitui outros produtos graas ao seu valorcomercial e nutritivo onde, especialmente no serto, so produzidas nos pequenos engenhos

    (OLIVEIRA et.al., 2007).

    Este trabalho tem como objetivo o estudo do processo produtivo da rapadura tradicional

    feita a partir da cana-de-acar. Neste estudo, consta a descrio das etapas do processo de

    produo, layout, balanos de massa, balanos de energia, anlise de custo e tratamento de resduos.

    2.REVISOBIBLIOGRFICA

    2.1 CANA-DE-ACAR

    A cana-de-acar pertence ao gnero Saccharum, vindas de regies temperadas quentes e

    tropicais da sia (BNDS, 2008). considerada uma planta com alta eficincia fotossinttica e por

    isso, quanto maior a captao de luz solar (intensidade luminosa), maior ser a fotossntese

    realizada pela cultura, e consequentemente maior o acmulo de acares (BRUNINI, 2008).Devido s conquistas dos povos rabes, nesta poca, a cultura da cana se propagou pelo

    norte da frica e no sul da Europa, mas por causa do clima desfavorvel daquela regio, as

    tentativas de implantao foram frustradas (SEGATO et. al, 2006). J no sculo XII, a cana chegou

    aos territrios portugueses onde teve grandes adaptaes que se tornaram grandes centros de

    pesquisas de novas culturas e aperfeioamento de tecnologia de plantio. Durante este perodo,

    enquanto algumas terras portuguesas no se mostravam to favorveis ao cultivo da cana-de-acar,

    outras se mostravam com excelentes tipos de solo e clima para a produo como no caso das IlhasMadeiras (MAGALHES, 2009).

    A cana-de-acar chegou ao Brasil por volta de 1532 por Martim Afonso de Souza . Nesta

    poca a cana foi utilizada principalmente para a produo do acar colonial (LAVANHOLI,

    2008). E j no final do sculo XVI, alguns Estados brasileiros j contavam com um grande nmero

    de engenhos onde houve uma acelerao tanto na produo de acar como na comercializao

    principalmente para o mercado exterior como o europeu (MOZAMBALI et.al, 2006).

    Antigamente a extrao do caldo da cana-de-acar era feita por esmagamento em rolos de

    madeira, mas no se conseguia uma alta eficincia na extrao do caldo (LAVANHOLI, 2008).

    Para melhorar o rendimento iniciou-se a, agroindstria de cana-de-acar no Brasil depois de

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    muitas tentativas de implantao frustradas em vrias regies do pas, a Regio Nordeste

    demonstrou caractersticas bem favorveis de clima e solos frteis que contriburam para a

    expanso nos Estados da Bahia, Piau, Alagoas e Paraba (FIGUEIREDO, 2008).

    O comportamento da cana-de-acar em termos de maturao (acmulo de sacarose) pode

    definir a poca ideal para a colheita da cana que tem como diretriz a retirada do campo de cultivo decolmos (caule) com o maior contedo possvel de sacarose, em maturao fisiolgica completa ou

    bastante avanada (COPERSUCAR, 2001). Segundo Gheller (1999), a capacidade de acmulo de

    acar nos colmos em condies naturais, depende da associao de alguns fatores como:

    Umidade do solo, que proporciona a absoro de nutrientes do mesmo e fundamental parao desenvolvimento das plantas. A diminuio da umidade do solo, ou uma seca moderada,

    favorece o acmulo de acar nos colmos. Temperatura como o fator mais importante para a maturao fisiolgica da cana, porque

    afeta a absoro de gua e de nutrientes atravs do fluxo transpiratrio. Para que ocorram os

    maiores acmulos de acar pela planta so necessrias oscilaes de temperatura

    associadas a perodos de seca moderada (Barbieri, 1993).

    Luminosidade est diretamente ligada ao processo de sntese fotossinttica e a fonte deenergia a radiao solar; a reduo na luminosidade determina menor armazenamento de

    acares e acmulo de amido nas folhas, portanto altera todo o processo de sntese,

    prejudicando a eficincia das plantas de cana (Ide & Banchi, 1984; Ide & Oliveira, 1986).

    Nutrientes minerais influenciam a maturao da cana de acordo com a poca em que estodisponveis s plantas. Assim, as ofertas tardias de nitrognio favorecem o desenvolvimento

    vegetativo ao invs do acmulo de sacarose desejado para esta fase da cultura. Segundo

    Orlando Filho (1983), o nitrognio para a cana de acar crucial no perodo de formao

    da cultura, ou seja, no estgio que se inicia imediatamente aps a germinao e termina no

    fechamento do canavial, que normamente ocorre em torno de 3 a 5 meses. nessa poca

    que se d a formao dos perfilhos e, para tanto, necessria suficiente disponibilidade de

    nitrognio no solo.

    A cana-de-acar uma planta de tronco fino, comprido e macio, onde possui grande

    concentrao de acar e folhas verdes, tambm compridas. Os colmos fornecem caldo rico em

    acares; a ponta pode ser utilizada na alimentao animal e j existem estudos para aproveitar a

    cera que cobre os colmos nas indstrias de papel, isolantes eltricos, tintas, vernizes, etc (CETEC,

    2007). A Figura 1 mostra as partes da cana-de-acar.

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    Figura 1: Partes da cana-de-acar

    FONTE: (CETEC, 2004).

    2.2 RAPADURA

    De acordo com a Resoluo RDC n 271, de 22 de setembro de 2005 da ANVISA, que

    dispe sobre o regulamento tcnico para acares e produtos de acar, rapadura o produto slido

    obtido pela concentrao do caldo de cana-de-acar (Saccharum officinarum), podendo seradicionado de outros ingredientes desde que no descaracterize o produto.

    Utilizando tecnologia tradicional, a rapadura produto de um processo emprico, cuja

    origem se perdeu no tempo. Seus consumidores iniciais foram os escravos, e rapidamente ela

    ganhou o estigma de comida de pessoas de baixo poder aquisitivo. Dessa forma, assim como a

    cachaa, a rapadura se desenvolveu sob o vu do preconceito (CENTEC, 2004).

    De maneira similar cachaa, a rapadura est associada aos hbitos de consumo da

    populao de baixa renda. Ao contrrio da bebida, no entanto, o consumo da rapadura contribuipara a manuteno do bom estado de sade, tendo em vista seu alto valor nutritivo.

    O consumo da rapadura concentra-se nas reas rurais e, no Brasil, mais intensivo na regio

    Nordeste, sendo o produto conhecido pela composio que faz com a farinha na alimentao do

    sertanejo nordestino; dessa forma, pode-se afirmar que a rapadura constitui-se em elemento que

    caracteriza a identidade cultural dos nordestinos (IEL et. al, 2005).

    Comumente denominado de rapadura e com menos frequncia "raspadura" (palavra

    provinda do verbo raspar), o produto originado da raspagem das camadas espessas de acar que

    ficavam presas s paredes dos tachos utilizados para fabricao do mesmo e depois moldadas em

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    frmas semelhantes s de tijolos. Com o passar do tempo, recebeu alguns requintes como a adio

    de castanhas de caju, coco, amendoim, frutas e etc (CENTEC, 2004).

    No complexo canavieiro, a rapadura o quarto produto, de importncia, perdendo destaque

    para o acar, o lcool e a cachaa. Diante deste fato, o setor de produo de rapadura se encontra

    mobilizado por uma srie de transformaes, visando modernizao do setor e a conquista denovos mercados, atravs de adequaes aos novos padres de consumo, buscando referenciais de

    qualidade e implementando melhorias no processo produtivo, principalmente nas formas de

    apresentao (COUTINHO, 2003).

    A produo de rapadura tem como insumo bsico a cana-de-acar, que deve ser cultivada

    sem defensivos agrcolas txicos ou adubos qumicos, colhida manualmente, sem o recurso da

    queimada (utilizada normalmente para facilitar a colheita) e colocada nos caminhes

    transportadores sem mecanizao. Estas condies, nem sempre cumpridas no processo real deproduo, so necessrias para assegurar a qualidade adequada do produto natural compatvel com

    as exigncias do mercado (CENTEC, 2004).

    2.2.1 VALOR NUTRICIONAL

    Segundo pesquisa realizada pelo Instituto Centro de Ensino Tecnolgico do Brasil

    CENTEC(2004) a rapadura um alimento riqussimo em energia, apresentando cada 100 gramaso equivalente a 132 calorias. um produto recomendado como essencial ao desenvolvimento

    humano por conter carboidratos, sais minerais, protenas e ser rico em vitaminas A, B, C, D e E.

    bem tolerado por recm-nascidos, pois evita a formao de gases e previne a constipao, por

    apresentar ao laxante natural. O ferro contido na rapadura previne a anemia e contribui para

    manter estvel o nvel de hemoglobina, que primordial no transporte de oxignio para as clulas.

    O ferro tambm fortalece o sistema imunolgico e previne enfermidades do sistema respiratrio e

    urinrio. O magnsio fortalece o sistema nervoso. O potssio indispensvel para uma boaatividade celular, mantm o equilbrio cido-base e combate a acidez excessiva; o clcio contido na

    rapadura ajuda na formao de boa dentio, ossos e na preveno de enfermidades articulares,

    como osteoporose que se apresenta na fase adulta.

    Em reconhecimento da qualidade nutricional da rapadura, o Governo do Estado da Paraba,

    atendendo a proposio da Assemblia Estadual, promulgou a Lei n 163/99, que autoriza o Poder

    Executivo a incluir a rapadura nas cestas bsicas e na merenda escolar fornecida aos estudantes da

    rede pblica do Estado. Este posicionamento, alm de manter a qualidade nutritiva da refeio,

    serve como fator estimulante e restaurador desta agroindstria, principal agente econmico das

    regies dedicadas produo de rapadura.

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    2.2.2 COMERCIALIZAO

    A rapadura tem importncia fundamental na cultura alimentcia do Nordeste do Brasil. Na

    Amrica Latina, a Colmbia o primeiro maior produtor, com um milho de toneladas por ano e o

    segundo maior do mundo depois da ndia.A Colmbia tambm apresenta o maior consumo do mundo, 25 kg/hab/ano, enquanto no

    Brasil, restringe-se a 1 kg/hab/ano (CENTEC, 2004).

    O mercado da rapadura invadido por produtos falsificados, como aquelas produzidas a

    partir do acar refinado. Sendo muito semelhante rapadura processada do caldo cana-de-acar,

    a falsa difcil de ser identificada pelo consumidor, que desconhece essa prtica ilcita. Esses

    fraudadores tm vantagens competitivas em relao aos produtores, que se sentem lesados com o

    que chamam de concorrncia desleal. O processamento da rapadura falsificada tem baixo custo deproduo, especialmente quanto mo-de-obra e matria-prima e seu processo produtivo pode ser

    desenvolvido em qualquer perodo, independente da poca de safra da cana (COUTINHO, 2003).

    No setor rapadureiro constantemente so lanados novos produtos que d mais praticidade

    ao consumo.

    Devido s propriedades nutritivas e doura da rapadura, as crianas so o pblico-alvo de

    muitos projetos de inovaes, como exemplo, o desenvolvimento de pastilhas de rapadura e a

    apresentao da rapadurinha em forma de corao. Com essas embalagens, o produto tem um

    expressivo aumento do valor agregado, chegando a custar de seis a oito vezes mais que as

    tradicionais, comercializadas em tabletes de 250g(IEL et. al, 2005).

    3.FLUXOGRAMA DOPROCESSO

    Na Figura 2 est ilustrado o processo de obteno da rapadura. A seguir detalhes sobre as

    etapas de processamento.

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    4.DESCRIODOPROCESSO

    O fluxograma do processamento de rapadura de qualidade constitudo das operaes decorte da cana-de-acar, limpeza, extrao do caldo ou moagem, filtrao, decantao,

    concentrao, batimento, moldagem, resfriamento e embalagem.

    4.1 COLHEITA

    O processamento de rapadura dar-se incio com a colheita da cana-de-acar que pode ser

    feita manualmente ou mecanizada. A poca de corte da cana se d quando a mesma estiver madura,

    no mnimo 18BRIX (CENTEC, 2004). A cana aps a colheita deve ser processada rapidamente,

    Figura 2: Fluxograma do processo de fabricao de rapadura.

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    intervalo de tempo entre o corte e a moagem no deve ser superior a 48 horas, devido s

    transformaes ps-colheita, que desdobram a sacarose, aumentando a concentrao de acares

    invertidos no caldo, que diminui o rendimento do processo e compromete a qualidade da rapadura

    (COUTINHO, 2003).

    Para a fabricao de rapadura e outros produtos, a cana-de-acar cortada e despalhada. Ocorte dos colmos rente ao nvel do solo, aproveitando melhor a matria-prima, uma vez que a base

    do colmo a parte mais rica em sacarose (SEBRAE, 2004). A Figura 3 mostra a colheita

    mecanizada da cana-de-acar.

    Figura 3: Colheita da cana-de-acar mecanizada

    FONTE: (REDETEC, 2007)

    4.2 LIMPEZA

    feita a retirada das palhas secas que posteriormente podem servir como combustvel e

    tambm da parte superior da cana (olho) empregada usualmente no replantio ou alimentao do

    gado. A cana-de-acar despontada e a ponteira totalmente retirada (SEBRAE, 2004).

    Na unidade de processamento, a cana deve ser limpa visando eliminar vestgios das palhas e

    resduos de areia, o que repercute na qualidade da rapadura, especialmente no que diz respeito

    aparncia e s condies higinicas (IEL et. al, 2005). A Figura 4 mostra a lavagem da cana-de-

    acar.

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    Figura 4: Lavagem da cana-de-acar para retirada de impurezas.

    FONTE: (CANAL RURAL, 2011).

    4.3 TRANSPORTE

    As canas cortadas, geralmente, so transportadas em carros de boi, caminhes ou tratores at

    a unidade produtiva para realizar as operaes tecnolgicas relativas ao processamento. De acordo

    com CENTEC (2004), a cana deve ser mantida em galpes cobertos, prximo moenda, onde o

    piso no compromete as condies higinicas da mesma. Na Figura 5, mostra o transporte da cana

    para a indstria.

    Figura 5: Transporte da cana-de-acar para a indstria.

    FONTE: (CANAL RURAL, 2011).

    4.4 MOAGEM

    Durante a moagem, o caldo extrado atravs da compresso dos colmos da cana nos rolos

    da moenda. Dessa operao obtm-se dois produtos: o caldo da cana, matria-prima para arapadura; e o bagao, que aps secagem segue para a fornalha como combustvel ou transformado

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    em adubo ou incorporado na alimentao animal. O caldo obtido peneirado em malha fina, de

    inox, cobre ou mesmo nylon, para a retirada das impurezas grosseiras (COUTINHO, 2003).

    A eficincia da moagem fundamental para a rentabilidade do processo, pois nesta etapa

    que se extrai a matria-prima. Portanto, a moenda deve ser ajustada para evitar perdas. O

    rendimento ideal de caldo extrado deve ser de aproximadamente 80% (CENTEC, 2004).Ainda existem engenhos de rapadura que utilizam moinhos de madeira movidos por trao

    animal, que apresentam baixo rendimento de extrao; no entanto, esses equipamentos esto sendo

    substitudos por moinhos de ferro ou ao inox, mais higinicos e produtivos (COUTINHO, 2003).

    Na Figura 6 esta ilustrada a moenda usada para extrair o caldo da cana com capacidade de 1500 kg

    de cana/hora.

    Figura 6: Moenda usada para extrair o caldo da cana.

    FONTE: (GONALVES et. al, 2008)

    4.5 FILTRAO E DECANTAO

    Aps a moagem da cana-de-acar o caldo separado do bagao e filtrado em peneiras

    (esttica, rotativa ou vibratria) situadas logo sada da moenda, onde so separados os resduos

    mais leves que podem favorecer contaminaes. Depois dessa etapa, o caldo segue por tubulaes

    at o decantador e mantido em repouso por aproximadamente 15 minutos para decantao das

    impurezas remanescentes (SILVA et. al, 2003).

    No decantador so separados os resduos de areia e outros com densidade maior do que o

    caldo. Esta operao possui vrios compartimentos (bandejas), com a finalidade de aumentar a

    superfcie de decantao. O caldo decantado retirado pela parte superior de cada compartimento e

    na parte inferior so coletadas as impurezas sedimentadas que constituem o lodo (LEMOS et. al,

    2010).

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    As etapas de filtrao e decantao garantem um caldo de cana mais limpo, contribuindo

    para o atendimento das exigncias de qualidade. Nas Figuras 7 e 8 respectivamente esto ilustradas

    a peneira rotativa e o caldo em decantao.

    Figura 7: Peneira Rotativa.

    FONTE: (UDOP, 2012).

    Figura 8: Caldo em decantao.

    FONTE: (CETEC, 2007).

    4.6 CLARIFICAO

    Apesar do tratamento preliminar citado, o caldo de cana contm, ainda, impurezas menores,

    que podem ser solveis, coloidais ou insolveis. O objetivo principal da clarificao a remoo

    dos no-acares, impurezas presentes no caldo, as quais se encontram na forma solvel, coloidal e

    insolvel em suspenso. Assim, o tratamento qumico visa principalmente coagulao,

    floculao e precipitao destas impurezas, que so eliminadas por decantao e filtrao

    (COPERSUCAR, 2001).

    A clarificao do caldo de cana melhora a cor do produto. Sua finalidade no a obteno

    de um lquido lmpido, mas sim, turvo amarelado. A colorao amarelada est ligada degradaoda clorofila. O meio cido faz com que a tonalidade verde se torne amarela, pois a interao da

    clorofila com o cido resulta na perda do magnsio das clorofilas, sendo substitudo por um prton

    fornecido pelos cidos. Em frutas e hortalias ocorre a mudana do verde para marrom

    (IADEROZA et. al, 1991).

    O caldo de cana normal ligeiramente cido. Dada a sua composio qumica complexa, o

    seu aquecimento sem correo dessa acidez provoca um escurecimento demasiado do produto, alm

    de excesso de inverso da sacarose, o que prejudicial, no caso de produo de acares e derapadura.

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    Para que a decantao tenha seu processo acelerado e melhor eficincia, emprega-se o

    aquecimento posterior do caldo. Isso faz com que haja a coagulao e floculao de coloides e

    elementos proteicos, e, alm disso, emulsificando materiais graxos e ceras.

    A floculao pode ser obtida por uma mudana de pH do meio, utilizando-se reagentes

    qumicos e pelo aquecimento (LEITO, 1973). Na clarificao ocorre a calagem (o caldo recebeleite de cal), sendo o caldo aquecido e ocorrendo decantao e, consequente, formao do caldo

    clarificado que segue para a etapa de concentrao (TFOUNI et. al, 2007). No Brasil predominam

    dois modelos de clarificao: defecao simples (emprega apenas cal e aquecimento), e sulfo-

    defecao (antes do tratamento com cal e aquecimento, ocorre adio de SO2 ao caldo), sendo esta

    ultima etapa mais comum para produo de acar (KOBLITZ, 1998).

    4.6.1CALAGEMOUDEFECAOSIMPLES

    A calagem ou defecao simples consiste na adio de cal hidratada (leite de cal), suficiente

    para neutralizar os cidos orgnicos presentes no caldo. Em geral, so utilizadas 500 a 800 g de cal

    por tonelada de cana-de-acar, de modo a obter o pH do caldo entre 7,0 e 7,5. Na sequncia, o

    caldo caleado aquecido a 90-105C (HONIG, 1953). A presena de cal (Ca (OH)2) e o aumento da

    temperatura levam a formao de um precipitado flocoso de composio complexa, na qual se

    encontram partculas de fosfato de clcio, sais de cidos orgnicos, protenas desnaturadas(albumina), gorduras, ceras e gomas. Esse precipitado adsorve e arrasta grande parte do material

    suspenso no caldo, sendo posteriormente separado por decantao (HUGOT, 1977). Na Figura 9

    mostra a retirada das impurezas solveis no caldo e coagulveis pelo calor.

    Figura 9: Retirada das impurezas solveis no caldo e coagulveis pelo calor.

    FONTE: (COPERSUCAR, 2001).

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    4.7 PR - CONCENTRAO

    Com o caldo clarificado, faz-se a pr-concentrao, sob aquecimento constante, para

    evaporao da gua presente no caldo, atravs de aquecimento controlado, onde a densidade

    aumenta gradativamente juntamente com um tom amarelado at a obteno do ponto de mel, que remanejado para os tachos seguintes at o ltimo onde se realiza a concentrao final (CENTEC,

    2004). Cada tacho ser provido de termmetro de mostrador de 0 a 150 oC (ANDRADE, 2012). Na

    Figura 10 esta ilustrada os tachos com capacidade de 2000L para a etapa da pr-concentrao. E a

    Figura 11 mostra um termmetro que usado para controlar a temperatura ate a obteno do ponto

    do mel.

    Figura 10: Pr-concentrao do caldo

    FONTE: (MNADA, 2010).

    Figura 11: Termmetro.

    FONTE: (MACANUDA, 2010).

    4.8 CONCENTRAO FINAL

    Nessa etapa o mel concentrado at atingir o ponto de rapadura (temperatura de 110C

    com 82 BRIX). Durante a concentrao final a garapa ferve sendo necessrio uma agitao

    constante evitando-se que o mel grude ou queime no tacho (CENTEC, 2004).

    Nas pequenas propriedades que no possuem medidores de temperatura, os produtores de

    rapadura visualizam o momento final do cozimento atravs da obteno do ponto de bala. Este um

    dos sinais de que o cozimento chegou ao final, alm do descolamento fcil da massa das laterais e

    do fundo do tacho (SEBRAE, 2004). Na Figura 12 ilustra o caldo sendo concentrado. E na Figura

    13 mostra o refratmetro, aparelho usado para medir o Brix.

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    Figura 12:Caldo concentrado

    FONTE: (MNADA, 2010).

    Figura 13: Refratmetro

    FONTE: (MACANUDA, 2010).

    4.9 BATIMENTO

    O caldo concentrado levado para um batedor eltrico, onde batido para obter uma maior

    consistncia. Em seguida a massa transferida e derramada numa mesa de ao inox, onde se realiza

    a cristalizao da massa, o qual se d quando a mesma diminui de volume, e ocorre o que se chama

    morte do mel. O tempo de batimento de 15 minutos. Neste momento so acrescentadas

    substncias que podem agregar valor ou, simplesmente, diferenciar o produto final. Os principais

    produtos acrescidos massa so: amendoim, coco, mamo, abbora, leite, dentre outros (SEBRAE,

    2004). Na Figura 14 esta ilustrada o batimento do caldo concentrado at atingir o posto de rapadura.

    Figura 14: Batedor eltrico.

    FONTE: (JUNIOR, 2006).

    4.10 MOLDAGEM

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    A rapadura, ainda em processo de cristalizao, colocada em formas de ao inox

    encaixveis, formando compartimentos retangulares, com capacidade varivel de acordo com

    formato e peso desejados. Essas formas so armadas sobre uma superfcie lisa, plana e nivelada, de

    ao inox ou outro material, como granito e so preenchidas com a massa cozida e depois repartidas.

    O produto permanece por cerca de 1 (uma) hora para total resfriamento e em seguida feita adesenformagem (CENTEC, 2004).

    Antes de ir para o depsito e embalagem, recomenda-se deixar a rapadura em local arejado e

    seco, por 24 horas, para completar o endurecimento. A Figura 15 mostra a esptula, equipamento

    usado para ajudar no derramamento da pasta e a raspagem do tacho. J a Figura 16 apresenta o

    derramamento da pasta para ser moldada. E a Figura 17 ilustra a pasta sendo moldada para ganhar

    formato de rapadura.

    Figura 15: Esptula em inox.

    FONTE: (MACANUDA,

    2010).

    Figura 16: Derramamento da

    pasta

    FONTE: (MNADA, 2010).

    Figura 17: Moldagem da

    rapadura.

    FONTE: (MNADA, 2010).

    4.11 EMBALAGEM E ARMAZENAMENTO

    As rapaduras so desenformadas sobre as mesas de granito e aps o resfriamento, dever ser

    embalada de forma a no deixar que fique ar entre sua superfcie e a embalagem, para no haver

    perda de qualidade do produto. Assim, o produto final acondicionado individualmente em sacos

    plsticos ou caixas de papel tipo triplex. Alm disso, recomenda-se a identificao atravs de

    rtulos constando todas as informaes exigidas pelos rgos responsveis pela fiscalizao de

    produtos alimentcios, a exemplo do nome do fabricante, datas de fabricao e validade,

    composio bsica e etc.

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    As embalagens finais devem ser armazenadas em local fresco, seco e arejado, e dispostas

    sobre paletes e empilhadas distantes do piso e das paredes at o momento da sua expedio para o

    mercado (CENTEC, 2004). A Figura 18 apresenta a balana eletrnica, equipamento usado para

    controlar o peso do produto final. J na Figura 19 mostra a seladora, maquina responsvel pela

    embalagem do produto. E a Figura 20 ilustra a rapadura embalada e armazenada.

    Figura 18: Balana

    FONTE:

    (MACANUDA, 2010).

    Figura 19: Seladora.

    FONTE:

    (MACANUDA, 2010).

    Figura 20: Armazenamento da rapadura.

    FONTE: (MNADA, 2010).

    5. LAYOUT

    A Figura 21 mostra o layout da indstria de rapadura, contendo os equipamentos e

    instalaes necessrias para a sua produo.

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    6. BALANO DE MASSA

    Os processos em batelada so caracterizados por um alto grau de flexibilidade que, pode ser

    apropriadamente explorado para se obter a mxima produo com lucratividade. Em princpio, a

    receita utilizada para a produo deve apresentar um equilbrio otimizado entre qualidade e custo

    por batelada do produto obtido. Em operaes do tipo batelada o objetivo no a manuteno do

    sistema em um valor constante, mas sim a otimizao de algum parmetro que expresse o

    desempenho do sistema (ROMERO et. al, 2003).

    Os processos em batelada por apresentarem versatilidade e flexibilidade de produo somuito importantes para diversos tipos de indstrias como a qumica, alimentcia e outras.

    Figura 21: Layout do processo produtivo da rapadura.

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    Neste projeto, foi feito o balano de massa na moagem, filtrao e concentrao final que

    so as etapas mais relevantes do processo.

    6.1 BALANO DE MASSA PARA A MOENDA

    Aps a colheita, a cana-de-acar deve ser processada dentro de um perodo de at 24 horas,

    devido s transformaes ps-colheita que compromete a qualidade da rapadura. A composio da

    cana a ser moda de 18 Brix, 89% de caldo e 11% de fibra. A moenda extra 75% do caldo e os

    25% resduo.

    Dessa operao obtm-se dois produtos: o caldo da cana, matria-prima para a rapadura; e o

    bagao, que transformado em adubo ou incorporado na alimentao animal. Abaixo segue o

    balano de massa:

    Onde:

    M = massa de cana-de-acar; Xc = Frao de caldo contida na cana; X = Frao de fibra contida na cana; MCALDO = Massa de caldo;

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    MFIBRA = Massa de fibra; MCALDO DE SADA = Massa de caldo na sada da moenda MRESDUO = Massa de resduo do bagao

    O prximo passo calcular o volume de caldo produzido, mas para isso necessrio saber a

    densidade do caldo. A mesma pode ser calculada pela Equao 1 abaixo (MARQUES, 2007):

    (1)

    Sabe-se que a cana madura tem um Brix igual a 18o

    C, ento substitui na equao (1):

    A densidade do caldo de 1,074061kg/L.

    Para o calculo do volume do caldo, utilizada a Equao 2, abaixo:

    Sabendo que o valor da massa do caldo de 6675 kg/dia, substitui na equao 2:

    O volume produzido de caldo de .

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    6.2 BALANO DE MASSA PARA A FILTRAO

    Aps a moagem da cana-de-acar, o caldo separado do bagao e filtrado logo aps a

    sada da moenda, onde so separados os resduos que podem favorecer a contaminaes. Durante

    esta operao de limpeza, ocorre a separao dos slidos em suspenso como bagacilhos, resduos

    de terra e entre outros, que representam de 5% do caldo. Este material utilizado para alimentao

    animal, como sunos e bovinos (SEBRAE, 2001).

    Onde:

    MCALDO = Massa de caldo; MRESDUO = Massa de resduo do bagailho; MCALDO DE SADA = Massa de caldo na sada da moenda

    Para o calculo do volume, utilizada a equao 2. Sabendo que o valor da massa do caldo

    filtrado de 6341 kg/dia, substitui na equao:

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    O volume produzido de .

    6.3 BALANO DE MASSA NA CONCENTRAO FINAL E PRODUO DA RAPADURA

    A concentrao final a etapa onde o caldo concentrado at atingir o ponto de rapadura.

    A concentrao do ponto de rapadura situa-se em torno de 70 a 73 Brix a quente e 82 a 85 Brix a

    frio (CESAR & DA SILVA, 2003). Considerando que o caldo inicial tem 18Brix, rapadura 82Brix, o volume final de rapadura produzido calculado pela Equao 3:

    Onde:

    CC = concentrao do caldo (Brix)

    VC = volume do caldo (L)Cr= concentrao da rapadura (Brix)

    Vr= volume da rapadura (L)

    Substituindo os valores na Equao 3:

    O volume de rapadura produzido de Vr=1296 L/dia.

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    Para saber a massa de rapadura final, utiliza-se novamente a Equao 1 para calcular a sua

    densidade:

    (1)

    Utilizando-se a Equao 2, estima-se que a produo final de aproximadamente 1853 kg/dia ou

    seja, aproximadamente 185 kg de rapadura por tonelada de cana. Aps o batimento, o caldo

    concentrado moldado em formas de tijolo de 500 gramas ou um quilo ou tabletes de 20 a 25

    gramas. Aps o resfriamento, ocorre a desenformagem e, por fim, o embalamento da rapadura.

    Segundo CESAR & DA SILVA (2003), espera-se uma produo final entre 97 e 155 kg de

    rapadura por tonelada de cana. Considerando que existem perdas nas ltimas etapas de batimento e

    moldagem, considera-se que o balano est de acordo com o resultado esperado para este tipo de

    processo.

    7. BALANO DE ENERGIA

    Durante o processo produtivo de rapadura, a etapa que demanda maior gasto de energia a

    concentrao, portanto ser alvo de estudo deste balano.

    Para calcular a transferncia de energia, inicialmente necessrio encontrar o valor estimado para o

    CP (calor especfico).

    O calor especfico definido como a energia necessria para aumentar a temperatura em um

    grau de uma unidade de massa de uma dada substancia. (ENGEL, 2010). O clculo do CP ser

    baseado na composio do caldo de cana de acordo com a Tabela Brasileira de Composio deAlimentos TACO (UNICAMP, 2011). De acordo com a Tabela A em anexo, a composio de

    100g de Caldo de cana de 81,7% de Umidade, 18,2% de Carboidrato, 0,1% de Fibra alimentar e

    0,1% de Cinzas. As composies de protena e gordura no foram significativas.

    Pode-se estimar os valores dos calores especficos (Cp) para 90C (temperatura de sada da

    pr-concentrao, etapa anterior a concentrao), considerando a composio do caldo de cana (100

    gramas), utilizando as Tabelas B e C em anexo (IBARZ et. al, 2002).

    As equaes e o clculo para cada nutriente so mostradas a seguir.

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    UMIDADE

    ( )

    ( )

    CARBOIDRATO

    ( )

    FIBRA

    ( )

    CINZAS

    ( )

    Com os resultados obtidos pelas expresses, encontra-se o valor do calor especfico para o

    caldo de cana CPCaldo, utilizando a Equao 8 abaixo:

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    O calor especfico estimado para o caldo de cana a 90C de 3,750 kJ/kg C. A quantidade

    de calor (Q) encontrada pela Equao 9 a seguir:

    (9)

    Onde:

    Q (kJ): Quantidade de calor

    M (kg): Massa do caldo

    Cp (kJ/kg C): Calor especfico

    : Variao de temperatura

    A taxa de calor (Q) neste estudo foi feito em uma batelada. Sabendo que colhido 10

    toneladas de cana-de-acar por dia, ou seja, 1,25 toneladas por hora. Estima-se que a batelada ser

    de 1,25t. De acordo com o balano de massa, essa quantidade equivale a 834,37 kg de caldo.

    Durante a etapa de concentrao, o caldo inicia o processo com temperatura mdia de 90C

    (CENTEC, 2004).

    Avalia-se que o caldo atinja uma temperatura aproximada de 110C, ocorrendo uma

    variao de temperatura de 20C (CENTEC, 2004). Com isso, pode-se estimar o valor da taxade calor (Q) pela Equao 9.

    (9)

    Sabendo-se que na etapa de concentrao, o caldo fica cerca de 1 hora (3600 segundos) no

    tacho para ser concentrado (CENTEC, 2004). Pode-se determinar o valor estimado de Q por tempo

    de funcionamento em segundos na Equao 10, a seguir.

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    (10)

    Sendo assim, gasta-se 17,38 kJ/s de energia para cada batelada de rapadura.

    8. ANLISE DE CUSTOS

    Para a anlise de custos no processo produtivo de rapadura, devem ser levados em conta os

    seguintes aspectos: Custos com a matria-prima, mo-de-obra, energia eltrica, equipamentos, entre

    outros. No sero considerados gastos administrativos, e de atividades secundrias ao processo.

    8.1 ANLISE DE CUSTO DOS EQUIPAMENTOS

    Para a anlise de custo, necessrio calcular os investimentos dos equipamentos utilizados

    no processo produtivo da rapadura. Na Tabela 1 abaixo esto listados os preos dos equipamentosusados na produo de rapadura.

    Tabela 1: Custo dos equipamentos utilizados no processo de produo da rapadura.

    Equipamentos Preo por unidade (R$) Quantidade Total (R$)Moenda (1500 kg cana/hora) 25.400,00 01 25.400,00

    Peneira 270,00 01 270,00

    Decantador 1.309,00 01 1.309,00Batedor eltrico (capacidade 2000kg) 12.375,00 01 11.500,00

    Tachosem ao inox (2000L) 2.100,00 04 8.400,00Formas em ao inox 200,00 10 2.000,00

    Seladora (38 pacotes/min ) 700,00 01 700,00Mesa em inox com estrutura metlica 950,00 01 950,00

    Medidor de Brix 300,00 01 300,00Termmetro 80,00 01 80,00

    Esptula em inox com cabo tubular 50,00 01 50,00Balana eletrnica 130,00 02 260,00

    Total - - 51.219,001 Preo obtido em MFRURAL;2 Preo obtido em BOLSA BRASILEIRA DE MERCADORIAS;

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    3 Preo obtido em BOLSA BRASILEIRA DE MERCADORIAS;4 Preo obtido em BOLSA BRASILEIRA DE MERCADORIAS;5Preo obtido em MACANUDA;6 Preo obtido em Bolsa Brasileira de Mercadoriaspara o equipamento similar visto no BRASIL FORMAS7 Preo obtido em STN Comrcio de ferramentas;8 Preo obtido em Bolsa Brasileira de Mercadorias9 Preo obtido em AKTUAL AUTOMAO INDUSTRIAL;10Preo obtido em MACANUDA;11 Preo obtido em Bolsa Brasileira de Mercadorias;12Preoobtido em TOLEDO

    8.2 ANLISE DE CUSTO DA MO-DE-OBRA

    Os funcionrios trabalham regidos pela CLT Consolidao das Leis do Trabalho, atravsdo Art. 58 - A durao normal do trabalho, para os empregados em qualquer atividade privada, no

    exceder de 8 (oito) horas dirias, desde que no seja fixado expressamente outro limite (BRASIL,

    1943).

    O perodo previsto para a safra da cana de acar de maio dezembro. Portanto, ser uma

    jornada de trabalho de oito horas dirias, para 172 dias teis de atividades de produo. O horrio

    de funcionamento da indstria ser de segunda a sbado das 8 s 18 horas, sendo o sbado das 8 s

    12h.

    Atualmente, o valor do salrio mnimo proposto e afirmado atravs do decreto n 7.872, de

    26 de dezembro de 2012 de R$ 678,00 por ms (BRASIL, 2012). Na Tabela 2 esto listados os

    preos do salrio dos operrios.

    Tabela 2: Custo salarial dos operrios da produo.

    Funo Nmero defuncionrios

    Salrio (R$) Total de salrio dosempregados por funo (R$)

    Transporte da cana 03 678,00 2.034,00Moagem 03 850,00 2.550,00

    Operao dos tachos 04 1.000,00 4.000,00Batimento 02 850,00 1.700,00Moldagem 02 850,00 1.700,00Embalagem 02 850,00 1.700,00

    Estoque 02 678,00 1.356,00Balana eletrnica 02 678,00 1.356,00

    Supervisor de produo 01 2.500,00 2.500,00Total de funcionrios 21 Total de salrios = 18.896,00

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    1 Salrio mnimo estabelecido peloDecreto n 7.872/2012, em 26 de dezembro de 2012, no Dirio Oficial para a jornada de trabalho

    de 44 horas/semanais (BRASIL,2012).

    Para estabelecer o preo do dia trabalhado de cada funcionrio, dividi-se seu salrio por 26

    dias (tempo de funcionamento da indstria mensalmente). Para calcular o custo da hora de cadatrabalhador, divide-se o preo do dia de trabalho por 8 horas (tempo trabalhado por dia), resultando

    assim no valor da hora trabalhada, totalizando 44 horas semanais de trabalho. Na Tabela 3 tem os

    custos de cada salrio por hora.

    Tabela 3: Custo salarial dos operrios da produo por hora.

    Funo Nmero defuncionrios

    Salrio por hora(R$)

    Custo total por hora(R$)

    Transporte da cana 03 3,26 9,78Moagem 03 4,08 12,24Operao dos tachos 04 4,80 19,20

    Batimento 02 4,08 8,16Moldagem 02 4,08 8,16Embalagem 02 4,08 8,16

    Estoque 02 3,26 6,52Balana eletrnica 02 3,26 6,52

    Supervisor de produo 01 12,02 12,02TOTAL 21 - 90,76

    8.3 ANLISE DE CUSTO DA MATRIA-PRIMA

    So descritos na Tabela 4 todos os custos de servios, insumos e equipamentos utilizados

    para a produo da matria-prima.

    Tabela 4: Custo total da produo de cana-de-acar.

    Item Preo por tonelada (R$) Preo por batelada (R$)Remunerao da terra 5,80 7,25

    Preparo do solo, plantio e manuteno 0,95 1,18Custo do plantio 3,70 4,63

    Corte, carregamento e transporte 8,10 10,13Tratos culturais da cana-de-acar 6,20 7,75

    Total 24,75 30,95Custos de produo de cana-de-acar no Brasil: Acompanhamento da safra 2011/2012 (PECEGE, 2012).

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    Sabe-se que quantidade de cana colhida de 10 t por dia de trabalho, ou seja, 1,25 t por hora

    que corresponde a uma batelada. Baseado nos preos apresentados na Tabela 4, o custo para a

    obteno da matria prima de uma batelada de R$ 30,95. Sendo assim, o custo de uma tonelada de

    cana-de-acar de R$ 24,75.

    8.4 ANLISE DE CUSTO DA ENERGIA ELTRICA

    Para a anlise de custo da energia eltrica foram considerados os gastos energticos para os

    equipamentos: Moenda, Batedor eltrico, seladora, tachos de concentrao e balana eletrnica

    mostrados na Tabela 5.

    O valor da energia eltrica R$ 0,1626 kWh/kW de acordo com tarifas de energia eltrica

    da Companhia Energtica do Rio Grande do Norte (COSERN, 2012) (Tabela D em ANEXO).

    Foram considerados ainda os valores dos impostos sobre: Circulao de Mercadorias e Prestao de

    Servio (ICMS) de 17%, Programa de Integrao Social (PIS) de 1,65% e Contribuio para o

    Financiamento da Seguridade Social (COFINS) de 7,6% (COSERN, 2012). A Tabela 5 mostra o

    total dos custos com energia eltrica para uma batelada.

    Tabela 5: Custo de energia eltrica na produo de uma batelada de rapadura.

    Equipamentos Potncia(kW)

    Tempo deutilizao

    (hora)

    Quantidadede

    equipamentos

    EnergiaTotal

    (KW.h)

    Custo(R$)

    Moenda 8,00 1,50 1 12,00 1,95Batedor eltrico 3,67 0,25 1 0,92 0,15

    Seladora 1,00 1,00 1 1,00 0,16Tacho de

    concentrao2,50 1,50 4 15,0 2,44

    Balana eletrnica 1,00 0,42 2 0,84 0,14Subtotal - - - - 4,84

    Impostos (26,25%) - - - - 1,27TOTAL R$6,11

    De acordo com os clculos para o custo de energia eltrica apresentados na Tabela 5, uma

    batelada de cana-de-acar (1,25t de cana) que de acordo com o balano de massa d para produzir

    231 kg de rapadura ou 462 tabletes de 500g. O valor gasto com energia por batelada de R$6,11.

    Sendo assim, o preo da energia para 1kg de rapadura de aproximadamente R$ 0,03.

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    8.5 ESTIMATIVA DE PREO DO PRODUTO

    Somando-se os custos de matria-prima, mo-de-obra e energia eltrica obtm o custo total

    de uma batelada, como mostra a Tabela 6.

    Tabela 6: Custo final de uma batelada de rapadura.

    Custos Valor (R$)Mo-de-obra 90,75

    Matria-prima 30,95Energia eltrica 6,11

    Total 127,81

    Sabendo que cada batelada custa R$ 127,81 e produz 231 kg de rapadura ou 462 tabletes de

    500g, logo cada quilo de rapadura tem um custo final de produo de R$ 0,55. O preo da produo

    por tablete de R$ 0,27. Em Natal um tablete de rapadura tradicional de 500 gramas vendido por

    em mdia R$2,00.

    A indstria de rapadura de grande porte e produz 1.853 kg de rapadura por dia. Essa

    grande produo visa aproveitar a safra da cana-de-acar que tem durao de 172 dias. A princpio

    o produto pronto estocado e em seguida vendido em feiras livres, mercadinhos, supermercados,

    fornecido a rede pblica para a merenda escolar. Alm disso, distribudo para todo o pas e no

    exterior.

    O valor de venda de um tablete de rapadura de 500g R$2,00. Ento estima-se uma margem

    de lucro da empresa. A tabela 7 mostra os valores de venda e valores de lucro dirio e por safra da

    rapadura.

    Tabela 7: Estimativa de preos da produo, venda e lucro da rapadura.

    Preo por produo(R$)

    Valor de venda (R$) Lucro (R$)

    Dirio (1.853 kgrapadura)

    1.019,15 7.412,00 6.392,85

    Safra (318.716 Kgrapadura)

    175.293,80 1.274.864,00 1.099.570,20

    9. EFLUENTES

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    O mercado de tecnologias ambientais no Brasil, principalmente o de tratamento de efluentes

    sofreu uma profunda transformao, as indstrias voltaram as atenes para os processos

    produtivos, procurando otimiz-los antes de investir nas tradicionais estaes de tratamento de

    efluentes (ETE's). Nas dcadas recentes tem crescido a preocupao e a conscincia ambiental da

    populao de maneira geral. As legislaes municipais, estaduais e federais tm-se tornado maisexigentes quanto disposio dos resduos industriais. Um dos princpios fundamentais da gesto

    de poluentes na produo industrial reduzir a quantidade destes resduos. A lgica de que seja

    mais barato reduzir a quantidade de poluentes do que trat-los depois de produzidos (SILVA et. al,

    2003).

    A poluio do meio ambiente gerada pelo rpido crescimento econmico associado

    explorao dos recursos naturais vem aumentando cada vez mais e isso vem gerando preocupaes

    de ordem global e maior conscientizao sobre os problemas ambientais (NAIME e GARCIA,

    2005). O artigo 174 da Constituio Federal prev que deve existir um equilbrio entre produo e

    conservao do meio ambiente (BRASIL, 1988).

    A Portaria n 368, de 04 de Setembro de 1997 regulamenta as condies higinico-sanitrias

    e boas prticas de elaborao para estabelecimentos elaboradores/industrializadores de alimentos.

    Estabelece que o sistema de evacuao de efluentes e guas residuais desses estabelecimentos deve

    funcionar de forma eficaz e sempre em bom estado de funcionamento. Todos os condutos de

    evacuao, inclusive o encanamento de despejo de guas, devero ser suficientemente grandes para

    suportar cargas mximas e devero ser construdos de maneira que se evite a contaminao do

    abastecimento de gua potvel (BRASIL, 1997).

    A minimizao de resduos industriais faz parte de um conceito de gerenciamento de

    poluentes, baseado numa sistemtica de medidas que visam reduzir no mximo possvel a

    quantidade de resduos a serem tratados ou dispostos, possuindo uma estrutura de ao

    fundamentada na sua preveno e reciclagem. O melhor resduo aquele que no gerado. Pormquando no se pode evitar a sua produo prefervel reutiliz-lo (MARCHIZELI, 2003).

    A indstria de rapadura produz os seguintes tipos de resduos/poluentes: Os resduos da

    cultura da cana (Palha e a ponta da cana-de-acar); O bagao, efluente gerado na etapa da moenda;

    A espuma da garapa, resduo obtido aps a filtrao da garapa; E a gua que usada na lavagem da

    cana e dos equipamentos.

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    9.1 EFLUENTES SLIDOS

    Os resduos slidos industriais de acordo com a norma tcnica NBR 10.004/ 2004 da

    Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT), slidos so definidos como quaisquer resduos

    que se apresentam nos estados slido e semi-slido resultantes de atividades industrial e domiciliar.

    Ficam includos nesta definio determinados lquidos cujas particularidades tornem invivel o seu

    lanamento na rede pblica de esgotos ou corpos dgua, ou exijam para isso solues tcnicas e

    economicamente inviveis em face melhor tecnologia disponvel.

    A seguir, os efluentes slidos gerados a partir das etapas de produo e o seu devido

    tratamento.

    9.1.1 TRATAMENTO DE RESDUOS DA COLHEITA DA CANA-DE-ACAR

    Os resduos gerados na etapa da colheita so as folhas e as pontas da cana de acar. A

    Figura 22 abaixo mostra a ilustrao das partes da cana.

    Figura 22: Partes da cana-de-acar

    FONTE: (CETEC, 2004).

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    A ponta da cana-de-acar, aps o corte, representa em mdia 8%, em peso da cana madura,

    isto , para cada tonelada de cana cortada so produzidos cerca de 80 kg de matria-verde em ponta

    de cana. Esse material seco ao sol, no campo e utilizado como cobertura morta no canavial.

    Entretanto, as pontas e as folhas da cana so utilizadas tambm na alimentao de ruminantes,

    bovinos principalmente. Neste caso o material ainda verde passado pela ensiladeira (picadeira decapim) e colocado diretamente nos cochos para o gado (PEREIRA, 1984). A ponta da cana-de-

    acar pobre do ponto de vista nutricional para bovinos. No entanto, utilizado como volumoso,

    sendo adicionado de ureia e complementado com outros nutrientes, na alimentao do gado bovino.

    9.1.2 TRATAMENTO DE RESDUOS DA MOENDA DA CANA-DE-ACAR

    O bagao da cana rico em celulose e outros carboidratos, tendo vrias aplicaes

    industriais. Por exemplo, na produo de papel para impresso de jornais, livros e usado como

    matria prima na produo de aditivos para fazer do lcool um substituto do diesel.

    Na indstria, a principal utilizao do bagao como combustvel na fornalha dos tachos de

    concentrao de caldo de cana.

    O bagao pode ainda ser utilizado na alimentao de ruminantes, como o gado bovino(PEREIRA, 1984). Neste caso, por ser um produto de baixa qualidade nutricional (baixa

    digestibilidade), ele dever ser submetido a um tratamento de amonizao (tratamento com

    amnia), que melhora sensivelmente sua digestibilidade (GARCIA, 1998). Tambm pode ser

    utilizado, juntamente com outros restos de cultura, para a compostagem com esterco de gado bovino

    (LOURES, 1983).

    9.1.3 TRATAMENTO DE RESDUOS DA FILTRAO DO CALDO DE CANA

    Na produo de rapadura, durante as operaes de limpeza, clarificao e concentrao da

    garapa, ocorre separao da espuma, que representa de 5 a 10% (em volume) do caldo. Esta

    espuma um material altamente poluente, se jogado nos crregos, rios ou riachos, sendo esta

    prtica proibida por lei no Brasil. Embora seja relativamente pobre do ponto de vista nutricional,

    este material tem sido utilizado para alimentao animal, como sunos e bovinos (SEBRAE, 2001).

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    9.2 EFLUENTES LQUIDOS

    De acordo com a Norma Brasileira NBR 9800/1987, efluente lquido industrial o

    despejo lquido proveniente do estabelecimento industrial, compreendendo emanaes de processo

    industrial, guas de refrigerao poludas, guas pluviais poludas e esgoto domstico.

    No processo produtivo da rapadura o efluente lquido gerado a gua.

    9.2.1 TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS

    O volume de gua utilizada para a lavagem da cana-de-acar bastante varivel. O mnimo

    necessrio a uma lavagem razovel de 5 m/t de cana por hora, podendo chegar a 10 m/t de cana

    por hora, dependendo da inclinao da mesa de recepo de cana. (ELIA NETO; SHINTAKU,

    2009).

    A gua utilizada em todo o processo de limpeza, lavagem da cana, de pisos e equipamentos

    gera resduos lquidos. O reuso da gua na lavagem da cana-de-acar uma alternativa vivel

    porque protege o ambiente e reduz a poluio dos meios hdricos. Antes de ser reutilizada

    necessrio um tratamento, onde encaminhada para um tanque de decantao, que consiste na

    separao dos slidos constitudos, sobretudo de solo, carvo e cinzas e restos vegetais que

    normalmente ficam em suspenso. Em seguida, pode ser reutilizada no processo de lavagem e

    irrigao da cana-de-acar. A Figura 23 mostra um decantador muito utilizado no tratamento de

    guas.

    Figura 23: Decantador circular utilizado no tratamento da gua.

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    34

    FONTE: (ELIA NETO, 2009).

    10. REFERNCIAS

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    ANEXOS

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    44

    TABELA A - Tabela Brasileira de Composio de Alimentos (UNICAMP, 2011).

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    TABELA BEquaes para calcular propriedades termofisicas (IBARZ e BARBOSA-

    CNOVAS, 2002).

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    46

    TABELA CEquaes para calcular propriedades termofisicas (IBARZ e BARBOSA-

    CNOVAS, 2002).

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    TABELA DTarifria da Cosern (Cosern, 2012).

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