Tecnologioa de Açúcar, Manuais, Projetos, Pesquisas de Ciência e Tecnologia de Alimentos

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projeto de referência

série Centros Comunitários de Produção 1ª edição Rio de Janeiro Centrais Elétricas Brasileiras S.A. - Eletrobras 2014

Fabricação de Açúcar Mascavo, Melado e Rapadura

Sumário Capítulo I - Introdução 07 Capítulo II - Apresentação 11 Capítulo III - Aspectos do Negócio Proposto 15 Capítulo IV - Detalhamento do Processo 19 Capítulo V - Equipamentos e Utensílios Necessários 31 Capítulo VI - Detalhamento da Edificação 37 Desenho Esquemático do Sistema de Filtração e Cloração 40 56 Capítulo VII - Higiene de Pessoal e Limpeza das Instalações 59 Capítulo VIII - Orientações de Rotulagem 65 Capítulo IX - Conclusão 77 Planta Baixa e Corte Esquemático de um CCP Fluxo Esquemático de Produtos | Planta da Caldeira

7 Maior empresa de energia elétrica da América Latina, a Eletrobras possui negócios nos segmentos de geração, transmissão e distribuição. Presente em todo o país, a Eletrobras implanta o maior programa de inclusão elétrica do mundo, o Luz para Todos. A partir da experiência bem sucedida na gestão desse programa, a empresa percebeu a oportunidade de desenvolver projetos complementares, oferecendo condições para que o homem do campo use a energia elétrica de maneira produtiva. Assim, foram idealizados os Centros Comunitários de Produção (CCPs), pequenas agroindústrias comunitárias onde os produtores, reunidos em associações ou cooperativas, beneficiam e agregam valor a seus produtos com equipamentos acionados pela energia elétrica. Com a operação do CCP, inicia-se um ciclo virtuoso de desenvolvimento dos produtores, que passam a ter acesso a outros mercados e a obterem mais renda de sua atividade, permitindo melhorias na condição social de suas famílias e o fortalecimento das relações sociais entre os participantes do projeto. Ao mesmo tempo, a operação do CCP também resulta no aquecimento do mercado rural de energia elétrica, pois as redes elétricas passam a ser mais bem exploradas. I. Introdução

II. Apresentação Nesse volume, para você, que deseja desenvolver junto com seus vizinhos um Centro Comu- nitário de Produção para a Fabricação de Açúcar Mascavo, Melado e Rapadura, nós vamos detalhar um projeto de referência para a implantação de um empreendimento com capacidade para beneficiar 700 toneladas por safra de cana-de-açúcar, apresentando as etapas de produção e informações úteis para a obtenção de um produto com as condições próprias para os consumidores. Na safra da cana-de-açúcar, ocorrem cerca de 172 dias de trabalho no período de oito meses de safra: de maio a dezembro, no Sudeste e Centro Oeste; de março a outubro, no Sul; e de julho a fevereiro, no Nordeste. Considerando-se uma produtividade de 50t de cana por hectare, essa agroindústria demanda uma área produtiva de 17,5ha, levando-se em conta a necessidade de renovação de 1/4 da área a cada três anos. A produção de açúcar mascavo tem raízes históricas profundas no Brasil. Os engenhos de cana foram os principais responsáveis pela criação dos primeiros povoamentos no país, no início do século XVI. Com o tempo, as técnicas de produção de açúcar foram aprimoradas para alcançar maior eficiência e escala. Atualmente, as grandes usinas integradas de açúcar e álcool em nada se assemelham às rudimentares engenhocas movidas à tração animal daquela época. 11

Entretanto, a produção de açúcar mascavo, melado e rapadura continuou sendo feita em pequena escala, normalmente por agricultores familiares, visando o autoconsumo e o abastecimento de mercados regionais, principalmente no Nordeste. A busca por uma alimentação mais saudável fez surgir novos nichos de mercado para produtos naturais, inclusive como insumos para a indústria de alimentos. Um bom exemplo é o açúcar mascavo, usado nas barras de cereais, mistura de cereais matinais e pães integrais. Suas carac- terísticas nutricionais, superiores em relação ao açúcar branco e outros produtos concorrentes, fazem do açúcar mascavo um alimento de grande potencial de crescimento no consumo. A fabricação de açúcar mascavo, melado e rapadura é hoje uma excelente oportunidade de empreendimento no meio rural para agregar valor à produção de cana-de-açúcar. Apesar de requerer investimentos relativamente baixos, o aprimoramento das técnicas tradicionais é funda- mental para atender à maior competitividade dos mercados e às exigências dos consumidores. Algumas técnicas vêm sendo adaptadas em escalas menores, como o uso de caldeiras abaste- cidas por bagaço de cana e tachos abertos em aço inox com camisa de vapor. 12 13

No projeto do CCP, é importante estimar as despesas e os ganhos com rigor, para que se

tenha uma ideia prévia dos reais benefícios socioeconômicos que o empreendimento trará

para toda comunidade.

Devemos ressaltar que alguns aspectos fundamentais são esperados na gestão de um CCP, dentre eles: Divisão de responsabilidades: Deve haver uma definição clara sobre as pessoas que serão respon- sáveis pela administração do CCP, operação dos equipamentos, comercialização, programação de recolhimento da matéria prima, compra de consumíveis, pagamentos, entre outras obrigações; Perseverança: O grupo de produtores tem que ter união e tranquilidade para enfrentar eventuais percalços durante a operação do CCP. Afinal, a produção de matéria prima sofre influência dos aspectos climáticos e o mercado é impactado pela situação econômica do país. Esses fenômenos nem sempre são previsíveis e, de um modo geral, não duram muito tempo; Flexibilidade: A administração do CCP deve estar sempre pronta para propor ajustes quando a situação exigir mudanças. O grupo precisa estar atento para ouvir e estudar as melhores opções; Análise permanente dos resultados: É importante que o grupo frequentemente avalie os resul- tados que o CCP apresenta, para verificar a eventual necessidade de ajustes ou ações que se façam necessárias, tais como: cursos de capacitação para os operadores, mudanças nos processos etc.; Vontade de Trabalhar e União: Um CCP só terá sucesso se seus integrantes se dedicarem com entusiasmo ao negócio, disponibilizando tempo e envolvendo-se com seu funcionamento. É impor- tante sempre lembrar que cada participante é fundamental para que o negócio prospere. A união do grupo possibilita que se faça mais com menor esforço individual; Motivação: Além dos ganhos econômicos, o CCP também é uma razão pra se alcançar a realização pessoal no trabalho; Organização: Ordenar o processo administrativo e produtivo de maneira racional e eficiente, evitando despesas desnecessárias, sem desprezar aquelas que são importantes para a conservação das instalações; Abertura a novos associados/cooperados: Quanto mais forte for um grupo de produtores, maior serão as possibilidades de ganhos individuais. A incorporação de novos produtores que venham a disponibilizar uma maior quantidade de matéria prima para ser processada no CCP pode ampliar o mercado onde são comercializados os produtos. Os critérios para essas adesões devem ser defi- nidos previamente e devem reforçar o mesmo senso comunitário com que o CCP será instalado. É recomendável que você e todo o grupo de produtores se reúnam previamente para tratar de todos esses assuntos. O resultado dessa reunião pode ser a elaboração de uma Norma de Funcionamento do CCP, que deverá ser respeitada e defendida por todos os participantes do empreendimento. Destacamos também: Estabelecer o valor que se deve manter reservado para cobrir eventuais necessidades de manutenção dos equipamentos; Definir a quem competiria a compra dos consumíveis (embalagens, detergentes, material de papelaria etc.) e o pagamento das contas de consumo (água, luz) e demais despesas necessárias à operação da unidade; Determinar critérios para a coleta e recepção da matéria-prima que será processada; Combinar a estratégia de negociação com os compradores dos produtos beneficiados; Definir a periodicidade e forma de pagamento aos produtores pela matéria-prima entregue. 16 17

Os processos de produção de açúcar mascavo, rapadura e melado compreendem várias etapas, conforme mostra o esquema abaixo. Os detalhamentos dessas etapas estão descritos a seguir. IV. Detalhamento do Processo Cana-de-Açúcar Desenformagem / Embalagem Embalagem Recepção / Limpeza Moagem / Prensagem Filtração / Decantação Preparo / Limpeza do caldo Concentração / Cozimento Ponto do Melado Ponto da Rapadura Ponto do Açúcar Mascavo Envase / Embalagem Resfriamento / Bateção Resfriamento / Bateção Moldagem / Enformagem Trituração / Peneiragem Estocagem Estocagem Estocagem 19

Concentração / Cozimento

A concentração do caldo consiste na evaporação da água. Conforme o volume do líquido diminui gradualmente, o caldo fica cada vez mais denso, até atingir o “ponto” de cada um dos três produtos. O quadro abaixo mostra as temperaturas e concentração de sólidos solúveis da massa (xarope) para os produtos.

O açúcar invertido é um ingrediente utilizado pela indústria alimentícia e consiste em um

xarope quimicamente produzido a partir do açúcar comum, a sacarose. A inversão do açúcar

provoca a quebra da sacarose em dois açúcares que formam sua molécula: glicose e frutose.

Variações de temperatura e de concentração de açúcar para o controle do ponto final de elaboração dos produtos

Produto Temperatura (°C) Concentração (°Brix)

Melado 106 a 108 74 a 78 Rapadura 114 a 120 88 a 91 Açúcar Mascavo 123 a 126 92 a 93

Numa mesma tachada, você sempre deve produzir rapadura e açúcar mascavo, pois

a quantidade de produto numa mesma tachada é maior do que a capacidade de

armazenamento das formas de rapadura.

A remoção das impurezas durante a concentração do caldo é de fundamental importância para obter um xarope bem limpo, facilitando o trabalho de evaporação, além de produzir um melado de melhor qualidade. Para garantir que não ocorra nenhuma cristalização da sacarose durante a estocagem do melado, é necessário promover algum grau de inversão desse açúcar durante a fase de concentração do caldo. A cristalização é considerada um defeito importante, que deprecia o produto para o mercado. Na inversão, determinada pela temperatura, acidez e concentração de sacarose do xarope, ocorre a hidrólise da sacarose, que se transforma em glicose e frutose. Para realizar a inversão, recomenda-se a adição de ácido cítrico, tipo alimentício, em solução aquosa a 80% p/v, na dosagem de 10 a 20ml por litro de xarope. Processo de produção do Melado

Acidificação

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Estocagem

Obtenção do ponto da Rapadura

Envase / Embalagem

O produto deve ser armazenado sobre pallets, em local arejado, sem incidência de luz solar direta, não sujeito a variações bruscas de temperatura e protegido de aves, insetos e roedores. Inicia-se a concentração da garapa clarificada com fervura constante e intensa, para evaporar a água. Mexe-se rapidamente até atingir a concentração final. O caldo é concentrado até atingir o “ponto de rapadura” (temperatura entre 114° e 120°C e concentração entre 88° e 91°Brix). Na prática, você pode retirar uma pequena amostra da massa e colocá-la numa vasilha com água fria. Com os dedos, tente formar uma bola com a massa. Assim que for possível moldar essa bola, chegou-se ao ponto de rapadura. A consistência da bola vai determinar a “maciez” e a validade da rapadura. Uma bola firme, obtida quando a massa fica mais tempo no tacho, vai produzir uma rapadura mais firme e com maior validade. O produto final deve ter umidade entre 5% e 10%. Do tacho concentrador o melado é transferido por meio de baldes inox para a envasadora, onde é envasado em embalagens plásticas de 200g e 500g, que são colocadas em caixas de papelão, para ser distribuído direto ao mercado varejista e atacadista. O produto pode ser, opcionalmente, embalado em bombonas plásticas de 20L para o mercado atacadista.

Obtenção do ponto de melado

O melado é obtido a uma temperatura menor que a rapadura e o açúcar, entre 106° e 108°C, conforme o quadro apresentado anteriormente. A concentração pode chegar a até 74° ou 78°Brix no produto comercial. Quanto maior o Brix do melado, mais longo é seu período de validade, mas menor é seu rendimento. Assim, o Brix do ponto depende do tipo de mercado que o fabricante quer atender ou tem disponível. A melhor maneira de verificar o ponto é medindo o Brix do melado.

A escala Brix é utilizada na indústria de alimentos para medir a quantidade aproximada de

açúcares em produtos diversos. Um grau Brix (1°Brix) indica que há 1g do açúcar da sacarose por

100g de líquido, ou seja, há 1g do açúcar da sacarose e 99g de água em cada 100g da solução.

Processo de produção da Rapadura 24 25

Resfriamento / Bateção

Peneiragem / Trituração

Assim que se atinge o ponto final de cozimento, abre-se o registro no fundo do tacho para permitir que a massa caia no gamelão. O xarope deve ser mexido vigorosamente com uma enxada para resfriar a massa, que irá se transformando em açúcar. O bicarbonato de sódio (de grau alimentar) pode ser utilizado para facilitar a granulação do açúcar, pois libera gás carbônico (CO2), fazendo a massa inchar. O bicarbonato de sódio é polvilhado no fundo do gamelão, na quantidade de 50g a 100g, para cada 100Kg de massa cozida. A massa semi pronta deverá ser levada para a batedeira, para obter o produto final. Depois de batido, quando o açúcar estiver bem solto, com aparência de areia, ele deverá ser peneirado manualmente ou por peneira mecanizada. Nessa etapa, sobrarão os grúmulos ou caroços, que deverão ser triturados posteriormente num cilindro manual. O açúcar mascavo tradicionalmente é colocado em sacos de 25Kg e 50Kg para comercialização no comércio atacado. Opcionalmente, é envasado em embalagens de 200g, 300g, 500g ou de 1Kg para ser distribuído no comércio varejista. O produto deve ser armazenado em local seco, ventilado, e sem incidência de luz solar direta e protegido de aves, insetos e roedores. Os sacos devem ficar sobre estrados de madeira (pallets) e cobertos com plástico.

Embalagem

Estocagem

Lembre-se que o material para combustão da caldeira deve ser lenha certificada, isto é,

originária de produtor legalizado. Retirar madeira da natureza sem permissão das autoridades

competentes constitui crime ambiental, com severas consequências para os envolvidos.

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V. Equipamentos e Utensílios Necessários Nesse projeto de referência, estão detalhados os equipamentos e os utensílios necessários para a fabricação de açúcar mascavo, melado e rapadura, processando 700 toneladas por safra de cana-de-açúcar. Esses equipamentos devem ser construídos e instalados com os cuidados necessários, de forma a evitar pontos onde pode acontecer o acúmulo de resíduos que levam à contaminação crônica por micróbios. O acúmulo de resíduos leva à formação de microrganismos com extrema resistência a produtos de limpeza e que são de remoção quase impossível. A presença desses microrganismos pode alterar o sabor, a cor e o odor dos produtos e comprometer a segurança de seu consumo. Soldas mal acabadas, furos, ranhuras, partes de difícil acesso para limpeza e/ou não desmontáveis, fundo de tanques abaulados para cima, acabamentos cortantes, caimento inadequado no fundo de tanques, entre outros, criam pontos propícios ao acúmulo de resíduos. De um modo geral, as empresas forne- cedoras desses equipamentos procuram estar atentas a essas questões. Entretanto, durante a cons- trução dos equipamentos, tais defeitos podem acontecer. Nesse caso, é importante que os defeitos sejam registrados no recebimento dos equipamentos, para que os problemas sejam corrigidos pela empresa fabricante, sendo recomendável recorrer à ajuda de especialistas e da assistência técnica do fornecedor (talvez o extensionista rural que atende aos produtores possa ajudar nessa tarefa). 31

1 Conjunto de formas para rapadura em madeira de lei (cedro, mogno, ipê) com acaba- mento polido com lixa grana 400. As formas para as peças de rapadurinha de 25g têm medidas internas de 5 x 5 x 2cm que são dispostas em ripas de madeira autoencaixáveis de 1cm de espessura, resultando em um conjunto de 150 unidades de rapadura com 25g, sendo 15 unidades na largura e 30 unidades no comprimento. Tapete sanitário tipo “capacho” composto de costado sólido não espumado com tramas fixadas no costado por fusão térmica. Totalmente construído de cloreto de polivinila (PVC) com gramatura mínima de 3,3Kg/m² e espessura mínima de 9mm. Também serão necessários: filme de celofane, sacaria, caixas de papelão, bombonas e potes plásticos para embalar rapadura, melado e açúcar mascavo. As quantidades devem ser calculadas de acordo com a programação de produção do CCP. Caldeira aquatubular para geração de vapor, adaptada à fornalha de alvenaria para queima de bagaço de cana moído sem a necessidade de secagem, disposta de caixa de água quente para retorno de purgado. Alimentada por bomba de 2CV com sistema automático de injeção. Produção de vapor de 300Kg por hora. Pressão de trabalho de 8Kgf/cm². Tempo estimado de funcionamento: 1h/dia. Bomba centrífuga monoestágio para transporte de água de poço para reservatório, com bocais com rosca BSP. Caracol da bomba de ferro fundido GG-15, rotor fechado de alumínio e selo mecânico, equipado com motor elétrico 1CV, IP-21 com flange incorporada. Capaci- dade: 2.000L/h. Bomba dosadora de cloro com painel de controle, para dosagem de cloro na água da indús- tria no padrão de potabilidade. Bomba dosadora para produtos químicos com: dupla escala de ajuste, controle eletrônico, vazão 0 - 500ml/inj., freq.: 100inj./min. Potência: 30W. Tempo estimado de funcionamento: 1h/dia. Filtro com estrutura em aço inox 304 e sistema de filtragem formado por 5 camadas de areia de diferentes granulometrias, com sistema de retrolavagem das camadas filtrantes. Pressão de operação mínima 25psi e máxima 120psi. Capacidade: 2.000L/h. 1 Conjunto de acessórios para uso na produção de açúcar mascavo, melado e rapadura, composto de 1 escumadeira, 2 enxadas, 1 cavadeira, 1 espátula e 1 pá construída em aço inoxidável AISI 304. 1 Densímetro/sacarímetro de Brix (escala 0/30°B), 1 aerômetro ou densímetro de Baumé (escala 0 a 5030oBé), 1 refratômetro de campo (escala 0 à 30 Brix com resolução 1% Brix). 1 Conjunto de formas para rapadura em madeira de lei (cedro, mogno, ipê) com acaba- mento polido com lixa grana 400. As formas para as peças de rapadura de 500g têm medidas internas de 16 x 9,5 x 3,5cm que são dispostas em ripas de madeira autoencaixáveis de 2cm de espessura, resultando em um conjunto de 63 unidades de rapadura com 500g, sendo 7 unidades na largura e 9 unidades no comprimento. Em volume específico dessa série, você encontrará uma relação de alguns possíveis fornecedores para esses materiais e equipamentos. Esses fornecedores foram iden- tificados pela equipe da Embrapa Agroindústria de Alimentos apenas para servir de referência e para ajudar na elaboração do projeto do empreendimento. A Eletrobras e a Embrapa Agroindústria de Alimentos não mantém qualquer relação com as empresas identificadas, nem podem confirmar a qualidade dos produtos relacionados. 34 35

VI. Detalhamento da Edificação A escolha do local mais adequado para a instalação do CCP é uma etapa muito importante, pois pode comprometer seu funcionamento. O local escolhido deve ser central e próximo dos principais fornecedores de matéria-prima, porque o transporte por longas distâncias encarece o custo do frete e pode comprometer o negócio. Empreendimentos localizados onde as estradas apresentem condições precárias ou que tenham o tráfego difícil em dias de chuva podem ter suas atividades comprometidas, pois dificultam o transporte das matérias-primas para processamento e o escoamento dos produtos acabados. Localidades próximas a baixadas ou leito de rios podem sofrer inundações, causando danos aos equipamentos, às estruturas civis e aos produtos processados e a processar. Os CCPs não podem ser localizados em áreas próximas a lixões ou empresas com atividades tóxicas ao solo e à atmosfera, como criação de animais, exploração e beneficiamento de minérios, produtos químicos, mineração, entre outros. Por outro lado, é essencial que as agroindústrias se

Onde construir o CCP?

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