Clarificação de caldo de cana-de-açúcar por meio de ozonização e processo oxidativo avançado eletroquímico.

• Autor(a) principal: Ricci, Adriana Cristina Gonçalves
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-07042021-150832/
• topic: Advanced oxidative processes; Advanced electrochemical oxidative processes; Caldo de cana; Cana-de-açucar; Cor ICUMSA; ICUMSA color; Oxidação (Processos); Ozone; Ozônio; Sugarcane juice

Identificada com a abertura de novas fronteiras agrícolas e empregos, a indústria canavieira tornou-se um dos mais importantes setores econômicos no Brasil, gerando, além do etanol, um produto largamente consumido no país, o açúcar. A maior parte da produção de açúcar branco é baseada na clarificação do caldo de cana-de-açúcar através da sulfitação empregando dióxido de enxofre, que pode resultar na presença de resíduos sulfurados no produto final. Nesse sentido, o presente trabalho visa contribuir com processos alternativos de clarificação do caldo de cana-de-açúcar, qual seja o processo oxidativo avançado (POA) baseado na ozonização e o processo oxidativo avançado eletroquímico (POAE) empregando ânodo DSA® e cátodo de grafite. No caso da ozonização foram avaliados os efeitos do pH, temperatura e concentração de ozônio no gás alimentado ao reator; para o processo eletroquímico, avaliaram-se os efeitos da voltagem aplicada e da temperatura. As variáveis-resposta foram: redução da cor ICUMSA, remoção de compostos fenólicos, teor de sacarose remanescente e consumo energético. No primeiro estudo de ozonização, empregando 20 mg L-1 de ozônio e vazão de gás de 0,6 L min-1, verificou-se que as maiores remoções de cor ICUMSA ao final de 120 minutos de tratamento variaram entre 73,5% e 84,1%, para pH inicial 7 e temperaturas de 60 e 40 °C, respectivamente. Nesse caso, a maior remoção de compostos fenólicos foi de 80%. No entanto, verificou-se degradação da sacarose para pH 8 e 9. No segundo estudo de ozonização, conduzido à vazão de gás de 0,9 L min-1, as maiores remoções de cor ICUMSA ao final de 60 minutos foram iguais a 75% (55 °C; 22,9 mg O3 L-1), 71,4% (33,7 °C; 14,5 mg O3 L-1) e 57,6% (55 °C; 14,5 mg O3 L-1), para as quais o consumo energético foi de 532, 442 e 642 kWh m-3 ordem-1, respectivamente. No caso dos compostos fenólicos totais, as maiores remoções obtidas foram de 71,1% (33,7 °C; 14,5 mg O3 L-1) e 61,1% (76,2 °C; 14,5 mg O3 L-1). Não houve perdas de sacarose. Finalmente, nos experimentos eletroquímicos, a maior remoção de cor ICUMSA ao final de 50 minutos foi em torno de 35%, para 33,8 °C e 18 V ou 40 °C e 28 V; o consumo energético correspondente foi de 199 e 587 kWh m-3 ordem-1,respectivamente. Também não foram observadas perdas de sacarose ao final da clarificação. Considerando os melhores desempenhos obtidos em cada caso, foi possível concluir que os processos não apresentaram diferenças significativas quanto ao consumo energético. Por outro lado, considerando remoções de cor iguais (35%), o processo eletroquímico apresentou consumo energético menor.