O documento compara os métodos CONSECANA e cromatografia iônica para avaliar a qualidade da cana-de-açúcar e apresenta os seguintes resultados principais: (1) O método de cromatografia iônica é mais preciso que os métodos CONSECANA na determinação dos teores de açúcares; (2) Os métodos CONSECANA subestimam os teores de AR no caldo em comparação com a cromatografia iônica; (3) A calibração do NIRS pela cromatograf

1. Comparativo da Qualidade de Cana
Usando os Métodos CONSECANA
e a Cromatografia Iônica
Eng° Celso Caldas, D.Sc
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de AL
Central Analítica LTDA
17° Seminário Regional sobre Cana-de-açúcar
Recife, abril de 2013

2. Remuneração da cana 1
Avaliação das fábricas 2
Métodos usados para os parâmetros
tecnológicos
CONSECANA (POL e Brix / NIRS) 1,2
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência – CLAE 2
Açúcares na Cana

3. Sacarose
Polarimetria sacarimetria
Glicose
Frutose
Eynon-Lane
Equação de regressão linear
Método CONSECANA

4. Sacarose (POL)
Método CONSECANA

5. Sacarose (POL)
Método CONSECANA
Sacarose + 66,53º
Glicose + 52,70º
Frutose - 92,40º
Sacarose Invertida - 37,70º
OBS: 100 ppm de dextrana 0,304 unidades de pol
Fonte: CHEN & CHOU, 1993

6. Sacarose (POL)
Método CONSECANA
Para uma compensação de desvios:
[G] = + 52,70 x 0,70 = + 36,89
[F] = - 92,40 x 0,40 = - 36,96
OBS: AR%caldo = 1,1
Relação G/F = 1,75

7. Glicose e frutose
Métodos:
Eynon-Lane Subjetivo
Equações:
AL AR%caldo = 3,3459 – 0,02871 x Pza
PE AR%caldo = 6,9539 – 0,0688 x Pza
C/S AR%caldo = 3,641 – 0,0343 x Pza
Obs: ES AR%caldo = 4,5193 – 0,04457 x Pza
Método CONSECANA

8. Glicose e frutose
AR%caldo = 1,1
AL Pureza%caldo = 78,23
PE Pureza%caldo = 85,08
C/S Pureza%caldo = 74,08
ES Pureza%caldo = 76,72
Método CONSECANA
?

9. Glicose e frutose
Pureza%caldo = 78,53
AL AR%caldo = 1,09
PE AR%caldo = 1,55
C/S AR%caldo = 0,95
ES AR%caldo = 1,02
Método CONSECANA
?

10. Detectores
UV-VIS
Condutividade
Índice de refração
Amperométrico Iônica
Limitações
Diluição
Tempo
Método CLAE

11. Usina 02 - MG
Amostra de caldo Diluição: 400 X
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 min
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
uA
Cell
Glicose0.536
Frutose0.537
Sacarose19.267

12. Análise de caldo diluição 400 X
Usina 03 - PE
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 min
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
uA
Cell
Glicose0.700
Frutose0.403
Sacarose16.709

13. Otimização
(Diluição 5 X)

14. Ainda impossível ser usado no pagamento de
cana porque existirão usinas com NIRS
calibrado pelo sacarimetro e
outras pela CLAE,
MAS perfeitamente possível ser utilizado
nas avaliações das fábricas
CLAE X NIRS

15. Agradecimentos
AL Usinas Santo Antônio, Camaragibe, Leão
PE Usina União Indústria
GO Usinas Odebrecht Morro Vermelho e Rio Claro
MG Usina Coruripe Carneirinho, Usinas Delta e
Volta Grande
Comparativo

16. Parâmetros (%m/m)
Pol e sacarose (CLAE)
Pol e sacarose (NIRS calibrado por CLAE)
AR
AR analisado x CLAE
AR calculado x CLAE
AR calculado x NIRS (calibrado por CLAE)
Comparativo

17. ALAGOAS
Comparativo
Médias
POL = 15,12%
CLAE = 14,80%
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
1
14
27
40
53
66
79
92
105
118
131
144
157
170
183
196
209
222
235
248
261
274
287
% m/m
Dados
POL PCTS x SACAROSE CLAE
CLAE
POL

18. ALAGOAS
Comparativo
Relação G/F
1,23
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
1
13
25
37
49
61
73
85
97
109
121
133
145
157
169
181
193
205
217
229
241
253
265
277
289
% m/v
dados
Relação Glicose x Frutose
Glicose
Frutose

19. ALAGOAS
Comparativo
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
% m/v
Dados
AR%CALDOm/v (CLAE) X REDUTEC
CLAE
Eynon-Lane
Médias
CLAE = 1,24%
REDUTEC = 1,24%

20. ALAGOAS
Comparativo
Médias
CLAE = 1,03%
CONSECANA = 0,99%
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
1
16
31
46
61
76
91
106
121
136
151
166
181
196
211
226
241
256
271
286
% m/m
Dados
AR%caldo m/m CLAE x CONSECANA
AR CONSECANA
AR CLAE

21. PERNAMBUCO
Comparativo
Médias
POL = 16,51 %
CLAE = 15,87 %
11,00
12,00
13,00
14,00
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
22,00
1 5 9 13172125293337414549535761656973778185899397101105109
% m/m
POL (PCTS) X SACAROSE (CLAE)
POL (PCTS)
SacaroseHPLC (g/100g)

22. PERNAMBUCO
Comparativo
Relação G/F
1,26-
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97101105109
g/100g
nº análise
GLICOSE X FRUTOSE - CLAE
Glicose HPLC (g/100g)
Frutose HPLC (g/100g)

23. PERNAMBUCO
Comparativo
Médias
CLAE = 1,43 %
CONSECANA = 1,37 %
-
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
5,500
6,000
6,500
7,000
1 5 9 13172125293337414549535761656973778185899397101105109
g/100g
AR%caldo m/m CLAE X CONSECANA
AR CLAE
AR CONSECANA

24. SUDESTE
Comparativo
Médias
POL = 14,26 %
CLAE = 14,22 %
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
%
Dados
POL (PCTS) x SACAROSE m/m (CLAE)
SAC (m/v)
POL (m/v)

25. SUDESTE
Comparativo
Relação G/F
1,09
0,0000
0,2000
0,4000
0,6000
0,8000
1,0000
1,2000
1,4000
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
101
106
111
% m/v
Dados
Relação Glicose x Frutose
Glicose
Frutose

26. SUDESTE
Comparativo
Médias
CLAE = 1,09%
REDUTEC = 1,07%
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
101
106
111
% m/m
Dados
AR%Caldo (m/m) CLAE x REDUTEC
CLAE
REDUTEC

27. Comparativo POL x SAC CLAE
Resumo
Estado /
Região
POL
CONSECANA
SAC
CLAE
DIF Relação
G / F
AL 15,12 14,80 + 0,32 1,23
PE 16,51 15,87 + 0,64 1,26
C/S 14,26 14,22 + 0,04 1,09
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
AL PE C/S
Relação G/F
Estados / Região
Diferença POL x SAC X Relação G/F
Diferença POL x SAC
Relação G/F

28. Comparativo AR x (GLICOSE + FRUTOSE)CLAE
Resumo
Estado /
Região
AR
CONSECANA
AR
CLAE
DIF
AL 0,99 1,03 - 0,04
PE 1,37 1,43 -0,06
C/S 1,07* 1,09 - 0,02
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
AL PE C/S
AR%caldo
m/m
Estados / Região
AR Consecana X AR CLAE
AR Consecana
AR CLAR

29. NIRS* Calibrado pelo HPLC
CONSECANA (AL) X NIRS*
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
22,00
23,00
24,00
25,00
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
% m/m
Dados
POL x SAC m/m (NIRS)
POL
NIRS
(SACm/m)
Médias
POL = 18,57 %
NIRS = 18,66 %

30. NIRS* Calibrado pelo HPLC
CONSECANA (AL) X NIRS*
Relação G/F
1,42
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
% m/v
Dados
Relação Glicose x Frutose
Glicose
Frutose

31. NIRS* Calibrado pelo HPLC
CONSECANA (AL) X NIRS*
Médias
NIRS = 1,31%
CONSECANA = 0,89%
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
% m/m
Dados
AR%caldo m/m NIRS x CONSECANA
NIRS
CONSECANA

32. Nas comparações a pol foi levemente superior a sacarose (CLAE)
certamente devido a:
Relação glicose X frutose nas diversas variedades de cana
Presença de outros açúcares opticamente ativos (principalmente
dextrógiros)
Os valores CALCULADOS de AR no caldo foram sempre MENORES
do que os obtidos pela CLAE, indicando uma FALHA nas equações
dos CONSECANAS que estimam os valores de AR
Estas duas conclusões indicam que os atuais métodos dos
CONSECANAS são ANALITICAMENTE FALHOS para avaliação da
qualidade de cana
CONSIDERAÇÕES FINAIS

33. O método CLAE é mais preciso e seletivo que os adotados pelos
CONSECANAS, mas precisa ainda ser melhor otimizado para
colocação como UM DOS métodos de pagamento de cana
As diferenças encontradas nas comparações dos métodos
CONSECANA com o NIRS calibrado pela CLAE são explicadas
pela calibração ter sido realizada em outra Unidade, ficando com
uma “matriz” de calibração diferente da “matriz” das amostras
analisadas
A técnica NIRS devidamente calibrada pela CLAE é a melhor
opção para avaliação da qualidade de cana e dos desempenhos
das fábricas de açúcar e álcool
CONSIDERAÇÕES FINAIS

34. Obrigado
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