Precisão no teor de açúcar

Empresa incubada na Unicamp desenvolve primeiro sacarímetro com tecnologia nacional. Equipamento, indispensável para a indústria sucroalcooleira, usa laser para dispensar clarificantes químicos poluentes

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) desenvolveram o primeiro sacarímetro com tecnologia inteiramente nacional.

O equipamento, indispensável para as usinas de açúcar e álcool, é utilizado para medir o teor de sacarose do caldo de cana. Ao contrário dos modelos convencionais, o novo produto é compacto e não utiliza clarificantes químicos que degradam o meio ambiente.

A inovação foi desenvolvida pela Tech Chrom, uma empresa graduada na Incubadora de Empresas de Base Tecnológica da Unicamp (Incamp), formada no Instituto de Química da universidade por Carol Collins, Kenneth Collins, Valter Orico de Matos e José Félix Manfredi.

De acordo com Manfredi, o sacarímetro é amplamente utilizado pelas usinas de açúcar e álcool, que precisam determinar o teor de sacarose presente na cana-de-açúcar que compram dos agricultores.

"Há cerca de 40 anos o produtor de cana é remunerado pelo teor de açúcar e não pela tonelagem. Sem um sacarímetro, o usineiro pode estar comprando um caminhão de bagaço e água, com pouco açúcar", disse Manfredi à Agência FAPESP.

A principal diferença do novo aparelho em relação aos convencionais é que, para detectar o teor de açúcar, ele utiliza uma fonte de laser na região do infravermelho próximo em vez das tradicionais lâmpadas de tungstênio.

"Os sacarímetros convencionais funcionam polarizando a luz da lâmpada, que atravessa um compartimento onde fica uma amostra do caldo de cana. A molécula do açúcar, por ser assimétrica, tem uma propriedade que é a de rotacionar o plano de polarização da luz. O ângulo de desvio da luz polarizada é linearmente proporcional à concentração de açúcar no caldo", explicou.

O principal problema, segundo o químico, é que o caldo de cana é escuro e a luz não o atravessa em seu estado natural. É necessário fazer a clarificação, que é realizada tradicionalmente com subacetato de chumbo, um produto altamente poluente, que é proibido no Brasil.

"As alternativas a esse produto são importadas e extremamente caras. As usinas então preferem se arriscar a sofrer processos trabalhistas e ambientais. Por isso desenvolvemos o sacarímetro com fonte laser na região do infravermelho, onde o caldo de cana é mais transparente", disse Manfredi.

O instrumento, segundo o pesquisador, é capaz de avaliar o teor do caldo de cana filtrado, dispensando a clarificação. A filtração é necessária apenas para eliminar o material particulado proveniente da moagem da cana-de-açúcar.

"Outra diferença é que o sacarímetro convencional tem 1 metro de comprimento e pesa 40 quilos. O nosso tem 40 centímetros de comprimento e pesa apenas 8 quilos. Ao contrário dos outros, nosso sacarímetro não tem uma parte móvel sequer, é todo composto em estado sólido", afirmou.


Tecnologias de análise química

O projeto foi desenvolvido com apoio do Pesquisa Inovativa na Pequena e Microempresa (PIPE), da FAPESP, por meio do projeto "Desenvolvimento de sacarímetro - polarímetro laser", finalizado em fevereiro e coordenado pelo próprio Manfredi. Segundo ele, o aparelho está sendo fabricado em escala artesanal.

"A principal dificuldade de produção se refere ao meio físicos. São equipamentos que precisam de uma linha de montagem computadorizada. O sacarímetro necessita de um alinhamento óptico perfeito e não pode ser montado em qualquer bancada. A mecânica de precisão envolvida também é muito exigente e precisamos de máquinas adequadas", disse.

De acordo com Manfredi, o sacarímetro é o terceiro produto da Tech Chrom. O primeiro, também apoiado pelo PIPE, foi um cromatógrafo, também voltado para o setor sucroalcooleiro.

"É um conceito invoador em termos internacionais. O cromatógrafo é um equipamento que serve para fazer análise química de materiais em estado gasoso, ou que se consiga volatilizar. É muito usado no mundo todo na análise de combustíveis, de bebidas, medicamentos, produtos naturais e controle ambiental", disse.

O segundo projeto foi outro instrumento de análise química: um titulador feito a partir do projeto de um grupo da Unicamp. "Nos consultaram sobre a possibilidade de transformar o projeto em produto e nós aceitamos, também com apoio do PIPE", disse.

A titulação, segundo o pesquisador, é feita há cerca de 200 anos a partir de volumes transferidos de soluções reagentes. Por meio do volume consumido o químico consegue quantificar uma determinada amostra. Mas, quando se transfere o volume de soução, ela está sujeita a variações de temperatura que influenciam na viscosidade e densidade da solução e resultam em erro.

"Para minimizar eses erros, é preciso calibrar e aferir vidraria – um procedimento maçante e demorado. A idéia do grupo que desenvolveu o projeto era substituir o controle do volume transferido para massa transferida, acoplando uma balança ao titulador", explicou Manfredi.

A empresa tem um quarto projeto em andamento: um fotômetro na região do infravermelho. O objetivo é reduzir o prejuízo fiscal e os danos aos consumidores causados pelo grande volume de combustível fraudado no país.

"O objetivo é viabilizar um controle de qualidade do álcool e da gasolina comercializados no posto. Na hora que está enchendo o tanque, o consumidor poderá ver se o combustível está dentro da especificação".

O cromatógrafo, de acordo com Manfredi, tem patente concedida no Brasil, Estados Unidos, Alemanha, França, Itália e Holanda. O titulador tem patente da Unicamp, licenciada com exclusividade para a empresa.