Análise imediata de cana-de-açúcar em campo por NIR Portátil

A tecnologia de análise por infravermelho próximo (NIR – Near Infrared) sempre se destacou no mercado por proporcionar análises rápidas, não-destrutivas, que dispensam preparo de amostras e uso de reagentes. Porém, tudo isso limitado ao laboratório, por meio de equipamentos grandes de bancada, de alto custo e operação complexa.

Hoje, os avanços das tecnologias e a miniaturização dos sensores permitiram a portabilidade dos espectrômetros de infravermelho com a mesma qualidade dos equipamentos de bancada. Pensando nisso, a SPECTRAL SOLUTIONS® desenvolveu uma metodologia exclusiva para análises imediatas e não-destrutivas de cana-de-açúcar in natura, utilizando um espectrômetro NIR portátil e um aplicativo de celular (Android e IOS). A metodologia expande as possibilidades de aplicações e leva as vantagens das análises por infravermelho próximo para o campo, permitindo analisar Brix, Pol e Fibra simultaneamente em apenas um clique, diretamente do colmo da cana-de-açúcar in natura. O aplicativo é integrado a uma plataforma exclusiva, com sincronização de dados e recurso de georreferenciamento de cada amostra, que disponibilizam dados e relatórios em tempo real que podem ser acessados de qualquer lugar.

Para o desenvolvimento da metodologia foi utilizado nosso equipamento MicroNIR® Portátil equipado com acessório desenvolvido especialmente para análises em cana-de-açúcar in natura para minimizar efeitos de interferência de luz independente da morfologia do colmo, juntamente com nosso aplicativo iSpectral® para smartphones. O aplicativo apresenta os resultados imediatamente na tela, de forma fácil e intuitiva, após o operador pressionar o botão roxo do espectrômetro (procedimento exemplificado na figura abaixo). Os dados são integrados diretamente na nuvem, permitindo o monitoramento em tempo real das áreas de plantio de cana-de-açúcar e respectivas variedades.

Os resultados obtidos com o MicroNIR® Portátil possibilitam avaliar os parâmetros comumente utilizados pela indústria sucroalcooleira, na análise de diferentes genótipos de cana-de-açúcar, com alta precisão e confiabilidade.

O equipamento efetua leituras diretamente no colmo da cana-de-açúcar in natura, sendo capaz de classificar diversos genótipos e suas respectivas características qualitativas, comprovando sua eficácia e viabilidade operacional no monitoramento da maturação da cana-de-açúcar e momento ideal de colheita. Possibilita também a recomposição das “bibliotecas” de variedades cultivadas nas diferentes localidades, por meio de geolocalização registrada simultaneamente com as análises efetuadas.

Observa-se alta correlação entre os parâmetros de referência obtidos pelos métodos analíticos convencionais, em relação às predições obtidas pelo NIR, constatada pela sobreposição dos dados de calibração (em azul) e de validação (em verde), com a linha de correlação direta ideal (em vermelho).

Curvas pelo modelo PLSR das amostras usadas para calibração (azul) e validação (verde), em relação à linha de tendência (vermelho) para as medidas de POL, BRIX e FIBRA.

Na tabela abaixo estão descritos os resultados do modelo PLSR para estes parâmetros. Os valores de coeficiente de determinação desses se apresentaram entre 0,71 e 0,91, indicando alta correlação. Analogamente, os valores de Erro Quadrático Médio (RMSE – Root Mean Square Error) estão abaixo de 10% de desvio absoluto em relação aos valores de referência, ou seja, respeitando os limites de desvio previstos nas metodologias convencionais de laboratório. Esses resultados comprovam a alta sensibilidade e precisão das análises efetuadas pelo MicroNIR® Portátil, demonstrada pelas pequenas diferenças observadas entre os resultados de predição em relação às referências obtidas em laboratório, além da constatação de alta reprodutibilidade e repetibilidade do equipamento em suas análises.

Além das análises em cana-de-açúcar in natura, a SPECTRAL SOLUTIONS também já desenvolveu soluções para monitoramento de processos em tempo real, tais como: PCTS (brix, pol, fibra); moenda para cana desfibrada (brix, pol,fibra) e bagaço (pol, fibra, umidade); decantador (pol, brix); filtro prensa (pol, ART); evaporação (brix, pol, impurezas) cozimento (brix e pol em mel rico, mel pobre, massa, magma e mel final); fábrica de açúcar (secagem, centrífuga e açúcar); fermentação (mosto: brix e pol, vinho: brix, pol, etanol e glicerol); destilação (%GL em vinhaça e flegmaça) e armazenagem de etanol (metanol e água).

A Sucroanalítica é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2024 “NIR – Tecnologia de infravermelho para o controle da produção de açúcar e etanol”.

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PROFOSS 2 TM : o passaporte para o controle de processos em linha

Talvez você já tenha pensado em fazer uma viagem internacional e a primeira coisa que veio em mente foi se você precisaria de passaporte para entrar naquele país, não é mesmo? E depois de alguns anos, falando de indústria 4.0 sabemos que não adianta nada termos inteligências atuantes se não temos como fornecer para elas dados precisos e confiáveis em tempo real. E por isso definitivamente, a tecnologia NIR através dos analisadores da FOSS, tem sido o passaporte de entrada para o mundo das medições rápidas, não destrutivas e precisas na indústria sucroenergética nos últimos 30 anos. Com o maior banco de dados do mundo disponível para Usinas, a linha DS se consagrou como o ponto de mudança na realidade de dezenas de laboratórios industriais e a linha PROFOSS tornou-se a solução integrada para obtenção de dados em tempo real nos diversos pontos do processo.

Analisar mais, enxergar o real

Amostradores automáticos normalmente são programados para coletar alíquotas a cada 15 minutos e fazer composições de até 4 horas para posterior análise. Com o PROFOSS 2, você pode obter resultados diretamente no processo entre 1 a 3 segundos. Dessa forma, enquanto os amostradores automáticos tomam 16 alíquotas em 4 horas de composição, o instrumento NIRS obtém cerca de 4.800 scans completos. Mais leituras, maior representatividade e mais real a medida obtida.

Enxergar o real, atuar corretamente

Os modelos de previsão dos analisadores NIR são validados e ajustados com base nos dados do laboratório de referência, visando obter resultados consistentes ao longo do tempo. No entanto, ao aumentar a quantidade de medições, é possível identificar variações que não são perceptíveis em um número menor de pontos. Atuar sobre essas variações oferece oportunidades para aumentar ganhos e reduzir perdas. Em outras palavras, intervir quando a distribuição tende a valores negativos no processo ajuda a minimizar esses momentos de perda, permitindo que a média das composições NIR e do laboratório convirjam para maior eficiência.

CETEC: suporte dedicado e solução completa

Iniciar a operação de um sensor no processo pode ser desafiador, se realizado sem suporte especializado e, mantê-lo funcionando continuamente, apesar das variáveis do processo, é ainda mais difícil. Por isso, a CETEC oferece uma solução completa com uma equipe dedicada de serviços e aplicações para o setor sucroenergético. Eles acompanham todas as etapas, incluindo implementação, treinamento, comissionamento, acompanhamento estatístico e manutenção preventiva periódica, garantindo que seu instrumento esteja sempre em operação.

Escolha do ponto, luz direta ou janela de reflectância?

A escolha do ponto correto de medição é crucial para obter leituras representativas e minimizar as variáveis que podem afetar os resultados. O PROFOSS 2 oferece várias opções, incluindo luz direta para esteira, janela de reflectância para contato e sondas especiais de transmitância lateral. A CETEC apoia todo o processo de implementação, ajudando a identificar o melhor ponto de medição no seu processo.

Equipamento em rotina em semanas

A CETEC tem aplicado com sucesso um protocolo de implementação a partir da transferência de calibrações da Linha DS, que possui o maior banco de dados disponíveis pra Usinas no mundo, dessa forma toda a etapa de coleta de dados e validação é simplificada e você passa obter os ganhos da atuação em semanas.
Conectividade

O PROFOSS 2 oferece facilidades de integração excepcionais, permitindo sua conexão direta com sistemas de controle como PLC, SCADA e programas estatísticos como LIMS. Essa capacidade de integração simplifica a coleta e análise de dados em tempo real, facilitando o monitoramento contínuo e a tomada de decisões informadas a partir de diferentes softwares de OTR. Além disso, o PROFOSS 2 pode ser monitorado e gerenciado remotamente, proporcionando suporte de calibração e manutenção proativa. Isso garante que o instrumento opere de forma eficiente e confiável.

Conclusão em um resumo rápido!

O PROFOSS 2 representa um avanço significativo no controle de processos em linha, especialmente na indústria sucroenergética. Sua capacidade de fornecer medições rápidas, precisas e não destrutivas transforma a maneira como os dados são coletados e analisados, permitindo um monitoramento contínuo e intervenções mais eficazes. A integração com sistemas de controle e a possibilidade de gestão remota asseguram uma operação eficiente e confiável. Com o suporte dedicado da CETEC, que oferece uma solução completa desde a implementação até a manutenção preventiva, os benefícios do PROFOSS 2 podem ser aproveitados rapidamente, trazendo maior eficiência e menores perdas para os processos industriais. A escolha do ponto de medição, crucial para a representatividade dos dados, é facilitada pelas diversas opções oferecidas pelo PROFOSS 2 e pelo suporte da CETEC. Em suma, o PROFOSS 2 é mais do que um instrumento; é um passaporte para um controle de processos mais inteligente e eficiente, alinhado com os princípios da indústria 4.0.

Saiba mais

Descubra como mais de 50 Usinas e os maiores grupos do Brasil já adquiriram seu passaporte de entrada para o mundo das medições rápidas, não destrutivas e precisas na indústria!
Acesse: https://links.cetec-lab.com.br/NIRSFOSS

CETEC: a solução completa em tecnologia para Laboratórios.
Analisadores NIR, Cromatografia, Espectrofotometria, Refratômetria, Polarimetria, Gravimetria, Purificadores de Água e Consumíveis.

A CETEC é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2024 “NIR – Tecnologia de infravermelho para o controle da produção de açúcar e etanol”.

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Reunião Início de Safra da Fermentec celebra recordes e indica ações para 2024

A Reunião Início de Safra de 2024 reuniu no dia 28 de fevereiro mais de 200 profissionais de usinas e destilarias clientes no Espaço Beira Rio, em Piracicaba, SP, em clima de comemoração dos resultados da última safra que teve diversos recordes batidos entre moagem, produtividade, além do RTC na indústria. De toda a produção nacional de açúcar e etanol, os clientes Fermentec foram responsáveis por 24% do total. A Reunião não se limitou aos dados da última safra apresentando uma diversidade de assuntos relacionados a tecnologias de monitoramento em tempo real, gestão, lançamento de levedura e novidades no açúcar.

Mais de 200 pessoas, entre profissionais e estudantes, participaram do evento no Espaço Beira Rio, em Piracicaba

Confira um resumo da Reunião Início de Safra Fermentec 2024:

Henrique Berbert de Amorim Neto

O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto abriu a programação da Reunião Início de Safra de 2024 ressaltando a importância da sintonia entre a agrícola e a indústria, áreas que tiveram recordes expressivos na safra passada e trouxeram muitas notícias boas para o setor. Segundo Amorim, o trabalho desenvolvido pelas equipes por meio de tecnologia e parceria com as usinas fizeram as mudanças acontecerem. E o futuro? A observação no campo e o contato estreito com a consultoria é que guia o trabalho da Fermentec para produzir conhecimento e inovação em novas leveduras, sistemas de monitoramento em tempo real, novos coprodutos de valor agregado e melhorias no processo da indústria 4.0. Dentro de um novo ambiente de inovação, Amorim encerrou fazendo uma analogia com o brinquedo Lego, ou seja, as peças devem ser conectadas para alcançar mais conhecimento e chegar ao sucesso.

Thierry Couto, do BENRI

Thierry Couto, do Benri, abordou as perspectivas do RenovaBio, Política Nacional de Biocombustíveis, implantada para promover a expansão dos biocombustíveis na matriz energética, auxiliar o país no cumprimento das metas do Acordo de Paris e assegurar previsibilidade para o mercado de biocombustíveis. O programa passa por discussões sobre possíveis mudanças e por isso Couto promoveu uma reflexão sobre os resultados que vem sendo obtidos pelo RenovaBio. A emissão de créditos de descarbonização (CBIOs) passou de pouco mais de 18 milhões em 2020 para mais de 116 milhões até 2023. Até 22 de fevereiro deste ano, já foram emitidos mais de 122 milhões CBIOs. Em volume negociado de CBIOS o montante chega a mais de R$ 20 bilhões. Apesar do sucesso dos números dos últimos anos, ainda há desafios e por isso a Agência Nacional do Petróleo (ANP) vem promovendo audiências e consultas públicas para fazer alterações, as quais têm o objetivo de garantir previsibilidade para atualizações na RenovaCalc e aumentar a oferta de créditos de descarbonização. Diante deste cenário, a participação das unidades produtoras nas discussões regulatórias é fundamental.

Claudemir Bernardino

Claudemir Bernardino, da Fermentec, destacou os recordes da safra 2023/24 tanto na agrícola quanto na indústria. A moagem bateu recorde histórico dos últimos cinco anos de 650 milhões de toneladas de cana moída, permitindo a produção de quase 35 bilhões de litros de etanol (84% dos clientes aumentaram a produção de etanol na safra passada). Dentro desses números, os clientes Fermentec tiveram uma participação de 24%, o que é bastante expressivo. As unidades contratuais produziram 21% a mais de cana na última safra e a produtividade em ATR teve aumento de 15%. São números a serem comemorados, segundo Bernardino. Na indústria, 64% dos clientes aumentaram o RTC nos últimos dois anos, sendo que nessa safra fecharam com média de 93,36%. Todo o acompanhamento e análise de indicadores norteiam novas metodologias e tecnologias que permitem a melhoria da eficiência e dos resultados. Para 2024, o sinergismo entre a agrícola e a indústria continuará sendo fundamental, além de um planejamento muito bem feito dentro dos cenários previstos.

Eder Silvestrini

A modernização dos laboratórios foi o tema da palestra de Eder Silvestrini. Sistemas de amostragem, equipamentos rápidos, precisos e sem interferentes, a integração entre equipamentos e os sistemas computacionais são pontos fundamentais para essa modernização. Um desses componentes para a modernização é a Espectroscopia de infravermelho próximo, o NIR, que retornou com força nos anos 2000. Atualmente, 45% dos clientes Fermentec utilizam o NIR, sendo 25% já integrado na rotina de análises e 20% em implantação. Uma usina após 30 dias da implantação já estava com 70% das análises de rotina feitas pelo NIR, um processo extremamente rápido. Mas para aproveitar ao máximo o potencial do NIR é importante fazer o monitoramento de rotina, com atenção, por exemplo, a alguns pontos estatísticos, entre eles os vieses (tendências de valores), coeficiente de determinação e o desvio aceitável (SEP). Silvestrini também abordou outras boas práticas relacionadas à cromatografia e amostragem contínua.

Thiago Barbosa Mesquita

Thiago Barbosa Mesquita abordou a importância da gestão de rotina e aderência de processo, ou seja, é fazer o básico bem feito no contexto do GAOA. Diferentemente de confiabilidade, a aderência é a razão entre os pontos dentro da faixa de especificação e pontos totais em determinado período. É trazer os indicadores para dentro de uma mesma base e enxergar o processo como um todo. Depois da definição de categorias é possível fazer um check list e verificar o estado atual de cada item da categoria e se a padronização está sendo cumprida. A próxima etapa é a priorização das ações de correção, as que requerem um agir rápido, e as ações corretivas que tratem as causas. O segredo para rodar esse tipo de projeto é trabalhar aos poucos utilizando as ferramentas corretas de gestão. A direção é mais importante do que a velocidade e depende da missão de cada área.

O fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim: contribuições nos debates após as palestras

O mix mais açucareiro nas últimas safras exige processos mais eficientes na fábrica de açúcar. Por isso, Luiz Anderson Teixeira tratou do aumento da recuperação de fábrica de açúcar. Em 2023, o SJM médio das usinas foi de 75,84%. Pureza da cana, controle de temperatura e pH, brix das massas, recirculação de massa nos tachos, tempo de residência nos cristalizadores e a eficiência na operação das centrífugas são alguns dos fatores que afetam essa recuperação. Entre as recomendações para a melhoria do processo, é fundamental trabalhar com brix concentrado nas massas, principalmente na baixa pureza porque à medida que o licor mãe perde sacarose para o cristal, a super saturação diminui. Além disso, o cuidado na operação das centrífugas é fundamental para evitar o reprocessamento de açúcar e reduzir a pureza do mel final.

Luiz Anderson Teixeira

Fernando Henrique C. Giometti apresentou um estudo de caso envolvendo 10 usinas e a seleção de 36 correlações para tratar sobre os desafios da floculação, um dos fatores que mais impacta a fermentação. Foi elencada uma série de estratégias para combater a floculação. Na parte biotecnológica, as usinas que utilizam mais de mil quilos de leveduras selecionadas no início da safra conseguiram mantê-las por mais tempo. As leveduras personalizadas, que hoje são utilizadas por 39 usinas, têm apresentado as melhores taxas de dominância e persistência. A edição gênica também está entre as estratégias. A desativação de um gene na levedura permite que o inibidor aja apenas nas leveduras contaminantes. Além da trilha biotecnológica também foram abordadas técnicas industriais, como a limpeza e descontaminação de entressafra, procedimentos de centrifugação, como a centrífuga sedicanter, sistemas de agitação, entre outras medidas para controlar a floculação.

Fernando Henrique C. Giometti

A apresentação da tecnologia MedFloc foi uma das novidades da Reunião Início de Safra. Com o MedFloc, uma tecnologia revolucionária, é possível acompanhar on-line a floculação, detectar variações na velocidade de fermentação de uma ou mais dornas, além de determinar o final do processo fermentativo. Segundo Mário Lúcio Lopes, o sistema é formado por um turbidímetro, um manômetro, um coletor de amostra, um emissor de sinais e válvulas de abertura e fechamento. O sistema vai fazendo ciclos de coleta e análise e a floculação é identificada por causa da variação do NTU (unidade nefelométrica de turbidez) que muda o padrão, revelando que o levedo está se sedimentando, que está floculando. Diferenças de turbidez estão relacionadas com a sedimentação e floculação de leveduras. Já em relação ao final da fermentação, é possível sua determinação quando a levedura para de produzir CO2, processo também medido pela tecnologia MedFloc.

Na parte de destilação, Edemilson Bombo Lacerda alertou sobre a importância do trabalho de redução das perdas na degasagem. Embora essas perdas sejam de difícil quantificação, estima-se que elas podem ultrapassar 1% do etanol produzido, impactando o RTC, ou seja, a eficiência industrial. Monitoramento feito com o GAOA durante a safra 2022/23 mostrou que temperaturas superiores a 40 graus na degasagem tiveram um impacto significativo nas perdas. No entanto, quando são inferiores a 30 graus, as temperaturas prejudicam a qualidade do etanol. Lacerda apresentou algumas medidas que podem ser tomadas pela usina para controlar a qualidade do etanol e recomendações sobre temperatura para evitar as perdas.

Edemilson Lacerda

Claudemir Bernardino voltou ao palco para fazer o encerramento de mais uma Reunião Início de Safra fazendo referência ao tema do evento: Motor da Mudança na Indústria. Segundo Bernardino esse motor não se compra porque o motor são as pessoas. O setor tem desafios. O setor agrícola tem mudado muito. É preciso criar condições para o crescimento dos combustíveis sustentáveis e isso será feito com as pessoas, que devem ser ouvidas sobre as reais necessidades que existem. A padronização libera recursos e tempo permite que a empresa fique em desenvolver novos produtos e processos. Assim, os profissionais terão condições de criar e trazer benefícios para as empresas. Bernardino encerrou citando Santo Agostinho “mesmo que já tenhas feito uma longa caminhada, há sempre um caminho novo a fazer”.

Os alunos do curso de Química da FATEC de Piracicaba marcaram presença na Reunião Início de Safra
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BENRI: ratings agrícola e industrial

Para refletirmos sobre a safra 2023/24 e as perspectivas para a próxima, nada melhor do que utilizarmos os resultados e as curvas de classificação do Rating Operacional do BENRI.

Com base nos indicadores agrícolas apresentados na tabela abaixo, observa-se que o ano de 2023 manteve o avanço de 2022 nas áreas de plantio mecanizado. Já o índice médio de consumo de mudas evoluiu, mas não de maneira significativa, devido ao principal fato de o primeiro trimestre do ano ter registrado índices pluviométricos elevados e temperaturas elevadas, fatores que resultaram em um início de plantio tardio. A diminuição do índice de falhas no plantio é um reflexo do avanço do plantio mecanizado e do aumento dos treinamentos realizados para as equipes adquirirem maior conhecimento sobre o uso de novas tecnologias.

Os ganhos operacionais da colheita mecanizada refletem positivamente no rendimento diário médio das colhedoras, o que impacta diretamente na redução dos custos operacionais. Tais indicadores também sofrem impacto direto da melhora significativa do TCH e pelo incremento de melhorias no layout dos novos canaviais, sendo estes auxiliados pela melhoria e implementação de novas tecnologias no conjunto colhedora/transbordo.

Quanto aos tratos culturais, deu-se continuidade à otimização na área da soqueira fertilizada via vinhaça localizada, dando ênfase ao enriquecimento da fertilidade deste resíduo líquido. Já em relação aos resíduos sólidos (cinza e torta de filtro), observa-se um aumento da compostagem de ambos e o direcionamento para a utilização deste material no plantio em detrimento da aplicação nas soqueiras.

As condições climáticas do ano de 2023 impactaram diretamente no aumento da produtividade agrícola, possibilitando moagens recordes em diversas unidades produtoras. Entretanto, como o ganho de produtividade não impacta diretamente na qualidade da matéria-prima, houve uma pequena redução na qualidade da matéria-prima processada pelas indústrias. Há certa preocupação em relação ao TCH da próxima safra, visto as intercorrências climáticas de novembro de 2023 até o momento, além das expectativas da produtividade agrícola preocuparem devido à redução de dias disponíveis para o desenvolvimento dos plantios de 18 meses.

Fazendo uma avaliação do desempenho no setor agrícola das unidades produtoras do setor, nota-se um avanço significativo nos níveis de eficiência avaliados pelo BENRI em comparação à safra anterior, deixando a expectativa de como este ranqueamento se comportará em relação à próxima safra.

A avaliação a seguir demonstra as variações das curvas de corte do Rating Operacional do BENRI realizando o comparativo entre as safras 2022/23 (azul) e 2023/24 (laranja). Em termos de comparação, foi utilizada a média em termos de Rating (B) de 2022 para comparar os indicadores de 2023 que aumentaram, diminuíram, ou se mantiveram com o mesmo parâmetro de uma safra para a outra.

Observa-se que a Média da Extração se manteve estável (95,40%), o que é coerente com a variação da fibra e da embebição, que também se assemelharam entre as safras apresentadas. Por outro lado, percebe-se que o Tempo Aproveitado por Chuva diminuiu de uma safra para a outra, devido ao volume de chuva superior (de 524 mm em 2022 para 685 mm em 2023).

O Tratamento do Caldo também diminuiu nesta safra, principalmente pelo fato de a maioria das unidades ter trabalhado com uma temperatura maior na última caixa de evaporação, buscando produzir o máximo de açúcar possível, o que sobrecarrega os evaporadores. Esta tendência no aumento da produção de açúcar também foi um fator preponderante para explicar a diminuição na Fábrica de Açúcar, causando aumentos na temperatura e no pH no processo, acarretando em mais perdas.

Já na Fabricação de Etanol, houve melhorias no setor, que trabalhou com mais folga nesta safra e, apesar do grau alcoólico mais baixo (de 8,69% para 8,45%), outros parâmetros da fermentação, como a contaminação mais controlada, obtiveram boas performances. Também foi observado o aumento das médias de Automação no Processo, possibilitado pelo desenvolvimento e adesão das unidades em novas tecnologias, evidenciando os investimentos feitos no setor.

O Consumo de Vapor apurado em 2023 foi menor em relação a 2022, sinalizando um aspecto positivo. É importante frisar que este indicador medido pelo BENRI leva em consideração as características de cada cliente para a elaboração das curvas de corte para o Rating, ou seja, é considerado o mix de produção entre açúcar e etanol, entre quem produz anidro e hidratado e também a produção de açúcar VHP e branco, como parâmetros de comparação. Lembrando também que só se considera o vapor consumido no processo de produção de açúcar e etanol e desconsidera o vapor exclusivo para a geração de energia exportada.

Outro indicador que registrou aumento foi a Exportação de Energia, impulsionada não pela eficiência de produção, mas sim pela quantidade de energia disponibilizada para o mercado. Outro aumento a ser analisado é o de Funcionários na Operação, que mensura a quantidade de cana moída pelo número de funcionários no processo de produção, sendo um dos fatores de risco a ser observado no negócio.

Finalizando, temos o indicador de eficiência utilizado pelo BENRI, o RTC, que aumentou sua média de 92,74% para 93,03%, assim como a diminuição das Perdas Indeterminadas de 2,27% para 2,14%, representando a melhora do cenário do setor.

Estes foram alguns dos mais de 100 indicadores industriais acompanhados pelo BENRI mensalmente ao longo da safra e durante as visitas presenciais aos seus clientes.

O BENRI é patrocinador da Reunião Início de Safra Fermentec 2024

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Alcance o potencial máximo da sua fermentação com a Serquímica

  • O aumento do mix produtivo do setor sucroenergético para etanol, nas últimas safras, impôs novos desafios à produção. O processo fermentativo, agora mais exigente, enfrenta uma série de variáveis que interferem na atividade da levedura e limitam a produtividade, ampliando perdas e reduzindo a margem de segurança.
  • Como solução para essa adversidade, dentro do nosso catálogo, destaca-se o nutriente liquido, Nutricel SQ97 (Tônico), o qual é composto dos principais nutrientes e aminoácidos requeridos pela célula no processo de multiplicação e fermentação.
  • Nutricel SQ97 promove o crescimento do fermento, fornecendo os íons essenciais necessários para os processos metabólicos, de forma equilibrada. Isso estimula as reações bioquímicas necessárias para o seu desenvolvimento, ao mesmo tempo em que regula a síntese de lipídios e carboidratos, favorecendo um crescimento eficiente e saudável.
  • Proporciona ao fermento condições ideais para seu desenvolvimento, minimizando perdas (como subprodutos e açúcar residual) e maximizando a produção de etanol. Assim, é fundamental para garantir uma safra bem-sucedida não apenas promover uma multiplicação adequada no início da fermentação, mas também permitir uma rápida recuperação do fermento em momentos de baixa atividade.
  • Os ensaios foram realizados pela ESALQ, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, em condições laboratoriais.
  • Neste contexto, o tônico foi avaliado em relação a testemunha nos parâmetros abaixo:

  • O uso do Tônico demonstrou um aumento significativo na eficiência da fermentação, atingindo até 4,5% em comparação com o controle. Além disso, em relação ao controle, observou-se um aumento na produtividade das fermentações em 5,06%, um incremento no teor alcoólico da fermentação em 0,5% (v/v) e um aumento na produção de biomassa em 1,75%.
  • Essa melhoria notável no rendimento, produtividade, teor alcoólico e formação de biomassa em fermentações tratadas com o Tônico está diretamente ligada à redução dos estresses celulares. Isso se traduz em uma diminuição na produção de glicerol pelas células de levedura e um melhor aproveitamento dos açúcares disponíveis para a produção de etanol e biomassa celular.

E-mail: vendas@serquimica.com.br
Site: https://serquimica.com.br/
Instagram: https://www.instagram.com/serquimicaoficial/
LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/serqu-mica-processos/

A Serquímica é patrocinadora da Reunião Início de Safra Fermentec 2024

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A importância da digitalização na manutenção industrial

A digitalização é fato e deixou de ser papo só do futuro. Prova disso é o estudo do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), no qual foi constatado que 84,9% (8.134) das 9.586 empresas industriais com 100 ou mais pessoas ocupadas utilizaram pelo menos uma tecnologia digital avançada.

No setor sucroenergético é impensável o cenário de uma indústria sem tecnologia – a adoção de sensores, automação e sistemas computacionais no chão de fábrica são pré-requisitos para um bom desempenho. Todo o controle de processos e gestão são realizados com base em tecnologia, obviamente com menor ou maior complexidade e evolução.

Apesar do maquinário e do chão de fábrica cada vez mais tecnológico, ainda existe uma grande lacuna na área de PCM (Planejamento e Controle de Manutenção). São usados sistemas para planejamento e gestão das atividades de manutenção preventiva e corretiva, mas a interface com os mantenedores ainda é majoritariamente via formulários de papel.

As Ordens de Serviço são impressas, distribuídas, os mantenedores realizam os serviços em campo e posteriormente anotam nas ordens de serviços (OS) impressas o que foi realizado. Posteriormente, é necessário a entrada dos apontamentos das OSs em sistemas como o SAP PM, por exemplo, que acabam por diminuir a visibilidade da gestão e do progresso dos serviços a serem realizados.

Uma solução para essa lacuna é a adoção de ferramentas digitais complementares pelo PCM, tais como a Plataforma Intelup. A partir de integração com sistemas instalados, como o SAP PM, a Plataforma tem capacidade de baixar as OS e disponibilizá-las em dispositivos móveis (celulares e tablets). Dessa forma, os mantenedores conseguem apontar seus serviços em campo, otimizando assim todo o processo de execução e gestão de programação e seus indicadores.

Os resultados desse tipo de solução podem ser evidenciados a partir de casos de sucesso. Com a digitalização das OS, foi obtido um ótimo retorno, evidenciado por indicadores como:

– Tempo de registro das atividades de manutenção em sistema 82% menor;

– Consequente aumento de 25% na eficiência de trabalho dos mantenedores;

– Redução geral em 10% dos custos de PCM relacionados com pessoal;

– Economia de 17 mil horas ano, considerando uma planta com 165 usuários.

Outra vertente de digitalização na manutenção que possibilita ganhos consideráveis é a aplicação de sensores para análises de vibração online. As usinas já realizam análise de vibração com foco em manutenção preditiva a partir da contratação de consultorias especializadas, porém o trabalho é realizado de forma esporádica, com frequências que vão de semanas a meses dependendo da criticidade do ativo.

Com a evolução da tecnologia é possível atualmente instalar sensores sem fio e ter as análises de vibração em tempo real, inclusive com inteligência artificial embarcada para a interpretação e geração de alertas quando detectadas anomalias.

Além disso é possível em Plataformas digitais, como a da Intelup, automatizar todo o fluxo de manutenção preditiva – o sensor instalado detecta a falha, envia à Plataforma, que estando integrada ao sistema mestre de manutenção (como SAP PM por exemplo), já é capaz de abrir uma Nota de Manutenção ou OS e enviar ao celular do mantenedor para a execução da verificação ou do serviço.

Toda essa digitalização oferece um potencial de reduzir para minutos um trabalho que levaria dias para ser executado. E uma manutenção preditiva e preventiva bem aplicada tem resultados que podem ser sentidos pelo processo produtivo: em estudo pela Fermentec em dois clientes, foi constatado que a cada 10 paradas, o indicador de eficiência industrial RTC cai 2,15%.

Pode-se concluir então que a digitalização na Manutenção já é uma realidade com casos de sucesso e com uma medição de retorno de investimento bem clara, portanto esse é um tema que deve ser tratado com prioridade no orçamento das indústrias.

Entre em contato conosco e saiba mais.
Élvio Gravata
+55 (19) 98447-3132
elvio.gravata@intelup.com.br
https://intelup.com.br/

A Intelup é patrocinadora da Reunião Início de Safra Fermentec 2024

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Scifer 2023 Fermentec destaca o poder das pessoas na transformação no universo do conhecimento

Colaboradores durante encerramento de mais um Scifer realizado pela Fermentec

O Simpósio Científico Interno da Fermentec (Scifer) chega à sua 12ª edição em 2023 reunindo os colaboradores para discutirem as pesquisas que foram destaque ao longo do ano e conhecerem projetos inovadores que estão em andamento e que trarão resultados em 2024. O encontro foi realizado na sexta-feira, 15 de dezembro, na sede da Fermentec, em Piracicaba. O tema do Scifer foi “Pessoas: o Poder da Transformação”.

A idealização do Scifer foi inspirada no trabalho do fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim, que, quando foi professor de Bioquímica da Esalq/USP, adotou o costume de reunir os alunos e professores para apresentarem suas pesquisas uns aos outros. Quem participava dessas reuniões na Esalq e teve a ideia de replicar o modelo foi a coordenadora de Pesquisas em Fermentação e Seleção de Leveduras da Fermentec, Silene de Lima Paulillo.

Henrique Berbert de Amorim Neto, Henrique Vianna de Amorim e Antonio Joaquim de Oliveira 

Esta edição do Scifer contou com a participação especial do Dr. Antonio Joaquim de Oliveira, que trabalhou na Fermentec desde o início das atividades na década de 70 e teve uma contribuição fundamental no trabalho de contagem de bactérias que se estabeleceu até hoje em dezenas de usinas como um método altamente eficiente para combater a contaminação na fermentação.

O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto, fez a abertura do Scifer sem falar sobre fermentação, leveduras ou usinas, mas relembrando a história de Cleópatra, a rainha do Egito. Feitas as devidas ressalvas sobre os métodos de Cleópatra para conseguir tudo que almejou, Amorim destacou suas características que permitiram com que ela protegesse seu país: objetivo definido, conhecimento e imaginação “como se forma, se transforma e se compartilha o nosso conhecimento? Como ele pode nos ajudar a resolver problemas, inovar e colaborar? Como usar o conhecimento para criar conexões e insights? Para inovar precisamos saber para onde estamos indo. E já dizia Albert Einstein que a imaginação é mais importante que o conhecimento, só que o conhecimento é limitado, a imaginação não”, afirmou Amorim Neto em sua reflexão aos participantes.

O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto, durante a abertura do Scifer

Ao longo da manhã foram apresentadas onze palestras que contemplaram diversas frentes de pesquisas da Fermentec. No primeiro bloco, o assunto que dominou os debates foi a fermentação com Crisla Serra Souza abordando a dinâmica populacional de leveduras, Ariane Mendes Ferreira com a análise da morfologia das colônias de leveduras, Vanessa Costa Diana que tratou dos efeitos dos produtos Alfa Ácidos sobre bactérias e leveduras e Marina Toledo Dellias que explicou as análises de metagenômica das leveduras e seus resultados. Encerrando o bloco, Felipe Oliveira Amaro apresentou a avaliação dos melaços de massa A e B durante a fermentação.

Palestrantes que apresentaram as novidades em pesquisa e desenvolvimento da Fermentec

Após a parada para o café, a segunda parte teve foco nas tecnologias e sistemas para medição, equipamentos e novas aplicações na indústria. Mário Lúcio Lopes abriu o bloco com a apresentação do processo de produção de levedura oleaginosa em reator Frings. Na sequência, Paulo Vilela apresentou os primeiros resultados de um novo sistema com sensor de turbidez que identifica o início da floculação na indústria e determina em tempo real o final da fermentação. Reinaldo Brito Júnior destacou em sua palestra o efeito das temperaturas de degasagem nas eficiências industriais para a prevenção de perdas de etanol.

O fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim, sempre ativo nos debates pós-palestras

Na parte de controle, Thiago Mesquita falou sobre o uso do NIR e do RAMAN na coleta de dados da fermentação e Gustavo de Freitas abordou o controle estatístico de processo aplicado ao RTC. Encerrando as palestras técnicas do Scifer, Eduardo Borges mostrou como a inteligência artificial está sendo usada para explicar os fatores que influenciam o RTC da usina.

Claudemir Bernardino fez o encerramento da edição de 2023 do Scifer

O vice-presidente e diretor de Transferência de Tecnologia da Fermentec, Claudemir Bernardino, fez o encerramento do Scifer destacando os seis pilares sobre a relação das pessoas com a pesquisa e o desenvolvimento: criatividade e inovação; habilidade técnica e conhecimento especializado; tomada de decisões estratégicas; trabalho em equipe e colaboração; adaptação e resiliência; desenvolvimento e liderança. Bernardino concluiu “no âmago de todo o avanço e descobertas encontramos a peça fundamental, que são as pessoas. Foram as pessoas que impulsionaram esse evento (Scifer) para além das fronteiras do conhecimento. O Scifer reforçou a importância das pessoas na ciência, suas ideias, colaborações e a energia coletiva que impulsiona a colaboração. Que o legado seja a valorização contínua das pessoas na jornada científica”, finalizou.

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Coloração de Gram: princípios e procedimentos

Por Mário Lúcio Lopes

A técnica de coloração de Gram, desenvolvida pelo médico dinamarquês Hans Christian Joachim Gram em 1884, é um método amplamente reconhecido para diferenciar bactérias com diferentes estruturas de parede celular. Este procedimento envolve uma série cuidadosamente sequenciada de tratamentos com corantes e agentes fixadores específicos. Mas não é só isso. Para obter resultados confiáveis é necessário utilizar amostras que contenham células de bactérias viáveis, preferencialmente sob condições padronizadas de cultivo e seguir corretamente o procedimento.

As diferenças fundamentais na estrutura da parede celular entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas são cruciais para a técnica de coloração de Gram e também têm implicações em termos de resistência a antibióticos. A parede celular das bactérias Gram-positivas é composta principalmente por peptidoglicano. Trata-se de uma rede espessa formada por açúcares, aminoácidos e polissacarídeos que conferem resistência e rigidez à parede celular. Por sua vez, as Gram negativas possuem uma membrana externa composta de fosfolipídios e lipopolissacarídeos, assim como, uma camada de peptidoglicano que é muito mais fina em comparação com as Gram-positivas. Estas diferenças na estrutura e composição da parede celular (figura 1) levam à coloração de Gram diferenciada entre os dois grandes grupos de bactérias.

Figura 1. Diferenças na estrutura da parede celular de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas.

Por que a coloração de Gram é importante?

A coloração de Gram permite distinguir dois grandes grupos de bactérias que se diferenciam pelas suas características da parede celular em Gram-positivas e Gram-negativas como vimos na figura acima. Alguns exemplos bem conhecidos de bactérias Gram-positivas são os Limosilactobacillus, Lactobacillus e Bacillus, enquanto que, do lado das Gram-negativas temos como exemplos as bactérias do gênero Acetobacter, Gluconobacter e Acinetobacter. Estes dois grupos diferem muito em relação à resposta aos antibacterianos utilizados no controle da contaminação das fermentações. Determinados princípios ativos que funcionam muito bem para as Gram-positivas acabam tendo pouco (ou nenhum) efeito sobre as Gram-negativas.

Como é o processo de coloração de Gram?

O processo começa com um esfregaço bacteriano fixado pelo calor, seguido por coloração com cristal violeta, um corante básico. Em seguida, o lugol (iodo) é aplicado, formando um complexo insolúvel com o cristal violeta. Após isso, ocorre a etapa crítica de descoloração com etanol-acetona. Devido à espessura do peptidoglicano e à ausência da membrana externa, as bactérias Gram-positivas retêm o corante violeta de cristal, aparecendo na microscopia como células roxas ou violetas. De outro lado, as bactérias Gram-negativas não conseguem reter o mesmo corante quando submetidas à descoloração com álcool-acetona. A cor é então substituída pelo corante vermelho de safranina ou fucsina, fazendo com que as células pareçam avermelhadas ou rosadas ao microscópio óptico.

Os cuidados durante o procedimento são essenciais para evitar resultados inespecíficos. A fixação adequada, o tempo preciso de coloração com cada corante, a descoloração controlada e a observação ao microscópio óptico são etapas cruciais. Além disso, a escolha e aplicação dos corantes são fundamentais. Os corantes básicos interagem com as estruturas celulares da bactéria, realçando sua morfologia para observação microscópica.

Ocorrem reações Inespecíficas na coloração de Gram? Como?

Sim, as colorações de Gram estão sujeitas às reações inespecíficas. Em algumas situações, as bactérias apresentam colorações inespecíficas de Gram devido a diversas razões, como a idade das culturas, variações na composição da parede celular ou técnicas de coloração inadequadas. Isso pode levar a resultados ambíguos ou incorretos na classificação de Gram. Isso pode acontecer especialmente quando trabalhamos com uma amostra coletada diretamente do ambiente ou do processo de fermentação.

Nestas situações as bactérias Gram-positivas que sofreram danos na sua parede celular e na permeabilidade da membrana devido aos teores alcoólicos mais elevados, o pH ácido do vinho, temperatura e até mesmo pelo uso de antibacterianos podem apresentar reações inespecíficas. Ou seja, faremos uma interpretação errada, acreditando que a fermentação está contaminada por bactérias Gram negativas quando na verdade se tratam de bactérias Gram positivas ou com danos na sua parede celular e na membrana plasmática, ou mesmo que entraram numa fase do ciclo celular que fica difícil determinar se são Gram-positivas ou negativas.

Além disso, deve-se considerar também o fato de que algumas bactérias são naturalmente Gram variáveis. Ou seja, a mesma espécie pode apresentar uma ambiguidade em relação à coloração de Gram, ora corando como Gram positiva e outras vezes como Gram negativa, assim como, sem corar.

Um exemplo de Gram variável são os próprios Bacillus que apresentam uma redução na espessura do peptidoglicano durante o crescimento e parte das células coram como Gram-negativas. Isso significa que dentro de um a mesma colônia de bactérias há de se observar algumas células que se distinguem das demais pela coloração de Gram. Algumas retendo mais o cristal violeta e outras retendo pouco.

Variações na coloração de Gram também podem ser observadas em células bacterianas que, geralmente são Gram-positivas, mas devido à injúria celular causada por antibacterianos que agem na parede celular, ou ainda por se tratarem de células velhas, perdem a habilidade de reter o cristal violeta. Nestas situações, teremos uma coloração inespecífica. Isso levará à interpretação incorreta dos resultados, influenciando na decisão de que produto usar para controlar a contaminação bacteriana. E pode acabar saindo caro para a destilaria.

E agora? Então não devo fazer a coloração de Gram?

Veja, a coloração de Gram é uma técnica valiosa na microbiologia. Se realizada corretamente e dentro dos seus princípios faremos uma correta identificação das bactérias presentes na fermentação distinguindo-as com base nas diferenças em suas paredes celulares. Para obter resultados precisos é crucial seguir os procedimentos com cuidado e atenção aos detalhes, como será pontuado a seguir:

• Evite análises diretas do vinho ao final da fermentação, principalmente se você tem usado agentes antibacterianos que causam injúrias na parede celular das bactérias. Este é o caso das penicilinas, ionofóros e derivados do lúpulo;

• Faça um plaqueamento, cultivo das bactérias e analise as colônias formadas. Use um meio de cultivo e condições que permitam o crescimento de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Analise as colônias individualmente e estabeleça a proporção de colônias em cada resultado de Gram. Não use colônias velhas ou placas armazenadas por muitos dias;

• Quando for fazer a coloração de Gram use pelo menos dois controles (ou referências), um cultivo de bactéria Gram positiva (Ex.: Limosilactobacillus fermentum) e outro de bactéria Gram negativa (Ex.: Acetobacter pasteurianus). Se houver algum problema com o método ou reagentes, você terá a chance de verificar e descobrir. Do contrário, sem as respectivas referências, você acabará aceitando os resultados da análise, estejam elas corretas ou não. 

Uma alternativa para esclarecer as dúvidas sobre a população de bactérias ser (ou não) Gram positiva ou negativa é realizar a análise de metagenômica.

Como a metagenômica pode revelar quem são os contaminantes da minha fermentação?

A metagenômica é uma ferramenta molecular que revolucionou a forma como temos estudado a diversidade das bactérias nas fermentações alcoólicas. Análises de metagenômica têm mostrado que a maior parte das contaminações bacterianas na fermentação alcoólica estão relacionadas com bactérias Gram-positivas. A partir de 80 amostras de vinho bruto coletadas de 14 destilarias, apenas 1,25% apresentaram uma frequência de Gram-negativas acima de 25% da população total de bactérias.

Em 12,50% das amostras, foram observadas frequências entre cinco e 25% de Gram-negativas e em 18,75% das amostras de vinho bruto estas bactérias representavam entre 1 e 5% da população de bactérias da fermentação. A maior parte das fermentações (67,50%) apresentou espécies Gram-negativas constituindo menos de 1% da população (Figura 2). De qualquer forma, não podemos subestimar as bactérias Gram-negativas uma vez que possuem potencial para causar prejuízos muito elevados na fermentação, como já tivemos a oportunidade de demonstrar.

Figura 2. Distribuição das contaminações industriais em quatro classes (< 1%, 1 a 5%, 5 a 25% e > 25% de bactérias Gram-negativas) a partir de 80 amostras de vinho bruto coletadas de 14 usinas e analisadas pela técnica de metagenômica.

Mas é preciso medir corretamente e gerar números confiáveis. Utilizando de forma correta as metodologias e associando diferentes tecnologias para explorar a constituição das comunidades bacterianas, podemos identificar, mapear e monitorar os contaminantes das fermentações industriais. Além de verificar se essas bactérias são Gram-positivas ou Gram-negativas, é possível medir a abundância relativa e se estão sendo adotadas as práticas corretas para reduzir o impacto de ambas.

Bônus: como posso saber se estou fazendo corretamente a coloração de Gram?

Ah, essa é uma dica valiosa. Faça o seguinte: ao final de cada etapa da coloração de Gram cheque o resultado da coloração como exemplificado na tabela 1. Use as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas como controle ou referência para o seu procedimento e então trabalhe com as amostras. Se houver algum problema com o procedimento e reagentes, os resultados serão diferentes. Outra dica importante é trabalhar com culturas ativas, frescas ou coletadas durante seu cultivo e sem os estresses causados por agentes físicos, químicos ou mesmo biológicos.

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Mais de 700 profissionais do setor sucroenergético do Brasil e exterior participam da Reunião Anual

Mais de 700 profissionais de usinas e destilarias do Brasil, além de parceiros e patrocinadores participaram da 46a Reunião Anual da Fermentec de 2023. Nos dias 26 e 27 de julho, os participantes conferiram todas as novidades em fermentação alcoólica, controle analítico, processos e tecnologias industriais, além do painel Etanol de Milho que, a exemplo da edição de 2022, trouxe informações importantes sobre toda a cadeia deste processo que ano passado foi responsável por mais de 16% do etanol produzido no Brasil.

Evento bate novo recorde de público em 2023 com mais de 700 participantes

Para o ano que vem, a Reunião terá novidades com a mudança de espaço. Desde 2011 o evento é realizado no Centro de Convenções Ribeirão Preto. Segundo o presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto a necessidade da mudança revela o crescimento da Reunião “estamos definindo um local maior, com mais espaço e conforto porque a atual estrutura já não comporta mais o recorde de participantes, o que mostra o compromisso com a qualidade das palestras que para nós é primordial e que tem atraído um público cada vez maior. E pensar que na primeira Reunião Anual, há 46 anos, meu pai (Henrique Vianna de Amorim, fundador da Fermentec), fazia esse encontro em volta de uma mesa”, lembra Neto.

Henrique Vianna de Amorim (esq.), fundador da Fermentec e idealizador da Reunião Anual com o atual presidente, Henrique Berbert de Amorim Neto

Outra novidade foi a apresentação da nova mascote da Fermentec, a Fermentina. Durante o evento foram sorteadas várias pelúcias que fizeram muito sucesso entre o público. Clique no link para conferir a história da mascote.

Leila Cabral, Marta Moraes, Crisla Souza, Silene Paulillo e Ana Paula Peixoto, equipe criadora da mascote Fermentina

Reunião Anual de 2023 em números:
 
700 participantes;
37 palestrantes;
30 expositores;
16 patrocinadores.

Expositores da feira realizada na Reunião Anual

Confira um resumo das palestras da 46a Reunião Anual da Fermentec:
 
O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto, abriu os trabalhos da Reunião Anual que destacou o tema desta Reunião: Pessoas e Tecnologia o Poder da Transformação. A Fermentec desenvolve tecnologias há 46 anos. É especialista em servir as pessoas, gerar conhecimento e valor para solucionar problemas. Os profissionais têm papel fundamental na implantação da indústria 4.0 e, para dar conta da demanda de produção de 1,12 trilhão de litros de etanol até 2050, a capacitação deve ser constante. O aprendizado imediato se tornará o novo modus operandi e a capacidade de adquirir conhecimento será cada vez mais valorizada “sem a capacitação das pessoas, não vamos evoluir”, concluiu.


Henrique Berbert de Amorim Neto

Painel Controle Analítico e Tecnologia Digital

Eduardo Borges e Eder Silvestrini deram início ao Painel Controle Analítico e Tecnologia Digital esclareceram dúvidas frequentes dos clientes sobre o NIR, um equipamento que utiliza luz infravermelha para medir componentes da amostra. Apesar de ser uma técnica antiga, o NIR ainda é uma novidade para muitas usinas. Uma das etapas mais importantes é a de calibração, que é feita empiricamente com validações periódicas, que seguem algumas métricas para garantir o desempenho desta calibração. Também foram dadas orientações sobre a implementação do NIR na rotina analítica do laboratório e sobre a necessidade de manter as análises convencionais para fazer comparações com os resultados do NIR.

Demétrius de Freitas, Cleia Dutra, Charles de Jesus, Thais Milessi, Eduardo Borges e Eder Silvestrini

Demétrius Barbosa de Freitas e Cleia Cristina Dutra falaram sobre a experiência da usina Alta Mogiana de fazer a determinação do ART com o NIR na esteira de cana. A necessidade surgiu do comprometimento da representatividade da amostra com uma demanda de mais de mil toneladas de cana por hora. O trabalho teve início com o benchmarking feito em parceria com a Fermentec e seguiu com a definição da moenda onde o NIR seria instalado para fazer um comparativo entre o sistema tradicional e o NIR. Para garantir a rastreabilidade da origem da cana, foi implantado um sistema via satélite com sensores instalados no hilo da moenda e nos caminhões. Por fim, os resultados chegam ao laboratório onde são registrados. Entre os benefícios estão o aumento da proporção de cargas amostradas (maior representatividade) e redução de resíduos no laboratório. A Alta Mogiana comprovou que é possível e viável utilizar o NIR para determinar o ART na esteira da moenda.

Thais Milessi e Charles Dayan de Jesus, do Departamento de Engenharia Química UFSCar, apresentaram inovações recentes que vêm sendo aplicadas para o monitoramento e controle das fermentações em tempo real. Uma delas é o projeto FIA 4.0 – Fermentação com Inteligência Artificial, que está sendo desenvolvido em parceria com a Fermentec com financiamento do equipamento feito pela Finep. O projeto tem duração de três anos e tem o objetivo de monitorar a fermentação em tempo real com a coleta de diversos dados sobre concentração celular, açúcar e etanol para desenvolver uma inteligência artificial baseada nos recursos computacionais que estão sendo estudados.

Fernando Henrique Giometti destacou em sua palestra a excelência operacional. Nos últimos anos, diversas metodologias de melhoria contínua vêm ganhando destaque para chegar à causa raiz dos problemas (não conformidades, equipamento funcionando abaixo da meta, lead time de produção acima do desejado). As principais metodologias de gestão (PDCA, MASP e DMAIC) são orientadas por dados com foco na análise de causa raiz. Giometti apresentou técnicas de análise de dados que medem a variabilidade do processo, detectam desvios, quantificam o relacionamento entre duas variáveis quantitativas, estabelecem coeficientes de correlação entre todas as combinações de variáveis, modelam a relação entre variáveis, entre outras. Ele também explicou como as ferramentas de gestão (Diagrama de Ishikawa, Matriz Gut, 5 Porquês, 5W2H) auxiliam na melhoria contínua dos processos.

Claudemir Bernardino e Fernando Henrique Giometti

Claudemir Bernardino encerrou o painel Controle Analítico e Tecnologia Digital prosseguindo com o tema da gestão e resultados sustentáveis. Bernardino ressaltou que a gestão influencia a ação e fez uma reflexão sobre a habilidade das organizações de se sustentarem, de desenvolver seus colaboradores e produzir com mínimo de impacto no planeta e diminuição de custos, que são iniciativas determinantes para se buscar resultados. Entre esses resultados de avanços tecnológicos, ele destacou que nos últimos dez anos a Fermentec qualificou mais de seis mil pessoas, reduziu mais de 80% do número de análises, alcançou 20% dos clientes fermentando com mais de 10% de teor alcoólico, além do uso do cromatógrafo que hoje está em 59% das usinas e destilarias clientes. Claudemir também alertou para a necessidade de cada usina ter um profissional responsável pela implementação das sugestões da Fermentec para que as empresas alcancem resultados ainda melhores.

Painel Etanol de Milho

Quem inaugurou o painel Etanol de Milho foi Augusto Moraes, diretor da Corteva Agriscience. Moraes apresentou três programas que estão sendo desenvolvidos que buscam aumentar a produção de milho no país. Um deles é o Prospera, que busca transformar a vida de produtores familiares do Nordeste para criar um novo mercado de milho. Já o Duas Safras visa a expansão de área e produtividade com o uso sustentável da água. O objetivo é manter o equilíbrio entre a demanda e oferta de milho e manutenção da cadeia agropecuária no Rio Grande do Sul. Para o estado de São Paulo, o programa Milho + SP busca o aumento da renda com a adoção de manejo sustentável para acrescentar um milhão de hectares de plantação de milho até 2030.

Na segunda palestra do painel Etanol de Milho, Alexandre Godoy destacou as vantagens da tecnologia StarchCane, que permite a integração de cana e milho para a produção de etanol. A tecnologia promove o máximo de aproveitamento das usinas, elimina a ociosidade da indústria e permite a produção de coprodutos, como levedura seca, o farelo DDGS e o óleo de milho, que pode impactar a economia do estado de São Paulo com a atração de plantas de biodiesel,  confinadores de gado, granjas de frangos e suínos, fabricantes de ração e frigoríficos. Isso porque o subproduto do etanol de milho, o DDGS, é utilizado na fabricação de ração animal. A produção de etanol pode se transformar em uma alternativa à exportação e atender ao maior mercado consumidor de combustíveis do país, a região Sudeste. Se São Paulo tivesse vinte usinas deste tipo, a produção poderia ser ampliada em 2,7 bilhões de litros de etanol, o que corresponde a 17% da produção atual. Portanto, a produção pode mais que dobrar sem plantar um único pé de cana.

Luís Cortez, Augusto Moraes, Pedro Terencio e Alexandre Godoy

Luís Cortez, do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético da Unicamp, falou sobre o impacto do biocombustível para o aumento da área destinada para a agricultura. Cerca de 20% do território brasileiro hoje é ocupado por pastagens. Segundo ele, a coprodução de DDGS vai aumentar o confinamento de animais e liberar a terra de pastagem para ser cultivada. Com isso, também se reduz as emissões de gases de efeito estufa. Portanto, o milho é capaz de unificar as agendas ambiental e de energia renovável. Cortez também afirma que essa integração terá benefícios econômicos e sociais com a criação de mais empregos decorrentes da intensificação da produção de etanol.

Pedro Terencio, diretor executivo da Campanelli SA/Tecnobeef, que abate mais de 100 mil cabeças de gado por ano, afirmou que os Estados Unidos têm confinado mais animais e aumentado a alimentação com subprodutos do etanol de milho, como o WDG. O Brasil segue a mesma tendência de aumento do confinamento. São Paulo e Minas Gerais podem produzir 980 mil toneladas de DDGS. Os Estados Unidos têm mais de 20 anos de experiência no uso do DDGS na alimentação animal e o Brasil tem potencial para seguir pelo mesmo caminho.

Hélio Ushijima, da Cargill, relatou toda a história do milho desde 8000 Antes de Cristo quando os astecas domesticaram o teosinto, a planta primária do grão, até o milho moderno que hoje pode ser transformado em combustível. Na sequência, Ushijima foi apresentou um comparativo entre a cultura do milho no Brasil e Estados Unidos. O Brasil pode aumentar a produção por área plantada e produtividade, mas os Estados Unidos só crescem pela produtividade. Enquanto os norte-americanos utilizam 27% do milho para produzir etanol e exportam 16%, o Brasil só usa 7% para combustível e exporta 39%. Produção que poderia ficar no Brasil e ter mais valor agregado, segundo Hélio. Além de ser um biocombustível renovável, amplos estudos têm sido realizados para utilização como fonte de hidrogênio, síntese de polímeros, cosméticos e bebidas, não se limitando apenas ao coprodutos já conhecidos.

Helio Ushimija

Para tratar sobre os investimentos no mercado de etanol de milho, Douglas Lucio e Silva explicou o funcionamento do consórcio Swell Fermentec que busca trazer ao mercado o entendimento de que a tecnologia StarchCane pode impactar outros setores além de automóveis, como o combustível de aviação. A cereja do bolo, segundo Douglas, não é apenas o etanol, mas o capital de giro proporcionado por receitas futuras junto com o DDGS, óleo e levedura. Em 2023, o milho terá uma produção estimada em 123 milhões de toneladas e o óbvio é implantar usinas de transformação de milho, que pode proporcionar o aumento da cadeia produtiva e reduzir gargalos de armazenagem. O Brasil pode tomar a dianteira deste movimento e crescer economicamente.

Douglas Lucio e Silva

“O milho é o canto festivo dos galos na glória do dia que amanhece” (Cora Coralina). A citação foi usada pelo ex-ministro da Agricultura e produtor rural, Antônio Cabrera Mano Filho para falar sobre a “história fantástica do milho” em suas palavras. Cabrera encerrou o primeiro dia da Reunião Anual de 2023 fazendo um panorama sobre os desafios e perspectivas do agronegócio no Brasil. Mesmo com todas as dificuldades, pela primeira vez o Brasil exportou mais de 200 milhões de granéis agrícolas. A participação da safrinha na safra total de milho aumentou quase nove vezes, saltando de 8% para 70%. No mundo, esse aumento foi de 5%. Há um “pré-sal” embaixo do milharal.

Ex-ministro da Agricultura, Antônio Cabrera Mano Filho

Painel Leveduras

Mário Lúcio Lopes abriu o painel destacando as leveduras e os segredos do genoma. O genoma é como se fosse uma biblioteca das sequências de DNA. Cada célula da levedura contém uma cópia desta biblioteca. Será que é fácil ler o genoma de uma levedura? Hoje, graças às novas tecnologias é possível sequenciar um genoma em questão de dias. Mário relatou todas as descobertas feitas sobre o DNA das leveduras por meio das técnicas de cariotipagem e DNA mitocondrial. Esses estudos abriram novos horizontes que culminaram com 39 usinas utilizando leveduras personalizadas, sendo que algumas possuem mais de uma levedura. Outra descoberta foi o fato de a fermentação afetar mais de 2 mil genes da levedura à medida que as células se adaptam às mudanças fisiológicas e ambientais. A tolerância ao etanol foi correlacionada com o aumento da frequência do gene HAC1 para manter a função de suas proteínas. Além de conhecer a estrutura do genoma das leveduras industriais e aprender a lê-los, a Fermentec também desenvolveu tecnologias para editar ou corrigir o código genético das leveduras e que levou a liberação comercial da levedura em 2023. A partir do domínio das técnicas de análise do genoma, novas perspectivas se abrem para melhorar as fermentações industriais.

Mário Lúcio Lopes

No encerramento do painel Leveduras, Osmar Parazzi Junior apresentou detalhes das fermentações com outras matérias-primas diferentes da cana. Osmar mostrou as composições do milho, melaço de soja, sorgo sacarino, o agave e o melaço cítrico e as particularidades de cada processo de fermentação. O agave inclusive já conta com diversos projetos no Brasil para ser usado na produção de etanol, sendo uma das iniciativas com cultivo da planta no Nordeste. As possibilidades são inúmeras e apresentam grande potencial de crescimento, mas é preciso conhecer as necessidades de cada processo e, o mais importante, é encontrar a levedura certa para cada matéria-prima.

Osmar Parazzi Junior

Pitch Analítico

O painel Pitch Analítico contou com a palestra de Ariane Ferreira, Marina Dellias e Vanessa Diana sobre a importância de se conhecer os microrganismos do processo. A identificação, o monitoramento frequente e a pesquisa sobre fermentação permitem selecionar leveduras personalizadas, mais robustas e adaptadas às características de cada processo industrial. Estas leveduras, isoladas da própria usina, apresentam habilidades que aumentam o rendimento da fermentação. Além dos Alicyclobacillus acidoterrestris, também foram detectadas nestas amostras outras bactérias termófilas esporuladas, produtoras de guaiacol. Conhecer e detectar os contaminantes da fermentação e da produção de açúcar permite melhorar o processo industrial, reduzir perdas, diminuir o custo com insumos, melhorar a qualidade do produto final e o rendimento industrial.

Marina Dellias, Vanessa Diana e Ariane Ferreira


Painel Processos e Tecnologias Industriais

O painel Processos e Tecnologias Industriais começou com Luis Felipe Colturato que falou sobre o biogás. A Adecoagro tem duas unidades que produzem biogás, uma na Argentina com origem em proteína animal (vacas leiteiras) com produção de 950 metros cúbicos/hora e a outra no Brasil com vinhaça, que produz 12 mil metros cúbicos normal de biogás. O biogás tem potencial para substituir 60% da produção do óleo diesel no Brasil com impacto significativo, já que 65% da energia do país no ano passado foi destinada para o transporte de cargas e passageiros e setor industrial. Em 2023, a Adecoagro inaugurou uma planta de biometano e vai converter sua frota de 126 veículos para o novo combustível. Com a produção atual de vinhaça, a empresa tem potencial para suprir a demanda interna e comercializar o excedente.

Na sequência do painel Processos e Tecnologias Industriais, Rudimar Cherubin e Paulo Vilela responderam à pergunta: qual o melhor sistema de cozimento para a recuperação do açúcar? Duas massas ou três massas? A resposta é: depende do objetivo da fábrica de açúcar. A maior parte das usinas trabalha com o sistema de duas massas, que é adequado para xarope com menor pureza e é utilizado para produção tanto de VHP quanto de açúcar branco. Rudimar apresentou as características do cozimento de duas massas com afinação de magma. Já o sistema de três massas com duplo magma produz 15% mais açúcar, com mais qualidade, mas necessita de mais equipamentos. Paulo Vilela ressaltou que os potenciais das formas de cozimento dependem da estrutura de controle da fábrica, de preferência os automatizados, para atender às expectativas de produção.

Luis Felipe Colturato, Rudimar Cherubin e Paulo Vilela


 Marcel Salmeron Lorenzi, Ricardo Ribeiro da Silva, da usina São Domingos, Luciana Viviani da Unipar e a professora doutora da Escola Politécnica da USP (EPUSP), Idalina Vieira Aoki, apresentaram cases da indústria na utilização do ácido clorídrico. O trabalho foi feito em parceria entre a Fermentec, EPUSP e Unipar nas usinas participantes do projeto. A professora Idalina explicou como foram feitos os testes para comprovar que o uso do ácido não causaria corrosão nos equipamentos da indústria. Na usina São José da Estiva, a insegurança sobre a disponibilidade do ácido sulfúrico motivou o início do trabalho com o ácido clorídrico. Durante os testes da usina não foi observada interferência da dosagem do ácido clorídrico sobre os parâmetros avaliados e a tecnologia foi uma alternativa eficiente com resultados semelhantes aos do ácido sulfúrico com tendência positiva na redução de insumos. Da mesma forma, a usina Lins também teve bons resultados com a substituição do ácido e tendência positiva de redução com relação aos insumos, variáveis que devem ser mantidas em monitoramento na continuidade do uso dessa tecnologia.


Rafael Francisco Alves, da usina Ipiranga Mococa, explicou como foi realizada a substituição do uso da água clarificada no tratamento do levedo. Hoje a usina usa água clarificada para enviar para a coluna de CO2 junto com a flegmaça. Essa água passa pela coluna de CO2 e retorna para o tratamento de levedo.

Rafael Alves, Gilberto Zanon, Ricardo da Silva, Luciana Viviani, Idalina Vieira Aoki e Marcel Lorenzi

Para finalizar as palestras técnicas da Reunião Anual da Fermentec de 2023, Gilberto Zanon, da Central Energética Morrinhos, mostrou como a usina faz o controle de insumos industriais. A usina faz a compra da maior parte dos insumos no início da safra e se faz um cálculo do custo por tonelada de cana. A saída dos insumos é controlada diariamente e os dados são organizados em um boletim. A partir das análises de custos são adotadas melhorias para reduzi-los. Foram feitas alterações para reduzir os custos com cal virgem calcítico, soda cáustica, na caldeira, estação de tratamento de água, DESMI e nas torres de resfriamento. O custo do enxofre também é alto por conta da produção de açúcar. A usina aumentou a coluna de destilação e com isso reduziu o consumo de enxofre.

Palestra diferencial

A revolução do propósito nos negócios já começou, e você só tem duas opções: ser protagonista ou apenas assisti-la acontecer. Essa foi uma das mensagens do educador corporativo e facilitador de programas de desenvolvimento pessoal e organizacional, Kiko Kislansky. Chegou a hora de abrir as portas para o resultado que vai muito além do lucro. Nesta palestra, você descobrirá como unir paixão, propósito e prosperidade em seu negócio. Não espere mais para fazer a diferença que você nasceu para fazer. Transforme sua empresa em um ícone de relevância, inspirando colaboradores, encantando clientes e deixando um legado do bem. Liberte-se dos padrões tradicionais e abrace uma nova era empresarial, onde o sucesso é medido não apenas pelo saldo no banco, mas pelo impacto que você gera no mundo. Agarre essa oportunidade única e trilhe o caminho do crescimento empresarial com propósito.

Kiko Kislansky

Prêmio Excelência Fermentec

O Prêmio Excelência Fermentec é um reconhecimento às inovações e melhorias promovidas por seus clientes que aumentam a eficiência seja no laboratório ou na indústria. Confira os vencedores da edição de 2023 do Prêmio Excelência Fermentec:

Categoria: Amostragem

Alto Alegre Florestópolis – Claudionor do Nascimento enviou um vídeo em agradecimento


Usina Granelli – Leandro Estevam
Nardini Agroindustrial – Edmar Gutierres dos Santos

Categoria: Estrutura Laboratorial

Usina Alta Mogiana – Cléia Cristina de Souza Dutra
Melhoramentos-Jussara – Reinaldo de Souza Reis
Adecoagro-Angélica – Cassio Uelliton Silva Barbosa

Categoria: Desempenho Analítico Químico

Usina Batatais – Everaldo Galina Junior
Usina Colorado – Fátima Aparecida Dias Ferraz
Ipiranga-Unidade Descalvado – Raquel de Souza Dias

Categoria: Desempenho Analítico Microbiológico

Cocal-Paraguaçu Paulista – Hozana Franco dos Santos Bispo
Vale do Verdão – Juliana dos Santos Rodrigues
CEM – Central Energética Morrinhos – Leandro Santos Vilela

Categoria: Pioneirismo

“GAOA – Gestão Avançada E Operação Assistida – Módulo Açúcar”
Pedra Agroindustrial-Usina da Pedra – Emmanuel Zimmerman Moreira


“Projeto De Levedura Seca: Processo X-TRALEV Fermentec”
Soderal (Equador) – Cristian Vite

Encerramento

Para encerrar a Reunião Anual da Fermentec de 2023, o presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto, voltou ao palco para destacar que o setor sucroalcooleiro está passando por uma diversificação inédita e, para o Brasil não perder oportunidades, a capacitação das pessoas é fundamental. A forma como a Fermentec enxerga os processos na usina, com metodologias como a cariotipagem e o DNA mitocondrial, permitiram um grande avanço na adaptação das leveduras que podem passar por 120 bilhões mutações espontâneas por ciclo e 20 milhões por gene em uma dorna de um milhão de litros. Henrique Neto lembrou que seu pai, Henrique Vianna de Amorim, tem um amigo francês que se impressionou com o reciclo de leveduras da Fermentec e classificou a data como o dia mais feliz de sua vida. Para concluir, Henrique afirmou que o ambiente está mudando e são as pessoas que devem ser protagonistas dessas mudanças e não a tecnologia em si.

Revista

Quem participou do evento pode ter acesso a conteúdos complementares na Revista da Reunião Anual.

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Uso de Oxamine® para controle microbiológico em torres de resfriamento com alta demanda orgânica

À medida que mais sistemas de água de resfriamento utilizam fontes de água de reposição com altos níveis de contaminação orgânica e de processo, biocidas mais robustos são necessários.

Os programas padrão de tratamento de água para sistemas de resfriamento utilizam biocidas oxidantes tradicionais, como hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio ou tricloro, ou ainda cloro gasoso e dióxido de cloro.

A quantidade de biocida oxidante consumido nas reações com esses materiais oxidáveis é denominada coletivamente como demanda. Essa demanda deve ser atendida antes que o agente oxidante tradicional possa reagir com matéria biológica e apresentar resíduo livre. Em sistemas com alta demanda pontual ou contínua, associado às condições de pH elevado ou escassez de água, os programas de biocidas oxidantes tradicionais podem se tornar caros ou mesmo ineficazes. Oxamine® – tecnologia Buckman, é um oxidante capaz de reduzir os impactos negativos causados pelo crescimento microbiológico em águas de alta demanda e não é suscetível a níveis de pH elevados ou contaminações orgânicas, como os oxidantes tradicionais. Este artigo explora a aplicação de Oxamine® em situações de alto estresse para controle microbiológico como uma alternativa econômica aos biocidas oxidantes convencionais.

Química do cloro

O cloro tem afinidade com todos os materiais oxidáveis, como microrganismos, íons ferrosos, manganês, carbono orgânico, sulfitos, sulfetos, detritos e compostos de nitrogênio, o que define a demanda de oxidante e é denominada coletivamente como demanda de cloro.

O ácido hipocloroso, formado quando o cloro é adicionado à água, é o principal contribuinte para o controle microbiológico, mas se dissocia. A dissociação é determinada pelo pH e, às vezes, compostos adicionais, como o bromo, são adicionados para mudar o equilíbrio ou alterar a química de modo que não seja impactado pelo pH.

O gráfico abaixo mostra esta curva de dissociação.

O Oxamine® é um oxidante que não se dissocia conforme estas curvas, pois não precisará se dissociar e formar ácido hipocloroso para atuar como microbicida, possuindo alta especificidade para microrganismos e biofilme.

Case

Em um sistema de resfriamento que atende a área de fermentação e destilaria de uma usina de açúcar e álcool no Brasil, a água proveniente da torre de resfriamento vai diretamente para os trocadores de calor de placas das dornas e depois para os condensadores da destilaria por gravidade, passando pelo tanque de distribuição.

Utilizava-se um tratamento microbiológico convencional baseado em dois biocidas não oxidantes e um biocida oxidante à base de bromo. Após dificuldades com este programa, a fábrica decidiu mudar para o dióxido de cloro. Este programa também foi problemático devido ao aumento da frequência de limpeza nos trocadores de placas e aumento dos níveis de cloreto na água de recirculação, aumentando a corrosão e o alto custo devido ao alto consumo de dióxido necessário para manter o cloro residual na água.

Na safra seguinte, o tratamento com Oxamine® foi usado e aplicado sob um regime de dosagem intermitente e implementado como uma solução definitiva.

Benefícios do Oxamine

1- Oxamine® é produzido com equipamento de dosagem que permite a geração precisa de oxidante in loco.
2- Oxamine® não é sensível à alta demanda orgânica do sistema, não é necessário overdose do produto e gerar custos elevados, como é o caso do dióxido de cloro.
3- Oxamine® não aumenta os níveis de cloreto nem apresenta riscos de corrosão para equipamentos de aço inoxidável.

As fotografias abaixo comparam a torre de resfriamento com o uso de dióxido de cloro e com o uso de Oxamine®.

Fig. 1 – Comparação de tratamento: esquerda Dióxido de cloro – direita Oxamine®
Além da comparação direta referente a formação de biofilme no recheio da torre, também foram feitos estudos comparativos de eficiência em antibiograma.

Os resultados do antibiograma para comparar a eficiência do Oxamine® com os biocidas não oxidantes comumente utilizados, são mostrados na Tabela 1. Este antibiograma foi realizado utilizando como inóculo amostras de água da própria torre de resfriamento, sem tratamento microbiológico.

Tabela 1 – Comparação de eficiência do antibiograma

Conclusão:

Com o uso de OXAMINE® os seguintes benefícios foram observados:

1. Redução no consumo de água de reposição de até 87 000 m3 na safra
2. A eliminação da necessidade de limpeza dos trocadores de calor
3. A eliminação do processo de limpeza dos condensadores da destilaria
4. Redução no consumo de energia de até 15.000 kWh na safra
5. Redução do custo do programa de tratamento de corrosão

Créditos do trabalho:
• C. Krenz
• S. Duarte Aranha

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