ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: A OBTENÇÃO DO ÁLCOOL A PARTIR DA CANA-DE-AÇÚCAR COMO PROPOSTA PARA EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA
AUTORES: Almeida, C.L.A. (UFCG) ; Santos, J.A.M. (UFCG) ; Santos, C.S. (UFCG) ; Neto, M.H.L. (UFCG) ; Porto, T.N.V. (EEEFMOVS) ; Araújo, M.L.M. (UFCG)
RESUMO: A produção de etanol por meio da fermentação alcoólica da cana-de-açúcar é um dos
processos mais conhecidos da humanidade. Dessa forma, o entendimento por parte dos
alunos do ensino médio de tal procedimento é importante, tanto do ponto de vista
químico quanto histórico. Sendo assim, com a pretensão interdisciplinar de se
estudar conceitos químicos e aspectos históricos desse processo, foram realizados
experimentos para obtenção de etanol a partir da cana-de-açúcar, utilizando
inclusive materiais alternativos.
PALAVRAS CHAVES: experimentação; etanol; fermentação
INTRODUÇÃO: A cana-de-açúcar é uma espécie vegetal originária da Ásia e da Oceania,
inicialmente foi usada no Brasil Colônia para a produção de rapadura nos
engenhos. Para extrair o suco da cana, usavam-se engenhocas de madeira (moendas)
movidas por animais, pelos escravos ou pela força da água. Para separar o álcool
do suco de cana fermentado, utilizavam-se os alambiques, que eram em grande
parte feitos de barro (GUERRA e SIMÕES, 2001, p. 125, 127). Essa planta
apresenta na sua composição a sacarose, um dissacarídeo que sofre hidrofilização
e produz dois monossacarídeos: a frutose e a glicose. Na obtenção do álcool,
empregasse o processo de fermentação alcoólica. Nesse processo a enzima
invertase das leveduras desdobra a sacarose presente no caldo de cana em glicose
e frutose, que são depois degradadas em etanol e dióxido de carbono (LALUCE,
1995). Concluída a fermentação, processa-se a destilação do vinho da cana
(PINHEIRO et al, 2003).
Diante da importância história, econômica e cultural que a cana-de-açúcar e seus
derivados têm para o Brasil, foram realizados experimentos e promovido
discussões com alunos do ensino médio da escola Orlando Venâncio Santos da
cidade de Cuité-PB, que abordaram todo o processo para obtenção de álcool a
partir da cana-de-açúcar, com o objetivo de explorar o conteúdo histórico, assim
como, os conceitos químicos, envolvidos em tal processo. Dessa maneira, a
experimentação pode ser usada como ferramenta para explorar temas presentes do
cotidiano dos educandos para geração de aprendizagem significativa e construção
de conhecimentos científicos pelos mesmos.
MATERIAL E MÉTODOS: Iniciamos mostrando aos alunos toda a parte histórica da cana-de-açúcar
e sua importância para o Brasil colonial. A planta foi obtida pelos próprios
alunos e a extração do caldo foi feita de forma artesanal com uma moenda. Para
obtenção do etanol fez-se uma diluição do caldo obtido com água, resultando no
mosto. Logo depois foi adicionado fermento de pão e sob o efeito das leveduras o
mosto entrou em processo de fermentação, ficando assim por 24hs. Para mostrar
que a reação de fermentação estava se processando foi realizado um experimento
simples utilizando um kitassato contendo 500 ml de caldo de cana em fermentação
acoplada em uma mangueira de borracha, tampado com rolha e um erlenmeyer
contendo uma solução saturada de hidróxido de cálcio.
Depois da decantação, no qual se separa as borras, processou-se a destilação
utilizando um destilador alternativo e de laboratório. O destilador montado
pelos alunos foi construído com materiais encontrados facilmente e de baixo
custo. Para o condensador foi usado uma garrafa pet com aberturas para passagem
de uma mangueira; uma lâmpada adaptada serviu como recipiente para o material
fermentado e por fim uma estrutura de madeira foi construída como suporte.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As primeiras discussões realizadas foram de cunho histórico, sendo que, nessa
etapa, os alunos puderam perceber a importância econômica e cultural da cana-de-
açúcar para o Brasil colonial e contemporâneo.
Na obtenção do álcool a partir da cana-de-açúcar, a sacarose presente no caldo
da cana foi convertida em etanol e gás carbônico durante a fermentação. Esta
reação pode ser observada pelos alunos através de um experimento, onde o gás
carbônico formado na fermentação reagia com hidróxido de cálcio presente em uma
solução previamente preparada formando um precipitado branco, o carbonato de
cálcio (figura 1). Quanto ao álcool, esse foi obtido após a destilação realizada
com um destilador de laboratório e com um destilador alternativo confeccionado
pelos alunos (figura 2). Dessa maneira, os alunos puderam entender os conceitos
de reações, ponto de ebulição, métodos de separação de mistura, entre outros, os
quais estão envolvidos no processo de obtenção do álcool.
figura 1:Experimento realizado para verificar a produção de etanol e gás carbônico na fermentação.
Figura 2:Destilador alternativo confeccionado pelos alunos e usado para destilar o caldo de cana fermentado.
CONCLUSÕES: O processo de produção do álcool como proposta de ensino mostrou-se significativa,
tendo em vista que é uma alternativa para despertar o interesse dos alunos pela
química contribuindo para a construção de conceitos científicos por parte dos
mesmos. Dessa forma a metodologia aqui exposta se apresenta como uma estratégia de
ensino-aprendizagem para que os alunos percebam a importância e o significado dos
conteúdos estudados.
AGRADECIMENTOS: A CAPES pela bolsa de Iniciação a docência, no âmbito PIBID/UFCG/CES.
A E.E.E.F.M. Orlando Venâncio dos Santos pelo espaço fornecido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GUERRA, J. W. N. G.; SIMÕES, R. S. Equipamentos, Usos e Costumes da Casa Brasileira. Fichário Ernani Silva Bruno. 5. Equipamentos. São Paulo: Edusp/Empresa Oficial/Museu da Casa Brasileira, 2001.
LALUCE, C. Considerações Gerais sobre a Fermentação Alcoólica na Produção da Aguardente Artesanal de Cana. O Engarrafador. Moderno. nº 42, 1995.
PINHEIRO, P. C.; LEAL, M. C.; ARAÚJO, D. A. Origem, Produção e Composição Química da Cachaça. Química Nova na Escola. n°,18,Novembro/2003.