BR112020011982A2

BR112020011982A2 - método e sistema para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar colhida.

Info

Publication number: BR112020011982A2
Application number: BR112020011982-2A
Authority: BR
Inventors: Jeff Hutchison; Adolfo Antenor Diaz Ferrey; Rodrigo Jose Ordonez Sandoval
Original assignee: Ecolab Usa Inc.
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-11-17
Also published as: MX2020006501A; EP3501283A1; BR122023027167A2; AR119748A2; WO2019125917A1; AR113654A1

Abstract

Trata-se de composições e métodos para aumentar o rendimento de açúcar da cana-de-açúcar colhida. As composições antimicrobianas são aplicadas à cana-de-açúcar recém-cortada para aumentar o rendimento de açúcar. Sem se limitar à teoria, acredita-se que as composições contendo perácidos ou ácidos graxos servem para impedir a contaminação microbiana entre a colheita e o processamento em uma usina. As composições antimicrobianas inibem a atividade metabólica bacteriana que converte a sacarose encontrada no caldo de cana-de-açúcar em dextrano. Prevenir a produção de dextrano melhora o rendimento e a pureza da sacarose na cana-de-açúcar tratada.

Description

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MÉTODO E SISTEMA PARA AUMENTAR O RENDIMENTO DE SACAROSE DA CANA-DE-AÇÚCAR COLHIDA

[001] Este pedido está sendo depositado em 13 de dezembro de 2018, como um pedido de patente internacional PCT e reivindica prioridade sobre o Pedido de Patente nº EP 17208590,4, depositado em 19 de dezembro de 2017, cuja divulgação inteira é incorporada por referência na sua totalidade.

CAMPO

[002] A presente divulgação refere-se a composições e métodos para aumentar o rendimento de açúcar da cana colhida. Em particular, as composições e métodos divulgados fornecem controle imediato de bactérias ambientais que podem reduzir o rendimento de sacarose da cana cortada pela aplicação de tratamento antimicrobiano imediatamente após o corte durante a colheita.

ANTECEDENTES

[003] A cana-de-açúcar é a maior fonte de sacarose do mundo. Cana- de-açúcar é o termo comum para várias espécies de gramíneas do gênero Saccharum. É colhida cortando os talos na base logo acima do nível do solo. Isso pode ser feito manualmente ou com colheitadeiras mecânicas. Após a colheita, a cana é transportada rapidamente para as usinas para processamento. A sacarose (açúcar de cana) é produzida a partir do caldo de cana-de-açúcar. O etanol pode ser formado fermentando a sacarose para álcool ou combustível.

[004] A partir do momento em que a cana é cortada, o conteúdo de sacarose começa a deteriorar-se rapidamente devido à conversão microbiana de sacarose em dextrano. Em particular, Leuconostoc mesenteroide e Weissellia confuse foram identificados como espécies bacterianas que causam a maior degradação da sacarose na cana-de-açúcar. Quando a cana cortada chega à usina, vários tratamentos químicos são aplicados ao suco de cana

2 / 40 prensado para controlar a degradação da sacarose. No entanto, permanece a necessidade de reduzir ou impedir a degradação da sacarose desde o momento em que a cana é colhida no campo até o momento em que o caldo de cana-de- açúcar é extraído na usina. Prevenir a degradação da sacarose antes que a cana chegue à usina melhorará a produção geral de açúcar.

[005] É nesse contexto que a presente divulgação é feita.

SUMÁRIO

[006] A presente divulgação refere-se a composições e métodos para o tratamento da cana-de-açúcar colhida para reduzir a contaminação microbiana. Os tratamentos de controle microbiano são aplicados imediatamente à cana-de-açúcar cortada para impedir que bactérias infectem o caldo da cana-de-açúcar enquanto a cana está sendo transportada para uma usina de processamento. Prevenir a contaminação microbiana também evita a conversão de sacarose em dextrano, o que reduz a pureza do açúcar. O tratamento da cana-de-açúcar com composições contendo perácidos melhora o rendimento total de sacarose da cana, reduzindo a quantidade de sacarose que é convertida em dextrano.

[007] Em um aspecto, é fornecido um método para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar. Uma composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana cortada. A composição antimicrobiana de perácido compreende de cerca de 1.250 a cerca de 6.300 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 600 a 3.050 ppm de ácido peroxicarboxílico; de cerca de 450 a cerca de 2.250 ppm de peróxido; de cerca de 0 a cerca de 150 ppm de agente quelante e água. A composição antimicrobiana perácido pode ainda incluir agentes adicionais selecionados a partir de agentes quelantes, solventes orgânicos, desinfetantes, agentes antimicrobianos, magnésio, reológico, modificadores de pH, conservantes, auxiliares de processamento ou outros ingredientes funcionais. Em algumas modalidades, a composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana-de-açúcar cortada dentro de até

3 / 40 2 horas após a colheita ou dentro de até 15 minutos após a colheita.

[008] Em alguns aspectos, a composição antimicrobiana de perácido compreende de cerca de 1.950 a cerca de 5.150 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 950 a 2.500 ppm ácido peroxicarboxílico; de cerca de 700 a cerca de

1.850 ppm de peróxido; de cerca de 65 a cerca de 165 ppm de agente quelante; e água. O ácido carboxílico na composição antimicrobiana pode ser selecionado do grupo que consiste em ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoicobenzoico e ácido salicíclico. Em algumas modalidades, o ácido carboxílico é ácido acético ou uma combinação de ácido acético e ácido octanoico. O ácido peroxicarboxílico pode ser ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico ou uma combinação dos mesmos. Em alguns aspectos, o peróxido é peróxido de hidrogênio. Em alguns aspectos, o agente quelante compreende ácido fosfônico ou uma combinação de ácido fosfônico e ácido dipicolínico ou picolínico. Em algumas modalidades, a composição antimicrobiana de perácido compreende ainda um agente espessante selecionado do grupo que consiste em goma xantana, goma guar, araruta, amido de milho, amido de katakuri, amido de batata, tapioca, sagu, alginina, goma de alfarroba, colágeno, gelatina, ágar, pectina de carragenina, celulose e goma arábica.

[009] Em outro aspecto, um método para aumentar o rendimento de sacarose na cana-de-açúcar colhida compreende diluir uma composição de concentrado a uma taxa de 1:50 a 1:2.000 com água para formar uma solução de uso. A composição de concentrado compreende de cerca de 5 a cerca de 60% em peso de ácido carboxílico; de cerca de 4 a cerca de 30% em peso de ácido peroxicarboxílico; e de cerca de 5 a cerca de 30% em peso de peróxido. A solução de uso é aplicada à cana-de-açúcar em até 12 horas após o corte da cana. Em algumas modalidades, o ácido carboxílico compreende um ou mais dentre ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido heptanoico, ácido

4 / 40 octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico e ácido salicíclico. Em alguns aspectos, o ácido carboxílico compreende de 30 a 60% em peso de ácido acético. Em algumas modalidades, o peróxido compreende de 10 a 25% em peso de peróxido de hidrogênio. A solução de uso diluída pode ser aplicada por um ou mais dentre pulverização, gotejamento, imersão, nebulização ou afundamento. Em alguns aspectos, a aplicação ocorre dentro de 0,1 segundo a 8 minutos após o corte ou dentro de 1 segundo a 6 horas após o corte da cana-de-açúcar. Em algumas modalidades, a aplicação é realizada por pulverização com um aplicador fixado a uma colheitadeira de cana-de-açúcar. Em outras modalidades, a aplicação é realizada manualmente pulverizando a cana cortada com um dispositivo de pulverização portátil ou do tipo mochila. Em algumas modalidades, a composição de concentrado compreende ainda um agente quelante. Em alguns aspectos, a composição do concentrado é diluída a uma taxa de 1:125 a 1:400 com água para formar a solução de uso. Em alguns aspectos, o ácido carboxílico compreende ácido octanoico e ácido acético e o ácido peroxicarboxílico compreende ácido peroxi-octanoico e ácido peroxiacético. Em algumas modalidades, a composição de concentrado compreende ainda um antimicrobiano adicional selecionado do grupo que consiste em enzimas, bactericidas, fagos e bacteriocinas.

[0010] Em ainda outro aspecto, é fornecido um método para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar colhida aplicando uma solução de uso compreendendo de cerca de 950 a 2.500 ppm de ácido peroxicarboxílico na cana-de-açúcar dentro de até 4 horas após o corte da cana-de-açúcar. A solução de uso pode ser aplicada à cana-de-açúcar cortada com um aparelho de pulverização fixado a uma colheitadeira de cana-de- açúcar ou manualmente para cortar cana-de-açúcar com um dispositivo de pulverização portátil ou do tipo mochila. Em alguns aspectos, a solução de uso é aplicada à cana cortada em cerca de 30 minutos após a colheita. Em

5 / 40 algumas modalidades, o ácido peroxicarboxílico é selecionado do grupo que consiste em ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico, ácido pericárdico, um ácido peroxicarboxílico sulfonado e suas misturas. Em alguns aspectos, o ácido peroxicarboxílico compreende 900 ppm a 1.100 ppm de ácido peroxiacético ou 2.250 ppm a 2.600 ppm de ácido peroxiacético.

[0011] Em um aspecto, é fornecido um sistema para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar. O sistema inclui uma colheitadeira de cana-de-açúcar com um elevador. Um reservatório de solução antimicrobiana é fixado na colheitadeira de cana-de-açúcar e o reservatório de solução antimicrobiana contém uma solução antimicrobiana que inibe a degradação da sacarose. Um aparelho de pulverização em conexão fluida com o reservatório de solução antimicrobiana é anexado ao elevador. A solução antimicrobiana pode ser selecionada do grupo que consiste em compostos de amônio quaternário, água eletrolisada, óleos essenciais com eficácia antimicrobiana, água ozonizada gerada no local, dióxido de cloro, perácidos, peróxido de hidrogênio, compostos contendo prata, fagos, bacteriocinas, enzimas e hipoclorito de sódio. A composição antimicrobiana é preferencialmente um perácido ou um ácido graxo como o ácido octanoico. A solução antimicrobiana pode ainda compreender um agente espessante.

[0012] Em algumas modalidades, a solução antimicrobiana usada com o sistema compreende de cerca de 1.800 a cerca de 2.200 ppm de ácido acético; de cerca de 900 a 1.100 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 650 a cerca de 800 ppm de peróxido de hidrogênio; de cerca de 60 a cerca de 70 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água. Em outras modalidades, a solução antimicrobiana usada com o sistema compreende de cerca de 4.700 a cerca de 5.400 ppm de ácido acético; entre cerca de 2.250 e cerca de 2.600 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 1.650 a cerca de 1.950 ppm de peróxido de hidrogênio; de cerca de 150 a cerca de 170 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água. Em qualquer uma dessas modalidades, a

6 / 40 solução antimicrobiana pode incluir ainda um ácido carboxílico adicional e ácido peroxicarboxílico. A solução antimicrobiana pode ainda incluir um agente antimicrobiano adicional selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de cianoditiomida dissódico, etilenodiamina, N- metilditiocarbamato de potássio, etilenobisditiocarbamato dissódico, dimetilditiocarbamato de sódio, N-metilditiocarbamato de potássio, 2,2- Dibromo-3-nitrilapropionamina e cloreto de benzil amônio.

[0013] A invenção refere-se aos seguintes aspectos:

1. Um método para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar colhida, em que o método compreende: aplicar uma composição antimicrobiana de perácido à cana-de- açúcar cortada, sendo que a composição antimicrobiana de perácido compreende: de cerca de 1.250 a cerca de 6.300 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 600 a 3.050 ppm de ácido peroxicarboxílico; de cerca de 450 a cerca de 2.250 ppm de peróxido; de cerca de 0 a cerca de 150 ppm de agente quelante e água.

[0014] 2. O método, de acordo com o aspecto 1, em que a composição antimicrobiana de perácido compreende ainda agentes adicionais selecionados a partir de agentes quelantes, solventes orgânicos, desinfetantes, agentes antimicrobianos, magnésio, reológicos, modificadores de pH, conservantes, auxiliares de processamento ou outros ingredientes funcionais.

[0015] 3. O método, de acordo com o aspecto 1 ou 2, em que a composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana-de-açúcar cortada em até 2 horas após a colheita.

[0016] 4. O método, de acordo com o aspecto 1 ou 2, em que a composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana-de-açúcar cortada em até 15 minutos após a colheita.

[0017] 5. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 4,

7 / 40 em que a composição antimicrobiana de perácido compreende: de cerca de 1.950 a cerca de 5.150 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 950 a 2.500 ppm de ácido peroxicarboxílico; de cerca de 700 a cerca de 1.850 ppm de peróxido; de cerca de 65 a cerca de 165 ppm de agente quelante; e água.

[0018] 6. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 5, em que o ácido carboxílico é selecionado do grupo que consiste em ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico e ácido salicíclico.

[0019] 7. O método, de acordo com o aspecto 6, em que o ácido carboxílico compreende ácido acético.

[0020] 8. O método, de acordo com o aspecto 7, em que o ácido carboxílico compreende ainda ácido octanoico.

[0021] 9. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 8, em que o ácido peroxicarboxílico compreende ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico ou uma mistura dos mesmos.

[0022] 10. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 9, em que o peróxido compreende peróxido de hidrogênio.

[0023] 11. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 10, em que o agente quelante compreende ácido fosfônico.

[0024] 12. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 11, em que a composição antimicrobiana de perácido compreende ainda um agente espessante selecionado do grupo que consiste em goma xantana, goma guar, araruta, amido de milho, amido de milho, amido de katakuri, amido de batata, tapioca, sagu, alginina, goma de alfarroba, colágeno, gelatina, ágar, pectina de carragenina, celulose e goma arábica.

[0025] 13. Um método para aumentar o rendimento de sacarose na cana-de-açúcar colhida, em que o método compreende: diluir uma composição de concentrado a uma taxa de 1:50-1:

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2.000 com água para formar uma solução de uso, em que a composição de concentrado compreende: de cerca de 5 a cerca de 60% em peso de ácido carboxílico; de cerca de 4 a cerca de 30% em peso de ácido peroxicarboxílico; e de cerca de 5 a cerca de 30% em peso de peróxido; e aplicação da solução de uso na cana-de-açúcar em até 24 horas após o corte da cana.

[0026] 14. O método, de acordo com o aspecto 13, em que o ácido carboxílico compreende um ou mais de ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico e ácido salicíclico.

[0027] 15. O método, de acordo com o aspecto 13, em que o ácido carboxílico compreende de 30 a 60% em peso de ácido acético.

[0028] 16. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 15, em que o peróxido compreende de 10 a 25% em peso de peróxido de hidrogênio.

[0029] 17. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 16, em que a solução de uso diluído é aplicada por um ou mais de pulverização, gotejamento, imersão, nebulização ou afundamento.

[0030] 18. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 17, em que a aplicação ocorre dentro de 0,1 segundo a 8 minutos após o corte.

[0031] 19. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 17, em que a aplicação ocorre dentro de 1 segundo a 6 horas após o corte.

[0032] 20. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 19, em que a aplicação é realizada por pulverização com um aplicador fixado a uma colheitadeira de cana-de-açúcar.

[0033] 21. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 19, em que a aplicação é realizada manualmente pulverizando a cana cortada com um dispositivo de pulverização portátil ou do tipo mochila.

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[0034] 22. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 21, em que a composição de concentrado compreende ainda um agente quelante.

[0035] 23. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 22, em que a composição de concentrado é diluída a uma taxa de 1:125 a 1:400 com água para formar a solução de uso.

[0036] 24. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 e 16 a 23, em que o ácido carboxílico compreende ácido octanoico e ácido acético e o ácido peroxicarboxílico compreende ácido peroxi-octanoico e ácido peroxiacético.

[0037] 25. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 24, em que a composição de concentrado compreende ainda um antimicrobiano adicional selecionado do grupo que consiste em enzimas, bactericidas, fagos e bacteriocinas.

[0038] 26. Um método para aumentar o rendimento de sacarose da cana-de-açúcar colhida, em que o método compreende: aplicar uma solução de uso compreendendo de cerca de 950 a

2.500 ppm de ácido peroxicarboxílico na cana-de-açúcar em até 4 horas após o corte da cana.

[0039] 27. O método, de acordo com o aspecto 26, em que a solução de uso é aplicada à cana-de-açúcar cortada com um aparelho de pulverização fixado a uma colheitadeira de cana-de-açúcar.

[0040] 28. O método, de acordo com o aspecto 26, em que a solução de uso é aplicada manualmente à cana-de-açúcar cortada com um dispositivo de pulverização portátil ou do tipo mochila.

[0041] 29. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 26 a 28, em que a solução de uso é aplicada à cana-de-açúcar cortada dentro de cerca de 30 minutos após a colheita.

[0042] 30. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 26 a

10 / 40 29, em que o ácido peroxicarboxílico é selecionado do grupo que consiste em ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico, ácido pericárdico, um ácido peroxicarboxílico sulfonado e suas misturas.

[0043] 31. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 26 a 29, em que o ácido peroxicarboxílico compreende 900 ppm a 1.100 ppm de ácido peroxiacético.

[0044] 32. O método, de acordo com qualquer um dos aspectos 26 a 29, em que o ácido peroxicarboxílico compreende 2.250 ppm a 2.600 ppm de ácido peroxiacético.

[0045] 33. Um sistema para aumentar o rendimento de sacarose na cana-de-açúcar que compreende: uma colheitadeira de cana-de-açúcar com um elevador; um reservatório de solução antimicrobiana fixado à colheitadeira de cana-de-açúcar, em que o reservatório de solução antimicrobiana contendo uma composição antimicrobiana compreende pelo menos um de ácido peracético, ácido peroctanoico ou ácido octanoico; e um aparelho de pulverização em conexão fluida com o reservatório de solução antimicrobiana conectado ao elevador.

[0046] 34. O sistema, de acordo com o aspecto 33, em que a solução antimicrobiana compreende ainda um antimicrobiano selecionado do grupo que consiste em compostos de amônio quaternário, água eletrolisada, óleos essenciais com eficácia antimicrobiana, água ozonizada gerada no local, dióxido de cloro, perácidos, peróxido de hidrogênio, compostos contendo prata, fagos, bacteriocinas, enzimas e hipoclorito de sódio.

[0047] 35. O sistema, de acordo com o aspecto 33, em que a solução antimicrobiana compreende: de cerca de 1.800 a cerca de 2.200 ppm de ácido acético; de cerca de 900 a 1.100 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 650 a cerca de 800 ppm de peróxido de

11 / 40 hidrogênio; de cerca de 60 a cerca de 70 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água.

[0048] 36. O sistema, de acordo com o aspecto 33, em que a solução antimicrobiana compreende: de cerca de 4.700 a cerca de 5.400 ppm de ácido acético; de cerca de 2.250 a cerca de 2.600 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 1.650 a cerca de 1.950 ppm de peróxido de hidrogênio; de cerca de 150 a cerca de 170 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água.

[0049] 37. O sistema, de acordo com qualquer um dos aspectos 33 a 36, em que a solução antimicrobiana compreende ainda um agente espessante.

[0050] 38. O sistema, de acordo com o aspecto 35 ou 36, em que a solução antimicrobiana compreende ainda um ácido carboxílico e ácido peroxicarboxílico adicional.

[0051] 39. O sistema, de acordo com qualquer um dos aspectos 33 a 37, em que a solução antimicrobiana compreende ainda um agente antimicrobiano adicional selecionado do grupo que consiste em carbonato de cianoditiomida dissódico, etilenodiamina, N-metilditiocarbamato de potássio, etilenobisditiocarbamato dissódico, dimetilditidiocarbamato de sódio, N- metilditiocarbamato de potássio, 2,2-Dibromo-3-nitrilapropionamina e cloretos de benzil amônio.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0052] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um aparelho exemplificador para aplicação de uma composição antimicrobiana à cana-de- açúcar durante a colheita.

[0053] A Figura 2 é um gráfico de barras que representa a média de ppm de dextrano por massa de sólidos produzidos na cana-de-açúcar tratada com uma composição antimicrobiana contendo perácidos em comparação com a cana-de-açúcar não tratada.

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[0054] A Figura 3 é um gráfico de barras que representa a pureza média do caldo de cana-de-açúcar produzido pela cana-de-açúcar tratada com uma composição antimicrobiana contendo perácido em comparação com a cana-de-açúcar não tratada.

[0055] A Figura 4 é um gráfico de dispersão que representa a pureza versus o teor de dextrano da cana-de-açúcar tratada com uma composição antimicrobiana contendo perácido em comparação com a cana-de-açúcar não tratada.

[0056] A Figura 5 é um gráfico de barras que representa o rendimento médio de sacarose produzido pela cana-de-açúcar tratada com uma composição antimicrobiana contendo perácido em comparação com a cana- de-açúcar não tratada.

[0057] A Figura 6 é um gráfico de dispersão representando o rendimento versus o teor de dextrano da cana-de-açúcar tratada com uma composição antimicrobiana contendo perácido em comparação com a cana- de-açúcar não tratada.

[0058] A Figura 7 é um gráfico de barras que mostra a eficácia de várias soluções antimicrobianas contra a bactéria Leuconostoc mesenteroides.

[0059] A Figura 8 é um grupo de barras que mostra a eficácia de várias soluções antimicrobianas de perácidos contra a bactéria Leuconostoc mesenteroides.

[0060] A Figura 9 é um gráfico de barras que mostra a eficácia de várias soluções de carbamato contra os mesenteroides bacterianos de Leuconostoc.

[0061] A Figura 10 é um gráfico de barras que mostra a eficácia de soluções de ácido octanoico contra os mesenteroides bacterianos de Leuconostoc.

[0062] A Figura 11 é um gráfico de linhas que compara as concentrações de ácido peracético e cloro após exposição a solos de alimentos

13 / 40 orgânicos.

[0063] A Figura 12 é um gráfico de linhas que representa a concentração de ácido peracético ao longo do tempo a 38 °C.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0064] As composições e métodos são aqui descritos para reduzir a contaminação microbiana da cana-de-açúcar cortada e, assim, impedir a conversão de sacarose no caldo de cana-de-açúcar em dextrano pela atividade metabólica de bactérias. A aplicação de uma composição antimicrobiana à cana-de-açúcar recém-colhida inibe a degradação da sacarose, melhorando o rendimento geral e a pureza. Uma quantidade suficiente de composição antimicrobiana é aplicada para fornecer controle microbiano por um período de tempo, de modo que a cana cortada entregue a uma usina para processamento adicional chegue com maior potencial de rendimento.

[0065] As composições e métodos aqui fornecidos são eficazes para aumentar o potencial de rendimento não apenas da produção de sacarose, mas também da produção de etanol. A sacarose pode ser fermentada para produzir etanol. Em algumas modalidades, a sacarose é fermentada para produzir bebidas alcoólicas, como rum. Em outras modalidades, a sacarose é fermentada para produzir combustível etanol. Independentemente do uso do etanol, o processo de fermentação segue os mesmos passos. Primeiro, a sacarose é clivada em glicose e frutose. A glicose é então decomposta em piruvato, que é então convertido em etanol e dióxido de carbono. Melhorias no rendimento e pureza da sacarose podem levar a um processo de fermentação mais limpo e produtivo. Além disso, o tratamento antimicrobiano pode eliminar bactérias produtoras de ácido que podem impedir o processo de fermentação.

[0066] As composições incluem preferencialmente apenas ingredientes que podem ser empregados em produtos alimentícios ou no transporte, manuseio ou processamento de alimentos, por exemplo, de acordo

14 / 40 com regras e regulamentos governamentais.

[0067] Como aqui utilizado, por cento em peso (% em peso), porcentagem em peso, % em peso e similares são sinônimos que se referem à concentração de uma substância como o peso dessa substância dividido pelo peso total da composição e multiplicado por 100.

[0068] Conforme usado neste documento, os termos “misturado” ou “mistura”, quando usados em relação a “composição de ácido peroxicarboxílico” ou “ácidos peroxicarboxílicos”, referem-se a uma composição ou mistura que inclui mais de um ácido peroxicarboxílico, como uma composição ou mistura que inclui ácido peroxiacético e ácido peroxioctanoico.

[0069] Como usado aqui, o termo “ativo” quando aplicado a um ácido peroxicarboxílico ou outro composto contendo peróxi se refere à % em peso de ácido peroxicarboxílico ou composto peróxi na composição que pode ser detectada por uma técnica analítica adequada, por exemplo, por titulação, cromatografia, espectroscopia, sonda de redução por oxidação, amperometricamente ou método de detecção de perácido semelhante.

[0070] Como usado aqui, o termo “cerca de” que modifica a quantidade de um ingrediente nas composições divulgadas ou empregado nos métodos divulgados refere-se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos típicos de medição e manuseio de líquidos usados para produzir concentrados ou usar soluções no mundo real; por erro inadvertido nesses procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte ou pureza dos ingredientes empregados para fazer as composições ou executar os métodos; e semelhantes. O termo também abrange quantidades que diferem devido a diferentes condições de equilíbrio para uma composição resultante de uma mistura inicial específica. Modificadas ou não pelo termo “cerca de”, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades.

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[0071] Como aqui utilizado, uma composição ou combinação “consistindo essencialmente” em certos ingredientes refere-se a uma composição que inclui esses ingredientes e que não possui nenhum ingrediente que afete materialmente as características básicas e novas da composição ou método. Composições

[0072] As composições da presente divulgação fornecem uma composição de concentrado e de uso final diluída que inclui uma quantidade suficiente de química para controlar a conversão microbiana de sacarose em dextrano na cana-de-açúcar cortada por um período de tempo entre a colheita da cana e o processamento da cana-de-açúcar em uma usina. Em uma modalidade, a composição é um concentrado de ácido peroxicarboxílico que é diluído antes da aplicação no corte da cana-de-açúcar. Mais de um ácido carboxílico e peroxicarboxílico podem ser incluídos na composição. Agentes auxiliares adicionais podem ser incluídos na composição para fornecer benefícios adicionais, como propriedades antiespuma ou estabilização. Em algumas modalidades, a composição é um concentrado de ácido graxo que é diluído antes da aplicação no corte da cana-de-açúcar. Um ácido graxo preferencial é o ácido octanoico. Em outras modalidades, outras composições antimicrobianas podem ser utilizadas, como hipoclorito de sódio, compostos de amônio quaternário e óleos essenciais.

[0073] As composições de perácidos são eficazes para controlar a contaminação microbiana da cana-de-açúcar recém-colhida. As composições de perácidos beneficamente não têm atividade antimicrobiana residual na cana-de-açúcar para afetar a segurança dos alimentos, devido ao fato de que os perácidos se decompõem naturalmente em água, oxigênio e ácido. Assim, a composição não precisa ser enxaguada da cana-de-açúcar após o tratamento. Ácidos carboxílicos e ácidos peroxicarboxílicos

[0074] Em modalidades exemplificadoras, a composição inclui

16 / 40 quantidades eficazes de perácidos, também conhecidos como peroxiácidos e ácidos peroxicarboxílicos.

[0075] A composição antimicrobiana inclui um ou mais ácidos carboxílicos.

[0076] Geralmente, os ácidos carboxílicos têm a fórmula R-COOH em que R pode representar qualquer número de grupos diferentes, incluindo grupos alifáticos, grupos alicíclicos, grupos aromáticos, grupos heterocíclicos, todos os quais podem ser saturados ou insaturados, bem como substituídos ou não substituídos. Os ácidos carboxílicos também ocorrem com um, dois, três ou mais grupos carboxila.

[0077] Os ácidos carboxílicos que são geralmente úteis nas composições e métodos divulgados são aqueles que compreendem ácidos peroxicarboxílicos. Os ácidos peroxicarboxílicos geralmente têm a fórmula R(CO3H) N, onde R é um grupo alquila, arilalquila, cicloalquila, carbóxi- alquila, carboxiéster-alquila, aromático ou heterocíclico, e N é um ou dois, ou é nomeado por prefixo do ácido parental com peróxi. De preferência, o ácido carboxílico e o ácido peroxicarboxílico têm uma cadeia de carbono primária de 2 a 12. A cadeia alquila ou arila primária é a cadeia de carbono da molécula que possui o maior comprimento de átomos de carbono e grupos funcionais carboxílicos de anexação direta. Exemplos de ácidos carboxílicos adequados incluem ácido acético, ácido propiônico, ácido fórmico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico, ácido salicílico e suas misturas. Análogos de ácido carboxílico de cadeia mais longa, incluindo hexanoico, heptanoico, octanoico, nonanoico e decanoico, podem ser adicionalmente antimicrobianos e reduzir a tensão superficial para ajudar no umedecimento de superfícies hidrofóbicas. Os ácidos peroxicarobxílicos preferenciais incluem ácido peroxiacético, ácido peroxipropiônico, ácido peroxioctanoico, ácido peroxifásico, ácido peroxiglicólico, ácido peroxissuccínico ou suas misturas.

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[0078] Os ácidos peroxicarboxílicos podem ser produzidos pela ação direta de equilíbrio catalisada por ácido do peróxido de hidrogênio com o ácido carboxílico, pela autoxidação de aldeídos, a partir de cloretos ácidos e hidretos ou anidridos carboxílicos com peróxido de hidrogênio ou sódio, pelas células eletrolíticas e pelo uso de um catalisador como uma enzima.

[0079] Em algumas modalidades, o ácido peroxicarboxílico é ou inclui ácidos sulfoperoxicarboxílicos ou “ácidos peroxicarboxílicos sulfonados”. Os ácidos sulfoperoxicarboxílicos são a forma de ácido peroxicarboxílico de um ácido carboxílico sulfonado. Os ácidos sulfoperoxicarboxílicos preferenciais incluem o ácido 9,10-di-hidroxi-9- sulfooctadecanoperoxoico, ácido 10-hidroxi-9-sulfooctadecanoperoxoico, ácido 9-sulfooctadecanoperoxoico, ácido 11-sulfoundecanoperoxoico, ácido 10,11-dissulfoundecanoperoxoico, ácido 8-(3-octilorixan-2-il)-8- sulfooctanoperoxoico, 9,10-di-hidroxi-11-sulfooctadecanoperoxoico, ácido 9- hidroxi-10-sulfooctadecanoporoxoico, ácido 10- sulfooctadecanoperoxoico, ácido 9,10-dissulfooctadenoperoxoico, ácido 10- sulfoundecanoperoxoico e semelhantes.

[0080] Independentemente da via pela qual o perácido é gerado, a solução de uso inclui preferencialmente de cerca de 600 ppm a cerca de 3.050 ppm do perácido, de cerca de 950 ppm a cerca de 2.500 ppm do perácido, de cerca de 900 ppm a cerca de 1.100 ppm, ou de cerca de 2.250 ppm a cerca de

2.600 ppm do perácido.

[0081] Em algumas modalidades, um ácido graxo é usado como agente antimicrobiano em vez de um perácido. Um ácido graxo preferencial é o ácido octanoico. Composições exemplificadoras de ácido octanoico são descritas na Patente nº U.S. 7.915.207, que é aqui incorporada por referência. Quando a composição é formulada como uma composição de concentrado, o ácido octanoico pode estar presente em uma concentração variando geralmente de cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso, de cerca de 2%

18 / 40 em peso a cerca de 25% em peso e de cerca de 3% em peso a cerca de 15% em peso. Quando a composição é formulada como uma solução de uso, o ácido octanoico pode estar presente em uma concentração variando geralmente de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso e desde cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso. O ácido octanoico pode estar presente com outros materiais opcionais, como um acidulante, agente de acoplamento e tampão. Peróxido

[0082] As composições também incluem tipicamente um constituinte de peróxido, particularmente para sistemas de perácidos à base de equilíbrio. O peróxido de hidrogênio em combinação com o ácido percarboxílico fornece ação antimicrobiana contra microrganismos. Além disso, o peróxido de hidrogênio pode fornecer uma ação efervescente que pode irrigar qualquer superfície sobre a qual é aplicada. Uma vantagem do peróxido de hidrogênio é a compatibilidade alimentar desta composição após o uso e a decomposição. Por exemplo, combinações de ácido peroxiacético e peróxido de hidrogênio resultam em ácido acético, água e oxigênio mediante decomposição, todos compatíveis com produtos alimentares.

[0083] Muitos agentes oxidantes podem ser utilizados para gerar ácidos peroxicarboxílicos. Agentes oxidantes adequados, além do peróxido de hidrogênio, incluem peróxidos inorgânicos e orgânicos, tais como sais de perborato, percarbonato e persulfato, ácido percarbônico e ozônio. O peróxido de hidrogênio é geralmente preferencial por várias razões. Após a aplicação do agente germicida H2O2/ácido peroxicarboxílico, o resíduo deixado apenas inclui água e um constituinte ácido.

[0084] Em algumas modalidades que não são baseadas em uma reação de equilíbrio entre um ácido carboxílico e um peróxido, a composição é livre ou substancialmente livre de um peróxido. Adjuvantes

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[0085] A composição antimicrobiana ou empregada nos métodos divulgados também pode incluir qualquer número de adjuvantes. Especificamente, a composição pode incluir agentes estabilizadores, agentes umidificantes, hidrótropos, espessantes, agentes espumantes, agentes quelantes, construtores, ajustadores de pH, entre qualquer número de constituintes que podem ser adicionados à composição. Tais adjuvantes podem ser pré-formulados com a composição ou adicionados ao sistema simultaneamente, ou mesmo após a adição da composição. A composição também pode conter qualquer número de outros constituintes, conforme a necessidade da aplicação. Agentes estabilizantes

[0086] As composições podem opcionalmente incluir componentes como agentes estabilizadores, particularmente aqueles adequados para estabilizar compostos de peroxigênio ou ácidos peroxicarboxílicos.

[0087] As condições ambientais durante a colheita são geralmente tropicais, com temperaturas variando de cerca de 15 °C a 45 °C e umidade variando de cerca de 50% a 100%. As soluções antimicrobianas concentradas são armazenadas nessas condições e também podem ser armazenadas sob luz solar direta por falta de sombra disponível nos campos de colheita. A solução antimicrobiana concentrada pode ser estabilizada para permitir a entrega eficiente e econômica de soluções de uso para aplicação no corte da cana-de- açúcar.

[0088] Estabilizadores exemplificadores incluem compostos quelantes orgânicos que sequestram íons metálicos em solução, particularmente a maioria dos íons metálicos de transição, que promoveriam a decomposição de quaisquer compostos de peroxigênio nos mesmos. Os agentes complexantes típicos incluem agentes complexantes orgânicos do ácido amino ou hidroxi- polifosfônico (na forma de sal ácido ou solúvel), ácidos carboxílicos, ácidos hidroxicarboxílicos ou ácidos aminocarboxílicos.

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[0089] Os agentes quelantes ou sequestrantes geralmente úteis como agentes estabilizadores incluem sais ou ácidos (expressos em forma de ácido) ácido dipicolínico, ácido picolínico, ácido glucônico, ácido quinolínico e agentes quelantes do tipo ácido alquil diamina poliacético, como ácido etilenodiamina tetra-acético (EDTA), ácido hidroxietiletileno diamina triacético (HEDTA) e ácido etileno triaminapentaacético, agentes estabilizadores do tipo ácido acrílico e poliacrílico, ácido fosfônico e agentes quelantes do tipo fosfonato, entre outros. Os sequestrantes preferenciais incluem ácidos fosfônicos e sais de fosfonato, incluindo ácido 1- hidroxietilideno-1, ácido 1-difosfônico (CH3C(PO3H2)2OH)(HEDP); ácido etilenodiamina tetracis metilenofosfônico (EDTMP); ácido dietilenotriamina pentacis metilenofosfônico (DTPMP); ácido ciclo-hexano-1,2- tetrametilenofosfônico; amino[tri(ácido metileno fosfônico)]; (etileno diamina[ácido tetrametilenofosfônico)]; ácido 2-fosfenobutano-1,2,4- tricarboxílico; bem como os sais de metal alquila, sais de amônio ou sais de alquiloil amina, como sais de mono, di ou tetra-etanolamina.

[0090] Os agentes quelantes de aditivos alimentares disponíveis comercialmente incluem fosfonatos vendidos sob o nome comercial DEQUEST®, incluindo, por exemplo, ácido 1-hidroxietilideno-1,1- difosfônico, disponível junto à Monsanto Industrial Chemicals Co., St. Louis, Mo., como DEQUEST® 2010; amino(tri(ácido metilenofosfônico)), (N[CH2PO3H2] 3), disponível junto à Monsanto como DEQUEST® 2000; etilenodiamina[tetra(ácido metilenofosfônico)] disponível junto à Monsanto como DEQUEST® 2041; e ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico disponível junto à Mobay Chemical Corporation, Divisão de Produtos Químicos Inorgânicos, Pittsburgh, Pa., como Bayhibit AM.

[0091] Os ácidos fosfônicos acima mencionados também podem ser utilizados na forma de sais ácidos solúveis em água, particularmente os sais de metais alcalinos, como sódio ou potássio; os sais de amônio ou os sais de

21 / 40 alquilolamina em que o alquilol tem 2 a 3 átomos de carbono, como sais de mono, di ou trietanolamina. Se desejado, também podem ser usadas misturas de ácidos fosfônicos individuais ou seus sais ácidos.

[0092] Os agentes estabilizadores preferenciais incluem ácido dipicolínico, ácido picolínico, HEDP ou uma combinação de um ou mais desses agentes. Agentes tamponantes

[0093] As composições podem opcionalmente incluir agentes tamponantes para estabilizar o pH de uma solução antimicrobiana. As composições podem incluir adjuvantes tamponantes, como ácidos inorgânicos fracos, ácidos orgânicos, sais orgânicos e sais inorgânicos para fins de tamponamento. Estes podem incluir um sal à base de inorgânicos ou ácidos inorgânicos fracos incluindo fosfatos (incluindo fosfato mono, di ou tribásico de potássio, cálcio ou sódio), sulfatos (incluindo sulfatos de sódio, potássio e magnésio), bissulfatos, silicatos (incluindo silicatos de sódio, potássio e magnésio), boratos (incluindo boratos de sódio ou potássio e ácido bórico), ácido sulfâmico; compostos de base orgânica, tais como ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido acético, glicólico, ácido glutâmico, ácido sórbico, ácido benzoico, ácido adípico, ácido succínico, sais de diacetato ou dímeros e ácidos graxos; ou suas misturas.

[0094] Alguns ácidos ou sais adicionais incluem ácidos carboxílicos ou sais carboxílicos alifáticos ou olefínicos, ácidos carboxílicos aromáticos ou sais carboxílicos, ácidos ou sais inorgânicos, ácidos carboxílicos poliméricos ou sais carboxilatos, fosfonatos orgânicos, fosfatos orgânicos ou seus sais, sulfonatos orgânicos, orgânicos -sulfatos ou seus sais, ácidos ou sais bóricos orgânicos, aminoácidos ou sais ou suas misturas. Mais preferencialmente, o tampão inclui ácidos carboxílicos, ácidos di/tri-carboxílicos, ácidos hidroxi carboxílicos ou ácidos alfa-hidroxi carboxílicos - ou seus sais, anidrido ou ésteres - como glicólico, lático, málico, cítrico, tartárico, acético, diacetato,

22 / 40 butírico, octanoico, heptanoico, nonanoico, decanoico, malônico, adípico, succínico, salicílico, fumárico, maleico, acetoacético, oxalacético, pirúvico, α- cetoglutárico e assim por diante. De preferência, ácidos leves são usados.

[0095] A composição na diluição de uso tem um pH de cerca de 1 a cerca de 6, cerca de 2 a cerca de 5 ou cerca de 2,6 a cerca de 4,6. Agentes espessantes

[0096] Em algumas modalidades, agentes espessantes são incluídos nas composições. Os agentes espessantes ajudam a aumentar o tamanho das gotículas das soluções quando aplicadas com aplicadores de aspersão. As soluções são geralmente aplicadas à cana-de-açúcar ao ar livre. Um tamanho maior de gota reduz a quantidade de solução soprada pelo vento. Os agentes espessantes apropriados para uso nas soluções da presente divulgação incluem espessantes de qualidade alimentar. Exemplos específicos de agentes espessantes de qualidade alimentar incluem goma xantana, goma guar, araruta, amido de milho, amido de katakuri, amido de batata, tapioca, sagu, alginina, goma de alfarroba, colágeno, gelatina, ágar, pectina de carragenina, celulose, goma arábica e gostar. Outras composições antimicrobianas

[0097] Em algumas modalidades, os compostos podem incluir um ou mais compostos antimicrobianos não perácidos ou ácidos graxos. Outros biocidas que podem ser aplicados separadamente ou em combinação com ácidos peroxicarboxílicos ou ácidos graxos incluem compostos de amônio quaternário, de preferência os compostos de amônio quaternário que foram aprovados para uso como desinfetantes de contato com alimentos. Mais preferencialmente, são selecionados compostos de amônio quaternário que são aprovados para aditivos alimentares direcionados, como o lauril arginato de etila. Outros biocidas incluem água eletrolisada, óleos essenciais com eficácia antimicrobiana, água ozonizada gerada no local, dióxido de cloro e ácido octanoico. Biocidas preferenciais incluem peróxido de hidrogênio,

23 / 40 ácido octanoico, compostos contendo prata e hipoclorito de sódio.

[0098] Outros antimicrobianos que podem ser adicionados às soluções desta divulgação incluem bactericidas, fagos e bacteriocinas. Os produtos químicos normalmente usados para controlar microrganismos em usinas de açúcar também podem ser aplicados à cana recém-colhida. Tais produtos químicos incluem cianoditiomidocarbonato dissódico, etilenodiamina, N- metilditiocarbamato de potássio, etilenobisditiocarbamato dissódico, dimetilditiocarbamato de sódio, N-metilditiocarbamato de potássio, N- metilditiocarbamato de potássio, combinações de cloreto de 2,2-dibromo-3- nitrilopropionamina, benzil amônio.

[0099] O tratamento no campo de colheita permite a possibilidade de exposição da solução antimicrobiana aplicada ao ambiente circundante. A esse respeito, essas soluções antimicrobianas podem ser escolhidas para minimizar o risco de bioacumulação, formação de produtos biológicos de reação tóxica no solo, contaminação das fontes de água subterrânea circundantes ou exposição à vida animal e de insetos. As soluções antimicrobianas que rapidamente se biodegradam em componentes naturais seguros para alimentos que não afetam adversamente o ambiente circundante são as preferenciais.

[00100] Embora os componentes que biodegradem prontamente possam ser favoráveis, também é importante equilibrar a vida ativa da solução de uso com as taxas de decomposição. Ao aplicar uma solução antimicrobiana para cortar cana, há uma carga orgânica natural no solo presente na cana e/ou no equipamento de corte e transporte de cana. É preferível utilizar uma solução de uso antimicrobiano que funcione efetivamente quando exposto a condições de carga orgânica do solo.

[00101] As soluções antimicrobianas devem ser escolhidas de forma que cumpram os regulamentos locais e internacionais de processamento de alimentos. Reconhece-se que, quando a cana cortada tratada com uma solução

24 / 40 antimicrobiana é entregue a uma fábrica de processamento, uma porção da solução antimicrobiana aplicada à cana cortada também pode ser entregue à fábrica de processamento em níveis de resíduos. Nesta perspectiva, alguns compostos antimicrobianos podem ser vistos de forma negativa ou pode não ser permitido no processamento de alimentos. É importante considerar os riscos à segurança alimentar e os regulamentos de processamento de alimentos na escolha de uma solução antimicrobiana que forneça o benefício pretendido do aumento da produção de sacarose enquanto manutenção da segurança alimentar e conformidade com as regulamentações locais e internacionais para exportação de açúcar acabado ou produtos alimentícios destinados ao consumo humano ou animal.

[00102] O ácido peroxiacético como ingrediente ativo antimicrobiano é vantajoso porque se degrada abioticamente a substâncias geralmente reconhecidas como seguras para adição a alimentos (água e ácido acético). Isso permite seu uso em aplicações de contato com alimentos sem se preocupar com efeitos humanos a jusante.

[00103] Alternativas ao ácido peroxiacético têm inúmeras desvantagens de uma perspectiva ambiental ou de saúde humana. Os carbamatos são mutagênicos e neurotóxicos para mamíferos, o que pode limitar seu uso seguro. Os cátions de amônio quaternário se ligam fortemente ao solo, o que pode impedir a biodegradação quando usado em aplicações agrícolas. Além disso, eles enfrentaram um maior escrutínio dos consumidores, resultando em fabricantes de alimentos que desfavorecem os produtos que podem resultar em resíduos de compostos de amônio quaternário nos alimentos. Antimicrobianos à base de hipoclorito podem resultar na produção de percloratos, sob certas condições, que são desreguladores endócrinos que podem causar defeitos congênitos graves. Os extratos de glutaraldeído e óleo de lúpulo são sensibilizadores que podem colocar os trabalhadores em risco de desenvolver alergias respiratórias ou

25 / 40 dérmicas devido à exposição ocupacional repetida, especialmente em um cenário em que os produtos são pulverizados. Formulações exemplificadoras

[00104] As tabelas a seguir fornecem formulações exemplificadoras para composições antimicrobianas contendo perácidos que são eficazes para reduzir a degradação da sacarose na cana-de-açúcar colhida. Além dos ingredientes fornecidos nessas tabelas, os adjuvantes descritos acima podem ser adicionados em algumas modalidades.

[00105] As composições preferenciais incluem composições concentradas e utilizam composições. Tipicamente, uma composição de concentrado antimicrobiano pode ser diluída, por exemplo, com água, para formar uma composição de uso antimicrobiano. Em uma modalidade preferencial, a composição do concentrado é diluída em água utilizada para pulverizar cana-de-açúcar colhida.

[00106] Uma composição preferencial de concentrado antimicrobiano pode ser preparada de acordo com as proporções descritas na Tabela 1. Após combinar os ingredientes nessas proporções, certos ingredientes, como o ácido acético e o peróxido de hidrogênio, reagem para formar o ácido peroxiacético. Tabela 1: Composição Inicial Do Concentrado Ingrediente 1ª faixa exemplificadora 2ª faixa exemplificadora 3ª faixa exemplificadora Ácido carboxílico 20 a 70% em peso 30 a 60% em peso 40 a 50% em peso Peróxido 5 a 30% em peso 10 a 25% em peso 15 a 20% em peso Agente quelante 0 a 10% em peso 0,1 a 5% em peso 0,5 a 1,5% em peso

[00107] Cerca de duas semanas após a combinação, a reação desses ingredientes chegou ao equilíbrio. Ou seja, as quantidades relativas de um ou mais de ácido peroxiacético, ácido acético e peróxido de hidrogênio serão aproximadamente constantes. A quantidade de equilíbrio será afetada pela decomposição ou outra reação, se houver, de qualquer espécie lábil. Uma composição preferencial de concentrado antimicrobiana produz uma mistura de equilíbrio com as razões descritas na Tabela 2.

26 / 40 Tabela 2: Composição Do Concentrado De Perácido De Equilíbrio (Após Aproximadamente 2 Semanas) Ingrediente 1ª faixa exemplificadora 2ª faixa exemplificadora 3ª faixa exemplificadora Ácido carboxílico 5 a 60% em peso 20 a 45% em peso 30 a 35% em peso Ácido peroxicarboxílico 4 a 30% em peso 8 a 24% em peso 12 a 18% em peso Peróxido 5 a 30% em peso 8 a 20% em peso 10 a 15% em peso Agente quelante 0 a 10% em peso 0,1 a 5% em peso 0,5 a 1,5% em peso

[00108] As composições também incluem composições de uso antimicrobianas. As composições de uso antimicrobianas preferenciais incluem as quantidades de ingredientes listados na Tabela 3 com um balanço de água. Em algumas modalidades, as composições concentradas das Tabelas 1 e 2 são diluídas em 1:50 a 2.000 com água. As composições de concentrado podem ser diluídas com água ou outros solventes a uma taxa de 1:75 a 1:750 ou 1:125 a 1:400. Diferentes diluições de uma composição de concentrado podem resultar em diferentes níveis dos componentes da composição de uso, geralmente mantendo as proporções relativas. Por exemplo, uma composição de uso pode ter concentrações duas vezes, metade ou um quarto daquelas listadas abaixo na Tabela 3. Tabela 3: Composição De Uso Diluído De Equilíbrio Ingrediente 1ª faixa 2ª faixa 3ª faixa 4ª faixa exemplificadora exemplificadora exemplificadora exemplificadora (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Ácido carboxílico 1.250 a 6.300 1.950 a 5.150 1.800 a 2.200 4.700 a 5.400 Ácido peroxicarboxílico 600 a 3.050 950 a 2.500 900 a 1.100 2.250 a 2.600 Peróxido 450 a 2.250 700 a 1.850 650 a 800 1650 a 1.950 Agente quelante 0 a 200 65 a 165 60 a 70 150 a 170 Método de uso

[00109] Os métodos incluem a aplicação das composições descritas acima à cana-de-açúcar após a colheita. A solução de uso é aplicada à cana cortada dentro de um curto período de tempo após a colheita. Por exemplo, a solução de uso pode ser aplicada no campo ou durante o transporte. A aplicação das composições evita a degradação da sacarose dentro da cana-de- açúcar enquanto a cana está sendo transportada para uma usina para processamento, aumentando assim o rendimento de sacarose.

[00110] As composições podem ser aplicadas à cana cortada de

27 / 40 qualquer maneira que permita que a composição antimicrobiana contendo perácido entre em contato com as partes da cana expostas quando a cana é cortada durante a colheita. A cana é particularmente suscetível à contaminação microbiana nos locais de corte. A bactéria acessa o caldo da cana-de-açúcar e, portanto, a sacarose através dos pontos fracos desses cortes. Ao aplicar a composição aos locais suscetíveis na cana cortada, a atividade metabólica das bactérias ambientais pode ser reduzida, diminuindo assim a quantidade de sacarose que é convertida em dextrano. Exemplos de métodos de aplicação incluem formação de espuma, nebulização, pulverização, escovação, vazamento, imersão, imersão, submersão e similares. Em modalidades preferenciais, a solução de uso diluída é pulverizada sobre cana- de-açúcar recém cortada. A pulverização pode fornecer uma cobertura relativamente uniforme da superfície da cana, minimizando a quantidade de composição utilizada.

[00111] É preferível aplicar a composição ao cortar a cana em vez à cana viva. Os caules da cana-de-açúcar são envoltos em folhas antes de serem cortados e colhidos, impedindo o acesso às porções da planta que contêm sacarose. As folhas impedem a exposição adequada de qualquer química de tratamento que possa ser aplicada à planta enquanto ela estiver em crescimento. Além disso, seria necessário um suprimento muito maior de solução química para cobrir adequadamente a área superficial de uma planta intacta. A espera de tratar a cana até o corte permite que a superfície de corte exposta seja tratada diretamente. As composições antimicrobianas descritas aqui não exibem efeitos sustentados; portanto, as composições são aplicadas apenas quando o tratamento é necessário. Assim, a aplicação da composição antes da colheita resultaria em tratamento ineficaz ou a solução teria que ser aplicada imediatamente antes da colheita.

[00112] Em algumas modalidades, a composição de uso diluído é pulverizada à mão na cana-de-açúcar recém cortada. Grande parte da safra de

28 / 40 cana-de-açúcar do mundo é colhida manualmente com facões ou outros meios de cortar os caules da cana perto do chão. A cana recém-cortada pode ser tratada em poucos minutos usando um dispositivo de pulverização portátil ou um dispositivo de pulverização do tipo mochila. Tais dispositivos geralmente incluem um reservatório para conter a solução que está em conexão fluida com uma haste de pulverização. A pressão é aplicada ao reservatório por uma bomba manual ou por meios motorizados, o que permite que a solução seja expelida da haste em uma névoa ou spray. Os dispositivos de pulverização portátil usam reservatórios menores que são transportados por uma pessoa em uma mão e a haste na outra. Alternativamente, os dispositivos de pulverização portátil menores podem ter um reservatório diretamente conectado ao aparelho de pulverização para uso com uma mão. Os acessórios de pulverização de gatilho podem ser usados com pequenos reservatórios de solução. Os dispositivos de pulverização de mochila prendem o reservatório na parte traseira de uma pessoa e uma haste de pulverização é conectada ao reservatório. A pessoa usa uma ou duas mãos para operar a haste de pulverização.

[00113] Em um método de colheita manual, a cana-de-açúcar é cortada com facões. Os pedaços de cana são empilhados em fileiras para que as extremidades cortadas fiquem voltadas para fora. Uma pessoa com um dispositivo de pulverização pode pulverizar facilmente a solução nas extremidades da cana cortada, caminhando ao longo da fileira de cana-de- açúcar empilhada. Para grandes quantidades de cana-de-açúcar colhidas manualmente, pode ser preferível usar um pulverizador do tipo mochila, como os fabricados pela MATABI ou STIHL.

[00114] Alternativamente, as soluções de uso podem ser aplicadas manualmente para cortar a cana-de-açúcar, submergindo rapidamente a cana em um receptáculo contendo a solução de uso, a fim de revestir a superfície da cana. A cana pode permanecer na solução até atingir a usina ou pode ser

29 / 40 movida para outro receptáculo após a superfície da cana ser revestida na solução.

[00115] Em outras modalidades, a composição de uso diluído é aplicada para cortar cana-de-açúcar que é colhida mecanicamente. As colheitadeiras cortam a cana e cortam a cana em pedaços menores. As peças de cana são então depositadas em um trailer para serem transportadas para uma fábrica. Um sistema de pulverização, como o representado no diagrama da Figura 1 pode ser montado na colheitadeira para aplicar a composição de uso na cana imediatamente após o corte.

[00116] No sistema exemplificador 100 da Figura 1, uma colheitadeira de cana-de-açúcar 102 tem um elevador 104 para transportar cana-de-açúcar recém cortada em um receptáculo, como um vagão de cana. Um reservatório de solução antimicrobiana 106 é fixado ao coletor de cana-de-açúcar 102 e contém solução antimicrobiana. Uma linha de fluido 108 conecta o reservatório da solução antimicrobiana 106 a um aparelho de pulverização

110. Um sistema de bombeamento (não mostrado) fornece pressão ao reservatório 106 para forçar a solução antimicrobiana através da linha de fluido 108 e para fora do aparelho de pulverização 110. Em algumas modalidades, o aparelho de pulverização 110 é afixado ao elevador 104 para pulverizar a solução antimicrobiana na cana-de-açúcar recém-cortada antes de ser transportada para um vagão de cana.

[00117] As composições antimicrobianas são aplicadas à cana-de- açúcar colhida dentro de um curto período de tempo, a fim de prevenir de maneira mais eficaz a contaminação microbiana e a degradação da sacarose. Em modalidades exemplificadoras, as composições são aplicadas após o corte da cana em até 48 horas, em até 24 horas, em até 12 horas, em até 4 horas, em até 4 horas, em até 2 horas, em até 30 minutos, em até 15 minutos, em até 5 minutos, em até 2 minutos, em até 1 minuto e em até 30 segundos. Em algumas modalidades, as composições são aplicadas à cana-de-açúcar dentro

30 / 40 de 1 segundo a 24 horas, 2 segundos a 8 horas, 3 segundos a 2 horas, 0,001 segundo a 20 minutos, 0,01 segundo a 12 minutos, 0,1 segundo a 8 minutos, 0,5 segundo a 3 minutos, 0,1 segundo a 30 minutos, 1 segundo a 15 minutos, 5 segundos a 5 minutos ou 15 segundos a 1 minuto de corte da cana.

[00118] As composições antimicrobianas devem entrar em contato com a cana por um período de tempo suficiente para impedir a contaminação microbiana. A cana-de-açúcar pode ser contatada com a composição por períodos de tempo mais longos do que o necessário para tratar a contaminação microbiana. Por exemplo, a composição antimicrobiana pode estar em contato com a cana-de-açúcar durante todo o período em que a cana está sendo transportada para uma usina para processamento. Por exemplo, em algumas modalidades, a cana-de-açúcar é contatada com a composição antimicrobiana por um período de tempo de 2 segundos a 72 horas, 5 segundos a 36 horas, 5 segundos a 12 horas, 10 segundos a 6 horas, 10 segundos a 2 horas, 30 segundos a 6 horas, 30 segundos a 45 minutos, 1 minuto a 3 horas, 1 minuto a 20 minutos, 5 minutos a 1 hora, 5 minutos a 15 minutos ou 10 minutos a 30 minutos. As composições não requerem lavagem da cana-de-açúcar.

[00119] As composições antimicrobianas podem ser aplicadas à cana- de-açúcar colhida em mais de uma aplicação. Em alguns casos, pode ser benéfico aplicar a composição mais de uma vez se o tempo entre a colheita e o processamento for particularmente longo. Por exemplo, se a cana-de-açúcar é tratada com uma solução de uso dentro de 30 minutos após a colheita, mas viaja por pelo menos 48 horas antes de chegar a uma usina para processamento, uma solução de uso adicional pode ser aplicada à cana-de- açúcar enquanto a cana está em trânsito. Em algumas modalidades, as composições antimicrobianas são aplicadas à cana-de-açúcar colhida a cada 24 horas, a cada 12 horas, a cada 6 horas, a cada 3 horas ou a cada hora em que a cana é transportada para uma usina para maximizar o rendimento de sacarose.

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EXEMPLOS Exemplo 1

[00120] Foi conduzido um experimento de laboratório para avaliar a eficácia de vários agentes antimicrobianos contra microrganismos-alvo relevantes na colheita e processamento da cana-de-açúcar.

[00121] As concentrações da solução de uso foram escolhidas com base na taxa de uso existente recomendações para as soluções atualmente usadas no processamento de usinas de cana-de-açúcar. Para soluções geralmente não encontradas em uso em processamento de cana-de-açúcar, as concentrações de solução de uso foram escolhidas com base nos usos permitidos no tecido alimentar, conforme encontrado no Código de Regulamentos Federais, título 21. As concentrações das misturas preferenciais da modalidade foram escolhidas para refletir as concentrações de aplicação em campo na cana-de-açúcar colhida, que permitiam retornos lucrativos do investimento por meio de melhorias no rendimento de sacarose. Foi seguido um método de teste criado a partir do método AOAC 960.09 e as soluções foram preparadas para atingir as concentrações alvo, conforme descrito na Tabela 4, usando 500 ppm de água dura preparada sinteticamente. 1 mililitro de suspensão do sistema de teste de Leuconostoc mesenteroides ATCC 8293 foi adicionado a 99 mililitros de solução de teste para produzir 100 mililitros de solução. Após o tempo de exposição desejado, uma porção de 1 mililitro da substância de teste/mistura do sistema de teste foi transferida para um branco neutralizador de 9 mililitros e misturada. As diluições seriadas foram então feitas em 9 mililitros de água de diluição tamponada com fosfato (PBDW) e as diluições foram espalhadas usando ágar MRS e deixadas incubar por 5 dias em temperatura ambiente. Após a incubação, as placas foram contadas para o UFC restante.

[00122] Os resultados estão resumidos na Tabela 5 e mostrados na Fig.

7. Inesperadamente, verificou-se que os aditivos comumente usados para

32 / 40 controle microbiano no processamento do suco de cana-de-açúcar (amostras 1 e 2) não fornecem eficácia significativa contra um microrganismo-alvo Leuconostoc mesenteroides, quando testado em concentrações geralmente recomendadas, com tempos de exposição de até 30 minutos. As composições de peroxiácido demonstram eficácia melhorada em concentrações de uso significativamente mais baixas com menor tempo de exposição necessário. Tabela 4: Composições E Soluções De Uso Testadas Nº da amostra Descrição da composição Diluição testada 1 Mistura: dimetilditiocarbamato de sódio e 3 ppm de cada componente, 6 ppm de bis-ditiocarbamato de etileno dissódico ativos totais disponíveis comercialmente como AMA-630 na Kemira 2 sais de potássio do extrato de lúpulo 30 ppm isomerizado disponíveis comercialmente como IsoStab da BetaTec 3 glutaraldeído disponível comercialmente 250 ppm como Protectol GA 50 da BASF 4 peróxido de hidrogênio disponível 59 ppm comercialmente na Evonik 5 Mistura: produto de ácido caprílico 30 ppm de ácido caprílico comercialmente disponível da Ecolab 6 hipoclorito de sódio (como NaOCl) 25 ppm cloro disponível disponível comercialmente na Hawkins 7 cloreto de alquil dimetil benzil amônio (C12- 50 ppm 16) disponível comercialmente como BTC 835 da Stepan 8 mistura de ácido peroxiacético: produto diluído em 5 ppm de ácido peroxiacético e perácido comercialmente disponível da 4 ppm de peróxido de hidrogênio Ecolab, conforme descrito nas modalidades preferenciais tabelas 2 e 3 9 mistura mista de ácido peroxicarboxílico: diluído para um perácido estimado de 4,7 produto perácido misto comercialmente ppm como ácido peroxiacético (POAA) e disponível da Ecolab 0,7 ppm de perácido como ácido peroxioctanoico (POOA), 7,5 ppm de peróxido de hidrogênio e 3 ppm de ácido octanoico Tabela 5: Redução Do Log Da UFC Após O Tempo De Exposição Nº da amostra redução de log após 1 redução de log após 8 redução de log após 30 minuto de exposição minutos de exposição minutos de exposição 1 -0,06 -0,08 -0,09 2 0,06 0,08 -0,04 3 0,05 0,77 1,77 4 0,06 0,00 -0,67 5 0,00 -0,01 0,09 6 2,05 2,26 4,17 7 4,74 5,74 5,74 8 0,05 0,12 5,74 9 0,05 5,56 5,74

[00123] Experiências adicionais foram conduzidas para determinar o impacto da concentração de uso e do tempo de exposição na eficácia da

33 / 40 solução preferencial POAA número 8 da modalidade contra mesenteroides de Leuconostoc. Os resultados estão resumidos abaixo na Tabela 6 e mostrados na Figura 8. É mostrado que, aumentando a concentração da solução de ácido peroxiacético, a atividade antimicrobiana é alcançada a uma taxa mais rápida. Tabela 6: Redução Do Log Da UFC Após O Tempo De Exposição À Solução 8 Em Vários Concentração ppm de POAA Tempo de 5 15 25 35 Exposição 1 0,05 (minutos) 5 1,03 6,03 6,03 6,25 8 0,12 30 5,41 6,03 6,03 6,25 60 6,03 6,03 6,03 Exemplo 2

[00124] Seguindo o mesmo método de teste do exemplo 1, foi realizada uma experiência para estudar o efeito da concentração e do tempo de exposição na eficácia de um produto carbamato contra Leuconostoc mesenteroides. A solução de carbamato nº 1 descrita no Exemplo 1 foi usada para preparar as concentrações da solução de uso. Os resultados estão resumidos na Tabela 7 abaixo e mostrados na Figura 9. Esses resultados não sugerem diferenças significativas na atividade antimicrobiana com base na concentração ou no tempo de exposição. Tabela 7: Redução Do Log Da UFC Após O Tempo De Exposição A Soluções De Carbamato Em Várias Concentrações ppm de Carbamato Ativo Tempo de 1,5 4,5 7,5 Exposição 1 0,03 0,06 0,03 (minutos) 5 0,04 0,05 0,29 8 0,03 0,09 0,20 30 0,57 0,25 0,57 Exemplo 3

[00125] Seguindo o mesmo método de teste do exemplo 1, foi realizada uma experiência para estudar o efeito da concentração e do tempo de exposição na eficácia do ácido octanoico contra o Leuconostoc mesenteroides. A mistura à base de ácido octanoico descrita como mistura nº 5 no Exemplo 1 foi usada para preparar as soluções de uso para teste. Os

34 / 40 resultados estão resumidos na Tabela 8 abaixo e mostrados na Figura 10. Ao comparar esses resultados com o resultado inicial para soluções de ácido octanoico no Exemplo 1, este exemplo demonstra que as concentrações de ácido octanoico melhoram a eficácia do ácido octanoico contra os mesenteroides de Leuconostoc. Tabela 8: Redução Do Log UFC Após O Tempo De Exposição A Uma Solução De Ácido Octanoico Em Várias Concentrações ppm de Ácido Octanoico Tempo de 900 4500 Exposição 10 5,678 5,678 (segundos) 30 5,678 5,678 60 5,678 5,678 Exemplo 4

[00126] As soluções de uso de cloro e ácido peroxiacético foram preparadas separadamente, às quais uma quantidade de comida para bebê purificada foi adicionada diretamente à solução de uso para fornecer uma carga orgânica no solo de 5% em peso. As soluções foram preparadas para conter 50 ppm de cloro, usando hipoclorito de sódio de matéria-prima comumente disponível e 50 ppm de ácido peroxiacético, usando a solução nº 8 descrita no exemplo 1. Essas soluções foram agitadas continuamente, enquanto as amostras foram coletadas ao longo do tempo para monitorar cloro e concentrações de ácido peroxiacético. Esta experiência foi projetada para comparar a cinética de decaimento entre as composições disponíveis de cloro e ácido peroxiacético. Os resultados demonstram que o cloro é mais suscetível à reação na presença de carga orgânica do solo. Essa reação consome cloro disponível, diminuindo a concentração de cloro disponível e tornando essas soluções menos propensas a fornecer a atividade de controle microbiano desejada quando o solo orgânico está presente. Por outro lado, esses resultados demonstram que as soluções de ácido peroxiacético são comparativamente menos reativas na presença de cargas orgânicas do solo, permitindo que os ácidos peroxiacéticos forneçam atividade antimicrobiana adicional. Os dados de titulação estão resumidos nas Tabelas 9 e 10 abaixo e

35 / 40 os resultados mostrados na Figura 11. Tabela 9: Dados De Titulação Do Cloro Disponível Ao Longo Do Tempo Em Soluções Contendo 5% Em Peso De Comida Para Bebê C12 (ppm) em solução + solo Tempo Horta Cenouras Batata doce Pêssego Ervilhas Feijão verde Água DI (min) 0,5 29,0 30,0 27,9 16,7 33,2 26,7 46,4 5 24,4 29,3 26,1 14,5 28,5 23,6 44,9 12 21,5 25,7 21,6 9,2 27,3 19,1 45,1 30 13,9 20,1 17,2 0,0 26,2 14,3 42,1 60 8,6 11,6 8,6 23,6 3,1 41,3 90 1,4 5,7 0,0 14,6 0,0 40,9 120 0,0 0,0 5,9 40,4 Tabela 10: Dados De Titulação Para POAA Ao Longo Do Tempo Em Soluções Contendo 5% Em Peso De Comida Para Bebê POAA (ppm) em solução + solo Tempo Horta Jardim Cenouras Batata doce Pêssegos Ervilhas Feijões Água DI (min) verdes 0,00 52,1 50,5 50,7 52,5 50,6 0,50 44,6 49,2 44,8 36,4 49,0 43,3 52,3 2,50 46,3 44,3 35,1 47,7 39,6 5,00 40,6 45,1 44,1 31,5 46,3 33,8 51,7 10,00 43,3 40,4 31,6 46,3 32,9 15,00 39,2 51,7 20,00 41,0 41,1 31,1 45,8 33,6 30,00 39,1 50,0 40,00 40,4 40,2 29,1 43,1 32,3 60,00 38,3 48,8 90,00 40,0 39,7 26,5 42,2 32,4 120,00 38,8 39,8 36,5 22,3 37,9 25,2 48,6 Exemplo 5

[00127] As formulações de ácido peroxiacético foram preparadas para comparar diferentes agentes estabilizadores quanto à sua capacidade de estabilizar o ácido peroxiacético e o peróxido de hidrogênio ao longo do tempo em soluções concentradas a temperaturas elevadas. Esta experiência demonstra que o uso de ácido 1-hidroxietilideno-1, 1-difosfônico (HEDP), ácido dipicolínico (DPA) e a combinação de HEDP + DPA fornecem níveis variáveis de estabilidade. A combinação de HEDP e DPA permite maior estabilidade a temperaturas elevadas. Esse conceito pode ser aproveitado em soluções antimicrobianas perácidos para permitir maior vida útil dos produtos concentrados quando armazenados e transportados em ambientes quentes e úmidos e expostos à luz solar direta, como costuma ocorrer durante o uso em

36 / 40 aplicações de colheita de cana-de-açúcar. As fórmulas são descritas na Tabela 11 abaixo, enquanto os resultados da estabilidade estão resumidos na Tabela 12 e mostrados na Figura 12. Tabela 11: Composições De Fórmula Ingrediente Fórmula 1 Fórmula 2 Fórmula 3 Ácido carboxílico 30 a 35% em peso 30 a 35% em peso 30 a 35% em peso Ácido mineral 0,05 a 1,5% em peso Ácido peroxicarboxílico 12 a 18% em peso 12 a 18% em peso 12 a 18% em peso Peróxido 10 a 15% em peso 10 a 15% em peso 10 a 15% em peso Ácido fosfônico 0,5 a 1,5% em peso 0,1 a 1,5% em peso Ácido dipicolínico 0,01 a 0,1% em peso 0,01 a 0,1% em peso Tabela 12: % De POAA Medido Em Amostras De Estabilidade Ao Longo Do Tempo Dias a 38C 0 12 25 39 53 68 83 123 Fórmula 1 15,25 14,56 14,25 13,48 12,83 9,97 7,53 4,35 Fórmula 2 14,80 14,74 14,70 14,27 14,44 13,21 11,30 6,61 Fórmula 3 15,00 14,74 15,15 15,16 15,18 15,41 15,05 9,56 Exemplo 6

[00128] Foi conduzido um experimento de campo para determinar se a aplicação de uma composição de perácido na cana recém-cortada afetou o rendimento de sacarose. Um primeiro grupo de teste consistiu em dez carrinhos de transporte cheios de cana recém-colhida. Uma solução de teste foi preparada diluindo uma composição de concentrado preferencial descrita na Tabela 2 para produzir uma solução de uso com cerca de 100 ppm de ácido peroxiacético. A cana-de-açúcar colhida nesses carrinhos de transporte foi tratada com esta solução de ácido peracético de 100 ppm bombeando a solução através de uma mangueira e pulverizando manualmente a cana colhida com esta solução. Um segundo grupo de teste consistiu em dez carrinhos de transporte cheios de cana recém-colhida. Este segundo grupo de teste de carrinhos de transporte não foi tratado com uma solução de perácido. Ambos os grupos de cana-de-açúcar estavam dentro do mesmo campo e foram colhidos ao mesmo tempo.

[00129] Desses 20 carrinhos de transporte, vários testes foram realizados em amostras representativas de cana na entrega à usina de processamento. A quantidade de dextrano por unidade de massa foi registrada

37 / 40 e a quantidade foi comparada entre o primeiro grupo de teste para cana tratada com ácido peracético e o segundo grupo de teste para cana não tratada. Os resultados estão resumidos na Tabela 13 e mostrados na Figura 2. Os níveis de dextrano foram consistentemente mais baixos na cana-de-açúcar que teve composição de ácido peracético aplicada do que na cana-de-açúcar não tratada. Níveis mais baixos de dextrano resultam em maiores rendimentos de sacarose. Tabela 13: Dextrano Produzido Em Mg/Kg De Massa Sólida Data Tratado Não tratado Diferença 05/05/2015 322,46 402,67 (80,21) 05/06/2015 198,73 281 (83,13) 05/07/2015 386,42 583,43 (197,01) 05/08/2015 190,73 209 (18,43) 05/09/2015 206,65 263,47 (56,82) Média 261,00 348,12 (87,12)

[00130] Em seguida, a pureza do suco de cana extraído da cana foi examinada para determinar se a aplicação da composição do ácido peracético teve efeito. Tabela 14 e Figura 3 ilustram os resultados. A pureza do suco de cana derivado da cana-de-açúcar tratada com a composição de perácido foi consistentemente maior do que a cana-de-açúcar não tratada. Tabela 14: Percentual De Pureza De Sacarose No Caldo Da Cana-De- Açúcar Data Tratado Não tratado Diferença 05/05/2015 79,55 76,01 3,54 05/06/2015 87,07 81,37 5,70 05/07/2015 83,78 81,87 1,92 05/08/2015 82,60 81,95 0,65 05/09/2015 84,72 83,29 1,43 Média 83,55 80,90 2,65

[00131] A Figura 4 ilustra um gráfico de dispersão mostrando a pureza plotada em relação à quantidade de dextrano para a cana-de-açúcar tratada versus não tratada. Observa-se que os carros em que a composição aplicada mostrou os menores valores de dextrano e os maiores valores de pureza do suco. Inversamente, os carros que não foram tratados apresentam valores mais altos de dextrano e valores mais baixos de pureza.

[00132] Em seguida, foi registrado o rendimento em quilograma de

38 / 40 açúcar por tonelada de cana-de-açúcar. Novamente, o rendimento foi consistentemente maior na cana-de-açúcar, que foi tratada com a composição de perácido. Os resultados são mostrados na Tabela 15 e na Figura 5. Tabela 15: Rendimento Em Kg De Açúcar Por Tonelada De Cana Data Tratado Não tratado Diferença 05/05/2015 97,26 85,67 11,59 05/06/2015 139,58 107,45 32,13 05/07/2015 129,00 118,68 10,32 05/08/2015 127,37 116,18 11,18 05/09/2015 144,86 132,45 12,40 Média 127,61 112,09 15,52

[00133] Finalmente, uma análise demonstrando a recuperação da produção de açúcar foi realizada. Isso demonstra uma melhoria no potencial de produção de cana entregue a uma fábrica para processamento. Em média, há um aumento potencial de recuperação de açúcar entre 0,83 kg/tonelada para 7,30 kg/tonelada, com uma média de 3,39 kg/tonelada, conforme mostrado na Tabela 16. Tabela 16: Recuperação De Açúcar Em Kg/Tonelada Data Tratado Não tratado Diferença na pureza Açúcar recuperado 05/05/2015 79,55 76,01 3,54 4,53 kg/tonelada 05/06/2015 87,07 81,37 5,70 7,30 kg/tonelada 05/07/2015 83,78 81,87 1,92 2,45 kg/tonelada 05/08/2015 82,60 81,95 0,65 0,83 kg/tonelada 05/09/2015 84,72 83,29 1,43 1,83 kg/tonelada Média 83,55 80,90 2,65 3,39 kg/tonelada

[00134] A Figura 6 ilustra um gráfico de dispersão que representa a quantidade de dextrano em relação à quantidade de suco de cana. Observa-se que o maior rendimento é obtido da cana com menor teor de dextrano.

[00135] Há evidências indicando que a aplicação da composição de perácido no campo para tratamento de cana-de-açúcar e antimicrobiano recém-cortado em usinas melhora a redução na pureza entre os sucos primário e diluído. Uma diminuição no dextrano melhora a pureza e o rendimento do suco. O tratamento da cana com uma solução de perácido reduz a taxa de crescimento bacteriano da cana, como evidenciado por encontrar quantidades menores de dextrano na cana-de-açúcar que foi tratada em comparação com a cana não tratada colhida ao mesmo tempo.

39 / 40 Exemplo 7

[00136] Um segundo experimento de campo foi realizado para avaliar os benefícios de melhoria de rendimento alcançados com o tratamento da cana-de-açúcar recém-colhida com uma solução de perácido.

[00137] Uma solução de teste foi preparada diluindo uma composição de concentrado preferencial descrita na Tabela 2 para produzir uma solução de uso com cerca de 2.400 ppm de ácido peroxiacético. Várias colheitadeiras mecanizadas foram adaptadas com um sistema de distribuição automatizado para aplicar esta solução de perácido de 2.400 ppm à cana-de-açúcar recém- colhida a uma taxa de aplicação de cerca de 1,8 l de solução perácido por tonelada de cana-de-açúcar colhida. Colhedores adicionais não foram modificados com este equipamento de distribuição e não aplicaram solução perácido na cana-de-açúcar colhida. A cana-de-açúcar tratada com solução de perácido e a cana não tratada com solução de perácido foram colhidas nos mesmos campos, mas coletadas em carrinhos de transporte separados e entregues à usina de processamento.

[00138] Amostras representativas da cana-de-açúcar colhida foram coletadas na entrega à usina de processamento e testadas quanto ao potencial de produção de sacarose para determinar o impacto da aplicação da solução de perácido por meio de colheitadeira mecanizada. Esta experiência foi realizada ao longo de várias semanas para demonstrar efeito ao longo de uma estação de colheita.

[00139] Em média, o tratamento de perácido na cana recém-colhida permitiu um aumento no rendimento de sacarose de 2,14 kg de sacarose por tonelada colhida. Isso se refere a um aumento de 1,66% no rendimento de sacarose da mesma quantidade de cana colhida. Para adicionar relevância a esse número, o país da Guatemala produziu cerca de 2,82 milhões de toneladas de açúcar em 2016. De acordo com um cálculo, se mesmo 20% do total de cana colhida fosse tratado como descrito neste exemplo, 12.091

40 / 40 toneladas adicionais de açúcar poderiam ter sido produzidas a partir da mesma quantidade de açúcar colhido. Em média, o preço de mercado atacadista de açúcar branco na Guatemala é de cerca de 14,28 USD por 100 libras, isso equivale a um aumento potencial de receita bruta de cerca de

3.806.416 USD por um ano.

[00140] Embora certas modalidades tenham sido descritas, outras modalidades podem existir. Embora a especificação inclua uma descrição detalhada, o escopo da invenção é indicado pelas seguintes reivindicações. Além disso, embora a especificação tenha sido descrita em linguagem específica para características estruturais e/ou atos metodológicos, as reivindicações não se limitam às características ou atos descritos acima. Em vez disso, os recursos e atos específicos descritos acima são divulgados como aspectos ilustrativos e modalidades da invenção. Vários outros aspectos, modalidades, modificações e equivalentes dos mesmos que, depois de ler a descrição aqui contida, podem sugerir-se a um versado na técnica sem se afastar do espírito da presente divulgação ou do escopo do objeto reivindicado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para aumentar o rendimento de sacarose da cana- de-açúcar colhida, em que o método é, caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma composição antimicrobiana de perácido à cana-de- açúcar cortada, sendo que a composição antimicrobiana de perácido compreende: de cerca de 1.250 a cerca de 6.300 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 600 a 3.050 ppm de ácido peroxicarboxílico; de cerca de 450 a cerca de 2.250 ppm de peróxido; de cerca de 0 a cerca de 150 ppm de agente quelante e água.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição antimicrobiana de perácido compreende ainda agentes adicionais selecionados a partir de agentes quelantes, solventes orgânicos, desinfetantes, agentes antimicrobianos, magnésio, reológico, modificadores de pH, conservantes, auxiliares de processamento ou outros ingredientes funcionais.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana cortada em até 2 horas após a colheita.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição antimicrobiana de perácido é aplicada à cana cortada em até 15 minutos após a colheita.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição antimicrobiana de perácido compreende: de cerca de 1.950 a cerca de 5.150 ppm de ácido carboxílico; de cerca de 950 a 2.500 ppm de ácido peroxicarboxílico; de cerca de 700 a cerca de 1.850 ppm de peróxido;

de cerca de 65 a cerca de 165 ppm de agente quelante; e água.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o ácido carboxílico é selecionado do grupo que consiste em ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico e ácido salicíclico.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o ácido carboxílico compreende ácido acético.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ácido carboxílico compreende ainda ácido octanoico.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o ácido peroxicarboxílico compreende ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico ou uma mistura dos mesmos.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o peróxido compreende peróxido de hidrogênio.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente quelante compreende ácido fosfônico.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente quelante compreende ácido dipicolínico.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente quelante compreende ácido fosfônico, ácido dipicolínico ou uma mistura dos mesmos.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a composição antimicrobiana de perácido compreende ainda um agente espessante selecionado do grupo que consiste em goma xantana, goma guar, araruta, amido de milho, amido de milho,

amido de katakuri, amido de batata, tapioca, sagu, alginina, goma de alfarroba, colágeno, gelatina, ágar, pectina de carragenina, celulose e goma arábica.

15. Sistema para aumentar o rendimento de sacarose na cana- de-açúcar, caracterizado pelo fato de que compreende: uma colheitadeira de cana-de-açúcar com um elevador; um reservatório de solução antimicrobiana fixado à colheitadeira de cana-de-açúcar, sendo que o reservatório de solução antimicrobiana contém uma solução antimicrobiana compreendendo pelo menos um dentre ácido peracético, ácido peroctanoico ou ácido octanoico; e um aparelho de pulverização em conexão fluida com o reservatório de solução antimicrobiana conectado ao elevador.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende ainda um antimicrobiano selecionado do grupo que consiste em compostos de amônio quaternário, água eletrolisada, óleos essenciais com eficácia antimicrobiana, água ozonizada gerada no local, dióxido de cloro, perácidos, peróxido de hidrogênio, compostos contendo prata, fagos, bacteriocinas, enzimas e hipoclorito de sódio.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende: de cerca de 1.800 a cerca de 2.200 ppm de ácido acético; de cerca de 900 a 1.100 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 650 a cerca de 800 ppm de peróxido de hidrogênio; de cerca de 60 a cerca de 70 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende: de cerca de 4.700 a cerca de 5.400 ppm de ácido acético; de cerca de 2.250 a cerca de 2.600 ppm de ácido peroxiacético; de cerca de 1.650 a cerca de 1.950 ppm de peróxido de hidrogênio; de cerca de 150 a cerca de 170 ppm de agente quelante de ácido fosfônico; e água.

19. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende ainda um agente espessante.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende ainda um ácido carboxílico adicional e um ácido peroxicarboxílico.

21. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que a solução antimicrobiana compreende ainda um agente antimicrobiano adicional selecionado do grupo que consiste em carbonato de cianoditiomida dissódico, etilenodiamina, N- metilditiocarbamato de potássio, N-metilditiocarbamato de potássio, etilenobisditiocarbamato de sódio, dimetilditiocarbamato de sódio, N- metilditiocarbamato de potássio, 2,2-Dibromo-3-nitrilapropionamina e cloretos de benzil amônio.

22. Método para aumentar o rendimento de sacarose da cana- de-açúcar colhida, em que o método é, caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma composição antimicrobiana à cana-de-açúcar cortada, sendo que a composição antimicrobiana compreende ácido octanoico e água.