Determinação de modelo de regressão linear múltipla para predição de Pol em cana-de-açúcar (Saccharum officinarum)
DOI:
https://doi.org/10.35622/Palavras-chave:
agroindústria, eficiência, otimização, produção, qualidadeResumo
No processo de fabricação do açúcar, o Pol na cana é um parâmetro de qualidade. Contudo, existe um problema na sua determinação, uma vez que está condicionada pela complexidade do cálculo, o que obrigou à realização desta investigação para fornecer uma solução viável, dinâmica e económica. O objetivo foi desenvolver um modelo preditivo que permitisse prever Pol em cana de forma mais rápida e fácil a partir de seis variáveis independentes: brix em caldo, Pol em caldo, não Pol em caldo, pureza de caldo, fibra em cana e caldo de cana. A pesquisa foi quantitativa com desenho explicativo e transversal, onde foram disponibilizados dados coletados durante a safra 2023-2024 em uma usina de açúcar da região sul da Guatemala. Foram analisados 23.470 registros para cada variável. Os resultados da análise de regressão linear múltipla demonstraram que as variáveis Pol no caldo e fibra na cana afetam diretamente a predição da Pol na cana, evidenciando coeficientes padronizados com significância estatística. Foi gerado um modelo matemático sólido que atribui alta capacidade explicativa às variáveis Pol no caldo e fibra na cana. A equação da fórmula é: Pol na cana = 3,642 + (0,80 x Pol no caldo) – (0,242 x fibra na cana). Conclui-se que a nova proposta de cálculo do Pol na cana estabelece um equilíbrio entre sua simplicidade e precisão, facilitará sua aplicação e impactará positivamente na tomada de decisões na produção de açúcar.
Referências
Bastidas, L., De Sousa, O., Briceño, R., & Hernández, E. (2009). Potencial azucarero y panelero de cinco cultivares de caña de azúcar en el Valle de Santa Cruz de Bucaral, Estado Falcón, Venezuela. Agronomía Tropical, 59(2), 137-148.
Cavalcante, C. S., & de Albuquerque, F. M. (2015). The Sugar Production Process. In F. Santos, A. Borém & C. Caldas (Eds.), Sugarcane: Agricultural Production, Bioenergy and Ethanol (pp. 285–310). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802239-9.00014-1
Chauhan, M. K., Chaudhary, S., & Kumar, S. (2011). Life cycle assessment of sugar industry: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(7), 3445-3453. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.04.033
Chiatrakul, J., Terdwongworakul, A., Phuangsombut, K., & Phuangsombut, A. (2022). Improved evaluation of commercial cane sugar content in sugarcane stalk using near infrared hyperspectral imaging and stalk axis rotation technique. Biosystems Engineering, 223, 161-173. https://doi.org/10.1016/J.BIOSYSTEMSENG.2022.08.019
Corrêdo, L. P., Wei, M. C., Ferraz, M. N., & Molin, J. P. (2021). Near-infrared spectroscopy as a tool for monitoring the spatial variability of sugarcane quality in the fields. Biosystems Engineering, 206, 150-161. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2021.04.001
Da Costa, M. V. A., Fontes, C. H., Carvalho, G., & Júnior, E. C. de M. (2021). Ultrabrix: A device for measuring the soluble solids content in sugarcane. Sustainability, 13(3), 1227. https://doi.org/10.3390/su13031227
De Almeida Silva, M., Véliz, J. G. E., Sartori, M. M. P., & Santos, H. L. (2022). Glyphosate applied at a hormetic dose improves ripening without impairing sugarcane productivity and ratoon sprouting. Science of the Total Environment, 806, 150503. https://doi.org/ 10.1016/j.scitotenv.2021.150503
Díaz Narváez, V. P. (2009). Metodología de la investigación científica y bioestadística para profesionales y estudiantes de las ciencias de la salud (1ª ed.). Editorial Universidad Evangélica de El Salvador.
Drezner, Z., & Turel, O. (2011). Normalizing variables with too-frequent values using a Kolmogorov–Smirnov test: A practical approach. Computers & Industrial Engineering, 61(4), 1240-1244. https://doi.org/10.1016/J.CIE.2011.07.015
Eggleston, G. (2002). Deterioration of cane juice—sources and indicators. Food chemistry, 78(1), 95-103. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(01)00390-9
Eggleston, G., & Lima, I. (2015). Sustainability issues and opportunities in the sugar and sugar-bioproduct industries. Sustainability, 7(9), 12209-12235. https://doi.org/10.3390/su70912209
Guimarães, C. C., Assis, C., Simeone, M. L. F., & Sena, M. M. (2016). Use of near-infrared spectroscopy, partial least-squares, and ordered predictors selection to predict four quality parameters of sweet sorghum juice used to produce bioethanol. Energy & fuels, 30(5), 4137-4144. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.6b00408
Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C., & Baptista Lucio, P. (2014). Metodología de la Investigación (6ª ed.). Mc Graw Hill Education.
Islam, M. S., Pan, Y. B., Lomax, L., & Grisham, M. P. (2021). Identification of quantitative trait loci (QTL) controlling fibre content of sugarcane (Saccharum hybrids spp.). Plant Breeding, 140(2), 360-366. https://doi.org/10.1111/pbr.12912
Jackson, P. A. (2005). Breeding for improved sugar content in sugarcane. Field Crops Research, 92(2-3), 277-290. https://doi.org/10.1016/J.FCR.2005.01.024
Lanza, J. G., Churión, P. C., & Gómez, N. (2016). Comparison between Kjeldahl traditional method and automated Dumas (N cube) method for determination of proteins in several kinds of food. Saber, 28(2), 245-249. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=427749623006
Lejars, C., Auzoux, S., Siegmund, B., & Letourmy, P. (2010). Implementing sugarcane quality-based payment systems using a decision support system. Computers and Electronics in Agriculture, 70(1), 225–233. https://doi.org/10.1016/J.COMPAG.2009.10.010
Li, Z., Gao, X., & Lu, D. (2021). Correlation analysis and statistical assessment of early hydration characteristics and compressive strength for multi-composite cement paste. Construction and Building Materials, 310, 125260. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125260
Lumley, T., Diehr, P., Emerson, S., & Chen, L. (2002). The importance of the normality assumption in large public health data sets. Annual review of public health, 23(1), 151-169. https://doi.org/10.1146/annurev.publhealth.23.100901.140546
Phuphaphud, A., Saengprachatanarug, K., Posom, J., Maraphum, K., & Taira, E. (2020). Non-destructive and rapid measurement of sugar content in growing cane stalks for breeding programmes using visible-near infrared spectroscopy. Biosystems Engineering, 197, 76-90. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2020.06.012
Plaza-Diaz, J., & Gil, A. (2015). Sucrose: Dietary Importance. In B. Caballero, P. M. Finglas & F. Toldrá (Eds.), Encyclopedia of Food and Health (pp. 199–204). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384947-2.00668-1
Reyes-Hernández, J., Torres-de los Santos, R., Hernández-Torres, H., Hernández-Robledo, V., Alvarado-Ramírez, E., & Joaquín-Cancino, S. (2022). Rendimiento y calidad de siete variedades de caña de azúcar en El Mante, Tamaulipas. Revista Mexicana De Ciencias Agrícolas, 13(5), 883–892. https://doi.org/10.29312/remexca.v13i5.3232
Robertson, M. J., & Donaldson, R. A. (1998). Changes in the components of cane and sucrose yield in response to drying-off of sugarcane before harvest. Field Crops Research, 55(3), 201–208. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(97)00065-8
Sajid, M., Amjid, M., Munir, H., Valipour, M., Rasul, F., Khil, A., Alqahtani, M. D., Ahmad, M., Zulfiqar, U., Iqbal, R., Ali, M. F., & Ibtahaj, I. (2023). Enhancing sugarcane yield and sugar quality through optimal application of polymer-coated single super phosphate and irrigation management. Plants, 12(19), 3432. https://doi.org/10.3390/plants12193432
Salgado, S., Núñez, R., J Peña, J., Etchevers, J. D., Palma, D. J., & Soto, R. M. (2003). Manejo de la fertilización en el rendimiento, calidad del jugo y actividad de invertasas en caña de azúcar. Interciencia, 28(10), 576-580. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33908503
Sawada, T. (2021). Conditions of the central-limit theorem are rarely satisfied in empirical psychological studies. Frontiers in Psychology, 12, 762418. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.762418
Schmidt, A. F., & Finan, C. (2018). Linear regression and the normality assumption. Journal of clinical epidemiology, 98, 146-151. https://doi.org/10.1016/j.jclinepi.2017.12.006
Serrano Febles, J., Luis León, M., & Luis Orozco, J. (2022). Análisis de la situación operacional de la etapa de extracción de un Central azucarero. Ingeniería y Desarrollo, 40(2), 114–130. https://doi.org/10.14482/inde.40.02.624.749
Sorol, N., Zossi, S., Juarez, B., Diez, P., Medina, S., & Ruiz, M. (2021). Espectroscopía NIRS en el estudio de calidad de caña de azúcar Parte I: Correlaciones para Brix, Pol, Sacarosa, Glucosa y Fructosa. Revista industrial y agrícola de Tucumán, 98(1), 61-66.
Waclawovsky, A. J., Sato, P. M., Lembke, C. G., Moore, P. H., & Souza, G. M. (2010). Sugarcane for bioenergy production: an assessment of yield and regulation of sucrose content. Plant biotechnology journal, 8(3), 263-276. https://doi.org/10.1111/j.1467-7652.2009.00491.x
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