O grande diferencial do Museu da Cana é seu acervo composto por uma usina de fabricação de açúcar, extremamente moderna para a época de sua implantação.

A maquinaria é europeia dos anos de 1880, abrangendo moenda a vapor, cozedores, cristalizadores e ensacadores, trazida para o Brasil ainda na época da monarquia e até hoje preservada em suas posições originais dentro da linha de produção do Engenho.

Outros objetos de relevância histórica são as antigas semeadeiras, bombas de abastecimento, barris para beneficiar e purificar o açúcar, recipientes para o transporte de aguardente até o Porto de Santos, o carimbo que identificava as sacas de açúcar com a marca do Engenho, o maquinário das oficinas de manutenção e até mesmo velho relógio que ficava no ponto mais alto da torre da usina.

O acervo também conta com objetos que a família Biagi adquiriu e doou para o Instituto, de antigos engenhos localizados na região nordeste do país, datados do século XVI, período que representa os primórdios da produção de açúcar no Brasil.