Alcalinizacion Del Jugo en El Proceso de Obtencion de Azucar

 

Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Agroindustrial. INDUSTRIA AZUCARERA Y PANELERA  Alumnos: Jhonatan Arguello Mercede Mer cedess Tumail umailli li  Vanessa  V anessa Inca G. Docen Doc ente te:: In Ingg. By Byro ron n Her erre rera ra

 

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FLOCULACIÓN TENSOACTIVO TURBIEDAD SULFITACIÓN

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LECHADA DE CAL SACARATO COLOR

 

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D ELENT SCNTAM RIPAMIE CIÓ NNTO ELJUGO PROCESO DE CALE CA IENT ODDE JUGO EFE EF ECTO CTO DE LA TE TEMP MPER ERA ATURA TURA.. ENCALADO O ALCALINIZACIÓN DEL  JUGO DILUIDO CONTROL DE LA CANTIDAD DE CAL PAPEL DEL FÓSFORO EN EL PROCESO DE ENCALADO

 

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Objetivo General. Conocer la importancia de las características fisicoquímicas de la alcalinización y el calentamiento del jugo de caña, en el proceso de producción de azúcar

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Objetivos Específicos. Identifi car los parámetro Identificar parámetross que se establ establecen ecen en el proceso de alcalinización y calentamiento. Conocer la función del calentamiento en el proceso de obtención de azúcar de caña

 

Motiv Motivación ación para para el éxito- El tiempo pasa (HD).mp4

 

Computadora

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Proyector Flash  Puntero 

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Hojas Internet

 

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Gómez de los RIOS, C. (2010). Optimización del proceso de clarificación de la meladura mediante el seguimiento de nueve  variables físico-químicas ingenio Risaralda. Pereira: Pereira: Uni Universidad versidad Tecn ecnoló ológic gica a de Pereir ereira. a. en el ingenio



Marín Ocampo, L. (2012). Determinación de las condiciones apropiadas de preparación de un fl flooculante como componente fundamental en el proceso de clarificación de jugo. Pereira: Univ Un ivers ersida idad d Tecnoló ecnológic gicaa de Pere Pereir iraa

 

FLOCULACIÓN

Es un proceso químico quími co Permite la formación de un flóculo voluminoso y pesado Esta acción se ejerce eje rce al nivel de la velocidad de reacción

 Agregación de sólidos sólidos en suspensión

 

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Por su naturaleza naturaleza (mineral)

Sílice activada  juntamente con el sulfato de alúmina Carbonato cálcico

 

Por su naturaleza naturaleza (orgánico) Cualquier polímero que posea grupos Polielectrólitos: electrolitos.

Polietilenimina

Sulfonato Sulfonat o de poliestireno poliestireno

 

Por su origen (natural alees) Origen vegetal: Derivados de la acacia

Cadillo

Guácimo

Balso

 

Por su origen (sintéticos) PERCOL LT-24

DRIMAX 1235B

MAGNEFLOC 455

PERCOL PERCO L E-10 E- 10

 

Inmediata mente luego de añadir el coagulante se Inmediatamente desencadena desencade na reacciones con los iones para producir compuestos polinucleares. El pH debe ser neutro.

 

mezcla, la agitación o la turbulencia favorecen las colisiones entre las partículas desestabilizadas que producen

Coagulante se hidrolizan y precipitan

Microniador

El floculo f loculo aprision aprisionaa físicamente a las partículas de turbiedad

Clarificación por flotación.

 

Cargas negativas reaccionan químicamente con los coagulantes de carga positiva

Forma otra otra insoluble insol uble que es eléctricamente neutro o desestabilizado

 

Medios que favorecen el engrosamiento y la sedimentación del floculo Coagulación previa

Ponerlo en contacto con precipitados

 Aumento de la cantidad de flóculos

 Agitación lenta y homogénea

Utilización de floculantes

 

ALCALINIDAD 

 ALCALINIZACIÓN  ALCALINIZA CIÓN consiste en agregar cal al jugo j ugo de caña para que la sacarosa no se convierta en miel, controlando el nivel de pH luego está el subproceso de calentamiento hasta una temperatura temperat ura oscilante entre 98 - 103ºC

finalmente pasa el producto por el clarificador que permiten separar el jugo clarificado de los sólidos decantados .

 

pH • El jugo obtenido en la etapa eta pa de molienda es de carácter ácido

►

(pH aproximado: 5.2) • éste se trata con lechada de cal, la cual eleva el pH con el objetivo de minimizar las posibles pérdidas de sacarosa.

• El pH ideal es de 8 a 8.5, lo cual nos da un jugo brillante.

► • se evita la destrucción de la glucosa e inversiones posteriores.

►

Para una buena clarificación se necesita que la cantidad de cal sea correcta ya que esto puede variar la calidad de los jugos que se obtienen.

 

SULFITACION Es un procedimiento auxiliar a la fabricación de azúcar, no todas las fábricas de azúcar lo tienen

Este proceso se efectúa con el fin de dar brillo al azúcar, a zúcar, disminuir color, eliminar microorganismos y disminuir viscosidad.

El pH ideal a la entrada de este proceso debe estar entre 5,2 y 5,5; y al final debe estar entre 4,2 y 4,5. Para tener un color más bajo se requiere un pH bajo, sin embargo, se pueden obtener pérdidas si los niveles de pH son muy bajos, ya que la sacarosa sufre un proceso de desdoblamiento, es decir, se invierte en glucosa y fructosa, estado en el cual no se puede efectuar la cristalización.

 

Las variables dependientes de la sulf su lfit itac ació ión n so son: n: Color: Determina la calidad de

 pH: Nivel de acidez o alcalinidad

de una sustancia.

los jugos y el azúcar azúca r. Se mide en unidades de miliabsorbancia UMA.

DpH: Es la diferencia entre el pH a la

entrada del proceso y el pH a la salida. Si el Δ pH es inferior a 1, se puede hablar de

una mala sulfitación y se obtendrá azúcar de un alto color (azúcar morena o cruda) alejándose del azúcar especial. Si el Δ pH

es muy superior a 1, se obtendrá un azúcar de un color muy bueno pero se aumentarán las pérdidas por inversión

 

LECHAD LECHADA A DE CAL • En la producción tanto de azúcar de caña, el crudo de los jugos de azúcar son

►

reactivados con cal. Esto forma un sustrato s ustrato de calcio insoluble, el cual es filtrado para remover los materiales fosfáticos y ácidos orgánicos indeseables.

• CAL VIVA  • Puede ser Viva o Hidratada Oxido de calcio, CaO: Producto obtenido mediante un proceso

►

de calcinación de piedra caliza. • CAL APAGADA  • Hidróxido de calcio, Ca(OH)2: Producto obtenido mediante un proceso de hidratación de la cal viva, CaO. • La calidad de la cal por emplear al igual que la dosif dosificación, icación, son aspectos

►

importantes que hay que considerar dentro de la purificación de los jugos y material azucarado en general. La cal hidratada es el principal alcalinizante empleado

 

SACARATO 

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Es un modo de dosificación de cal para lograr la alcalinización de la meladura; melad ura; es una mezcla compuesta compues ta de lechada de cal y meladura concentrada, en una proporción de 1:3, siendo respectivamente: 75% de cal y 25% de meladura. respectivamente: Estas reacciones son válidas tanto para clarificación de jugo, como para clarificación de meladura, ya que estas condiciones se encuentran presentes en ambos casos. CaO + H2O Ca (OH CaO (OH)2 )2 Formación de la lechada de cal 

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 3Ca (OH)2 + 2H3PO4 Ca3 (PO4)2 + 6H2O Formación de fosfato tricalcico

 

COLOR

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Coloración formada a altas temperaturas. Este tipo de reacción produce una alta alt a coloración y viscosidad en el  jugo,  jugo , lo cual disminuye la taza de cristalización, los productos de la reacción de disminuye Maïllard tiene un particular olor y sabor. sabor. La L a mayoría de los colorantes formados por la reacción reacción de Maïllard son removidos durante la purificación, pero como la alta temperatura es la fuerza que permite su formación, ellos son formados nuevamente durante la evaporación y cristalización. Las reacciones de Maïllard no son acti activas vas bajo condiciones condiciones alcalinas y condiciones a baja temperatura (como la purificación de jugo), pero pueden activarse bajo condiciones alcalinas en un medio de alta temperatura (como lo es el proceso de evaporación y cristalización).

 

Quéé es el el cal calen enttam amien ientto Qu

Proceso en el que se eleva la temperatura del  jugo

 Agregación de cal

Calentamiento segundo

 

 Acelerar la  Acelerar  velocidad de la reacción de los Fosfatos Tricálcicos.

 

Permite la precipitación de los

En forma de lodo,

solidos no azucares floculados

llamado cachaza

 

Presión de aprox

20 psi.  

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El jugo alcalinizado se calienta con vapor de ercaza ambyiadseordispone es de tubeno  yintcoraza cor tanques de 65,000 galones de volumen y se somete a 3 horras de ret ho eten enci ción ón

 

Destrucción enzimática  y microbiológica

Coagulación de algunos

Mayores rendimientos entre las reacciones de la cal y las sustancias del jugo

Provoca un desairado y permite que la sedimentación se lleve a cabo sin inconvenientes

constituyentes orgánicos

 

 Adición de Cal

alcalinizar el jugo

Coagular las impurezas

 

Evita la “inversión ácida”

ruptura de la sacarosa para pa ra formar una mezcla equimolar equi molar de sus sus α -D-glucosa -D-glucosa  ymonosacáridos β-D-fructosa tiene un gran

interés comercial

la cal como la sustancia sustanc ia de mayor relevancia para la alcalinización

 

Soluci Solución ón de cal

Cal viva

 

1.25 libras de cal por cada tonelada de caña aproximadamente

La calidad en la preparación de la cal es un factor muy importante

tamaño del floculo que se produzca, la velocidad de asentamiento y la claridad del jugo producido

 

Para de coagular forma eficiente las impurezas depende de muchos factores Conviene adicionar cal de tal forma que la reacción final tenga un pH cercano a 7

En el jugo se debe evitar la inversión de sacarosa

La cantidad de materia extraña que traiga

consigo

Es decir produzca un  jugo claro con con  valores de pH aproximados al valor de 7.

 Variedad y madurez  Variedad de la caña

La cantidad de fosfatos que tenga

 

Entre los efectos negativos que posee la adición incorrecta de cal se encuen encuentr tran: an:

Cantidad excesiva de cal

Incremento color comode consecuencia de la descomposición de algunas sustancias como los azucares reductores (exceso de cal).

Decantación deficiente (deficiencia de cal).

 Jugo turbio con  Jugo posibles pérdidas por inversión (deficiencia de cal).

 Aumento de  viscosidad del  jugo claro por la no eliminación de sustancias  viscosas (deficiencia cal). de

 

Para evitar todas las desventajas mencionada mencionadass se han diseñado: Diversos sistemas tecnológicos que incluyen la adición automática

Con la ventaja de que el operario puede manipular manualmente si éste ve que se presentan inconvenientes. inconvenientes.

El principio básico de este método consiste en cuantificar la cantidad de jugo que entra al tanque de encalado y acorde con este  valor,, adicio  valor adicionar nar un unaa can cantidad tidad determinada determinada de lechada de cal.

 

Si el operario observa que el pH del jugo claro claro es inferior al que debería ser, aumenta un poco la cantidad de cal hasta que se estabilice el pH

 

El fosfato fosf ato presente en el jugo de la caña representa un papel fundamental en los resultados resultado s de la clarificación. Los fosfatos que se encuentran en mayor proporción en el jugo se encuentran con una cantidad aproximada de 0.14% – 0.4%. El fosfato de calcio precipitado precipitad o es el que se obtiene en mayor proporción.

 Al calentar el  jugo,, las  jugo reacciones se

aceleran.”  

Según varios autores, la cantidad de fosfatos adecuada adecua da que debe tener un jugo para que sea clarificado de manera eficiente, es aproximadamente entre 300 y 600 ppm.

Cuando los jugos poseen una de cantidad mayor fosfatos se forma un precipitado  voluminoso  volum inoso qu quee se asienta rápidamente.

Si la cantidad de fosfatos en el jugo ju go es menor menor,, el precipitado que se forma tiene una consistencia gelatinosa en forma de f lóculos débiles y de menor tamaño que se asientan con mayor lentitud.

 

 VENTAJAS  VENTAJAS  Jugoo de may  Jug mayor or claridad

DESVENT DESVENTAJAS AJAS May Mayor or cantidad de lodos

Mejor calidad del azúcar Mayor remoción de impurezas coloidales

Mayor consumo de cal

 

La alcalinización o clarificación

consiste en agregar la lechada de cal al jugo sulfatado, para p ara obtener un jugo neutro con

Calentamiento Calenta miento

un Ph depende 7- 7.5 e la dosificaci dosi ficación de la lecha lechada da de cal depend mucho de laón cantidad y grado de acidez del jugo. Los calenta calentadores dores se utilizan para calenta calentarr cocinar el jugo a una temper temperatura atura de 103° C105°C

 

RETROALIMENTACIÓN Floculación

Control de calidad de la cal Pap apel el de dell fós ósfforo oro en el proc oces esoo de encalado

Es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas f loculantes floculantes permite la permite formación de un flóculo voluminoso. Conviene adicionar cal de tal forma que la reacción final tenga un pH cercano a 7, El fosfa to presente fosfato el jugo de laen caña representa un papelenfundamental los resultados de llaa clarificación.

 

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1.- En el momento de la alcalinización se agregar la lechada lecha da de cal al jugo sulfatado, para obtener un jugo con un Ph Ph de

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a) 6 - 7.5 b) 6 - 6.5 c) 7 - 7.5 d) 6 - 7 RESPUESTA

c) 7 - 7.5

 

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2. Cual es la l a temperatura que se utiliza en los calent calentadores adores para el calentamiento calentamiento del jugo de caña de azúcar. azúcar.

a) De 100° C - 115° C b) De 103° C- 105°C c) 98 ° Cde -1 -120° 20°C d) De Ninguna lasCanteriores.

RESPUESTA  b) De 103° 103° C- 10 105° 5°C C

 

3. Elija la definición correcta de sacarato  A) es la combinación de sales de Azufre y carbono. carbono. B) Es la la combinac combinación ión de la cal mas el azufre. C) Es la combinación de meladura meladura y la cal 

D) Es la lechada lechada de cal y meladura concentrada, en una proporción de 1:3, Respuesta : literal D

 

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4.- La adicción indiscriminada indiscriminada de oxido de azufre azufre en el proceso de sulfatación que produce.  A)Alto contenido contenido de azucar blanca B)Alto contenido contenido de azucar morena C)Alta form C)Alta formaci acion on de cirst cirstale aless de azuca azucarr D)Baja formac formacion ion de cristales cristales de Azucar

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Respuesta : literal D