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Produção de Açúcar
Oscar F T Paulino
Curso de Pós-Graduação
Gestão do Setor Sucroalcooleiro
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Caldo ClarificadoCaldo Misto após o processo de clarificação.
Caldo MistoCaldo obtido no processo de extração das moendas e enviado
para a fabricação.
Caldo SulfitadoCaldo que contém certa quantidade de anidrido sulfuroso (SO2)
integrado ao caldo misto, após passagem pela coluna de sulfitação.
Caldo FiltradoCaldo obtido nos filtros como resultado da filtração do lodo.
Conceitos Básicos
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Conteúdo de cristais % Massa CozidaA porcentagem em peso de açúcar cristalizada presente em uma massa cozida.
LodoFração mais densa obtida da decantação do lodo, constituída de material insolúvel sedimentado.
Massa Cozida Produto resultante da concentração do xarope ou do mel constituído de cristais de açúcar envoltos no mel.
MagmaMistura de cristais de açúcar proveniente da centrifugação da massa “B” com xarope, caldo clarificado, água, para ser usada como pé de cozimento.
Conceitos Básicos
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
MelSolução resultante da centrifugação da massa cozida
Mel Final ou Melaço Mel obtido da massa cozida final destinado à produção de álcool.
Semente para granagem Suspensão em álcool de partículas de açúcar moído, utilizada paraa granagem.
TortaResíduo obtido da filtração do lodo dos decantadores.
Conceitos Básicos
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
XaropeLíquido resultante da evaporação parcial do caldo de cana clarificado de concentração cerca de 65°Brix.
AçúcarSólido cristalino, orgânico, constituído basicamente por cristais de sacarose envolvidos, ou não, por película de mel de alta ou baixa pureza.
BrixPorcentagem em massa de sólidos solúveis contidas em uma solução de sacarose.
PolPorcentagem de sacarose contida numa solução açucarada.
Conceitos Básicos
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Pureza (%) =POL
x 100BRIX
Pureza É a relação entre POL e BRIX
Exemplo
x 100POLBRIX
58,5
65,0x 100 = 90,0
Conceitos Básicos
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
CALDO
MISTO
SÓLIDOS SOLÚVEIS 16%
SÓLIDOS INSOLÚVEIS 0,2%
ÁGUA 83,8%
SACAROSE 14,0 %
GLICOSE 0,4%
FRUTOSE 0,3%
NÃO AÇUCARES 1,3%
AREIA 0,04%
BAGACILHO 0,16%
Composição do caldo
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Fluxograma de Processo – Produção de Açúcar
Cana
Extração
Tratamento Caldo
caldo misto
Concentração Caldo
Fábrica de Açúcar
Ensaque/Armazen.Açúcar
caldo clarificado
xarope
Utilidades
lodo
bagaçoEn. Elétrica
Filtração Caldo Filtrado
Mel Fermentação
Vapor Vegetal
Torta
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Fluxograma de Processo – Tratamento do caldo
Caldo Misto
Pré-Aquecimento
Sulfitação
Calagem
Aquecimento
Flasheamento
Decantação
Peneiramento Caldo Clarificado
Filtração Caldo Filtrado
Torta
lodo
caldo
Rejeito
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
hAção do SO2 sobre o caldo de cana:
Ação FluidificanteComo o SO2 age sobre o caldo de cana precipitando certos colóides faz-se então reduzir a viscosidade proporcionando maior fluidez.
Ação DescoranteAtravés da propriedade redutora que o SO2 possui, transforma os sais férricos (coloridos) em ferrosos (incolores).
Ação PreceptivaEsta ação é produzida logo após a calagem onde há a formação de sulfito de cálcio (CaSO3 ) que sendo insolúvel ao precipitar-se arrasta muitas impurezas coloridas.
Sulfitação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
SAÍDA DE GASES
VÁ
LV
UL
A D
E A
LIM
EN
TA
ÇÃ
O D
O
CA
LD
O
CÂMARA DE GASES
BOCAL VERIFICAÇÃO ENTRADA DE GASES
ENTRADA DE AR
ALIMENTAÇÃO DO ENXOFRE
Sulfitação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Assim, tem-se :
� Redução do pH
� Diminuição da viscosidade
� Precipitação
� Inibição de formadores de cor
Sulfitação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
15
� O SULFITO DE CÁLCIO FORMADO DURANTE A SULFITAÇÃO DO CALDO É INSOLÚVEL ACIMA DE 50°C.
� A SULFITAÇÃO FAVORECE A DESNATURAÇÃO E COAGULAÇÃO DE PROTEÍNAS DO CALDO
Sulfitação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Cuidados na operação :
•Corrosão das partes metálicas dos equipamentos � Forma ácido
Sulfúrico
• Reage com a Cal aumentando o consumo � Formando Sulfato de
Cálcio que causa incrustações nos evaporadores.
• Aumento do consumo de Enxofre.
• Aumento dos teores de sais ���� Cinzas no açúcar.
Sulfitação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
A calagem é realizada para auxiliar na purificação do caldo. É feita uma adição de leite de cal ao caldo, e tem como funções:
- Neutralização da acidez do caldo;
- Corrigir o pH até o valor desejado: 7,0 à 7,2;
- Reação com os ácidos orgânicos presentes no caldo;
- Precipitação dos colóides presentes no caldo;
- Formação de Ca3(PO4)2 e de CaSO3, quando o caldo é sulfitado;
- Floculação e arraste de partículas em suspensão.
Calagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� pH ACIMA DE 8,0 APÓS A CALAGEM PODE LEVAR Á FORMAÇÃO DE COR NO AÇUCAR, PRECIPITAÇÃO DE SAIS EM EXCESSO E INCRUSTAÇÕES.
� TEOR DE P2O5 NO CALDO CLARIFICADO DEVE FICAR EM TORNO DE 250 Á 300 PPM.
Calagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
O aquecimento é feito em trocador de calor, geralmente do tipo
casco e tubos, do tipo vertical / horizontal ou trocadores de placas.
Tem como funções:
• Acelerar as reações químicas.
• Facilitar as reações do caldo.
• Promover a coagulação das proteínas.
• Diminuir a densidade e viscosidade.
• Provocar a floculação.
• Elimina e impede o desenvolvimento de bactérias.
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
20
CORPO : É formado por
um cilindro de chapa em
aço carbono que forma a
parte externa do
aquecedor.
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
ESPELHO : É uma
circunferência de
chapa com furos
onde são fixados os
tubos de cobre.
Tubos de cobre / inox
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
TUBOS : As duas
extremidades dos tubos
são fixadas através de
mandril nos espelhos.
O tubo de cobre
possibilita maior troca
térmica que os demais
tubos.
Já o inox é mais
resistente com vida útil
maior, porém tem custo
elevado.
Tubos de cobre ou inox
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Cada aquecedor possui duas tampas as quais possuem divisões que servem para distribuir o fluxo de caldo.
Entre a tampa e o corpo existe uma borracha com a finalidade de vedar o fluxo de caldo.
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Deve-se observar a temperatura de
aquecimento pois se esta for baixa a
clarificação será inadequada, já se a
temperatura utilizada for alta haverá
a destruição de açúcar e formação
de cor.
Aquecimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Após o aquecimento o caldo vai para o balão flash, que tem a função de liberar todas as partículas em suspensão das bolhas de ar que ali estão agregadas e que comprometeriam a decantação e clarificação, se não fossem retiradas.
O flasheamento consiste na expansão brusca do caldo de sua pressão na tubulação para a pressão atmosférica. Esta ebulição explosiva e violenta elimina o ar e os gases dissolvidos contidos no caldo, inclusive aquele adsorvido na superfície das partículas de bagacilho.
Flasheamento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
- a aglomeração dos flocos;- o aumento da velocidade de sedimentação;- a compactação e redução do volume de lodo;- a diminuição da turbidez do caldo clarificado.
O polímero, na forma como é recebido, precisa ter sua molécula distendida, por dissolução em água, para que então possa desempenhar bem sua função.
Após a passagem pelo balão flash o caldo passa pelos decantadores que separam as impurezas do caldo. Para auxiliar na decantação são adicionados polímeros para promover:
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Parâmetros de desempenho :
� pH do caldo após calagem
� Temperatura do caldo
� Vazão do caldo uniforme
� Dosagem adequada de polímero
� Característica da cana
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Quantidade de polímero :
� Baixa : fraca precipitação
� Recomendada : melhor eficiência precipitação
� Excesso : Repulsão e não floculação
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
CUIDADOS COM O POLÍMERO :
� Marca do polímero
� Preparo do polímero
� Cuidados na flor de adição
� Cuidados com a dosagem na entrada do decantador
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
POLÍMERO - DOSAGEM CORRETA
Polímero Sólidos em Suspensão Floculação
+
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
POLÍMERO - DOSAGEM INCORRETA
Sólidos em Suspensão
+
Excesso de polímero provoca o fenômeno da repulsão
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
CARACTERÍSTICAS DO POLÍMERO :
a - Grau de hidrólise
b - Carga elétrica
c - Peso molecular
d - Testes em laboratório para seleção
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
CUIDADOS COM A DECANTAÇÃO :
•Deve-se acompanhar atentamente todos os decantadores,
afim de que não apresentem caneca com caldo sujo.
•Monitorar a concentração do lodo.
• Monitorar amostras “sujas”
Decantação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Função
Garantir a remoção da maior parte dos insolúveis presentes no caldo.
Peneiramento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
1840
A A
D
G
H
B
I
B
E
FF
C
10
50
20
82
27
00
2340
3276
4221
613291
250
Ø10"
956250
Turbo filtro
Peneiramento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Do processo de decantação obtém-se o caldo clarificado e o lodo (impurezas retiradas do caldo). O caldo clarificado é enviado para a evaporação e o lodo para o sistema de filtração, para recuperação de parte de seu conteúdo de açúcar.
Filtração
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Fluxograma de Processo – Concentração do caldo
Caldo Clarificado
Pré-Evaporação
Evaporação
Xarope
Flotação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Pré-evaporação
Tem a finalidade de elevar o Brix do caldo clarificado a ± 25°Brix e gerar vapor vegetal a partir da água existente no caldo. A concentração final do caldo é realizada na evaporação.
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Vapor de
Escape
• Robert (Convencional)
• Falling film.
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
LIMPEZA :•Limpeza mecânica; efetuada
com rasquete ou roseta rotativo;
• Limpeza com jato de água sob
alta pressão;
• Limpeza química, CIP –
(Cleam In Place)
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
AUMENTO DAS INCRUSTRAÇÕES :
� Oscilação na vazão do caldo
� Descontrole no nível dos prés
� Descontrole da correção do pH na dosagem.
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� A presença de grande formação de incrustação em determinadas regiões da calandra, é um dos sintomas característicos de má circulação do caldo.
� É importante que o nível do caldo seja mantido em aproximadamente um terço da altura dos tubos, para proporcionar uma boa circulação do caldo.
� Se a tubulação da evaporação não estiver limpa, a incrustação se formará rapidamente;se estiver com a superfície dos tubos lisa,não ocorrerá depósito.
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
NÍVEL DO CALDO :
Em todos os corpos deve-se manter cerca de 1/3 da
altura dos tubos, reduzindo o efeito da pressão
hidrostática no ponto de ebulição do caldo,
aumentando a circulação do caldo e obtendo uma
máxima taxa de evaporação.
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Fatores que influenciam a Pré Evaporação :
� Composição do caldo
� Peneiragem do caldo;
� Características dos insumos da clarificação
� Processos de clarificação;
� Nível de caldo nas calandras dos evaporadores;
� Velocidade de circulação de caldo nos vasos
Pré-evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
O caldo pré-evaporado é enviado à evaporação para eliminar o excesso de água do caldo, transformando-o no xarope, com cerca de 65° Brix, no qual ainda não existem cristais de açúcar.
Evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Formação da cor :
� É maior no primeiro corpo onde a temperatura é mais alta.
� É também causada pela deficiente circulação do caldo na calandra e altos tempos de retenção
� Quando o vácuo é baixo, a temperatura de sistema sofre uma elevação, aumentando a formação de cor.
Evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Diminuição do pH :
� Durante a evaporação é comum um decréscimo nopH de valores próximos a 0,3.
� Este decréscimo é proporcional ao tempo deretenção na evaporação.
Evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Pureza :
Quando há uma queda na pureza, é uma indicação
de inversão de sacarose, causando perdas
indesejáveis.
Evaporação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Utilizado para diminuir a turbidez do xarope (~ 50 %) e conseguindo adicionalmente diminuir a cor do mesmo (~20%).
Processo :
� Aquecimento do xarope temperatura entre 80 e 85ºC;
�O xarope aquecido misturado com produtos químicos que são usados para clarificar a mesma.
�Após passar pelo tanque de reação é dissolvido ar no xarope de forma de ocluir as impurezas dentro dos flóculos formados ou em formação.
�As impurezas saem do tanque flotador pela parte superior como espuma, e voltam para o início do processo,
�O xarope clarificado que sai pelos coletores colocados na parte inferior do flotador está em condições de alimentar os tachos de cozimentos
Flotação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
COZIMENTO, CENTRIFUGAÇÃO E
SECAGEM DO AÇÚCAR
COZIMENTO, CENTRIFUGAÇÃO E
SECAGEM DO AÇÚCAR
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Fluxograma de Processo – Fábrica de açúcar
Xarope
Cozimento
Cristalização
Açúcar
Centrifugação
Secagem
Ensaque Armazenamento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Sistema de 2 massas 287,9 ton/h
Dia : 66,0 87,6 Brix Pureza
72,3 ton/h 48,5 ton/h
255,8 ton/h 32,1 ton/h
66,0 87,6 66,0 87,6
244,5 ton/h 133,3 ton/h
91,0 87,4 90,0 79,6
79,8 ton/h
28,8 ton/h 149,7 ton/h 7,6 ton/h 83,0 64,8
66,0 77,9
61,0 ton/h
88,0 98,0 RI = 74,2 %123,7 ton/h
59.381 sc/dia
99,97 99,8
Corrente
Vazão
Massa A Massa B
Xarope
Xarope A Xarope BÁgua evap. Água evap.
17/7/2005
Água adic.Mel final
Açúcar
Mel A
Magma B
Água adic.
CozedorA
CozedorB
CentrífugaMassa A
CentrífugaMassa B
Balanço para 2 massas
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Produzida no laboratório, pela moagem de
açúcar com álcool em moinhos de bola;
� A semente é preparada usando a proporção de
2 litros de álcool anidro para 1 Kg de açúcar;
� Tamanho do cristal de cerca de 5 a 12 um;
� Entregue aos operadores para utilização nos
cozimentos em embalagens pequenas;
� O tempo de moagem entre 8 a 10 horas;
� A pasta de semente não deve ser armazenada
por um período superior a 30 dias;
Semente de Granagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Ponto de semeamento (ponto de fio – fio estável com os dedos afastados 1 a 2 cm, ou comportamento do mel escorrendo na lâmina seca de vidro). Este é o ponto de supersaturação. Na prática este ponto deve estar em torno de 84oBrix;
� Lavagem dos cristais por cerca de 5 a 10 minutos;
� Homogeneização da pasta ao ser introduzida no vácuo;
� Introduzida sempre a mesma quantidade no vácuo, com volume calculado em função do tipo do açúcar e da capacidade dos equipamentos existentes ( cerca de 100 a 200 ml de pasta de semente / 100 hl de massa cozida final);
Granagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Se jogássemos 1000 cristais pequenos de açúcar e não deixássemos nenhum deles se dissolver, teríamos, após um certo tempo, exatamente 1000 cristais grandes de açúcar;
� Vantagens :• Operação de fácil reprodução;• Reprodutibilidade do tamanho do cristal;• Homogeneidade dos cristais;• Homogeneidade na quantidade de açúcar;• Esgotamento dos méis.
Granagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Chamamos de cozimento às operações desenvolvidas na fábrica de açúcar para obtenção do cristal de sacarose com valor comercial.
� O cozimento propriamente dito é feito sob vácuo (22-25 pol Hg), por evaporação, a baixa temperatura (65-70 oC), para que não ocorra prejuízo da qualidade do açúcar ou até degradação térmica da sacarose .
� No cozimento, estaremos evaporando a água e, portanto, supersaturando a solução, fazendo com que o açúcar se deposite nas sementes ou nos cristais já existentes, fazendo-os crescer.
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Vemos, portanto, que os cristais devem ser obtidos e o cozimento deve ser conduzido, até o final, na zona metaestável, para que haja controle sobre o crescimento dos cristais;
� Se a concentração cair, cristais se dissolverão, levando inclusive a acréscimo de cor, quando voltarem a crescer;
� Se a concentração subir, ela pode invadir a zona intermediária, ocasionando o aparecimento de falsos grãos.
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Curvas de Supersaturação - Sacarose Pura
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
50 60 70 80 90 100Temperatura (C)
par
tes
de
Sac
aro
se /
100
par
tes
de
agu
a
1,0 SS
1,2 SS
1,3 SS
INSATURADO
ZONA METAESTÁVEL
ZONA DE SUPERSATURAÇAO
ZONA INTER.
Brix
80
75
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Vácuo #1 Xarope
Vácuo # 2 Vácuo # 2Vácuo # 3
Vácuo # 3Vácuo #4Vácuo # 2
1/3
1/21/2
1/31/3
Vácuo #5 Vácuo # 2 Vácuo # 4
1/2
Mel Pobre Mel PobreMel Pobre
Semente
Esquema de 6 cortes – massa B
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Xarope ou mel muito diluídos, variações na pressão do vapor ou do vácuo podem favorecer a diluição de cristais existentes, aumentando o tempo de cozimento, aumentando o consumo de vapor e sujeitando a uma maior degradação de açúcares e formação de cor;
� Para diluição de méis e magma não basta simplesmente misturar água. É preciso que se garanta a diluição adequada, a agitação adequada, aquecimento e tempo de retenção.
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Operação de cortes de massa entre dois vácuos para a obtenção do tamanho desejado de cristal;
� Ao se cortar um vácuo, deve-se ter o cuidado de que as calandras dos equipamentos fiquem cobertas de massa cozida;
� A tubulação de corte deve ser sempre limpa após cada corte.
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Para o aperto, fecha-se a alimentação e continua-se a concentrar a massa até se atingir o Brixdesejado (92o Brix) para final do cozimento. O objetivo aqui é obter uma massa com o máximo teor de cristais permitido, buscando um mel o mais pobre possível;
� A existência de uma pequena camada de mel envolvendo os cristais, vai protegê-los das agressões durante sua centrifugação e ensaque, reduzindo as quebras;
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Após a descarga, é normal ficar uma certa quantidade de cristais retida no interior do equipamento (corpo, espelho superior, fundo, lunetas etc). Estes cristais devem ser removidos ou dissolvidos antes de se iniciar um novo cozimento.
� Vaporização do cozedor para dissolver e arrastar os cristais de açúcar retidos no interior do equipamento. Deve ser realizado com vapor de baixa pressão (ocorrência de pontos pretos).
Cozimento
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Tipo 1 e 2 : sem cortes - tamanho cristal 0,60 - 0,65 mm
Tipo VVHP : com cortes - tamanho cristal - 0,90 mm
Vácuo # 1 Vácuo # n
Magma B
Tipo 1 e 2 : 1 pé de magma -> 1 cozimento
Tipo VVHP : 1 pé de magma -> 2 cozimentos
Mel rico
Xarope
Massa A
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Balanço de purezas:
� J : “Juice” => xaropeS : “Sugar ” => açúcarM : “Molasses ” => mel;
� R =S x (J - M )J x (S - M)
Recuperação da Fábrica
Exemplo :
� J : 87,8 %� S : 99,6 %
M : 69,0 %
� R = S x (J - M )J x (S - M)
99,6 x (87,8 - 69)87,8 x (99,6 – 69)= = 69,7 % de
recuperação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
A massa é descarregada no cristalizador, que éprovido de agitadores que auxiliam a cristalização do açúcar e impedem a formação de um bloco, além de servir como pulmão para as centrífugas.
Cristalizador
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Separação do mel que envolve os cristais de açúcar de uma massa cozida.
� Utilização da força centrífuga para retirada do mel contido na massa
� Rotação : 1200 - 1500 rpm
Centrifugação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Água : lavagem do açúcarinfluência na cor/poltempo e temperatura
� Vapor: secagem aumento da temperatura
� Centrifugação : separação do melinfluência na cor
Centrifugação
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
A massa B é “lavada” com água em centrífugas contínuas, o cesto é tipo cônico vertical, operando com descarga contínua de sólidos. A separação centrífuga ocorre no cesto cônico, sobre as telas para filtração. Com a subida da massa sobre a tela, os méis são separados dos cristais de açúcar.
Centrífugas Contínuas
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
As centrífugas descontínuas promovem a separação do açúcar dos méis. A massa “A” é descarregada na centrífuga, e esta é lavada com água, primeiramente saí mel pobre e depois na próxima lavagem (com vapor) saí mel rico
Centrífugas Contínuas
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Consiste na secagem e resfriamento do açúcar para ensaque;
� Relação açúcar:ar de 1:2 ;
� Uso comum de secadores rotativos:• convencionais;• com adiabático;• com exaustão central.
Secagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Secador Rotativo Convencional
Ar ambiente
P/ câmara de lavagem
Açúcar frio
Açúcar quente
Vapor
Condensado
Ar ambiente
Ar quente
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Secador Rotativo com Resfriador Adiabático
P/ câmara de lavagem
Açúcar frio
Açúcar quente
Vapor
Condensado
Água Ar ambiente
Ar resfriado úmido
Ar quente
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Secador Rotativo com Exaustão Central e Chiller
P/ câmara de lavagem
Açúcar frio
Açúcar quente
Vapor
Condensado
Chiller Ar ambiente
Ar gelado
Ar quente
Ar ambiente
Zona de resfriamentoZona de secagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
O açúcar é enviado para o secador, e é seco até atingir umidade final de no máximo 0,10% para Açúcar tipo 4 e VVHP, 0,15% para tipo VHP, 0,04% para tipos 1, 2 e 3.
Umidade na Secagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Temperatura do açúcar no ensaque
acima de 40oC : problema de
amarelecimento e empedramento;
� Fatores que acarretam temperaturas muito elevadas no ensaque :• instalação acima da capacidade de
projeto;• necessidade de redução de
temperatura maior que a de projeto-tempo e temperatura das lavagens.
Secagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Instalações operando inadequadamente :
• vazão de ar insuficiente;
• entrada de ar falso;
• tempo de retenção insuficiente;
• cascateamento do açúcar deficiente no interior do secador.
Secagem
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Teor de fósforo no caldo;� Retomada gradual da moagem após chuva;� Procedimento de enchimento/liquidação dos
decantadores (tempo/pH/temperatura);� Desempenho do balão flash e filtros;� Controle/testes desempenho polímero;� Início/retorno de operação de prés e
evaporadores (insolúveis);� Controle de pureza nos prés;� Controle brix xarope;� Preparo e conservação da semente;� Monitoramento do teor de cristais e magma
Pontos relevantes
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Especificações típicas
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 VHP VVHPCor ICUMSA UI máx 100 150 180 400 1200 450Polarização oZ mín. 99,8 99,7 99,7 99,5 99,00 - 99,49 99,6Umidade % máx 0,04 0,04 0,04 0,10 0,15 0,10
1 a 10 máx 5 5 9 - - -mg/kg máx. - - - - - 120
Pontos Pretos no/100g máx 7 7 15 - - -Part. Magnetizáveis mg/kg máx 2 1 5 - - -Cinzas % máx 0,04 0,05 0,07 0,10 0,15 0,12Sulfito mg/kg máx 10 10 15 20 - <1Dextrana mg/kg máx - 100 150 - - 80Amido mg/kg máx - 180 180 - - 80Turbidez NTU máx - 20 20 - - 50
AM em mm min. - 0,5 - 0,8 0,5 - 0,8 - - 0,9CV em % máx. - - - - - 25
Fundo máx. - - - - - 0,2Aparência - -Sabor - -Odor - -
Cristal branco, sem empedramentoDoce característico
Característico, sem odor desagradável
Granulometria
TIPO DE AÇÚCARCaracterísticas Unidade
Resíduos Insolúveis
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Origem :� Matéria prima: outros polissacarídeos ou
compostos fenólicos oxidados;� Fábrica : reação dos açúcares redutores com
aminoácidos ou produtos resultantes do aquecimento excessivo do caldo/xarope.
Problemas :� Provoca má aparência do produto. Se utilizado
na fabricação de alimentos, pode alterar a cor, gosto e aroma dos produtos.
Análises - Cor
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Pol:Pol baixa indica menor teor de sacarose, ou seja, presença de açúcares redutores (glicose e frutose), dextrana, amido e cinzas.
Umidade:Dependendo da umidade relativa do ar, pode haver transferência de água :
� do ar para a película de mel aaaa açúcar “mela”;� do mel para o ar aaaa açúcar “empedra”.
Análises – Pol e Umidade
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
Cinzas:
� Composto por substâncias salinas (sais de cálcio, magnésio, ferro e silício) devido contato com superfícies metálicas e pela adição de leite de cal;
� Provocam problemas com cor, polarização e no processo industrial de filtração.
Sulfito:
Provoca alteração no aroma do açúcar assim como dos alimentos derivados.
Análises – Cinzas e Sulfito
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Polissacarídeo de alto peso molecular, é formada pela deterioração microbiológica da cana;
� Altera o valor da pol do açúcar e provoca alongação dos cristais;
� Aumenta a viscosidade das soluções açucaradas e diminui a taxa de filtração;
� Afeta o empacotamento e armazenagem por mudança de densidade aparente;
� Produz turbidez em bebidas alcoólicas e refrigerantes;
� Provoca dificuldades na produção de balas (cristalização) e de geléias (consistência).
Análises – Dextrana
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Polissacarídeo de alto peso molecular, pode ser controlado pela adição de enzimas amilases, com consumo entre 25 a 60 g/ton açúcar;
� Assim como a dextrana, aumenta a viscosidade das soluções açucaradas e diminui a taxa de filtração;
� Provoca turbidez em refrigerantes e dificuldades na produção de balas e de geléias.
Análises – Amido
ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar
� Pó de açúcar : problema ambiental e de risco de explosão nos carregamentos;
� Elevação da umidade para redução pó açúcar, podendo levar a maior incrustação nos equipamentos e empedramento na armazenagem;
� Ajustes da granulometria no cozimento:• volume de semente;• quantidade de cortes;• volume do pé de magma;• lavagem dos finos.
Análises – Granulometria
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