azucar blanca

ANDRES PALOMARES THALIA

CHÁVEZ ANTUNEZ MARIELENA

MATEO OSORIO KATERING

20/11/2015

2015PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE

PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE 2015

“AÑO DE LA

TITULO: “PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE PARA AZÚCAR BLANCA”

PRESENTAN:

ANDRES PALOMARES THALIA

CHAVEZ ANTUNEZ MARIELENA

MATEO OSORIO KATERING

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SACHEZ CARRION

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALÚRGICA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

HUACHO- PERU

2015

Página 2


PRESENTACION

Página 3


DEDICATORIAGRACIAS A DIOS POR DARNOS LA VIDA. ANTE TODO,

ESTE TRABAJO DEDICAMOS A NUESTROS PADRES PROFESORES Y COMPAÑEROS QUIENES NOS AYUDAN

A SALIR ADELANTE POR TODO EL APOYO DE NUESTROS PADRES. Y NUESTRO MAESTROS POR

BRINDARNOS CONOCIMIENTOS.

Página 4


ContenidoINTRODUCCION............................................................................................................................5

CONCEPTOS BASICOS:..................................................................................................................6

Contaminantes presentes en el azúcar....................................................................................7

¿Qué es la adsorción?..............................................................................................................7

¿Qué es el carbón?...................................................................................................................7

Estructura de los diferentes tipos de carbones........................................................................8

¿Qué es carbón activado?........................................................................................................8

Materias primas para la elaboración de carbón activado.........................................................9

PROCESOS DE ACTIVACION......................................................................................................9

DOSIS DE CARBON Vs. % DE IMPUREZAS REMOVIDAS...........................................................10

Factores que afectan la adsorción..........................................................................................10

Granulometría de polvos........................................................................................................10

Granulometría en polvos........................................................................................................11

• Carbón activado en polvo A los carbones pulverizados debido a su tamaño muy pequeño se los denomina en términos de porcentaje de retención en malla 325.........11

Ejemplo.....................................................................................................................................11

¿Cómo seleccionar el carbón activado?.................................................................................11

Determinación de dosificación de carbón activado................................................................11

Métodos para evaluar resultados...........................................................................................12

...................................................................................................................................................12

PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE....................................................................................13

TRATAMIENTO DE JARABE PARA AZUCAR BLANCA................................................................13

Filtración y decoloración....................................................................................................13

CLARIFICACIÓN...................................................................................................................14

Los parámetros que pueden influir en el tratamiento de decoloración son:.....................14

Página 5


La clarificación del jarabe de azúcar en una planta embotelladora consiste en la

eliminación de sustancias que son las causantes de producir turbidez, color y

alteraciones en el sabor y olor.

• La clarificación se basa en la experimentación, debido a los parámetros variables

involucrados en el proceso no se pueden establecer normas rígidas sino procesos

dinámicos guiados por la práctica con el fin de obtener óptimos resultados

INTRODUCCION

Página 6


CONCEPTOS BASICOS:

Sólidos disueltos.- se encuentran en una mezcla íntima y homogénea con el

medio que los contiene, su tamaño está en el rango de 0,1 a 1 milimicra

Sólidos suspendidos.- insolubles en el medio que los contiene, en el caso del

jarabe de azúcar se encuentran en tamaño coloidal.

Coloide.- a las partículas presentes en una solución y cuyo tamaño se

encuentra en el rango de 0,001 a 1 micra se les conoce como coloides, estos

generalmente son los causantes de la turbidez y en menor grado también

influyen en el color del jarabe de azúcar.

Turbidez.- propiedad que tienen las soluciones de partículas muy finas de

afectar la transmisión de la luz a través de ellas. La turbidez se expresa según

el método usado para su determinación que puede ser:

o Unidades Jackson

o Unidades nefelometrías (NTU)

Color.- causado por sólidos disueltos y coloides, el color se determina por

intermedio de un equipo que tiene patrones de colores y generalmente se mide

en unidades de color APHA. Si se desea obtener un valor más exacto se utiliza

equipos fotoeléctricos y los resultados se obtienen en unidades de color

ICUMSA o valores UMA.

Página 7


Contaminantes presentes en el azúcar• Causas

- Tipo de caña

- Forma de cortarla

Impurezas presentes en las diferentes etapas del proceso de obtención del

azúcar (lavado, molienda, extracción, purificación, blanqueo, concentración,

cristalización)

• Tipos

• Pueden ser contaminantes orgánicos e inorgánicos:

• Polvo, limo, cenizas (materia inorgánica oxidada), carbón coloidal, bagacillo,

óxidos y sales de hierro o cobre (corrosión de equipos), pectinas, ligninas,

melaloidinas (melaza descompuesta), gomas, proteínas, albúminas,

compuestos clorofílicos, almidones, otros.

¿Qué es la adsorción?• La adsorción es un proceso por el cual los átomos en la superficie de un sólido

atraen y retienen moléculas de otros compuestos

• Mecanismo de adsorción:- Difusión externa

- Difusión interna

- Fijación en la superficie del carbón

¿Qué es el carbón?• Con el término genérico de carbón se conocen a los compuestos que tienen en su

composición al elemento carbono (C), ordenados regularmente

• Todos los átomos de carbono de una estructura cristalina se atraen unos a otros, los

átomos situados en la parte exterior de la estructura cristalina disponen de fuerzas de

atracción libres, lo que les permite atraer compuestos existentes en su inmediato

alrededor

Página 8


Estructura de los diferentes tipos de carbonesUna de las maneras más sencillas de diferenciar los carbones que se encuentran en la

naturaleza a los que son fabricados por el hombre es de acuerdo al grado de

ordenamiento de sus átomos

• En el extremo de mayor orden se encuentra el diamante y poco antes de este el

grafito.

• Un carbón estará más ordenado mientras su proceso de formación se haya llevado a

cabo a mayor temperatura y a mayor tiempo

¿Qué es carbón activado?Producto obtenido a partir del carbón amorfo, el cual se ha sometido a un tratamiento

de activación con el fin de incrementar su área superficial hasta en 300 veces debido a

la formación de “poros” internos, puede alcanzar áreas de 1200 – 1500 metros

cuadrados por gramo de carbón

• Al incrementar su área se multiplica la capacidad de adsorción del carbón, pues se

aumenta la cantidad de átomos disponibles para este fin y se crea una mayor

superficie interna de contacto.

Página 9


Materias primas para la elaboración de carbón activado

El carbón amorfo susceptible de activación puede ser vegetal o mineral

Carbones minerales

antracitas hulla bituminosa Lignita turba

Carbones vegetales

Madera(pino, acacia) Residuos de madera Cascara de coco Bagazo Huesos de frutas

PROCESOS DE ACTIVACION• Proceso químico: La activación química se basa en la deshidratación mediante

substancias químicas y a una temperatura media (400 a 600 C) ésta depende de las

substancias químicas a utilizar para activar el carbón, generalmente los agentes

químicos son el ácido fosfórico, el cloruro de zinc y el ácido sulfúrico.

Cinética de la adsorción• El proceso de adsorción en sí es muy rápido, casi instantáneo; si la adsorción lleva a

veces un tiempo apreciable se debe a la dificultad de penetración de las impurezas en

el carbón activado y sobre todo, a la lentitud del proceso de difusión dentro de los

poros del carbón

El carbón activado solamente adsorbe partículas más pequeñas que sus poros.

Página 10


DOSIS DE CARBON Vs. % DE IMPUREZAS REMOVIDAS• La adsorción es un proceso de equilibrio

• Si la impureza es afín al producto en el que está presente dificultará la adsorción

• Entre más soluble sea la impureza en el medio en el que se encuentra más difícil

será adsorberla

• Cualquier variable que afecte la difusividad afectará la adsorción

Un carbón activado normalmente adsorbe entre un 10 y 60% de su peso en impurezas

Factores que afectan la adsorcióna. Temperatura

b. Tiempo de contacto

c. pH.- a pH ácido es más fácil la adsorción

d. Tamaño de partícula

Granulometría de polvos• Escala de tamicesSerie de tamices que van teniendo sucesivamente mayores aberturas

• Escala normalizada de tamices de TylerNumero de malla = Es el número de aberturas que hay en una pulgada lineal

(2.54cm.) de una malla.

1 PulgadaEjemplo : I I I I I I I I I I I I = Numero de malla: 11

11 Aberturas

Página 11


Granulometría en polvos

• Carbón activado en polvo A los carbones pulverizados debido a su tamaño muy

pequeño se los denomina en términos de porcentaje de retención en malla 325

Ejemplo.Granulometría = 40% de retención en malla 325. Esto significa que el 40% de carbón

en polvo que no pasa a través de la malla 325 tiene un tamaño de partícula mayor a

0.043milímetros La diferencia en la calidad de partículas más finas es la que le imparte

al carbón en polvo la característica de filtrabilidad.

¿Cómo seleccionar el carbón activado?Las propiedades más importantes a considerar al seleccionar un carbón son el

diámetro y las características de los poros, desafortunadamente estos parámetros no

son fáciles de medir, y en consecuencia se pueden utilizar algunos índices como:

Índice de yodo.- medida indirecta para determinar el número de micro poros. Rango

óptimo: 600 – 1200 mg/gr de carbón activado.

Índice de melaza.- medida indirecta para determinar el número de poros medios o

mesoporos, es un número adimensional, Su valor oscila entre 170 y 200.

Índice de azul de metileno.- es otra medida indirecta para determinar el número de

macroporos, Generalmente su valor oscila entre 5 gr./100 gr. de carbón hasta 25

gr./100 gr. De carbón.

Determinación de dosificación de carbón activado• Calidad de azúcar

• Tipo de carbón activado

• Temperatura de jarabe

• Concentración de jarabe

• Tiempo de contacto

• Tipo de filtro

• Tipo de tierra filtrante

Página 12


Los factores más importantes son: Cualquier variación de uno o varios de estos

factores alterarán los resultados finales. En la adsorción en jarabes de azúcar hay

parámetros que están previamente establecidos

• Temperatura = 80 °C• Tiempo de contacto = 30 minutos• Concentración de jarabe de azúcar = 60 °Brix

Métodos para evaluar resultadosPara evaluar los resultados y elegir la dosis más conveniente hay que tomar en cuenta

los parámetros requeridos de color

• Con la curva I no se llega a obtener el color deseado

• Con la curva II se llega a obtener el color deseado con 35 minutos de contacto

• Con la curva III se llega a obtener el color deseado con 21 minutos de contacto

• Con la curva IV se llega a obtener el color deseado con 15 minutos de tiempo de

contacto.

Página 13


PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABETratamiento del jarabe de afinación: Los jarabes de afinación van a la fábrica para ser

tratados de una de dos formas:

1. En el método más sencillo, se bombean los lavados al piso de tachos, donde se

usan para la cocción de templas de refundición altas.

2. En las refinerías que tiene gran capacidad de filtración con carbón animal el

procedimiento que se sigue es la dilución del jarabe de afinación hasta 54°Brix con

agua dulces oscuras, y hecho esto se envía a las defecadoras para ser filtrado en

filtros de presión y de carbón animal.

TRATAMIENTO DE JARABE PARA AZUCAR BLANCA

El azúcar, junto con el agua, es una de las materias primas principales en la industria

de las bebidas. El azúcar, en especial el de caña, puede ser de diferente calidad en

función del tipo de proceso de refinado a que ha sido sometido. En algunos casos, el

azúcar a disposición no puede ser utilizado tal cual porque no cumple con las normas

y los estándares de calidad de los embotelladores de bebidas. En este caso, el jarabe

de azúcar puede ser sometido a tratamientos de filtración (para eliminar sólidos en

suspensión), clarificación y decoloración (para reducir turbidez y color) y e

desodorizarían (para eliminar eventuales olores y/o sabores desagradables).

Filtración y decoloración

La tecnología más utilizada para la decoloración del jarabe de azúcar está

representada por el tratamiento con carbón activado en polvo seguido por filtración en

tierra de diatomeas (kieselguhr).

El carbón activo es un adsorbente, es decir, tiene la capacidad de atraer y fijar a su

superficie ciertos compuestos con los que entra en contacto, y por tanto es capaz de

remover del jarabe de azúcar las impurezas contenidas en él, entre ellas las

sustancias indeseadas responsables de color y olor.

Esta característica suya deriva de la superficie activa extremadamente extendida,

resultado de una porosidad muy fina y desarrollada.

Página 14


CLARIFICACIÓNEl licor de lavado de crudos del tanque de disolución contiene algunas materias

insolubles tales como bagacillo, arcilla o arena, cantidad apreciable de suspensiones

finas y dispersiones, y también gomas, pectinas y otros coloides verdaderos, que no

fueron extraídos por la clarificación en el ingenio o fueron formados en el proceso

posterior de fabricación.

Los parámetros que pueden influir en el tratamiento de decoloración son: la cantidad de carbón utilizado, que aumenta al aumentar las impurezas a remover;

la temperatura de tratamiento. Al aumentar la temperatura disminuye la viscosidad de

la solución azucarada, mejorando el acceso de las impurezas a las porosidades del

carbón activo y por tanto su remoción;

el tiempo de contacto necesario para garantizar el acceso de las impurezas a las

porosidades del carbón activo. En general se considera óptimo un tiempo de

contacto de 30 minutos.

el pH que puede provocar la disolución de cenizas inorgánicas o adsorber

preferentemente un constituyente ácido o básico de la solución.

El jarabe de azúcar puede ser decolorado también mediante una o varias columnas de

resinas de intercambio iónico, con sucesivo tratamiento de desodorizarían en columna

GAC (carbón activo granulado). Allí donde se requiera, siempre mediante resinas de

intercambio iónico, es posible efectuar también la desmineralización (reducción de

sales) de la solución azucarada.

Purificación del guarapo de caña mediante tratamiento con carbón activado pulverizado y ultrafiltración

El carbón activado es un compuesto que remueve compuestos que confieren olores y

color pero no elimina compuestos inorgánicos. Esto permite utilizarlo para obtener

guarapo de caña libre de impurezas y con mayor claridad. Por otro lado, la

ultrafiltración separa algunos otros de los compuestos no removidos por el carbón

activado. La remoción de color en el guarapo o jugo de caña “crudo” representa el

inicio de la elaboración de jarabes fructosa dos a partir de guarapo de caña.

Página 15

azucar blanca

Documents