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REACCIONES DE MAILLARD EN AZUCAR
VHP. UN RETO PARA REFINERIA. CASO
REAL CENTRAL PORTUGUESA - VE
.
Autores:
Ing. Silvanisa Rodrigues- Consultora
Ing. Ana Guerrero- Ing. Químico
Pernambuco - Brasil,
MAYO 2015
RIF. J-07505170-0
19 Seminário Regional STAB NE 2015
Índice
Oportunidades de mejoras y conclusión
Resultados Obtenidos
Cambios Físicos y Químicos
Evaluacion de las prioridades
Definiciones
Definiciones: Reacciones
de Maillard.
Reacciones de Maillard son un conjunto complejo de reacciones químicas no enzimáticas que ocurren con la presencia de azúcares y proteínas u aminoácidos
Las reacciones son conocidas como glucosilación de
proteínas. Ocurren en tres fases: 1ª. El azúcar se une al
aminoácido, no genera color ; 2ª. Fase intermedia de
deshidratación de los azúcares, fragmentación de
compuestos, formación de colores amarillos y olores. É
llamada transposición de Amadori; 3ª. Conocida como
degradación de Strecker cuando se forman los
polímeros oscuros, conocidos como melanoidinas. Esos
compuestos poseen olor fuerte.
Reacciones de Maillard
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Definiciones.
Caramelización: És el oscurecimiento del azúcar por
reacciones químicas no enzimáticas pero con
características diferentes as de Maillard.
Solo ocurre en altas temperaturas.
Puede ocurrir en pH ácido u alcalino.
Ocurre solo con la presencia de azúcar.
No hay necesidad de outro sustrato.
El tipo del azúcar y la intensidad del pH interfieren en el color y en el
compuesto que se forma.
Comparación entre R. Maillard y
Caramelización
R. Maillard
Es reacción de pardeamiento.
Se produce en el proceso u
almacenaje.
Produce compuestos
responsables por color y olor.
Puede ocurrir mismo en
temperatura ambiente.
Solo ocurre en presencia de
carbohidratos y aminoácidos.
La intensidad del color
aumenta a pH alcalino.
Caramelización
Es reacción de pardeamiento.
Se produce en el proceso u
almacenaje.
Produce compuestos
responsables por color y olor.
Requiere muy alta temperatura
para ocurrir.
Solo necesita carbohidratos
como substrato.
La intensidad del color
aumenta con el pH ácido.
Factores que influyen en la Reacción
de Maillard.
Tipo de hidrato de carbono.
Tipo de aminiácido u proteína.
Concentración de susbstratos.
Tiempo y temperatura involucrados en proceso.
Valor del pH.
Actividad de agua – AW.
Presencia de inhibidores – sulfitos.
Central Azucarero Portuguesa C.A.
PRIORIDADES
Aumento del consumo de azúcar
refino
Expectativas atender
la necesidad del País
Oportunidad del Precio
en el
Mercado mundial
Indisponibilidad de
tiempo para
cambios en
la fabrica
Puntos críticos
Problemas :
El almacen de moscabado no
tiene capacidad para recibir
todo el azúcar VHP necesario
para garantizar el refino.
El almacen de producto
terminado no posee estructura
fisica para recibir azúcar VHP,
(paredes de concreto,
instalaciones eléctricas
adecuadas.)
El manuseo del azúcar con
payloaders generó daños a las
columnas y techo.
Solución inmediata y
consecuencias
Utilizar el área del producto
terminado.
Para lograr almacenar todo el
azúcar fueron hechos cerros
altos los cuales al final se
desplazaron tumbando
paredes.
La movimentación de
payloaders para arrumar el
azúcar deformó las columnas
arrastrando las cerchas y
creando goteras.
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Imagenes del almacen de
moscabado y P.terminado
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Imagenes del almacen de
moscabado y P.terminado
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•ad
Imagenes del almacen de
moscabado y P.terminado
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Imagenes del almacen de
moscabado y P.terminado
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Imagenes del almacen de
moscabado y P. terminado
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Imagenes del almacen de
moscabado y P.terminado
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Cambios Físicos y Químicos
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Azúcar Almacenado vistas de goteras
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Cambios Físicos y Químicos
Azúcar Almacenado Contaminado Con
Bagacillo , Ceniza y Polvo.
Cambios Físicos y Químicos
Azúcar oscurecido por reaccíones de Mailland en el
Almacenaje:
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Cambios Físicos y Químicos
Azúcar oscurecido por reaccíones de Mailland en
el Almacenaje:
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Cambios Físicos y Químicos
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Muestreo y Mezclas de Azúcar Para
alimentar la refineria :
Cambios Físicos y Químicos
Mezclas y Soluciones para pruebas de Jarras:
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Cambios Físicos y Químicos
Mezclas y Soluciones para pruebas de Jarras:
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Cambios Físicos y Químicos
Ejecución de Pruebas Jarras:
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Cambios Físicos y Químicos
Ejecucción de Pruebas Jarras:
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Cambios Físicos y Químicos
Mejores resultados de Pruebas de Jarras:
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Estudio y Diagnóstico
Condiciones del Azúcar VHP
Alto Color >3000UI
Alto Contenido de Almidón
>600ppm
Deficiente Filtrabilidad <60%
Altos Sedimientos
>26ppm
Presencia
Ácido Aconítico
Azúcar
VHP
Resultados de análisis del azúcar
recibido y después de reaccionar
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Resultados analíticos promedios del azúcar importado:
Pol Color Turbidez Humedad
99,54̊ Z 768 UI 1032 UI 0,11 %
Resultados analíticos promedios del azúcar oscuro:
Pol Color Turbidez Humedad
97,65̊ Z 10.191 UI 679 UI 0,47 %
Pruebas de Jarras
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Conclusiones
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1. Se verifico inestabilidad e la clarificación en la refineria.
2. Luego de inspección minunciosa se identifica que el problema estaba en el
azúcar.
3. Chequeo en el almacen apuntan el oscurecimiento en el azúcar VHP en
stock.
4. Estudio de las condiciones físicas del almacen indican que ocurrieron
reacciones de Maillard.
5. Ante la gran diferencia de color entre las diferentes zonas físicas se hicieron
propuestas para lograr refinar el lote de aproximadamente 20.000 t de
azúcar.
6. La imposibilidad de separar el azúcar malo impuso la necesidad de mezclar el
lote com problemas a azúcares buenos de otros lotes logrando estabilidad em
la clarificación.
7. A través de pruebas en laboratório se comprueba la necesidad de introducir
nuevos productos químicos para lograr las reacciones de clarificación.
8. Desafortunadamente no fue posible cuantificar la totalidad de las perdidas ni
el aumento de costo de todo el proceso.
Conclusiones
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9.Luego de todas las operaciones unitarias necesarias para refinar el lote de
azúcar com problemas el diagnóstico fue:
9.1. Las contaminaciones debidas a las goteras sobre el azúcar asociada a
los contaminantes introducidos por el bagacillho, polvo y ceniza durante el
almacenaje inadecuado. Generó procesos fermentativos em el interior del lote
em diferentes profundidades. Según mediciones realizadas desplazandose
sobre el lote de azúcar , observaciones visuales luego de los cortes del lote
com payloaders y análises realizadas.
9.2. Los productos generados en la fermentación, el pH y la temperatura
desarollados em los puntos críticos llevarón a la ocurrencia de reacciones de
Maillard y caramelización del azúcar en eses puntos.
Oportunidades de mejora
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Realizar evaluación de las condiciones necesarias a ejecución de los
procesos.
Tomar em cuenta las condiciones físicas y climatológicas del entorno adonde
se procesaran las operaciones.
No subestimar los detalles.
Obtener conocimiento de la materia prima y su conservación.
Gracias por su atención
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“Esteja sobre nós a bondade do nosso Deus,
consolida para nós as obras das nossas mãos.”
Salmos 90:17