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Produção de Açúcar Oscar F T Paulino Curso de Pós-Graduação Gestão do Setor Sucroalcooleiro CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

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Produção de Açúcar

Oscar F T Paulino

Curso de Pós-Graduação

Gestão do Setor Sucroalcooleiro

CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

CONCEITOS GERAISCONCEITOS GERAIS

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

TRATAMENTO DO CALDOTRATAMENTO DO CALDO

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

SAÍDA DE GASES

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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Assim, tem-se :

� Redução do pH

� Diminuição da viscosidade

� Precipitação

� Inibição de formadores de cor

Sulfitação

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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

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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

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

20

CORPO : É formado por

um cilindro de chapa em

aço carbono que forma a

parte externa do

aquecedor.

Aquecimento

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

ESPELHO : É uma

circunferência de

chapa com furos

onde são fixados os

tubos de cobre.

Tubos de cobre / inox

Aquecimento

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Aquecimento

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Decantador SRI

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Decantador Convencional

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Quantidade de polímero :

� Baixa : fraca precipitação

� Recomendada : melhor eficiência precipitação

� Excesso : Repulsão e não floculação

Decantação

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

POLÍMERO - DOSAGEM CORRETA

Polímero Sólidos em Suspensão Floculação

+

Decantação

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

POLÍMERO - DOSAGEM INCORRETA

Sólidos em Suspensão

+

Excesso de polímero provoca o fenômeno da repulsão

Decantação

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

CARACTERÍSTICAS DO POLÍMERO :

a - Grau de hidrólise

b - Carga elétrica

c - Peso molecular

d - Testes em laboratório para seleção

Decantação

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Função

Garantir a remoção da maior parte dos insolúveis presentes no caldo.

Peneiramento

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Peneiras

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Turbo filtro

Peneiramento

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Filtro rotativo à vácuo

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Filtro Vaccum Press

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Filtro Vaccum Press

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

CONCENTRAÇÃO DO CALDOCONCENTRAÇÃO DO CALDO

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Fluxograma de Processo – Concentração do caldo

Caldo Clarificado

Pré-Evaporação

Evaporação

Xarope

Flotação

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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.

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Vapor de

Escape

• Robert (Convencional)

• Falling film.

Pré-evaporação

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Pré-evaporação

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Evaporação

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Pureza :

Quando há uma queda na pureza, é uma indicação

de inversão de sacarose, causando perdas

indesejáveis.

Evaporação

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

COZIMENTO, CENTRIFUGAÇÃO E

SECAGEM DO AÇÚCAR

COZIMENTO, CENTRIFUGAÇÃO E

SECAGEM DO AÇÚCAR

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Fluxograma de Processo – Fábrica de açúcar

Xarope

Cozimento

Cristalização

Açúcar

Centrifugação

Secagem

Ensaque Armazenamento

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Vista dos Equipamentos

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Zonas de Cristalização

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Centrífugas Contínuas

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Centrífugas Descontínuas

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Secador Rotativo Convencional

Ar ambiente

P/ câmara de lavagem

Açúcar frio

Açúcar quente

Vapor

Condensado

Ar ambiente

Ar quente

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Armazenamento em big bag

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

Armazenamento à granel

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ProduçãoProdução de de AçúcarAçúcar

ESPECIFICAÇÃO DO AÇÚCAR

ESPECIFICAÇÃO DO AÇÚCAR

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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