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
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PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE 2015
PRESENTACION
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PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE 2015
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.
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PROCESO DE TRATAMIENTO DE JARABE 2015
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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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