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Proceso de obtención de la caña de azúcar

Enviado por cibercrazy5000



  1. Deshidratación
  2. Deshidratación por Aire Caliente
  3. Mecanismo de la Deshidratación
  4. Deshidratadores de Aire Caliente
  5. Efectos Sobre los alimentos
  6. Resumen del Proceso de Fabricación de Azúcar de Caña Crudo
  7. Algunas Definiciones Generales de la Caña de Azúcar
  8. Almacenamiento a Granel del Azúcar Refinado
  9. Envases

Deshidratación:

Consiste en la eliminación del agua e un alimento en forma de vapor mientras este está siendo calentado. Se define como aquella operación unitaria mediante la cual se elimina la mayor parte del agua de los alimentos, por evaporación, aplicando calor.

El objetivo principal de la deshidratación consiste en prolongar la vida útil de los alimentos por reducción de su actividad de agua.

La deshidratación reduce también su peso y volumen, lo que reduce los gastos de transporte y almacenamiento. En algunos casos sirve también para poner alcance del consumidor una mayor variedad de alimentos de mas cómoda utilización. La deshidratación altera en cierto grado, tanto las características organolépticas, como el valor nutritivo de los alimentos.

Deshidratación por Aire Caliente:

La capacidad del aire para eliminar el agua de un alimento depende de su temperatura y del agua que contiene, que se expresa como (humead absoluta), (HA) en kg; humedad relativa (HR) en porcentaje, que representan la relación existente entre la presión parcial del vapor de agua en el aire y la presión de vapor de saturación a la misma temperatura multiplicado por cien.

Mecanismo de la Deshidratación:

Cuando el aire caliente entra en contacto con un alimento húmedo, su superficie se calienta y el calor transmitido se utiliza como calor latente de evaporación, con lo que el agua que contiene pasa a estado de vapor. El agua escapa de la superficie de los alimentos por los siguientes mecanismos:

  1. Por capilaridad.
  2. Por difusión, provocada por las diferencias en las concentraciones de solutos entre las distintas partes del alimento.
  3. Por difusión del agua, absorbida en diversas capas sobre las superficie de los componentes sólido del alimento.
  4. Por difusión gaseosa provocada por el gradiente de vapor existente en el interior del alimento.

Deshidratadores de Aire Caliente:

Son unas instalaciones cilíndricas o rectangulares en las que el producto descansa sobre una malla. En ellas el alimento es atravesado por un flujo de aire caliente a una velocidad relativamente baja. Estas instalaciones posee una gran capacidad de deshidratación y son baratas de adquisición y de funcionamiento.

Efectos Sobre los alimentos:

Textura:

La principal causa de alteración de la calidad de los alimentos deshidratados por estos sistema reside en las modificaciones que estos provocan en su textura. En los alimentos adecuadamente encaldados las pérdidas de texturas están provocadas por la gelatinización del almidón, la cristalización de la celulosa y por tensiones internas provocadas por variaciones localizadas en el contenido en agua durante la deshidratación.

Bouquet y Aroma:

El calor no solo provoca el paso el agua a vapor durante la deshidratación, sino también la pérdida de algunos componentes volátiles del alimento. La intensidad con la que esta pérdida se produce depende de las temperaturas y de las concentraciones de sólidos en el alimento, así como en la presión de vapor de las sustancias volátiles y su solubilidad en el vapor de agua.

Color:

La deshidratación cambia las características de la superficie de los alimentos y por tanto su color y reflectancia. Los cambios químicos experimentados por los pigmentos derivados, el caroteno y la clorofila, están producidos por el calor y la oxidación que tienen lugar durante la deshidratación. Por lo general, cuanto mas de largo es el proceso de deshidratación y mas elevada la temperatura, mayores son las pérdidas de estos pigmentos.

Valor Nutritivo:

Las pérdidas de valor nutritivo que se producen durante la preparación de frutas y verduras son generalmente mayores que las que ocasiona el propio proceso de deshidratación.

Resumen del Proceso de Fabricación de Azúcar de Caña Crudo:

1.-) Extracción del Jugo:

la extracción del jugo moliendo la caña entre pesados rodillos o mazas constituye la primera etapa del procesamiento de del azúcar crudo. Primero, la caña se prepara para la molienda mediante cuchillas giratorias que cortan los tallos en pedazos pequeños, mediante molinos de martillo que desmenuzan pero no extraen el jugo, o bien, en forma mas general, por una combinación de dos o tres de dichos métodos.

En las prácticas de molienda, mas eficientes, mas del 95% del azúcar contenido en la caña pasa a guarapo; este porcentaje se conoce como la extracción de sacarosa (por dela extracción, o mas sencillamente, la extracción).

2.-) Purificación del Guarapo: Clarificación:

el jugo de color verde oscuro procedente de los trapiches es ácido y turbio. El procesa de clarificación (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, emplea en forma general, cal y calor agentes clarificante. La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento adicional.

3.-) Evaporación:

el jugo clarificado, que tiene mas o menos la misma composición que el jugo crudo extraído, excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene aproximadamente un 85 % de agua. Dos terceras partes de esta agua se evapora en evaporadores de vacío de múltiple efecto, los cuales consisten en un necerión (generalmente cuatro) de celdas de ebullición al vacío.

4.-) Clarificación del Jugo Crudo:

el proceso es similar a la fosfatación del refundido en unas refinerías de azúcar. En este caso, se añaden al jarabe o meladura cal y ácido forfórico, luego se airea junto con la adición de un polímero floculante.

5.-) Cristalización:

la cristalización tiene lugar en tachas al vacío de simple efecto, donde el jarabe se evapora hasta quedar saturado de azúcar. En este momento se añaden semillas a fin de que sirvan de medio para los cristales de azúcar, y se va añadiendo mas jarabe según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continua hasta que se llena el tacho.

La templa (el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie a un mezclador o cristalizador.

7.-) Centrifugación o Purga; Reebullicion de las Mieles:

l amasa cocida proveniente del mezclador o del cristalizador se lleva a maquinas giratorias llamadas centrifugador.

El tambor cilíndrico suspendido de un eje tiene paredes laterales perforadas, forradas en el interior con tela metálica, entre éstas y las paredes hay láminas metálicas que contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada. El tambor gira a velocdades que oscilan entre 1000 1800 rpm. El revestimiento perforado retiene los cristales de azúcar que puede lavar con agua si se desea. El licor madre, la miel, pasa a través del revestimiento debido a la fuerza centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza de la gravedad), y después que el azúcar es purgado se corta, dejando la centrífuga lista para recibir otra carga de masa cosida. Las máquinas modernas son exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas de control automático para todo ciclo. Los azúcares de un grado pueden purgarse utilizando centrífugas continuas.

8.-) Historia de la Maquinaria, el Equipo y los Procesos:

los fabricantes y refinadores de azúcar tienen razón de sentirse orgullosos de su historia como pioneros de la industria química y del procesamiento de alimentos. La mayor parte de los equipos básico se desarrolló específicamente par la producción azucarera y mas tarde se adaptó para usos generales. El azúcar fue la primera industria alimenticia en emplear química, y de adelantó por muchos años a las modernas ideas de control técnico y químico tan corrientes ahora en las grandes fábricas.

9,-) Máquinas y Equipos:

los primeros tipos de molinos de caña empleaban rodillos verticales de madera molida por animales, fuerza hidráulica, o motores de viento. Se le atribuye a Sematon haber sido el primero en disponer tres rodillos horizontales en la forma triangular actual, y algunos prestigiosos autores afirman que fue el quien ideó el primer molino de este tipo, movido por vapor en Jamaica.

10.-) Capacidad del Equipo:

debido al hecho de que son muchos los factores que influyen en la selección del equipo adecuado en el ingenio azucarero, las cifras promedios podrían conducir a conclusiones erróneas. Las condiciones locales, las características y riqueza del contenido de la caña, el tipo de proceso, la calidad deseada de la producción y muchas otras consideraciones, afectan el tamaño y capacidad de maquinas y equipos en las diferentes estaciones de la fábrica.

11.-) Nuevos Procesos para la Operación en Pequeña Escala:

el proceso mas reciente en el separador TILBY, la caña se corta longitudinalmente en dos mitades, cada mitad pasa por su propio separador de manera que la médula es removida del interior de la corteza luego dicha corteza se raspa todavía mas para remover la capa exterior de revestimiento de cera. Las capas de denominan por lo general Compith para la porción de la médula, Comsind para la capa fibrosa y Dermax para la cubierta de cera.

Hogelsug propone un proceso para 20 a 300 t de caña por día. El jugo se clarifica mediante cal y fosfato, la espuma o nata se elimina por flotación y el jugo se evapora en tres etapas (primero, utilizando un evaporador vertical tipo calandra de tubos cortar hasta 35º Brix; luego, mediante un evaporador abierto, utilizando las gases de la combustión a una temperatura de 800 1C hasta 80 ºBrix; y finalmente por medio de un evaporador de partículas delgada hasta de 95 ºBrix, antes de ser enfriado en un cristalizador de aire frío y vertido en moldes. Para obtener azúcar de consumo directo, se conduce el jugo, después de la primera evaporación, al proceso de carbonatación utilizando gas de la combustión a 300 ºC, y se filtra antes de las dos etapas siguientes de evaporación. La masa cocida se puede centrifugar para obtener un producto cristalino.

Algunas Definiciones Generales de la Caña de Azúcar:

Caña: es la materia prima normalmente suministrada a la fábrica y que comprende la caña propiamente dicha, la paja, el agua y otras materias extrañas,

Paja: es la materia seca, insoluble en agua, de la caña

Jugo Absoluto: son todas las materias disueltas en la caña, mas el agua total de la caña.

Bagazo: es el residuo después de la extracción del jugo de la caña por cualquier medio, molino o presa.

Jugo Residual: es la fracción de jugo que no ha podido ser extraída y que queda en el bagazo.

Brix: el Brix de una solución es la concentración (expresada en g de concentrado en 100 g de solución) de una solución de sacarosa pura en agua.

Pol: es la concentración expresada en g de solución en 100 g de solución. De una solución de sacarosa pura en agua.

Almacenamiento a Granel del Azúcar Refinado:

Es regla general, almacenar el azúcar terminado en grandes depósitos o silos. Los depósitos o silos no solo permiten que se empaquen únicamente durante el día, también dan por resultados altos ahorros, ya que el empacado se puede efectuar en respuesta a los seguimientos de las empaques de jugo de empacar el azúcar conforme se produce y almacena el producto empaquetado.

Envases:

Casi todo el azúcar refinado se empaca hoy en día en bolsas de papel o cajas de cartón .las bolsas de papel del tipo de paredes múltiples incluyen bolsas individuales de 100,50 y 25lb; bolsas de 2,5 y 10 lb y bolsas plásticas de 1,2 y 5 lb para los azúcares blandos y en polvo 3 empacados en contenedores de cartón.

Bibliografía:

TELLOWS P. Tecnología del Procesado de los Alimentos, Principios y Prácticas. Editorial Acribia, S.A. España 1994.

CHEN C.P. James. Manual de Caña, Editorial Limusa. 1991

 

Aparicio Wilfredo

Herrera José

Documento cedido por:

JORGE L. CASTILLO T.

Universidad Nacional Experimental

De los Llanos Occidentales

Ezequiel Zamora

UNELLEZ


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