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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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