Formación de cristales con Snowline Fondant (página 2)

Figura 2: Sistema de Cristal 600.

! SEMILLAMIENTO FONDANT.

Para realizar este sistema de semillamiento se contaron con los siguientes materiales:

• 1 Cilindro cónico de 8" de diámetro x 14" de longitud, en acero inoxidable AISI 304.

• 1 Motor eléctrico de 1 HP, 3500 RPM.

• 1 Chumacera para eje de 5/8" de diámetro con rodaje # 6005.

• 1 Eje de accionamiento de agitación.

• 1.2 ó 0.25 Kilos de Snowline Fondant S-11.

• 3.60 ó 0.75 Litros de Alcohol Rectificado Fino.

• 1 Balde de plástico de 20 Litros.

Figura 3: Preparación Cristal Fondant

METODOS

Todos los Sistemas de Semillamiento Completo probados, tuvieron como base el mismo sistema de cocimiento (Anexo 01), es decir: Sistema de tres Templas (A, B y C) y Doble Magma (B y C). Siendo el Azúcar para producción, proveniente de las templas de alto grado (Masa Cocida A) y alimentado en su totalidad con jarabe.

La técnica de cristalización es para todos uno de los factores determinantes en la eficiencia fabril, en la producción de azúcar, en la calidad y belleza de ésta. Es además, la cristalización, la técnica operacional de mayor cuidado y precisión en el proceso azucarero y donde se dice que sin conocerla el azucarero deja de serlo.

? SEMILLAMIENTO AZÚCAR REFINO MOLIDO.

El diseño del molino de bolas, debe darnos un tamaño final de cristal de 0.01 mm. Para esto se agrega 4 Kilogramos de Azúcar blanca refinada con 12 Litros de alcohol rectificado (96º GL). Esta mezcla se hace moler por 24 horas. Luego se extrae la jalea ya formada y lista para ser adicionado a los tachos para realizar las granulaciones.

? SEMILLAMIENTO CRISTAL 600.

a) Se confecciona una solución de azúcar a 76 °Bx y 80 °C con azúcar refino o crudo lavado; se añade a esta solución saturada el doble del volumen de alcohol etílico, con más de 95 °GL; se bate ésta y se añade este licor al alcohol poco a poco; se trata que en la nueva solución no ocurran cambios bruscos ni de temperatura ni de volumen. Poco a poco, toda la solución azucarada es absorbida en el lecho alcohólico y en breves instantes, la solución se torna lechosa y millones de microcristales sobrenadan la solución. Se continúa agitando hasta que se termine de agotar el licor residual que en pocos segundos se cristaliza.

b) Este sencillo proceso, que se describe en breves párrafos, esta debidamente avalado por una operación de cristalización por cambio de solvente. Figura 4.

Figura 4: Cristalización por cambio de solvente.

La solución a 99.50 de pureza esta sobresaturada a 80 °Bx y a temperatura de 80 ºC.

El alcohol, en su avidez por el agua, es capaz de absorber parte de la cantidad de agua que compone la solución azucarada, lo que provoca una sobresaturación casi instantánea.

El punto de saturación pasa de la zona no saturada, pero muy cercana a la zona de saturación, a la zona lábil, y el azúcar comienza a pasar al estado sólido en su máxima eficiencia morfológica, el cristal perfecto de azúcar, y con su mínimo tamaño, el que surge durante una cristalización espontánea. Cuando el punto logre 80 ºC, su concentración verdadera es de 80% de sólidos y estaría sobresaturada.

Es posible determinar, en la figura 5, que el comportamiento real de la preparación del Cristal 600, coincide con las gráficas exactas de puntos de saturación. El punto señalado de preparación del Cristal 600 es el ideal y ocurre a 80 °C y 80 °Bx, aproximadamente.

Figura 5: Sólidos totales en soluciones saturadas de azúcar a diversas purezas y temperaturas (Spencer – Meade).

Si se analiza el comportamiento del sistema en las curvas de sobresaturación, se obtiene el resultado que se expone en la figura 6. En esta se detallan las diferentes zonas de saturación de una solución de sacarosa pura.

Figura 6: Curva de formación del Cristal 600

En el punto A se detalla el punto inicial de la preparación del Cristal 600 y en el punto B se mezcla la solución con alcohol; el punto de sobresaturación se traslada en el rango 1,0 a 1,25; o sea, la zona lábil, donde se forman los cristales perfectos. Como el licor madre es ahora, alcohol, todos los cristales se formarán al mismo tiempo, no crecen y se mantienen sin peligro de crecimiento posterior ni redisolución en alcohol. Como la proporción de cristales es solo función de la cantidad de azúcar disuelta, ya que se define que el tamaño del cristal siempre es el mismo, es posible definir para cualquier cantidad de masa cocida de tercera que se vaya a fabricar, las libras de azúcar refino que hay que disolver, con lo que se consigue cantidades precisas y seguras de Cristal 600.

El azucarero tendría la función de aumentar el tamaño del cristal inicial introducido en el semillamiento.

Su trabajo es continuar la templa a un grado brix constante, en forma definitiva el trabajo del azucarero es mas bien técnico y preciso y menos artístico.

Cuando el núcleo no es un cristal homogéneo, primero se debe hacer el cristal dentro del tacho y luego uniformizar para continuar la templa.

Solo con un cristal perfecto las posibilidades de obtener una norma repetitiva son las máximas y más aún cuando el licor madre, el alcohol, está libre de viscosidad e impurezas que interfieren en la cristalización y desfiguran el hábito de crecimiento del cristal de azúcar.

Procedimiento de preparación del CRISTAL 600:

1. Pesar 3.0 Kilogramos de azúcar blanca refinada (solo cuando se va a realizar cristal "B", es decir para granulación de B para 2 cortes).

Pesar 4.0 Kilogramos de azúcar blanca refinada (solo cuando se va a realizar cristal "C").

2. En el tanque superior, preparar :

0 El azúcar blanca refinada (según el tipo de granulación); 1200 mililitros de agua condensada cuando es de 3.0 Kilogramos de azúcar y 1500 mililitros de agua condensada cuando es de 4.0 Kilogramos de azúcar.

3. Disolver el azúcar refino con agitación constante y calentar hasta una temperatura de 95°C, haciendo uso del vapor.

4. Suspender el calentamiento con vapor, manteniendo con agitación hasta que la temperatura descienda a 85°C aproximadamente. Mantener esta temperatura regulando el ingreso del vapor.

5. Depositar en el tanque inferior:

0 11 litros de alcohol (Para 3.0 Kilogramos de azúcar)

0 12 litros de alcohol (Para 4.0 Kilogramos de azúcar) En ambos casos empezar la agitación.

6. Pasar la solución azucarada del tanque superior al tanque inferior lentamente y con agitación constante (deberá ser lo más delgado posible, un hilo de solución).

7. Mantener la agitación durante 30 minutos. Observar una turbidez blanca.

8. La suspensión será utilizada para la granulación de cristal "B" y "C" según corresponda.

Figura 7: Preparación del Cristal 600

? SEMILLAMIENTO FONDANT.

La preparación se hace para iniciar templas C, A y B; las dosificaciones son las siguientes:

Tabla 2: Semillamiento con cristal Fondant.

RESULTADOS

Los resultados obtenidos durante este primer semestre del 2006, indican una notable mejora con el Semillamiento Fondant, comparado con los mismos períodos de los años anteriores, en que se estuvo evaluando los otros sistemas de semillamiento.

./ Las pérdidas de azúcar en melaza fueron menores en cuanto al valor en sí y en cuanto a la variabilidad de la misma con el tiempo.

TABLA 3: EVOLUCION DE LAS PÉRDIDAS EN MELAZA (%Caña)

Gráfica 1: Comparativo de pérdidas en melaza (%Caña)

La pureza en melaza se pudo estabilizar y disminuir, constituyendo un nuevo estándar a mejorar.

TABLA 4: EVOLUCION DE LA PUREZA EN MELAZA (%)

Gráfica 2: Pureza de la melaza (%)

Gráfica 3: Comparativo de la pureza en la melaza (%)

El rendimiento de Cristal de la masa cocida "C" se incrementó y se mantiene controlado sin mayores variaciones.

TABLA 5: EVOLUCION DEL RTO. DE CRISTAL EN LA MASA "C" (%)

Gráfica 4: Rendimiento de cristal en masa "C" (%)

AGROINDUSTRIAS SAN JACINTO S.A.A. AREA: ELABORACION

COMPARACIONES DE LOS SISTEMAS DE SEMILLAMIENTO

SEMILLAMIENTO REFINO MOLIDO VS CRISTAL 600

AGROINDUSTRIAS SAN JACINTO S.A.A. AREA: ELABORACION

COMPARACIONES DE LOS SISTEMAS DE SEMILLAMIENTO

SEMILLAMIENTO REFINO MOLIDO VS FONDANT S-11

AGROINDUSTRIAS SAN JACINTO S.A.A. AREA: ELABORACION

COMPARACIONES DE LOS SISTEMAS DE SEMILLAMIENTO

SEMILLAMIENTO CRISTAL 600 VS FONDANT S-11

CONCLUSIONES

La formación de cristales para el semillamiento con Azúcar Refino Molido fue muy irregular debido al desgaste progresivo de las bolas, lo cual influyó mucho en el tamaño final del cristal.

El método del Cristal 600 resultó ser una mejor técnica que la anterior, en cuanto a disminución de pérdidas de sacarosa. Pero la misma requería de mucha técnica del Operario para la preparación y por ello presentó variaciones, pero menores a la anterior, por cuanto también la pureza en la melaza fue fluctuante.

Las Pérdidas en melaza (%caña), fueron menores con el Cristal Fondant comparado a las otras técnicas y permitió tener un control sobre las mismas y hacer mejoras posteriores para que sigan diminuyendo.

El semillamiento con cristal Snowline Fondant S-11, resolvió los problemas en cuanto a preparación y tamaño final del grano, teniendo una fiabilidad al 100% de estas 2 variables y por tanto las pérdidas en melaza fueron menores y la miel final redujo su pureza en 2.5 puntos porcentuales con una estabilidad en la misma que permite tener una desviación estándar de 0.606% y con varianza de 0.367, las más bajas comparado con las otras técnicas.

Con la utilización del Cristal Fondant, también se tuvo una estabilidad en cuanto al rendimiento cristalino en la templas "C", las que mantienen un incremento constante.

RECOMENDACIONES.

o El Azúcar Refino Molido es recomendable solamente si se asegura el tamaño final del cristal y la variación mas baja del mismo.

o Se recomienda el azúcar refino molido para reemplazar al semillamiento por choque.

o El Semillamiento con Cristal Fondant, es recomendable para tener un estándar del proceso, con baja variabilidad en el mismo y buscar mejoras a partir de estas, ya que las perturbaciones en cuanto al semillamiento se habrán disminuido.

ANEXO 01

SISTEMA DE COCIMIENTO

Autor:

Ing° Percy Garay M.

Ing° César Salazar T.