INDUSTRIALIZACION DE JUGO DE CAÑA

EXTRACCION DE JUGO CAÑA

Escrito por industrializacionjugocana 25-05-2009 en General. Comentarios (3)

Extracción 

La extracción del jugo se lleva a cabo en los molinos y consiste en la compresión de la fibra de caña entre cilindros de gran tamaño llamados mazas.

Molinos: Son estructuras compuestas por Vírgenes (bases metálicas que brindan el soporte a los ejes que mueven las mazas). Cada molino posee 3 mazas. Los molinos se colocan de forma tal que la fibra que sale de un molino sea acarreada por un conductor intermedio y entre a un siguiente molino, de esta manera se logra extraer la mayor cantidad de sacarosa que contiene la fibra. Estos arreglos de molinos se conocen como Támden de Molinos. En CoopeVictoria el támden está compuesto por cinco molinos.

 

Masa superior Molino 2

  

Mazas: Son cilindros acanalados construidos de hierro fundido y acero con un peso de aproximadamente 10 toneladas. La compresión de la caña se da por el propio peso de las masas y por la presión que ejerce un pistón sobre la masa superior, la cual varía de 1800 psi en el primer molino hasta 3200 psi en el quinto molino. La apertura entre las masas se regula de modo que la salida sea menor que la entrada. Las aperturas en los diferentes molinos se calculan a partir de diversas variables como lo son: cantidad de caña molida por hora, porcentaje de fibra de caña, cantidad de agua de imbibición, tamaño de molinos, entre otros. Este cálculo es conocido como “Seting de Molinos”. 

En el caso de CoopeVictoria, las masas son de 34 pulgadas de diámetro por 60 pulgadas de largo para los molinos 1, 2 y 3, y 30 por 60 pulgadas para los molinos 4 y 5.

Imbibición: Para mejorar la extracción de sacarosa, se aplica agua de imbibición. Este proceso consiste en agregar agua al bagazo antes de su paso por el molino final. La imbibición aumenta la extracción de sacarosa en aproximadamente un 15 %.

Maceración: Este es un proceso que se aplica paralelo a la imbibición y que tiene la misma finalidad (aumentar la extracción). Consiste en remojar el bagazo con el jugo diluido producto de la imbibición. El jugo extraído por un molino se aplica a la entrada del molino anterior. En un támden de 5 molinos se aplica maceración al segundo, tercero y cuarto molino, e imbibición al quinto molino.

Tratamiento químico: El jugo de caña es tratado químicamente tanto para regular el color final del azúcar, como para favorecer el proceso de clarificación (separación de impurezas). En la molienda se le agrega ácido fosfórico al jugo con el fin de que éste funcione como puente y propicie la reacción entre la materia orgánica y la Acril – Amida, que se agrega en una etapa posterior.

El jugo tratado químicamente recibe el nombre de jugo mixto.

 Filtración 

El jugo extraído en la molienda contiene mucho bagazo en suspensión, conocido generalmente como bagacillo o cush-cush. Para eliminar este bagacillo los jugos se pasan primero por filtros perforados con agujeros de 1 mm de diámetro. La forma más común consiste en filtros horizontales fijos. Al pasar por el filtro el jugo se deposita en un tanque en tanto que el bagacillo que ha sido separado se recoge por medio de un conductor de raspador que lleva el bagacillo de nuevo a los molinos.

El jugo filtrado es bombeado hasta la parte alta de la torre de sulfatación en donde cae por gravedad. 

Conductor de bagazo


8. Sulfatación – Alcalización 

Sulfatación: En el jugo existen dos compuestos que son no azúcares y que reaccionan con otros formando sustancias colorantes. Entre los compuestos más notables se encuentran los Poli fenoles y los Amino compuestos. La presencia de sustancias colorantes en el azúcar es indeseable; existen valores máximos de unidades de color permitidos por el organismo contralor de la actividad azucarera, en Costa Rica, la Liga Agrícola Industrial de la Caña de Azúcar (LAICA). La producción de azúcar con coloraciones fuera de los límites establecidos puede ocasionar grandes pérdidas económicas para la empresa. Para mantener los índices de coloración en valores aceptables se utiliza el proceso de Sulfatación, que consiste en mezclar el jugo con bióxido de azufre. Este proceso consigue inactivar o al menos minimizar la acción de los Poli fenoles y los Amino compuestos. 

 

 

 

Sulfatación - Alcalización


Torre de Sulfatación: Su función es mezclar el jugo mixto proveniente de los molinos con el bióxido de azufre (S2O). En la torre el jugo cae por gravedad en tanto que vapores de azufre recorren la torre en sentido inverso. El flujo de azufre se controla por medio de la medición de la acidez (PH) de la mezcla resultante.

Alcalización: Posterior al proceso de sulfatación se agrega lechada de cal al jugo. Este proceso recibe el nombre de Alcalización. Se realiza para que el Calcio reaccione con los Fosfatos libres y forme Fosfatos Tricálcicos. Estos contribuyen en la reacción de la Acril- Amida con la materia orgánica en el proceso de Clarificado.


Calentamiento 

Esta operación tiene por objeto calentar el jugo desde la temperatura a la que sale del tanque de Alcalización hasta la temperatura de ebullición normal a la presión atmosférica del lugar. El calentamiento tiene por función fundamental acelerar la velocidad de la reacción de los Fosfatos Tricálcicos.

Calentadores: Consisten en intercambiadores de calor horizontales de dos pasos. El intercambio de calor de se da a partir de vapor de escape proveniente de las turbinas con una presión de aproximadamente 20 psi.

 

Calentadores

 Clarificación 

El propósito del proceso de clarificación es separar las impurezas presentes en el jugo. El jugo contiene una considerable cantidad de materia fina y coloidal en suspensión que debe eliminarse para conseguir azúcares de alta pureza al final del proceso. En la clarificación también se extraen algunos constituyentes solubles.

Floculantes (Acril - Amida): Los floculantes se comenzaron a utilizar en el año 1962. Por medio de los fosfatos tricálcicos (puente) reaccionan con la materia orgánica (impurezas) produciendo moléculas de gran tamaño que decantan por diferencia de densidad.

Clarificadores: Son tanques o depósitos de gran tamaño por los que el jugo circula a una velocidad lo suficientemente lenta para que el precipitado producido por la reacción del floculante y la materia orgánica se asiente en la parte inferior y pueda ser extraído. 

El jugo clarificado es enviado a los evaporadores por medio de un sistema de bobeo.

Clarificador de Meladura

 Filtración de Cachaza 

La mezcla de floculante y materia orgánica depositado en la parte inferior de los clarificadores es transportada al Filtro de Cachaza. Este consiste en un cilindro rotatorio provisto de una superficie porosa en la que la cachaza se adhiere a la ves que se le rocía agua caliente. La adhesión se da por medio de la presión de vacío dentro del cilindro. 

La sustancia producto del lavado de la cachaza se trasporta por una serie de conductos en la parte interna del cilindro. Posteriormente esta mezcla (jugo y agua) es enviada al tanque de deposito de la romana de jugo. 

La cachaza por su parte es utilizada para la elaboración de abono orgánico.

 

Filtro de Cachaza

 Evaporación

El jugo clarificado contiene del 15 al 20% de sólidos, según la concentración del jugo original de la caña y el procedimiento de maceración empleado. Para conseguir la formación de cristales de azúcar el jugo debe ser concentrado hasta el estado de mieles. Para alcanzar tal condición es necesario eliminar la totalidad del agua presente. 

En la Evaporación, por medio de intercambio de calor con vapor de baja presión (20 psi), el jugo se concentra en un jarabe de uso llamado Meladura (no saturado). El proceso se da en varias etapas. Es común el uso de 5 cuerpos de evaporación dispuestos en serie en los cuales el jugo fluye por diferencia de presión en los cuerpos.

Evaporadores: La Evaporación de varias etapas o múltiple efecto fue inventada por Rillieux , en Luisiana, en el año 1844. A partir de tal fecha se ha dado un desarrollo de tales “máquinas” hasta llegar a los diseños modernos que consiste en evaporadores de tubos dispuestos verticalmente. 

 

Evaporador

El evaporador consiste en un intercambiador de calor de gran tamaño dotado de espejos en su nivel medio e inferior y de tubos verticales que conforman el área de calefacción en que el jugo en la parte interna de los tubos recibe el calor proporcionado por vapor de baja presión que fluye externamente. Como se mencionó anteriormente, el flujo del jugo por los diferentes cuerpos se da por diferencia de presión. En los procesos de quíntuplo efecto como el caso de CoopeVictoria el quinto cuerpo de evaporación trabaja con presión de vacío de aproximadamente 23 pulgadas de mercurio (11 psi). 

Cristalización 

Se conoce también como cocción de azúcar. La cristalización consiste básicamente en la formación de los cristales de azúcar a partir de diferentes mieles.

El proceso se efectúa en evaporadores al vacío de efecto sencillo comúnmente llamados tachos. Primeramente se concentra la Meladura hasta que esta alcanza el punto de saturación. En tal condición se introducen cristales de siembra que sirven de núcleos a los cristales de azúcar. A medida que se evapora el agua se agrega Meladura con el fin de aumentar el tamaño de los cristales. 

Los cristales de siembra son cristales de 0,010 mm de diámetro que se obtienen a partir de la mezcla de azúcar refinado (4,8 kg) y alcohol Izo propílico (1,5 galones) en un cilindro rotativo por un tiempo de 24 horas. 

La mezcla de cristales de siembra y meladura se concentra hasta formar una masa densa llamada “Masa Cocida”. En este punto el proceso finaliza y el contenido del tacho (llamado Templa) se descarga a través de una válvula colocada en la parte inferior.

Cristalizador


Para la elaboración de azúcar blanco se utiliza el proceso de Tres Templas y Doble Magma, que tiene como propósito principal minimizar las pérdidas de azúcar en la miel final. Como parámetro aceptable se considera que la pureza de la miel final no debe ser mayor de 35% de sacarosa en su contenido.

Tachos: Son evaporadores al vacío de efecto sencillo diseñados para la manipulación de materiales viscosos. Al igual que los evaporadores se componen de un cuerpo provisto internamente de tubos verticales soportados por espejos en sus extremos. 

El tacho es un cristalizador evaporativo en el que el grado de sobresaturación se controla y se mantiene por medio de la evaporación del disolvente, en tanto que el material disuelto cristaliza.

Centrifugación

Las masas cocidas resultantes de la cristalización se depositan en tanques o vasos de retención para pasar seguidamente al área de centrífugas en donde se consigue la separación de las masas en cristales y miel. 

Centrífugas: Son máquinas dotadas de una canasta cilíndrica giratoria forrada internamente por una delgada tela de cobre o acero inoxidable perforada con infinidad de agujeros de pequeño diámetro que permiten el paso de la miel a la ves que retienen los cristales de azúcar. La separación se da a partir de la fuerza centrífuga que se genera en la máquina por el giro de la canasta a gran velocidad.

La Masa Cocida se introduce a la máquina por medio de un canal de poca longitud desde el vaso de retención. El canal se cierra por medio de una compuerta apropiada. En el momento de la carga la máquina gira a baja velocidad. La masa forma entonces una capa vertical contra la pared de la canasta. Cuando esta capa adquiere el espesor deseado se suspende la entrada de la masa cocida. 

 

Centrífuga

Seguidamente la máquina es acelerada hasta alcanzar la velocidad de operación. Cuando el ciclo finaliza se descarga el azúcar a un conductor que transporta esta hasta la parte alta de la fábrica en donde se ubican las máquinas secadoras.

Secado 

El contenido de humedad del azúcar al finalizar la separación centrífuga no mantiene un nivel apropiado para su manipulación y almacenamiento. La función de secado busca entonces reducir el contenido de humedad del azúcar hasta un valor lo bastante bajo para impedir el desarrollo de microorganismos que puedan ocasionar el deterioro del producto o en el peor de los casos, su pérdida.

Secadora de azúcar



Secadoras: Se emplean varios tipos. El diseño más común consiste en un cilindro giratorio por el que se hace pasar el azúcar a la ves que fluye una corriente de aire caliente en sentido contrario. El movimiento permite la adecuada exposición de los cristales al calor y por ende, la disminución de la humedad. 

Empaque 

La parte final del proceso es el empaque. El azúcar es empacada por máquinas automáticas y semiautomáticas en varios tamaños dependiendo de las necesidades del consumidor. Paquetes de un kilogramo que a su ves se empacan en sacos de 30 o 50 kilogramos, azúcar a granel en sacos de 50 kilogramos y azúcar a granel en sacos especiales de 500 kilogramos llamados “Big Bags”.

 

Empacadora


Parte del azúcar no es empacada sino que es trasportada a granel contenedores hasta el puerto Morales para su posterior exportación en grandes navíos.

 

FUENTE:http://www.coopevictoria.com/victoria/producto2.htm

HISTORIA DE JUGO DE CAÑA

Escrito por industrializacionjugocana 25-05-2009 en General. Comentarios (9)

 Jugo de Caña

La caña de azúcar es uno de los cultivos más viejos en el mundo, se cree que empezó hace unos 3.000 años como un tipo de césped en la isla de Nueva Guinea y de allí se extendió a Borneo, Sumatra e India. El proceso del azúcar se escuchó primero en la India tan temprano como en el 3.000 A.C. Cristobal Colón introdujo la caña en América en su segundo viaje (1493) a la Isla de La Española, cañas que no prosperaron. Tan sólo en 1501 fueron introducidas plantas que sí crecieron. El éxito de las plantaciones de azúcar en el Santo Domingo llevó a su cultivo a lo largo del Caribe y América del Sur.
FUENTE:http://elenahernandez.blogspot.com/2006/08/jugo-de-caa.html
 
                                          http://industrializacionjugocana.blogspot.es/img/o.jpg
fuente:weblogs.madrimasd.org