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REACCIONES DE MAILLARD EN AZUCAR

VHP. UN RETO PARA REFINERIA. CASO

REAL CENTRAL PORTUGUESA - VE

.

Autores:

Ing. Silvanisa Rodrigues- Consultora

Ing. Ana Guerrero- Ing. Químico

Pernambuco - Brasil,

MAYO 2015

RIF. J-07505170-0

19 Seminário Regional STAB NE 2015

Índice

Oportunidades de mejoras y conclusión

Resultados Obtenidos

Cambios Físicos y Químicos

Evaluacion de las prioridades

Definiciones

Definiciones: Reacciones

de Maillard.

Reacciones de Maillard son un conjunto complejo de reacciones químicas no enzimáticas que ocurren con la presencia de azúcares y proteínas u aminoácidos

Las reacciones son conocidas como glucosilación de

proteínas. Ocurren en tres fases: 1ª. El azúcar se une al

aminoácido, no genera color ; 2ª. Fase intermedia de

deshidratación de los azúcares, fragmentación de

compuestos, formación de colores amarillos y olores. É

llamada transposición de Amadori; 3ª. Conocida como

degradación de Strecker cuando se forman los

polímeros oscuros, conocidos como melanoidinas. Esos

compuestos poseen olor fuerte.

Reacciones de Maillard

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Definiciones.

Caramelización: És el oscurecimiento del azúcar por

reacciones químicas no enzimáticas pero con

características diferentes as de Maillard.

Solo ocurre en altas temperaturas.

Puede ocurrir en pH ácido u alcalino.

Ocurre solo con la presencia de azúcar.

No hay necesidad de outro sustrato.

El tipo del azúcar y la intensidad del pH interfieren en el color y en el

compuesto que se forma.

Comparación entre R. Maillard y

Caramelización

R. Maillard

Es reacción de pardeamiento.

Se produce en el proceso u

almacenaje.

Produce compuestos

responsables por color y olor.

Puede ocurrir mismo en

temperatura ambiente.

Solo ocurre en presencia de

carbohidratos y aminoácidos.

La intensidad del color

aumenta a pH alcalino.

Caramelización

Es reacción de pardeamiento.

Se produce en el proceso u

almacenaje.

Produce compuestos

responsables por color y olor.

Requiere muy alta temperatura

para ocurrir.

Solo necesita carbohidratos

como substrato.

La intensidad del color

aumenta con el pH ácido.

Factores que influyen en la Reacción

de Maillard.

Tipo de hidrato de carbono.

Tipo de aminiácido u proteína.

Concentración de susbstratos.

Tiempo y temperatura involucrados en proceso.

Valor del pH.

Actividad de agua – AW.

Presencia de inhibidores – sulfitos.

Central Azucarero Portuguesa C.A.

PRIORIDADES

Aumento del consumo de azúcar

refino

Expectativas atender

la necesidad del País

Oportunidad del Precio

en el

Mercado mundial

Indisponibilidad de

tiempo para

cambios en

la fabrica

Puntos críticos

Problemas :

El almacen de moscabado no

tiene capacidad para recibir

todo el azúcar VHP necesario

para garantizar el refino.

El almacen de producto

terminado no posee estructura

fisica para recibir azúcar VHP,

(paredes de concreto,

instalaciones eléctricas

adecuadas.)

El manuseo del azúcar con

payloaders generó daños a las

columnas y techo.

Solución inmediata y

consecuencias

Utilizar el área del producto

terminado.

Para lograr almacenar todo el

azúcar fueron hechos cerros

altos los cuales al final se

desplazaron tumbando

paredes.

La movimentación de

payloaders para arrumar el

azúcar deformó las columnas

arrastrando las cerchas y

creando goteras.


Imagenes del almacen de

moscabado y P.terminado





•ad


moscabado y P. terminado




Azúcar Almacenado vistas de goteras



Azúcar Almacenado Contaminado Con

Bagacillo , Ceniza y Polvo.


Azúcar oscurecido por reaccíones de Mailland en el

Almacenaje:



Azúcar oscurecido por reaccíones de Mailland en

el Almacenaje:




Muestreo y Mezclas de Azúcar Para

alimentar la refineria :


Mezclas y Soluciones para pruebas de Jarras:



Ejecución de Pruebas Jarras:



Ejecucción de Pruebas Jarras:



Mejores resultados de Pruebas de Jarras:


Estudio y Diagnóstico

Condiciones del Azúcar VHP

Alto Color >3000UI

Alto Contenido de Almidón

>600ppm

Deficiente Filtrabilidad <60%

Altos Sedimientos

>26ppm

Presencia

Ácido Aconítico

Azúcar

VHP

Resultados de análisis del azúcar

recibido y después de reaccionar


Resultados analíticos promedios del azúcar importado:

Pol Color Turbidez Humedad

99,54̊ Z 768 UI 1032 UI 0,11 %

Resultados analíticos promedios del azúcar oscuro:

Pol Color Turbidez Humedad

97,65̊ Z 10.191 UI 679 UI 0,47 %

Pruebas de Jarras


Conclusiones


1. Se verifico inestabilidad e la clarificación en la refineria.

2. Luego de inspección minunciosa se identifica que el problema estaba en el

azúcar.

3. Chequeo en el almacen apuntan el oscurecimiento en el azúcar VHP en

stock.

4. Estudio de las condiciones físicas del almacen indican que ocurrieron

reacciones de Maillard.

5. Ante la gran diferencia de color entre las diferentes zonas físicas se hicieron

propuestas para lograr refinar el lote de aproximadamente 20.000 t de

azúcar.

6. La imposibilidad de separar el azúcar malo impuso la necesidad de mezclar el

lote com problemas a azúcares buenos de otros lotes logrando estabilidad em

la clarificación.

7. A través de pruebas en laboratório se comprueba la necesidad de introducir

nuevos productos químicos para lograr las reacciones de clarificación.

8. Desafortunadamente no fue posible cuantificar la totalidad de las perdidas ni

el aumento de costo de todo el proceso.

Conclusiones


9.Luego de todas las operaciones unitarias necesarias para refinar el lote de

azúcar com problemas el diagnóstico fue:

9.1. Las contaminaciones debidas a las goteras sobre el azúcar asociada a

los contaminantes introducidos por el bagacillho, polvo y ceniza durante el

almacenaje inadecuado. Generó procesos fermentativos em el interior del lote

em diferentes profundidades. Según mediciones realizadas desplazandose

sobre el lote de azúcar , observaciones visuales luego de los cortes del lote

com payloaders y análises realizadas.

9.2. Los productos generados en la fermentación, el pH y la temperatura

desarollados em los puntos críticos llevarón a la ocurrencia de reacciones de

Maillard y caramelización del azúcar en eses puntos.

Oportunidades de mejora


Realizar evaluación de las condiciones necesarias a ejecución de los

procesos.

Tomar em cuenta las condiciones físicas y climatológicas del entorno adonde

se procesaran las operaciones.

No subestimar los detalles.

Obtener conocimiento de la materia prima y su conservación.

Gracias por su atención


“Esteja sobre nós a bondade do nosso Deus,

consolida para nós as obras das nossas mãos.”

Salmos 90:17

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