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01/06/2013

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍAE.A.P DE AGROINDUSTRIA

TECNOLOGÍA DE AZÚCAR

TEMA 06: ELABORACIÓN DE AZÚCAR DE CAÑA.

Dra. Luz Maria Paucar Menacho

El azúcar de caña es el azúcar producido a partir de la caña de azúcar(Saccharum officinarum). El proceso de fabricación de azúcar refinado dealta pureza de la caña de azúcar utiliza procesos físico‐químicos naturalespara quitar las impurezas.


ESTACION DE EVAPORACION

DESTILERIA DE ALCOHOL

CALDERA

DESAIREADOR

TURBO GENERADOR

TOLVA DE AZUCAR

VENTILADORES

TURBO BOMBA

CLARIFICADOR

FILTRO

ESTACION DE COCIMIENTOS

CALENTADOR 1

COLADOR DSM

DESCARGUE DE CAÑA DE AZUCAR

MOLINOS

ESQUEMA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE AZÚCAR

Caña Azúcar

DESCARGUE PREPARACION

AGUA SUCIA

SEGUNDO CALENTAMIENTO

T° : 100 - 110 ° CENCALADO DE JUGO

FILTRACION

CACHAZA

JUGO CLARIFICADO

JARABE

JUGO FILTRADO

JUGO MEZCLADO

BAGAZO ACALDERA(H%: 48,4 ‐ 48,6)

AGUA DE LAVADOA ALTA PRESION

PESADO

CAÑA

EMPAQUE ALMACENAMIENTO COMERCIALIZACION

MIEL FINAL (MELAZA)PARA OBTENER ALCOHOL

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE ELABORACION DE AZUCAR

EXTRACCION

AGUA DE IMBIBICION(CONDENSADO VEGETAL)

PRIMERCALENTAMIENTO

T° : 60 - 70 ° C

LECHADA DE CAL

JUGOENCALADO

CLARIFICACION

LODOS

EVAPORACION

BAGACILLO

CONDENSADO DE VAPOR VEGETAL

CRISTALIZACIONY CENTRIFUGACION

VAPOR VEGETAL A TACHOS, CALENTADORES Y AL CONDENSADOR DEL ULTIMO EFECTO

CONDENSADO DEVAPOR VEGETAL

AZUCAR

CAÑAPREPARADA

VAPOR VEGETAL A CONDENSADORES DE TACHOS

5 min. 15 min. 20 min. 8 min.

3 min. 3 min. 120 min.

5 min.

35 min. 280 min. 120 min. 30 min.


Descripción de elaboración de la azúcarCosecha y transporte.El ciclo de cultivo de la caña es de 12 a 13 meses edad en la cual escosechada a través de corte manual en un 80% y mecanizada en un 20%,Por lo general, cada ingenio tiene un departamento encargado decoordinar esta labor. En la región existen varios sistemas para la cosecha dela caña de azúcar. Las ventajas y desventajas de cada uno de ellos sepresentan a continuación.Corte manualEl corte manual es una labor dispendiosa que aún se realiza debido a la altadisponibilidad de mano de obra.Como ventajas mencionar: (1) El correcto beneficio de la plantación, ya quepermite cortar los tallos a ras del suelo, el descogolle entre hojas verdes ymaduras y la colocación ordenada de los tallos en el suelo para el alcemecánico. (2) Facilita la selección inicial del material molinable,desechando los tallos secos y podridos, y los chulquines y las malezas.


No obstante, la quema y el corte manual están siendo cuestionados comoresultado de la apertura de nuevos mercados y del impacto de estasprácticas sobre el medio ambiente; por lo tanto, se están evaluando nuevasalternativas para la cosecha.

Entre las principales ventajas del machete australiano se puedenmencionar:1. Presenta un menor riesgo de accidentes, ya que el área de exposición es

menor que la del machete común de forma recta.2. La forma del machete australiano permite un corte a ras del suelo y un

mejor descepado, así como también exige una menor inclinación delcuerpo del cortero. Por otra parte, su peso permite el corte de variostallos a un mismo tiempo.

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Corte manual de caña de azucar


Corte mecanizadoEn los últimos años se han realizado algunos ensayos sobre el cortemecanizado; para el efecto se han utilizado máquinas combinadas quecortan, trozan, limpian y alzan la caña directamente al equipo detransporte. También se han ensayado cosechadoras de uno o dos surcos,que cortan la planta, descogollan y separan las hojas, dejando los tallosarrumados en forma perpendicular al surco para el alce en formamecánica.Algunas conclusiones con el uso de estos equipos son las siguientes:1. Para el buen funcionamiento de las cosechadoras mecánicas se

requieren variedades de crecimiento erecto y de fácil deshoje, elaporque del cultivo se debe hacer entre 15 y 20 cm de profundidad enel suelo y los surcos deben tener una longitud de 300 m.

2. El contenido de materia extraña es alto (entre 9% y 20%), encomparación con el corte manual (entre 3% y 7%).


Sin embargo, con la cosecha mecanizada aún existen algunos problemaspara los cuales es necesario buscar soluciones. Entre ellos los principalesson:1. Alta presencia de residuos después del corte, que alcanzan entre 40 y

80 t/ha.2. El manejo de los residuos afecta el vigor de las cepas, las cuales

pueden perder entre 10% y 20% de su capacidad para desarrollarse.


TransporteLa caña es transportada en carretones, los mismos que son haladosmecánicamente hasta la fabrica, para el almacenamiento.

Fig. Cosecha y Transporte de la caña


Pesaje y almacenamiento.Antes de que la caña entre al patio de almacenamiento, para efectos de control ycontabilidad, esta es pesada en una de las dos basculas electrónicas, luego de ser pesadopasa directamente a la mesa de alimentación de caña, con la ayuda de Winches móviles yotra parte es acumulada en los patios, esta caña es movida por pyloaders.


Preparación de la caña.La caña antes de caer a los conductores, es lavada con agua caliente a 60°C, con elpropósito de precipitar materias extrañas, luego la caña pasa por dispositivos niveladores,continua la preparación pasándola por dos juegos de cuchillas picadores(machetes) y porun juego de cuchillas basculante.

Fig. Conductores de Caña

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Lavado de la cañaLa caña preparada pasa por una banda magnética la misma que esta ubicada antes delprimer molino, cuyo objetivo es retener todos los materiales ferromagnéticos y evitarromper o dañar los dientes de las masas de los molinos.Luego la caña preparada ingresa a un tandem de molinos de masas cada uno, para ayudara la extracción del jugo se agrega agua, proceso que se lo denomina imbibición, el jugoextraído en los molinos continúa el proceso y el bagazo se utiliza como combustible en lascalderas.

Fig. Proceso de Alimentación


Trituración de la caña:Las picadoras son unos ejes colocados sobre los conductores accionados por motoreseléctricos, provistos de cuchillas giratorias que cortan los tallos y los convierten en astillas,dándoles un tamaño uniforme para facilitar así la extracción del jugo en los molinos.

Fig. Sistema De Triturado


Extracción del jugo.

La caña preparada por las picadoras llega a unos molinos (acanalados), de3 a 5 equipos y mediante presión extraen el jugo de la caña, saliendo elbagazo con aproximadamente 50% de fibra leñosa. Cada molino estáequipado con un motor eléctrico. En el recorrido de la caña por el molinose agrega agua, generalmente caliente, o jugo diluido para extraer almáximo la sacarosa que contiene el material fibroso (bagazo). El procesode extracción con agua es llamado maceración y con jugo se llamaimbibición. Una vez extraído el jugo se tamiza para eliminar el bagazo y elbagacillo, los cuales se conducen a una bagacera para que sequen y luegose van a las calderas como combustible, produciendo el vapor de altapresión que se emplea para mover los turbogeneradores que producenenergía eléctrica.


Fig. Sistema de Molinos para la extracción del jugo de la caña


FiltraciónEl jugo que se extrae en la molienda contiene bagacillo. Se pasapor un filtro, el bagacillo se recircula y el jugo libre de éste se llevaa sulfatación.


Clarificación.El jugo es medido en básculas con celdas de carga para saber lacantidad de jugo sacaroso que entra en la fábrica, pasando através de un medidor de flujo, el jugo es sulfatado einmediatamente encalado.El jugo obtenido en la etapa de molienda es de carácter ácido (pHaproximado: 5.2), éste se trata con lechada de cal, la cual eleva elpH con el objetivo de minimizar las posibles pérdidas de sacarosa.

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Clarificación.El pH ideal es de 8 a 8.5, lo cual nos da un jugo brillante, volumende cachaza, aumenta la temperatura entre el jugo mixto yclarificado y se evita la destrucción de la glucosa e inversionesposteriores. Para una buena clarificación se necesita que lacantidad de cal sea correcta ya que esto puede variar la calidad delos jugos que se obtienen.

La cal también ayuda a precipitar impurezas orgánicas oinorgánicas que vienen en el jugo y para aumentar o acelerar supoder coagulante, se eleva la temperatura del jugo encaladomediante un sistema de tubos calentadores.


Clarificación.La temperatura de calentamiento varía entre 90 y 114.4°C, por logeneral se calienta a la temperatura de ebullición o ligeramentemás, la temperatura ideal está entre 94 y 99°C. En la clarificacióndel jugo por sedimentación, los sólidos no azúcares se precipitanen forma de lodo llamado cachaza, el jugo claro queda en la partesuperior del tanque; el jugo sobrante se envía antes de serdesechada al campo para el mejoramiento de los suelos pobres enmateria orgánica.


Fig. Tanques Clarificadores del jugo de la caña

GRACIAS

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