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Tratamento do Caldo

Objetivo e Considerações.

Obter um caldo clarificado límpido, isento de matéria em suspensão, com reação aproximadamente neutra e com cor adequada ao açúcar que se pretende produzir.

O caldo obtido através da operação de extração é um líquido complexo contendo materiais em suspensão (impurezas minerais e vegetais, compostos coloidais e insolúveis) e materiais dissolvidos (sacarose, açúcares e sais minerais).

Impurezas minerais: areia e argila.

Impurezas vegetais: bagacilho.

O caldo também contém ar. A Composição do caldo depende de uma série de fatores:

-variedade da cana e estágio de maturação;

-solo e adubação;

-clima;

-tempo entre queima, corte e moagem;

-tipo de colheita;

-conteúdo de pontas e palhas

O tratamento do caldo misto consiste em submetê-lo a uma série de passos que envolverão ações físicas (peneiramento, aquecimento, flasheamento) e químicas (reações promovidas pela adição de produtos químicos), visando:

-máxima eliminação de não açúcares;

-máxima eliminação de colóides;

-baixa turbidez;

-mínima formação de cor;

-máxima taxa de sedimentação;

-mínimo volume de lodo;

-mínimo conteúdo de cálcio no caldo;

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-pH do caldo adequado, evitando-se a inversão da sacarose ou a decomposição dos açúcares redutores.

Reações na Clarificação:

Mudança de pH pela adição de leite de cal.

Coagulação de colóides.

Formação de sais insolúveis do caldo.

A cal neutralizará os ácidos orgânicos e, após o aquecimento, formará um precipitado de composição complexa contendo:

-sais insolúveis;

-proteínas coaguladas pelo calor;

-ceras e gomas.

Ácidos inorgânicos presentes no caldo:

-cátions: K, Ca, Fe, Al, Na, Mg, Mn, Cu, Co, Zn, Bo etc.

-ânions: fosfatos, clorestos, sulfatos, nitratos, silicatos, etc.

Reações na clarificação

O principal precipitado formado é o fosfato de cálcio, que na decantação, arrastará consigo a matéria coloidal. Desta forma, é necessário um teor mínimo de fosfato no caldo – 300 a 350 ppm.

Para a produção de açúcar cristal branco também é necessária a participação do (SO2), enxofre, pois o sulfito de cálcio formado agirá de forma semelhante ao fosfato de cálcio, arrastando consigo, na decantação, partículas em suspensão existentes no caldo. A formação da rede de precipitados é que permite a remoção de colóides.

Reações Indesejáveis

1-Decomposição da sacarose em meio ácido: sacarose + água → glicose + frutose

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

Quanto mais baixo o pH maior inversão

Quanto mais alta as temperatura maior a inversão

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2-Decomposição do açúcar em meio alcalino: é muito mais branda do que em meio ácido. Apenas acima de 80 C a sacarose se decompõe em diversos produtos formadores de cor

3-Decomposição Térmica da sacarose: o aquecimento demorado até 140 C ou acima provoca a destruição intensa da sacarose, formando gás carbônico, ácido fórmico, água, trisacarídeos e pigmentos (caramelo). Quanto mais impura a solução de sacarose maior a formação de cor pela decomposição térmica.

4- Decomposição Bioquímica da sacarose: Principais reações bioquímicas. Inversão da sacarose pela invertase (30 a 40 C).

Produção de ácidos orgânicos por microrganismos, principalmente lático (30 a 65 C).

Produção de dextrana por microrganismos (20 a 30 C).

4-Reações dos açúcares Redutores:

Decomposição química: sempre com grande formação de cor, principalmente altas temperaturas e pH

Reação de Maillard: reação com aminoácidos formadores de cor intensa

Decomposição bioquímica: formação de álcool, ácidos e outros produtos.

Conclusão: Há diversos compromisso entre temperatura, pH e tempo de tratamento para se obter uma boa clarificação do caldo.

Pré aquecimento

Objetivos: Etapa onde ocorre a desnaturação das proteínas presentes no caldo, ocorre a gelatinização do amido, altera a solubilidade de macromoléculas presentes no caldo, reduz a viscosidade e também o processo de aquecimento aumenta a velocidade das reações químicas.Valores recomendados: 60-70º CTroca de calor: pode ser usada troca térmica com vinhaça, vapor vegetal ou condensado.

Sulfitação

Objetivos: a sulfitação consiste em promover o contato do caldo com o gás sulfuroso (SO2), para sua absorção. Tem por finalidade a: -redução do pH, auxiliando a precipitação e remoção de proteínas do caldo;

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-diminuição da viscosidade do caldo e consequentemente do xarope, massas cozidas e méis;-formação de complexos com os açúcares redutores, impedindo a sua decomposição e controlando a formação de compostos coloridos em alcalinidade alta;-preservação do caldo contra alguns microorganismos;-prevenção do amarelecimento do açúcar cristal branco, por algum tempo, durante o armazenamento. Dentre todas as funções das sulfitação, a mais importante fica por conta de sua ação inibidora da formação de cor.

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Existem dois tipos: ejetor e coluna, em ambos o gás produzido nos fornos de combustão de S (enxofreira) formarão o SO2 (anidrido sulfuroso). A reação ocorre a 363 C e libera 2217 kcal/kg de enxofre reagido. Como esta reação se processa com excesso de ar e sendo este ar úmido, pode ocorrer à reação complementar de formação de gás SO3, precursor da formação de ácido sulfúrico. O excesso de ar é tal que se consegue nos gases uma concentração de cerca de 12 a 14% de SO2. A reação complementar para SO3, se processa idealmente entre 400 e 500 C, portanto, o resfriamento rápido do gás de combustão a valores abaixo de 200 C, logo após a sua formação, minimiza a formação do SO3. O SO3, além de permitir a formação de ácido sulfúrico (H2SO4) responsável por corrosão das partes metálicas dos equipamentos, permitirá, em reação com a cal, a formação do sulfato de cálcio (CaSO4), o qual é mais solúvel do que o sulfito de cálcio (CaSO3), sendo o primeiro e principal causador de incrustações nos evaporadores. A formação de SO3 acarreta:-aumento dos teores de sais no caldo;-consumo adicional de enxofre.O processo deve então ser conduzido no sentido do favorecimento da formação de SO2, que na reação com a cal formará sulfito de cálcio (CaSO3), muito menos solúvel que o sulfato de cálcio (CaSO4) e que, por isso, precipitará, sendo removido na decantação. Devido ao baixo pH, eventualmente as bandejas no sulfitador do tipo coluna podem se quebrar (corrosão) e atrapalhar o fluxo de caldo.Pontos para verificação:

Verificar se não está entrando ar falso em grande quantidade, isso ocorre quando o ar entra após a queima, geralmente quando há avaria do equipamento.

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pH do sulfitado= de 3,8 – 4,2Pressão do caldo entrando no ejetor= 2,0 - 2,5 kg. Se a pressão não for suficiente o gás não vai ser puxado.Temperatura do gás (resfriamento)= 180 – 220º CCaso haja mais de 1 ejetor, verificar se não está ocorrendo fluxo preferencial, eventualmente coletar amostras de ambos e verificar o pH, se estiver muito diferente pode ser que um pode estar sulfitando mais que o outro.PPM do caldo sulfitado: 700 – 1000 ppm dependendo da cor desejada.

Caleação

Objetivos: A dosagem, ou calagem, é a operação de adição do leite de cal, ou sacarato, ao caldo em tratamento, elevando seu pH até o valor desejado. Funções da dosagem:

-neutralização da acidez do caldo;

-corrigir o pH até o valor desejado: 7.0 a 7.2;

-reação com os ácidos orgânicos presentes no caldo;

-precipitação dos colóides presentes no caldo;

-formação de Ca3(PO4)2 e de CaSO3, quando o caldo é sulfitado;

-floculação e araste de partículas em suspensão.

Pontos para verificação: controle do pH de dosagem.

Independente do processo escolhido o controle automático do pH é de fundamental importância. Instalação e instrumentos confiáveis e bem mantidos garantirão operação tranqüila.

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Considerações práticas:

-geralmente os problemas estão associados a deficiências das instalações e a problemas operacionais e não aos instrumentos e eletrodos utilizados;

-a instalação deve permitir a substituição dos eletrodos para limpeza, sem prejuízo da operação, nem risco de danos aos eletrodos.

-deve haver vários jogos de eletrodos disponíveis para substituição a cada 8 horas, ou menos, dependendo da intensidade de deposição de impurezas na membrana. Para minimizar as variações de medição e dosagem da cal é interessante que se tenham dois eletrodos para a medição, sendo um deles em medição enquanto o outro fica em regeneração no laboratório em KCl a 3M, esse procedimento aumenta a vida útil e melhora a medição, podendo economizar cal.-o comprimento das linhas de amostragem e a câmara do eletrodo devem ser projetadas para pequenos tempos de resposta (menores que 10 segundos);-pequenos tempos de resposta, concentração de leite de cal, ou sacarato, uniforme, com instalações e malhas de controle bem concebidas, significam controle eficaz de pH, garantindo floculação boa e uniforme, com bom desempenho da decantação;

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-a malha de controle de pH deve contemplar a instalação de um registrador para avaliação do comportamento da curva ao longo do dia. Sistemas supervisórios tornam esta tarefa muito fácil sem gerar papel. É interessante que seja utilizada água quente condensada para hidratação da cal.Calcítico: >90% de CaODolomítico: 52% de CaO, 38% de MgO, sendo que o poder de elevar o pH da solução para a cal dolomítica é maior, resultando em gasto menor de cal para atingir o pH desejado. A incrustação formada pela cal dolomítica é mais fácil para ser retirada.Parâmetros: set point (pH) do caldo caledo em 7,0-7,2, o oBÉ do leite de cal deve ficar em torno de 6 a 8, tempo de retenção da cal dolomítica hidratada deve girar em torno de 20 horas. pH do leite de cal em torno de 12,0.Cal utilizada: Cal virgem (CaO) calcitica, pode ser utilizada cal dolomítica. Tempo de hidratação 20 horas.

Hidratação da cal Dolomitica

A cal dolomitica exige um maior tempo de hidratação para que ela passe da forma de óxido para hidróxido, pois ela se hidrata mais lentamente. Importante também é utilizar de agra quente, superior a 70 C, para acelerar a hidratação. Por segurança, recomenda-se fazer uma suspensão ao redor de 25 a 30 Beaume, permanecendo ao redor de 20 horas em hidratação e agitação para dispersão, tempo esse que mesmo variando a qualidade do produto, será suficiente. Após esse tempo, a cal está pronta para ser diluída entre 5 a 8 Bé para ser utilizada. Um cal mal hidratada leva a continuar as reações no decantador elevando em muito o valor do pH do decantador. Necessário também, é se fazer uma perfeita homogeneização da suspensão para uso, que deve ser bem batida, caso contrário causará o mesmo distúrbio citado anteriormente. Devido ao magnésio ter baixa solubilidade, a velocidade de reação com os elementos do caldo é mais lenta quando comparada co a cal, necessitando de um tempo de reação ao redor de 10 a 15 minutos para que ocorra uma boa homogeneização, necessitando também, uma intensa agitação. Quando não se tem esse tempo, é necessário ajustar o pH do clarificado, segundo as alterações que ocorrem no decantador. Vamos a um cálculo importante:a) Consumo diário, utilizando-se 0.400 kg de cal/ton. de cana para clarificação e uma moagem de 7000 ton. de cana/dia, teremos: 7000 ton. cana dia x 0.400 kg de cal/ton. cana, temos um consumo de 2800 kg de cal/dia.b) Quantidade de leite formada, sendo 75 g. de cal diluídas em 1 litro de água formam 8 baumê, portanto 2800 kg de cal/dia dividido por 0.075 kg/cal por m3 de leite precisamos de 37.300 litros de leite de cal/dia.c) O tempo de residência da leitada de cal no sistema é de 60.000 litros (tanques atuais) de leite dividido por 37.300 litros de leite por dia, nos da 1.6 dia ou seja 38 horas.

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d) Portanto considerando um tempo de 20 horas em hidratação e agitação para dispersão tempo esse que mesmo variando a qualidade do produto será suficiente, estamos dentro de um valor considerado muito bom.

Aquecimento

O aquecimento do caldo faz parte do tratamento do caldo, desempenhando vários papéis importantes, entre eles:

-acelera as reações químicas;

-facilita a clarificação do caldo: promovendo a coagulação de proteínas; diminuindo a densidade e a viscosidade; provocando a floculação, possibilitando a remoção do ar e dos gases dissolvidos;

-elimina e impede o desenvolvimento de bactérias.

Temperatura do caldo

Deve haver disponibilidade de área de troca térmica suficiente para garantia de aquecimento do caldo à temperatura de 105/110 °C.

Temperaturas mais baixas = clarificação inadequada.

Temperaturas mais altas = destruição de açúcar e formação de cor.

Importante: os instrumentos do setor de aquecimento, principalmente os termômetros, precisam funcionar. Sua manutenção e aferição devem garantir a veracidade das leituras efetuadas. Recomenda se a instalação de controle automático de temperatura.

Vapor de Aquecimento

Geralmente são usados vapores vegetais para aquecimento do caldo, podendo ser empregados, dependendo das condições da usina até três fontes:

Vegetal do Pré (VG1) - aquecimento final: 70 a 105 °C;

Vegetal da 1ª. Caixa (VG2) – segundo aquecimento: 55 a 72 °C;

Vegetal da 2ª. Caixa (VG3) – primeiro aquecimento: 35 a 55 °C;

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As tubulações de vapor que alimentam os aquecedores devem ser dotadas de termômetros e manômetros.

Remoção de Incondensáveis

O vapor de aquecimento contem ar e gases dissolvidos que precisam ser removidos das calandras dos aquecedores, pois seu acúmulo compromete o desempenho do equipamento. Retiradas:

-superior utilizada na partida

-inferior utilização constante – deve ser regulada para evitar desperdício de vapor.

Remoção de condensados

O condensado deve ser removido continuamente, a fim de garantir exposição plena da superfície de aquecimento ao vapor.

O acúmulo de condensado no aquecedor diminui a área disponível para aquecimento do caldo.

A remoção é feita através de purgadores e sifões, dependendo da pressão do vapor de aquecimento empregado.

Purgadores: necessitam programa de manutenção de rotina, principalmente limpeza de filtros.

Sifões: quando bem dimensionados trabalham sem problemas e, praticamente, sem manutenção.

Incrustações

São o depósito de impurezas nas superfícies internas dos tubos doas aquecedores. Estas substâncias agem como isolantes, dificultando a transferência de calor e comprometendo o desempenho dos equipamentos, que não aquecerão o caldo até as temperaturas desejadas.

A bateria de aquecedores deve contar com corpos de reserva para permitir o rodízio de operação para limpeza.

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É comum o uso de raspadores rotativos para remoção de incrustações, sendo necessário cuidado na definição do diâmetro da roseta e na conferência das peças recebidas, para garantia de que nem se agrida o tubo (diâmetro maior), nem se deixe incrustação, não removida (diâmetro menor).

Alternativas auxiliares para facilitar a limpeza:

-circular caldo misto (pH= 5.5) a quente 70 °C, promovendo-se praticamente, uma limpeza ácida da tubulação;

Circular vapor com o aquecedor aberto, para secagem da incrustação. Atenção: cuidado com o uso de água fria.

Limpeza química

Velocidades altas aumentam as taxas de transferência de calor e diminuem a formação de incrustações. O projeto e o arranjo dos aquecedores devem contemplar a definição de velocidades que minimizem os depósitos, sem comprometimento da perda de carga.

Flasheamento

Ao aquecermos o caldo a 105 a 110 C, contido na tubulação, sob pressão, estamos impedindo que ele entre em ebulição, pois, na pressão atmosférica, a cerca de 98 C, ele já ferveria.Tirando proveito deste fato é que foi concebida a operação de flasheamento, que consiste na expansão brusca do caldo de sua pressão na tubulação para a pressão atmosférica. Esta ebulição explosiva e violenta elimina o ar e os gases dissolvidos contidos no caldo, inclusive aquele adsorvido na superfície das partículas de bagacilho.Se a remoção destes gases não for efetuada a decantação, e a clarificação, ficarão seriamente comprometidas.

Balão de Flash

Consiste de um vaso cilíndrico vertical ou horizontes, construído em aço carbono, que deve oferecer superfície suficiente para a completa liberação do vapor de flash e dos gases.É importante o correto dimensionamento da área de flash para a liberação de ar e gases, e da área de chaminé para minimizar o arraste.Problemas mais freqüentes:-balão de flash subdimensionado;-balão de flash muito elevado em relação aos decantadores.

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Deve-se limitar a um máximo de 500 mm o desnível entre o fundo do balão e a entrada do decantador, para se evitar velocidades muito altas de alimentação.Deve-se evitar a sucção de ar pela saída de caldo do balão, através do uso de quebra-vórtices. O ideal seria manter um selo entre a saída do balão e o nível de caldo do decantador. Câmaras amortecedoras e sifões podem ajudar a minimizar estes problemas.

Verificar a liberação de vapores no balão de flash, caso não esteja saindo quantidade razoável de vapor neste ponto pode ser indicativo de que o aquecimento não está de acordo.

Preparo e adição de Polieletrólito

Os polieletrólitos são auxiliares de floculação empregados na decantação do caldo para promover:

-a aglomeração dos flocos;

-o aumento da velocidade de sedimentação;

-a compactação e redução do volume de lodo;

-a diminuição da turbidez do caldo clarificado.

O polieletrólito, na forma como é recebido, precisa ter sua molécula distendida, por dissolução em água, para que então possa desempenhar bem sua função.

A solubilização do eletrólito em água deve ser feita levando-se em conta uma série de cuidados, a fim de garantir sua correta utilização.

Os polieletrólitos são compostos de alto peso molecular, apresentando-se na forma de cadeias longas, sendo que sua atividade máxima coincide com a máxima linearização da cadeia. Por terem alto peso molecular e se apresentarem na forma de cadeias longas são mais frágeis, podendo sofrer rompimento em cadeias menores, perdendo atividade.

Vários fatores concorrem para essa quebra de molécula:

-agitação;

-pH;

-temperatura.

A qualidade da água utilizada na dissolução do polieletrólito também desempenha papel importante, devendo ser pura e isenta de sais minerais e impurezas sólidas.

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Características dos Polieletrólitos

O bom desempenho dos polieletrólitos depende dos seguintes fatores:

a) grau de hidrólise: desempenho do polieletrólito deve ser determinado experimentalmente via testes de laboratório. Valores de 25 a 40% têm dados bons resultados.

b) peso molecular (quanto maior o peso molecular maior será a velocidade de sedimentação. Tem se conseguido bons resultados com PM de l0-l5 x l06.

c) carga elétrica: na indústria do açúcar geralmente se utilizam polieletrólitos aniônicos.

d) dosagem empregada: geralmente entre l a 5 ppm em relação ao caldo a ser tratado, sendo que a melhor dosagem deve ser determinada através de testes em laboratório. CUIDADO: dosagens elevadas podem elevar a efeitos opostos, ou seja, ao invés de ocorrer a aglomeração da partículas haverá a repulsão, estabilizando o colóide e dificultando a floculação.

Cuidados no Preparo

-os tanques devem ser construídos em aço carbono, mas revestidos com resina epóxi;

-a agitação mecânica deve ser leve=20 rpm;

-diluição no preparo 0,l a 0,5 e na dosagem de 0,05 a 0,02;

-evitar o contato entre partículas de floculante úmido;

-o uso de um dosador vibratório para dispersão do pó em uma corrente de água gerada em um funil dá bons resultados;

-após a dissolução deverá descansar por uma hora;

Água para dissolução.

-deve ser isenta de sólidos em suspensão;

-isenta de sais minerais ou baixa dureza (30 ppm em Ca e Mg);

-pode ser usada água condensada, porém com temperatura menor que 50 °C, para evitar o rompimento de cadeia;

-pH entre 7.0 e 8.0 para tanques revestidos e entre 9.0 e 9.5 para tanques não revestidos.

Dosagem

-a bomba dosadora deve ser do tipo mono, com velocidade variável;

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-as linhas de condução devem ser preferencialmente de PVC, utilizando curvas de raios longos;

-utilizar rotâmetros para medição da vazão de solução enviada para cada decantador;

-aplicar em ponto da tubulação de envio de caldo ao decantador que garanta homogeneização em um certo comprimento, sem muita turbulência.

Decantação

Depois do caldo ser submetido ao tratamento desejado, deve-se permitir a separação do caldo clarificado dos flocos formados. Esta separação é efetuada através da operação de decantação.

Na decantação são utilizados equipamentos denominados “decantadores”, cuja finalidade é oferecer superfície para deposição e coleta dos flocos contidos no caldo, liberando o caldo limpo e livre de impurezas.

O sucesso do trabalho dos decantadores, além daqueles relativos às operações de preparação do caldo, depende de uma série de fatores, da qual podemos destacar os seguintes:

-alimentação;

-controle de floculação;

-temperatura de alimentação;

-pH do caldo de alimentação e queda de pH;

-extração dos gases;

-tempo de residência;

-vazão de retirada de caldo clarificado;

-nível de lodo no decantador.

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Alimentação

Para um bom desempenho dos decantadores a vazão de alimentação deve ser constante e uniforme, evitando-se as altas velocidades.

Câmaras amortecedoras e distribuidores de caldo podem garantir a diminuição da velocidade de alimentação, caso o desnível entre o balão e os decantadores seja muito grande.

Controle da Floculação

Na tubulação de alimentação, próximo ao costado de cada decantador deve ser instalada uma válvula para tomada de amostra do caldo a ser decantado. Através do uso de uma proveta pode-se observar o tamanho dos flocos, que devem ser grandes e bem formados, bem como sua velocidade de decantação, que deve ser alta.

A observação do comportamento dos flocos no teste acima indicado, permite a aferição da dosagem de polieletrólito praticada.

Temperatura de Alimentação

No aquecimento final do caldo, sua temperatura foi elevada acima da temperatura de ebulição à pressão atmosférica para eliminação de gases dissolvidos e ar, inclusive ocluso nas partículas de bagacilho (105 °C).

Após o flash, a temperatura do caldo deve estar ao redor de 98 °C, que é uma temperatura boa para alimentação dos decantadores.

Temperaturas menores significarão uma decantação problemática, pela:

-floculação incompleta;

-flocos com menor velocidade de decantação;

-bagacilho e flocos saindo com caldo clarificado.

-a queda de temperatura nos decantadores deve ser da ordem de 3 °C. Ou seja, para o caldo entrando a 98 °C, deveremos ter um caldo clarificado saindo a 95°C. Caso esta queda seja muito acentuada verificar:

-o tempo de retenção do decantador que apresenta queda elevada de temperatura. Ele pode estar sendo subalimentado.

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-se há muitos decantadores operando para uma determinada capacidade. Redução de moagem pode implicar na necessidade de retirada de decantadores de operação.

-isolamento insuficiente. Neste caso, além da queda de temperatura, aparecerão no interior do decantador correntes de convecção que podem revolver o lodo em sedimentação, ou já sedimentado, sujando o caldo clarificado.

PH do caldo de alimentação e queda de pH

Como citado no tópico “dosagem” o caldo a decantar deve apresentar um pH de cerca de 7.0 a 7.2, que permite uma boa floculação sem destruição de açúcar.

pH’s menores que 6.8 significarão: -floculação deficiente, com flocos e bagacilho contaminando o caldo clarificado; -inversão da sacarose.

pH’s maiores que 7.6-7.8 significarão: -decomposição da sacarose; -aumento da cor do caldo; -aumento de incrustações.

Para acompanhamento da operação dos decantadores, é interessante o acompanhamento da diferença entre o pH do caldo entrando no decantador e o pH do caldo clarificado, ou seja, a queda de pH.

A queda de pH se situa cão redor de 0.5. Valores maiores indicam ocorrência de problemas na operação dos decantadores e no tratamento do caldo, que podem ser decorrentes de:

-nível alto de lodo no decantador;

-decomposição de lodo;

-aquecimento insuficiente;

-pH de caldo muito alto ou muito baixo;

-tempo de residência muito longo;

-temperaturas muito altas.

Tempo de Residência

Para decantadores acelerados (tipo SRI- sem bandejas) o tempo de residência é da ordem de 20 a 30 minutos.

Para decantadores convencionais este tempo deve ser da ordem de 2.5 a 3.0 horas.

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Tempos menores significarão decantação incompleta, com caldos turvos e comprometimento da qualidade do açúcar.

Tempos muito longos significarão decomposição de açúcares e aumento de cor do caldo.

Extração de Gases

Para bom funcionamento dos decantadores todos os seus compartimentos devem possuir saídas para o ar e gases que possam se acumular.

Dependendo do diâmetro do decantador, devem ser instalados dois ou quatro sistemas para retirada de gases.

O sistema de retirada de gases deve permitir sua limpeza com facilidade, devendo ser instalado externamente ao decantador apara comprovação de seu funcionamento, mesmo em operação.

Vazão de Retirada do Caldo Clarificado

A vazão de retirada de caldo clarificado deve ser ajustada de forma que praticamente, quantidades iguais de caldo sejam retiradas de cada compartimento. Desta forma minimizamos o aparecimento de correntes preferenciais no interior do decantador.

O cuidado deve ser maior nos decantadores com saídas de caldo em lados opostos para que a remoção de caldo num lado não seja maior que no outro.

Nível de Lodo no Decantador

O lodo ao decantar arrasta consigo uma grande carga bacteriana e é um meio perfeito para o desenvolvimento e a proliferação de microrganismos. Há bactérias termofílicas que suportam até 125 °C. Portanto, níveis elevados de lodo nos decantadores são prejudiciais, pois, permitirão um desenvolvimento aumentado de microrganismos, que destruirão açúcares e gerarão gases que prejudicarão a decantação.

Os decantadores devem dispor de provas de lodo no compartimento do fundo, que devem ser inspecionados frequentemente para regulagem da retirada de lodo.

A retirada de lodo deve ser contínua e uniforme, controlando-se via fluxo e concentração. Não se deve retirar lodo de maneira intermitente, que é duplamente prejudicial:

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-mantendo o lodo no decantador o seu nível se eleva aumentado o volume disponível para o desenvolvimento de microrganismos;

-quando se retira o lodo se desenvolvem correntes de fluxo no decantador que quebram a estabilidade operacional, alterando velocidades e prejudicando a decantação.

Uma das razões geralmente alegadas para retenção no lodo no decantador é a de que ele

está fino. Deve-se então procurar os motivos do lodo fino e não retê-lo no decantador:

-parâmetros de tratamento do caldo;

-dosagem de polieletrólitos;

-sistema de remoção de gases.

Concentrações de 8.0 a 12.0% de sólidos no lodo são boas referências. Há casos em que se retém lodo no decantador por subdimensionamento da seção de filtração. Deve-se então trabalhar pela readequação da seção de filtros, para se evitar a retenção de lodo nos decantadores.

Considerações Práticas

Bagacilho no caldo Clarificado. Geralmente se deve a um flash mal efetuado ou, eventualmente, a um balão de flash subdimensionado ou instalado a um nível elevado em relação aos decantadores. Verificar:

-temperatura de flash;

-floculação deficiente;

-arraste de gases na saída do balão/tanque de distribuição

-tempo de decantação

Caldo clarificado turvo.

Geralmente se deve a floculação inadequada, conseqüência de fatores relacionados com o tratamento do caldo. Pode se dever a um problema localizado, caso de manifeste em um único equipamento ou em determinadas bandejas. Verificar:

-temperatura de flash;

-tempo de decantação;

-dosagem de polieletrólito;

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-dosagem de fosfato;

-nível de lodo;

-estado dos braços e raspas.

É interessante que os operadores coletem amostras com freqüência para visualizar se o processo de decantação está satisfatório, podendo ser realizado um teste com uma proveta de 1000 mL, visualizando o tempo de decantação ajustando a dosagem de polímero quando necessário. A retirada do lodo deve ser constante e a retenção de sólidos dos filtros deve ficar acima de 90%.

Peneiras estáticas

Objetivos: remover bagacilhos que por ventura não foram removidos durante a decantação.Cuidados: as peneiras devem ser sempre limpas para evitar que volte muito caldo para a caixa de lodo, causando recirculação no processo, o caldo que passou sem ser filtrado e o bagacilho geralmente devem voltar antes do aquecimento térmico (ou na caixa de lodo). Geralmente são usadas peneiras com telas de aço inox ou nylon, com malha 200 mesh. Cuidados especiais devem ser tomados para evitar peneiras rasgadas que podem possibilitar a passagem de impurezas para o processo.

Filtro rotativo

Objetivos: o lodo retirado dos decantadores ainda apresenta quantidade de açúcar considerável, o filtro rotativo tem a função de recuperar parte deste açúcar, eliminando as impurezas na forma de torta que deve voltar ao campo.Deve trabalhar com retenção de sólidos acima de 90%.

Retenção= (IL X BL) – (ICF X BCF) / (IL X BL) * 100

Onde:IL=% impurezas no lodo;BL=Brix do lodo (caldo sobrenadante);ICF= % de impurezas no caldo filtrado;BCF= Brix do caldo filtrado;

O filtro rotativo é um tambor rotativo que fica em contato com o lodo retirado do fundo dos decantadores, apresenta um vácuo baixo (7-10 mmHg na parte em contato com o lodo) e vácuo alto (> 20 mm Hg na parte superior).

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Utilizar água quente na lavagem da torta agarrada ao filtro na parte superior (condensado de V2) com temperatura de 80ºC (utilizar um filtro antes dos bicos para evitar problemas com entupimentos);Manter o pH do lodo ao redor de 7,5-8,5 com adição de cal;Polímero (dispensável)- 4-5 ppm em relação ao lodo ou 1 ppm em relação à cana;Rotação de 10 a 15 rph;Superfície de filtragem- 0,6 – 0,8 m2/ ton de cana processada;Quantidade de bagacilho adicionado no lodo- 3 -5 kg/ton de cana;Verificar se não está ocorrendo enceramento do filtro, isso causa perda de filtrabilidade;Verificar se as raspas estão conseguindo tirar a torta formada;

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Filtro prensa

Recomendações

O tanque de polímero deverá estar limpo.

Manuseio do produto.

Seguir as recomendações do fabricante quanto aos procedimentos de segurança;

Verificar a data de validade, se estiver vencida descartá-lo.

Agitar vigorosamente para que haja uma boa homogeneização.

Preparar solução com 0.05% (P/V) para polímero em pó ou 0.1% (V/V) para polímero em emulsão.

Utilizar Polímero Fortemente Aniônico de Médio ou Alto Peso Molecular

Homogeneizar a solução com leve agitação, pelo menos 1 hora, utilizando-se ar comprimido ou agitador de palheta com até 45 rpm. Este procedimento tem como objetivo “abrir” a cadeia polimérica para alcançar o máximo de eficiência. Vale ressaltar que o preparo incorreto do polímero implica em uma perda de até% 40% na eficiência, aumentando assim o seu consumo. É importante também controlar o pH no lodo. Este argumento fornece ao polímero “ambiente” ideal para sua atuação.

Outro fator importante para uma boa floculação é manter constância na vazão e concentração do lodo na saída do (s) decantador (es) para que não ocorra oscilação do pH no tanque de lodo do filtro. Não é recomendado operar com pH acima de 9.5, pois com a característica fortemente alcalino ocorre uma aceleração no processo de hidrólise dos fios de poliéster da tela filtrante comprometendo assim sua resistência mecânica e sua durabilidade.

Decantação

Verificar o nível de lodo do Decantador, não permitindo que seu nível fique abaixo da primeira prova de inspeção evitando desta forma o arraste de caldo junto ao lodo o que provocaria uma diminuição na consistência do lodo além do aumento no volume a ser tratado, comprometendo a performance do filtro na extração da sacarose da torta.

Bagacilho

Uma vez ajustadas e controladas as variáveis: pH, floculação, água de embebição, vazão de lodo nos decantadores, recomenda-se diminuir a quantidade de bagacilho (1.5 a 3.0 kg/tc), diminuindo desta forma a quantidade de torta.

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Vale lembrar que o bagacilho atua com meio filtrante, portanto sua diminuição deverá ser avaliada com relação ao índice de retenção do filtro de forma a tingir o ponto ideal para a indústria. Por exemplo, em situações críticas em dias de “chuiva” deve-se ficar atento à proporção de mistura do bagacilho.

Caixa de Selo

Verificar a profundidade das pernas barométrica na caixa de selo, permitindo que elas fiquem submersas entre 100 a 200 mm.

Verificar e fazer a limpeza da caixa de selo periodicamente, evitando o “cegamento” (entupimento) da perna fato que causaria problemas com o vácuo.

Obs: A inspeção do tanque de selo deve ser efetuada com mais freqüência quando há predominância de areia no lodo.

Limpeza das Telas

É de suma importância que os bicos estejam sempre limpos. É importante ressaltar que as faixas escuras nas telas filtrantes, originadas por entupimento dos bicos de limpeza, implicam em:

1 – Diminuição da capacidade de produção do filtro,

2 – Desgaste acelerado das placas de UHMW nas caixas de vácuo e da própria tela,

3 – Ineficiência na atuação das raspas,

4 – Aumento de impureza nas calhas dos chuveiros provocando até entupimentos nas linhas de saída.

Lavagem da tela com água e pressão de 6 kg para garantir que a tela fique isenta de partículas para não atrapalhar a filtrabilidade.

Manter uma distribuição uniforme do lodo na entrada do filtro prensa.

Evaporação do Caldo

Objetivos: Concentrar o caldo clarificado até 65º Brix.

Na etapa de concentração do caldo é interessante que o caldo já passe por um sistema de aquecimento antes de entrar nos prés com uma temperatura mais elevada, do contrário o pré funcionará como um aquecedor antes de começar a evaporar. Nos pré-evaporadores é utilizado vapor de escape (1,5 – 1,7 Kgf/cm2 e com temperatura de 124- 130ºC) para

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evaporar o caldo que está entrando (ao redor de 14/17º Brix), o vapor de escape condensará e formará o condensado de VE (vapor de escape), este condensado é geralmente de ótima qualidade e pode ser retornado para a caldeira para novamente gerar vapor. O pH desta água fica em torno de 8,5 a 9,0, e a condutividade desta água deve ser constantemente verificada, caso aumente é possível que esteja com vazamento na calandra e a água deve ser descartada para evitar problemas na caldeira. Quando o pH do caldo caleado é baixo, por consequência gerará um condensado com pH baixo e isso pode da mesma forma não possibilitar seu reuso nas caldeiras, ou geralmente sendo necessário a dosagem de produtos químicos no vapor para elevar o pH.

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Após sair dos pré-evaporadores o caldo será enviado para as caixas de evaporação. As caixas estão interligadas e o vapor gerado nos pré-evaporadores, denominado vapor vegetal, será usado para elevar a temperatura do caldo na primeira caixa de evaporação para concentrar o caldo. Os vapores são condensados em cada caixa e o vapor gerado servirá como fonte de calor para a caixa seguinte, graças ao principio de Rillieux.Pontos de verificação: o vácuo no último efeito deve girar em torno de 23-25 mmHg, com temperatura de 60ºC, a elevação da temperatura favorece o aumento de cor.O Brix do xarope deve girar em torno de 60 - 65º Brix e pH=6,2 -6,3.Nível do caldo na calandra: ao redor de 30% da altura dos tubos, caso o nível esteja elevado, o caldo irá subir pelos tubos sem evaporar devidamente e passará para o corpo seguinte com brix baixo, como consequência não conseguirá atingir o brix desejado na última caixa.Pressão da água no multi jato da evaporação deve estar na faixa de 1,5 – 2,0 para obtermos o vácuo desejado na ultima caixa.Temperatura da água entrando no condensador: inferior a 30ºC;Temperatura da água na saída do evaporador: 48 – 50ºC;A troca térmica pode ser deficiente caso a calandra possua gases incondensáveis, esses gases devem ser liberados, da mesma forma a calandra deve estar livre de condensados.

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É conveniente que as caixas de evaporação sejam interligadas por válvulas multivias, as quais permitem o by-pass das caixas para eventual limpeza, dessa forma não sendo necessário que toda uma linha fique fora de operação durante a limpeza das caixas.

Uso dos condensados:

Como já foi citado anteriormente o condensado de VE deve ser reutilizado nas caldeiras, na lavagem do açúcar, da mesma forma o condensado de V1 também pode ser usado nas caldeiras, porém este último em caldeiras de baixa pressão.O condensado de V2 pode ser utilizado para a lavagem da torta de filtro, embebição da moenda e lavagem de piso.

Flotação de xarope

Objetivos: remoção de partículas presentes no xarope, auxiliar na remoção de cor do xarope na faixa de 15 até 20%, diminuir pontos pretos e resíduos insolúvel.A introdução de ar no xarope em forma de microbolhas, através de dispositivos aeradores, que geram vácuo e succionam o ar atmosférico. Nos aeradores, o ar é cisalhado em minúsculas bolhas pela ação da energia cinética que é transferida à partir do xarope que se desloca a altas velocidades, ao mesmo tempo em que uma fração do ar admitido no processo é dissolvido no xarope em consequência do perfil de pressões que existe no interior do equipamento aerador. A vazão total de ar admitida ao processo depende do teor de impurezas, e é monitorada em rotâmetro de ar. Importante salientar que, devido ao elevado brix e à alta temperatura, a solubilidade do ar no xarope é muito pequena. Assim sendo, de acordo com a qualidade do xarope (principalmente brix e teor de impurezas), processos de introdução de ar que utilizam exclusivamente ar dissolvido podem ser incapazes de gerar toda a quantidade de ar necessária para promover a flotação eficiente de todas as impurezas presentes no xarope nas pressões usualmente empregadas. Por outro lado, sistemas de introdução de ar exclusivamente por ar disperso, quando operados sob condições adversas de qualidade de xarope, podem produzir uma aeração inadequada para uma flotação ineficiente. A pressão do ar deve estar na faixa de 0.5 a 0.7 kgf/cm2, a raspa deve eliminar a borra com as partículas, essa borra pode voltar na caixa de caldo dosado.Temperatura de aquecimento do xarope: 80 a 85ºC com os objetivos de reduzir sua viscosidade, acelerar as reações de precipitação e floculação, e reduzir a solubilidade do sal de fosfato de cálcio que, ao contrário de outros sais, é menos solúvel a quente do que a frio.A dosagem do polímero para o flotador deve ser de 15 a 25 ppm. Sobre os sólidos no xarope. O polímero se agrega a vários microflocos de impurezas, formando macroflocos

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que, ao se formarem, aprisionam as bolhas de ar que se encontram dispersas no meio. Os macroflocos assim formados apresentam densidade inferior a densidade do xarope.No flotador ocorre a separação das fases do meio. Durante o tempo de retenção no interior do tanque, os flocos aerados se deslocam em regime laminar em direção à superfície do equipamento, onde se acumulam formando uma espessa e escura camada de lodo. Ao mesmo tempo, o xarope clarificado com coloração, turbidez e viscosidade reduzidas, e isento de impurezas em suspensão se acumula na parte inferior do flotador. O lodo sobrenadante é removido do sistema por meio de raspadores de superfície, sendo normalmente enviado para o tanque de caldo misto ou dosagem da usina. O xarope clarificado por sua vez, é removido pelo fundo do flotador e enviado para a etapa de cozimento. A concentração e a espessura da camada de lodo flotado são regulados de acordo com o nível de operação do flotador, que é ajustado através de válvula de controle de vazão de xarope clarificado. Deve-se ficar atento para o transbordamento do xarope junto com a borra, isso causará recirculação de xarope no processo. O pH do xarope flotado deve ficar em torno de 6.3.A adição de descolorante é imprescindível para o sequestro da cor do xarope e, consequentemente, para a redução da cor do açúcar. Entretanto, devido ao seu custo considerável, o agente descolorante deve ser dosado de acordo com a necessidade. Em casos onde a cor do açúcar já se encontra próxima a faixa desejada, a adição de agente descolorante pode ser reduzida significativamente, ou até mesmo suprimida.Após a adição de descolorante, é feita a microfloculação das impurezas, com a adição de ácido fosfórico e sacarato de cálcio. Em pH apropriado, tais produtos reagem formando o sal insolúvel de fosfato de cálcio que, ao se formar, promove a co-precipitação das impurezas, incorporando-as aos seus flocos. A microfloculação, por si só, é responsável por uma considerável redução da turbidez e na quantidade das partículas em suspensão no xarope, bem como alguma redução na sua cor bruta. Quando não é feita a adição de descolorante, a cor ICUMSA do xarope sofre apenas uma pequena redução durante a etapa de microfloculação. Em resumo, com a etapa de microfloculação obtém-se uma redução dos resíduos insolúveis e pontos pretos para níveis bastante baixos, juntamente com um aumento da reflectância do açúcar e uma pequena redução da sua cor ICUMSA.

Fábrica de açúcar

Objetivos: são operações desenvolvidas na fabrica de açúcar para obtenção do cristal de sacarose presente no xarope de forma que os cristais apareçam de forma ordenada e controlada.

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Granagem

A maioria das usinas utiliza a granagem por semente. Neste procedimento o vácuo é alimentado com mel pobre com pureza de 75 até o ponto de fio (o xarope forma um fio de aproximadamente 2 cm de um dedo ao outro). Neste ponto ainda não existem cristais na massa e qualquer cristal adicionado não será diluído, pois a solução está supersaturada. É utilizada a semente preparada na própria unidade, geralmente preparada no laboratório.

Deve ser seguida a seguinte tabela de brix em relação à pureza para fazer a cristalização:

Pureza do Mel Brix a Cristalizar

68 a 72 84

72 a 76 82

76 a 80 80

80 a 84 78

84 a 88 76

Tabela 1. Relação entre pureza de mel e brix a cristalizar

Preparo da semente

Proporção 2:1 (2 litros de etanol anidro para 1 kg de açúcar), sendo adicionado em moinho de bolas pelo maior espaço de tempo possível (10, 15, 24 horas de agitação até 5 dias se possível). Deve-se obter uma pasta muito fina e regular. Deixar a semente descansar pelo maior período de tempo possível (até 15 dias se for possível) promovendo-se a agitação vigorosa até o momento de aplicação no cozedor. Como regra geral, se consegue ótimos resultados com a utilização de cerca de 100 a 200 ml de pasta de semente para cada 100 hl de massa final a ser arriada.

Operação da granagem

Alimentar o vácuo com mel pobre de pureza diluído a 65 brix, pureza próxima de 75, mais baixa que o xarope, cobrindo a calandra. Facilita a formação de cristais regulares, pois a velocidade de cristalização será muito rápida facilitando o controle e sendo mais

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seguro em termos de prevenção do aparecimento de geminados, conglomerados e falsos grãos. Quanto maior a pureza menor a faixa de trabalho segura (zona metaestável). A concentração continua até que o instrumento de controle indique o ponto escolhido de supersaturação ou, no caso de não disponibilidade de sonda este ponto será identificado pela experiência do cozinhador (ponto de fio – fio estável com os dedos afastados 1 a 2 cm, ou comportamento do mel escorrido na lâmina seca de vidro). Se necessário, alimentar com água quente durante 5 minutos antes da introdução da semente, equilibrando a evaporação e mantendo a concentração (amostrando). Manter o vácuo/vapor sob controle de forma que a temperatura fique ao redor de 65 a 67°C, fechar a água. Introduzir a semente previamente bem agitada e na quantidade determinada, como explicada anteriormente. Abrir e fechar o funil de adição da semente apenas o tempo necessário e suficiente para a introdução do volume de semente determinada. Logo após a introdução da semente e durante os próximos 15 minutos alimentar com água quente, equilibrando a evaporação e mantendo a concentração (amostrando). Acompanhar o aparecimento dos cristais que deverão se mostrar singelos, bem discretos bem distribuídos na massa. Constatando que os cristais estão bem estabelecidos, confirmar o vácuo a 25” e, em seguida, começar a alimentar com mel controlando a concentração. Garantir também a alimentação normal de vapor, cuidar para que a temperatura em momento algum passe de 70°C (inversão e desenvolvimento de cor). Cuidado com a operação de elevação da temperatura (redução do vácuo) durante a granagem. Da mesma forma que cristais pequenos poderão ser dissolvidos, a semente ou os cristais que estão se estabelecendo, também poderão ser dissolvidos comprometendo o trabalho. O volume de granagem deve ser mantido o menor possível (1/3 em vácuo de calandra). Um pé muito alto ocupara volume que deveria ser usado para crescimento dos cristais. A condução da granagem deverá ser aprimorado constantemente pela experiência e pela realimentação frequente de informações vindas da operação, não se descansando na busca de melhor resultado. “O cozimento não é uma arte, mas somente uma questão de observação e habito”..

Cozimento de massa A

Após puxar o magma, lavar por um curto período (3 minutos) com água quente para que sua concentração seja reduzida de tal modo que o mel que está envolvendo os cristais caia abaixo do ponto de saturação, dissolvendo assim pequenos pedaços de cristais que se quebram nas centrífugas contínuas.Isso ajuda a uniformizar o tamanho dos cristais.A massa deve ser conduzida firme para manter o xarope que envolve os cristais sempre saturado, forçando a deposição da sacarose dissolvida.Também o nível de enchimento do vácuo deve ser observado.Nunca deve ser puxado o magma e arreado sem fazer corte, pois o esgotamento do mel depende de certo tempo. Quanto mais rápido for o cozimento, menor será o esgotamento. Com o corte, o açúcar que seria arreado em duas horas, passa a ficar 4 horas no cozimento. Isso poderá ser observado pela pureza do mel

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pobre e também pelo cálculo da retenção pela Cruz de Cobenze. Alimentar o cozedor com xarope com 60-65º brix e vapor (V1=0,7kg ou V2=0,4kg), e vácuo de aproximadamente 23-25 in Hg com temperatura entre 60 -70ºC. Alimentar até que se atinja o volume desejado (cuidado com possíveis arrastes) o brix deverá estar > que 90 quando for arrear o vácuo. Antes de arrear, quando a massa estiver próxima de 90º brix o operador deve checar se a massa não está bamba (pouco concentrada), se estiver muito bamba não deve arrear, o ideal é que esse procedimento não seja feito apenas no final, para evitar falsos grãos, porém também não deve enviar para as centrífugas automáticas muito concentrada, pois dificulta a separação nas centrífugas, o que pode atrapalhar o escoamento dos méis ricos e pobre na centrifugação, aumentando a cor do açúcar produzido e sendo necessário mais tempo de lavagem para retirada do mel envolto no cristal, aumentando também as pureza dos méis rico e pobre, diminuindo a recuperação de fábrica. Após arrear o vácuo, o mesmo deve ser lavado com vapor (evaporar) para eliminar quaisquer cristais que tenham ficado do cozimento anterior para não crescer cristais com tamanhos diferentes. Sempre que possível deve-se ferver água no interior do vaso, cobrindo-se a calandra e abrindo o vapor.

A B

Centr. batelada

Mel rico Açúcar Mel pobre

Centr. contínua

Magma Mel final

Mel destilariaXarope

Semente

2 massas

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BRIX PUREZA

Magma B Maior que 90 Bx 92 a 94%

Mel Final Maior que 82 Bx 20 pontos < massa B

Massa A Maior que 92 Bx > que Pza xarope

Massa B Maior que 92 Bx = ± pza mel pobre

Mel Pobre 68 a 72 Bx 15 pontos < Massa A

Mel Rico 68 a 72 Bx ± Pza xarope

Tabela 2. Parâmetros recomendados para a fábrica de açúcar

A B

Centr. batelada

Mel rico Açúcar Mel pobre

Centr. contínua

Magma Mel Mel destilaria

Xarope

Semente

C

Magmaou semente

Centr. contínua

Magma

Dilui e envia para o xarope

3 massas

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Centrifugação Massa A

Na centrifugação da massa A são normalmente utilizadas centrífugas em bateladas. Os ciclos de uma centrifuga automática são: Aceleração e carga, Purga, Lavagem com água e vapor, Frenagem, Descarga. As centrifugas atuais fazem de 18 a 24 ciclos/hora. Ex. de divisão do ciclo de acordo com a rotação: Carga 20”, aceleração: 35”, centrifugação: 25”, frenagem: 35“e descarga: 20”. A lavagem com água (80 a 90°C) deve começar logo que cesse a saída de mel (normalmente ainda durante a etapa de aceleração). A lavagem com vapor ( 5.0 kgf/cm2 – 160°C) começa logo após a lavagem com água. Água superaquecida (110 a 115°C) pode substituir a lavagem com vapor.Separação dos méis: O primeiro mel que sai da centrifuga é mais pobre do que o mel que é produzido durante a operação de lavagem do açúcar, assim a separação de méis visa aumentar o esgotamento da massa cozida (< pureza do mel pobre). Se consegue boas recuperações sem separação de méis. Separando méis cai a pureza do mel A. As vezes precisamos que o cristal cresça um pouco mais na massa “B” o que leva a necessidade de purezas um pouco maiores no mel “A”, o que nos obrigará a parar de separar méis. Verificar se não há bicos entupidos, se os jatos estão em leque, não formando faixas no açúcar (ou seja a massa ficou sem lavar);Verificar se não tem sobra muito grande de açúcar nos cestos, que deve estar na faixa de 2-3 mm, ideal é chegar o mais próximo possível sem danificar o cesto.Cuidado com a vedação do fundo das centrífugas se estiver vazando vai cair massa A no açúcar ( em cima do açúcar na bica de jogo) aumentando a cor.Verificar trincas nas telas das centrífugas. Trocar sempre que necessário.

Centrifugação de Massa B

As centrífugas de Massa B ou C, são centrífugas contínuas, ou seja, recebem carga (massa B ou C) e liberam o mel (mel final ou melaço) e o açúcar B ou C para serem utilizados como magma. Quando se fabrica açúcar cristal e não se faz a separação de méis na massa A, a massa B fica com pureza variando de 76 a 80. Para massas com estas purezas, e operando-se as centrífugas contínuas dentro da capacidade das máquinas, é comum obter magma B com pureza da ordem de 92-94, o que significa um magma B de boa qualidade, sem que se necessite recorrer a artifícios de afinação (re-centrifugação). A quantidade de água usada na centrifugação da massa B, deve ser controlada para não termos excesso de mel e consequentemente um aumento da pureza do mel final. A pureza e o brix do mel final, indicam se a quantidade de água está sendo exagerada ou não, se estiver sendo exagerada, haverá queda do brix e elevação da pureza. Deve-se uma vez por turno evaporar a centrífuga contínua para limpeza da tela e evitar que se formem incrustações (cerosidade) que dificulta a drenagem do mel. O açúcar B obtido é empastado com água, caldo clarificado ou com xarope e então

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bombeado ao tanque de magma. Análises de cor e pureza deverão ser feitos, para que possamos tomar decisões no processo da fabricação do açúcar. O brix do magma deverá ser maior que 90 Brix, a pureza do magma B = 92 a 94% e do magma C = 86 a 88% e a cor do magma B entre 2.500 a 3.500, para produção de açúcar branco.

Secagem do açúcar

Etapa onde deve tomar cuidados para que não ocorra posterior empedramento do açúcar produzido. Deve-se ensacar o açúcar em temperatura ambiente, máximo 35ºC, outros cuidados devem ser tomados, como verificação das pás dos elevadores de açúcar, pois podem se romper interrompendo o fluxo de açúcar para o ensaque, sendo necessário parar a produção para o reparo. O ar para secagem deve ser aquecido para apresentar uma baixa umidade relativa quando entrar em contato com o açúcar. Já o ar de resfriamento deve ter sua temperatura reduzida para cerca de 20 a 22ºC, visando garantir a temperatura na saída do secador em no máximo 35ºC. É importante que a velocidade do ar para a secagem não ultrapasse 2 m/s para evitar o transporte de açúcar. O ar introduzido com impurezas pode aumentar os pontos pretos e teor de insolúveis, com isso se faz necessário o sistema de filtragem deste ar. Devemos controlar a concentração do açúcar no lavador de pó de modo que não haja perda de açúcar para a atmosfera, portanto o brix de controle é estipulado na indústria, e após atingir o valor desejado devemos enviar o líquido com o açúcar dissolvido para o processo produtivo, ou seja, tanque de caldo misto/primário ou dosagem.

Condições de Estocagem

A melhor condição de estocagem é aquela que não possibilita o crescimento de microrganismos, os quais podem favorecer a decomposição e perda de sacarose. Um grande número de microrganismos pode se desenvolver no açúcar, em condições favoráveis, com: bactérias, fungos e leveduras, principalmente no filme de mel, mas não pode florescer em elevada concentração de sólidos neste filme. As característica desejáveis de um açúcar para armazenamento são:

1- ausência relativa de insolúveis no açúcar, isto é, se a massa cozida foi obtida de um caldo bem clarificado;

2- possua o cristal um grânulo duro, uniforme, de tamanho médio e livre de conglomerado;

3- se a relação entre a umidade e a polarização está dentro de certos fatores de segurança;

4- se o açúcar não foi lavado, isto é, se ele conserva o filme de mel original;

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5- se foi obtido sob condições sanitárias, para diminuir ao mínimo as possibilidade de contaminação por microrganismos.

Armazéns de Açúcar

Os armazéns de açúcar devem ser secos, a cobertura deve ser feita com material que apresente bom coeficiente de isolamento térmico, ou que tenham um elevado índice de reflexão dos raios solares, o que dará menor oscilação de temperatura ambiente.

A circulação do ar natural, no interior do armazém deve ser evitado ao máximo, para não ocorrer risco de elevação da taxa de umidade do ar, deve-se então manter as portas fechada, principalmente quando a umidade relativa estiver muito alta. Para que a circulação do ar seja mínima, deve-se ter o menor número de abertura possíveis, deste modo, deve possuir somente duas portas. A atmosfera no interior do armazém, se equilibrará gradualmente com a umidade do açúcar. A umidade relativa no interior dos depósitos, deve permanecer ao redor de 65%. Para Meade, se a umidade no interior do armazém é muito baixa, inferior a 60% o açúcar bruto se empedrará. As aberturas para iluminação natural devem ser fechadas.

Quando a iluminação é artificial, é necessário tomar certas precauções de segurança, como instalação elétrica blindada e a prova de explosão. Deve-se ainda, instalar sistema de para-raios. Os armazéns também devem ter um sistema de proteção de incêndio e de um modo geral tem-se que considerar os seguintes aspectos: a escolha do local, fundações, infra-estrutura, vedações laterais, impermeabilização, piso e cobertura.

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