usinas de açucar

1. Produção de Açúcar
Oscar F T Paulino
Curso de Pós-Graduação
Gestão do Setor Sucroalcooleiro
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

2. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
CONCEITOS GERAIS
CONCEITOS GERAIS

3. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Caldo Clarificado
Caldo Misto após o processo de clarificação.
Caldo Misto
Caldo obtido no processo de extração das moendas e enviado
para a fabricação.
Caldo Sulfitado
Caldo que contém certa quantidade de anidrido sulfuroso (SO2)
integrado ao caldo misto, após passagem pela coluna de sulfitação.
Caldo Filtrado
Caldo obtido nos filtros como resultado da filtração do lodo.
Conceitos Básicos

4. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Conteúdo de cristais % Massa Cozida
A porcentagem em peso de açúcar cristalizada presente em uma
massa cozida.
Lodo
Fração mais densa obtida da decantação do lodo, constituída de
material insolúvel sedimentado.
Massa Cozida
Produto resultante da concentração do xarope ou do mel constituído
de cristais de açúcar envoltos no mel.
Magma
Mistura de cristais de açúcar proveniente da centrifugação da massa
“B” com xarope, caldo clarificado, água, para ser usada como pé de
cozimento.
Conceitos Básicos

5. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Mel
Solução resultante da centrifugação da massa cozida
Mel Final ou Melaço
Mel obtido da massa cozida final destinado à produção de álcool.
Semente para granagem
Suspensão em álcool de partículas de açúcar moído, utilizada para
a granagem.
Torta
Resíduo obtido da filtração do lodo dos decantadores.
Conceitos Básicos

6. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Xarope
Líquido resultante da evaporação parcial do caldo de cana clarificado
de concentração cerca de 65°Brix.
Açúcar
Sólido cristalino, orgânico, constituído basicamente por cristais de
sacarose envolvidos, ou não, por película de mel de alta ou baixa
pureza.
Brix
Porcentagem em massa de sólidos solúveis contidas em uma solução
de sacarose.
Pol
Porcentagem de sacarose contida numa solução açucarada.
Conceitos Básicos

7. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pureza (%) =
POL
x 100
BRIX
Pureza
É a relação entre POL e BRIX
Exemplo
x 100
POL
BRIX
58,5
65,0
x 100 = 90,0
Conceitos Básicos

8. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
C
A
L
D
O
M
I
S
T
O
SÓLIDOS SOLÚVEIS 16%
SÓLIDOS INSOLÚVEIS 0,2%
ÁGUA 83,8%
SACAROSE 14,0 %
GLICOSE 0,4%
FRUTOSE 0,3%
NÃO AÇUCARES 1,3%
AREIA 0,04%
BAGACILHO 0,16%
Composição do caldo

9. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Fluxograma de Processo – Produção de Açúcar
Cana
Extração
Tratamento Caldo
caldo misto
Concentração Caldo
Fábrica de Açúcar
Ensaque/Armazen.
Açúcar
caldo clarificado
xarope
Utilidades
lodo
bagaço
En. Elétrica
Filtração Caldo Filtrado
Mel Fermentação
Vapor Vegetal
Torta

10. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
TRATAMENTO DO CALDO
TRATAMENTO DO CALDO

11. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Fluxograma de Processo – Tratamento do caldo
Caldo Misto
Pré-Aquecimento
Sulfitação
Calagem
Aquecimento
Flasheamento
Decantação
Peneiramento Caldo Clarificado
Filtração Caldo Filtrado
Torta
lodo
caldo
Rejeito

12. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
hAção do SO2 sobre o caldo de cana:
Ação Fluidificante
Como o SO2 age sobre o caldo de cana precipitando certos colóides
faz-se então reduzir a viscosidade proporcionando maior fluidez.
Ação Descorante
Através da propriedade redutora que o SO2 possui, transforma os sais
férricos (coloridos) em ferrosos (incolores).
Ação Preceptiva
Esta ação é produzida logo após a calagem onde há a formação de
sulfito de cálcio (CaSO3 ) que sendo insolúvel ao precipitar-se arrasta
muitas impurezas coloridas.
Sulfitação

13. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
SAÍDA DE GASES
VÁLVULA
DE
ALIMENTAÇÃO
DO
CALDO
CÂMARA DE GASES
BOCAL VERIFICAÇÃO
ENTRADA DE GASES
ENTRADA DE AR
ALIMENTAÇÃO DO
ENXOFRE
Sulfitação

14. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Assim, tem-se :
Redução do pH
Diminuição da viscosidade
Precipitação
Inibição de formadores de cor
Sulfitação

15. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
15
O SULFITO DE CÁLCIO FORMADO DURANTE A
SULFITAÇÃO DO CALDO É INSOLÚVEL ACIMA DE
50°
C.
A SULFITAÇÃO FAVORECE A DESNATURAÇÃO E
COAGULAÇÃO DE PROTEÍNAS DO CALDO
Sulfitação

16. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Cuidados na operação :
•Corrosão das partes metálicas dos equipamentos Forma ácido
Sulfúrico
• Reage com a Cal aumentando o consumo Formando Sulfato de
Cálcio que causa incrustações nos evaporadores.
• Aumento do consumo de Enxofre.
• Aumento dos teores de sais
Cinzas no açúcar.
Sulfitação

17. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
A calagem é realizada para auxiliar na purificação do caldo. É feita uma
adição de leite de cal ao caldo, e tem como funções:
- Neutralização da acidez do caldo;
- Corrigir o pH até o valor desejado: 7,0 à 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 arraste de partículas em suspensão.
Calagem

18. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
pH ACIMA DE 8,0 APÓS A CALAGEM PODE
LEVAR Á FORMAÇÃO DE COR NO AÇUCAR,
PRECIPITAÇÃO DE SAIS EM EXCESSO E
INCRUSTAÇÕES.
TEOR DE P2O5 NO CALDO CLARIFICADO
DEVE FICAR EM TORNO DE 250 Á 300 PPM.
Calagem

19. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
O aquecimento é feito em trocador de calor, geralmente do tipo
casco e tubos, do tipo vertical / horizontal ou trocadores de placas.
Tem como funções:
• Acelerar as reações químicas.
• Facilitar as reações do caldo.
• Promover a coagulação das proteínas.
• Diminuir a densidade e viscosidade.
• Provocar a floculação.
• Elimina e impede o desenvolvimento de bactérias.
Aquecimento

20. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
20
CORPO : É formado por
um cilindro de chapa em
aço carbono que forma a
parte externa do
aquecedor.
Aquecimento

21. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
ESPELHO : É uma
circunferência de
chapa com furos
onde são fixados os
tubos de cobre.
Tubos de cobre / inox
Aquecimento

22. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
TUBOS : As duas
extremidades dos tubos
são fixadas através de
mandril nos espelhos.
O tubo de cobre
possibilita maior troca
térmica que os demais
tubos.
Já o inox é mais
resistente com vida útil
maior, porém tem custo
elevado.
Tubos
de cobre
ou inox
Aquecimento

23. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Cada aquecedor possui duas tampas
as quais possuem divisões que servem
para distribuir o fluxo de caldo.
Entre a tampa e o corpo existe
uma borracha com a finalidade
de vedar o fluxo de caldo.
Aquecimento

24. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Deve-se observar a temperatura de
aquecimento pois se esta for baixa a
clarificação será inadequada, já se a
temperatura utilizada for alta haverá
a destruição de açúcar e formação
de cor.
Aquecimento

25. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Aquecimento

26. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Após o aquecimento o caldo vai para o balão flash, que tem a função
de liberar todas as partículas em suspensão das bolhas de ar que ali
estão agregadas e que comprometeriam a decantação e clarificação, se
não fossem retiradas.
O flasheamento 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.
Flasheamento

27. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
- 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 polímero, na forma como é recebido, precisa ter sua molécula
distendida, por dissolução em água, para que então possa
desempenhar bem sua função.
Após a passagem pelo balão flash o caldo passa pelos decantadores
que separam as impurezas do caldo. Para auxiliar na decantação são
adicionados polímeros para promover:
Decantação

28. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Decantador SRI

29. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Decantador Convencional

30. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Parâmetros de desempenho :
pH do caldo após calagem
Temperatura do caldo
Vazão do caldo uniforme
Dosagem adequada de polímero
Característica da cana
Decantação

31. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Quantidade de polímero :
Baixa : fraca precipitação
Recomendada : melhor eficiência
precipitação
Excesso : Repulsão e não floculação
Decantação

32. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
CUIDADOS COM O POLÍMERO :
Marca do polímero
Preparo do polímero
Cuidados na flor de adição
Cuidados com a dosagem na entrada do decantador
Decantação

33. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
POLÍMERO - DOSAGEM CORRETA
Polímero Sólidos em Suspensão Floculação
+
Decantação

34. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
POLÍMERO - DOSAGEM INCORRETA
Sólidos em Suspensão
+
Excesso de polímero
provoca o fenômeno da repulsão
Decantação

35. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
CARACTERÍSTICAS DO POLÍMERO :
a - Grau de hidrólise
b - Carga elétrica
c - Peso molecular
d - Testes em laboratório para seleção
Decantação

36. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
CUIDADOS COM A DECANTAÇÃO :
•Deve-se acompanhar atentamente todos os decantadores,
afim de que não apresentem caneca com caldo sujo.
•Monitorar a concentração do lodo.
• Monitorar amostras “sujas”
Decantação

37. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Função
Garantir a
remoção da maior
parte dos
insolúveis
presentes no
caldo.
Peneiramento

38. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Peneiras

39. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
1840
A A
D
G
H
B
I
B
E
F
F
C
1050
2082
2700
2340
3276
4221
613
291
250
Ø10
956
250
Turbo filtro
Peneiramento

40. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Turbo filtro
Peneiramento

41. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Do processo de decantação obtém-se o caldo
clarificado e o lodo (impurezas retiradas do caldo).
O caldo clarificado é enviado para a evaporação e o
lodo para o sistema de filtração, para recuperação
de parte de seu conteúdo de açúcar.
Filtração

42. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Filtro rotativo à vácuo

43. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Filtro Vaccum Press

44. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Filtro Vaccum Press

45. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
CONCENTRAÇÃO DO CALDO
CONCENTRAÇÃO DO CALDO

46. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Fluxograma de Processo – Concentração do caldo
Caldo Clarificado
Pré-Evaporação
Evaporação
Xarope
Flotação

47. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pré-evaporação
Tem a finalidade de elevar o Brix do caldo
clarificado a ± 25°Brix e gerar vapor vegetal
a partir da água existente no caldo. A
concentração final do caldo é realizada na
evaporação.

48. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Vapor de
Escape
• Robert
(Convencional)
• Falling film.
Pré-evaporação

49. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pré-evaporação

50. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
LIMPEZA :
•Limpeza mecânica; efetuada
com rasquete ou roseta rotativo;
• Limpeza com jato de água sob
alta pressão;
• Limpeza química, CIP –
(Cleam In Place)
Pré-evaporação

51. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
AUMENTO DAS INCRUSTRAÇÕES :
Oscilação na vazão do caldo
Descontrole no nível dos prés
Descontrole da correção do pH na dosagem.
Pré-evaporação

52. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
A presença de grande formação de incrustação em
determinadas regiões da calandra, é um dos
sintomas característicos de má circulação do caldo.
É importante que o nível do caldo seja mantido em
aproximadamente um terço da altura dos tubos, para
proporcionar uma boa circulação do caldo.
Se a tubulação da evaporação não estiver limpa, a
incrustação se formará rapidamente;se estiver com a
superfície dos tubos lisa,não ocorrerá depósito.
Pré-evaporação

53. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
NÍVEL DO CALDO :
Em todos os corpos deve-se manter cerca de 1/3 da
altura dos tubos, reduzindo o efeito da pressão
hidrostática no ponto de ebulição do caldo,
aumentando a circulação do caldo e obtendo uma
máxima taxa de evaporação.
Pré-evaporação

54. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Fatores que influenciam a Pré Evaporação :
Composição do caldo
Peneiragem do caldo;
Características dos insumos da clarificação
Processos de clarificação;
Nível de caldo nas calandras dos evaporadores;
Velocidade de circulação de caldo nos vasos
Pré-evaporação

55. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
O caldo pré-evaporado é enviado à evaporação
para eliminar o excesso de água do caldo,
transformando-o no xarope, com cerca de 65°
Brix, no qual ainda não existem cristais de
açúcar.
Evaporação

56. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Evaporação

57. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Formação da cor :
É maior no primeiro corpo onde a temperatura é
mais alta.
É também causada pela deficiente circulação do
caldo na calandra e altos tempos de retenção
Quando o vácuo é baixo, a temperatura de sistema
sofre uma elevação, aumentando a formação de cor.
Evaporação

58. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Diminuição do pH :
Durante a evaporação é comum um decréscimo no
pH de valores próximos a 0,3.
Este decréscimo é proporcional ao tempo de
retenção na evaporação.
Evaporação

59. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pureza :
Quando há uma queda na pureza, é uma indicação
de inversão de sacarose, causando perdas
indesejáveis.
Evaporação

60. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Utilizado para diminuir a turbidez do xarope (~ 50 %) e
conseguindo adicionalmente diminuir a cor do mesmo (~20%).
Processo :
Aquecimento do xarope temperatura entre 80 e 85ºC;
O xarope aquecido misturado com produtos químicos que são
usados para clarificar a mesma.
Após passar pelo tanque de reação é dissolvido ar no xarope
de forma de ocluir as impurezas dentro dos flóculos formados
ou em formação.
As impurezas saem do tanque flotador pela parte superior
como espuma, e voltam para o início do processo,
O xarope clarificado que sai pelos coletores colocados na
parte inferior do flotador está em condições de alimentar os
tachos de cozimentos
Flotação

61. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
COZIMENTO,
CENTRIFUGAÇÃO E
SECAGEM DO AÇÚCAR
COZIMENTO,
CENTRIFUGAÇÃO E
SECAGEM DO AÇÚCAR

62. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Fluxograma de Processo – Fábrica de açúcar
Xarope
Cozimento
Cristalização
Açúcar
Centrifugação
Secagem
Ensaque Armazenamento

63. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Sistema de 2 massas 287,9 ton/h
Dia : 66,0 87,6 Brix Pureza
72,3 ton/h 48,5 ton/h
255,8 ton/h 32,1 ton/h
66,0 87,6 66,0 87,6
244,5 ton/h 133,3 ton/h
91,0 87,4 90,0 79,6
79,8 ton/h
28,8 ton/h 149,7 ton/h 7,6 ton/h 83,0 64,8
66,0 77,9
61,0 ton/h
88,0 98,0 RI = 74,2 %
123,7 ton/h
59.381 sc/dia
99,97 99,8
Corrente
Vazão
Massa A Massa B
Xarope
Xarope A Xarope B
Água evap. Água evap.
17/7/2005
Água adic.
Mel final
Açúcar
Mel A
Magma B
Água adic.
Cozedor
A
Cozedor
B
Centrífuga
Massa A
Centrífuga
Massa B
Balanço para 2 massas

64. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Vista dos Equipamentos

65. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Produzida no laboratório, pela moagem de
açúcar com álcool em moinhos de bola;
A semente é preparada usando a proporção de
2 litros de álcool anidro para 1 Kg de açúcar;
Tamanho do cristal de cerca de 5 a 12 um;
Entregue aos operadores para utilização nos
cozimentos em embalagens pequenas;
O tempo de moagem entre 8 a 10 horas;
A pasta de semente não deve ser armazenada
por um período superior a 30 dias;
Semente de Granagem

66. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Ponto de semeamento (ponto de fio – fio estável com
os dedos afastados 1 a 2 cm, ou comportamento do
mel escorrendo na lâmina seca de vidro). Este é o
ponto de supersaturação. Na prática este ponto deve
estar em torno de 84oBrix;
Lavagem dos cristais por cerca de 5 a 10 minutos;
Homogeneização da pasta ao ser introduzida no
vácuo;
Introduzida sempre a mesma quantidade no vácuo,
com volume calculado em função do tipo do açúcar e
da capacidade dos equipamentos existentes ( cerca de
100 a 200 ml de pasta de semente / 100 hl de massa
cozida final);
Granagem

67. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Zonas de Cristalização

68. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Se jogássemos 1000 cristais pequenos de açúcar e
não deixássemos nenhum deles se dissolver,
teríamos, após um certo tempo, exatamente 1000
cristais grandes de açúcar;
Vantagens :
• Operação de fácil reprodução;
• Reprodutibilidade do tamanho do cristal;
• Homogeneidade dos cristais;
• Homogeneidade na quantidade de açúcar;
• Esgotamento dos méis.
Granagem

69. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Chamamos de cozimento às operações
desenvolvidas na fábrica de açúcar para obtenção
do cristal de sacarose com valor comercial.
O cozimento propriamente dito é feito sob vácuo
(22-25 pol Hg), por evaporação, a baixa
temperatura (65-70 oC), para que não ocorra
prejuízo da qualidade do açúcar ou até degradação
térmica da sacarose .
No cozimento, estaremos evaporando a água e,
portanto, supersaturando a solução, fazendo com
que o açúcar se deposite nas sementes ou nos cristais
já existentes, fazendo-os crescer.
Cozimento

70. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Vemos, portanto, que os cristais devem ser obtidos
e o cozimento deve ser conduzido, até o final, na
zona metaestável, para que haja controle sobre o
crescimento dos cristais;
Se a concentração cair, cristais se dissolverão,
levando inclusive a acréscimo de cor, quando
voltarem a crescer;
Se a concentração subir, ela pode invadir a zona
intermediária, ocasionando o aparecimento de
falsos grãos.
Cozimento

71. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Curvas de Supersaturação - Sacarose Pura
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
50 60 70 80 90 100
Temperatura (C)
partes
de
Sacarose
/
100
partes
de
agua
1,0 SS
1,2 SS
1,3 SS
INSATURADO
ZONA
METAESTÁVEL
ZONA
DE SUPERSATURAÇAO
ZONA
INTER.
Brix
80
75
Cozimento

72. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Vácuo #1 Xarope
Vácuo # 2 Vácuo # 2
Vácuo # 3
Vácuo # 3
Vácuo #4
Vácuo # 2
1/3
1/2
1/2
1/3
1/3
Vácuo #5 Vácuo # 2 Vácuo # 4
1/2
Mel Pobre Mel Pobre
Mel Pobre
Semente
Esquema de 6 cortes – massa B

73. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Xarope ou mel muito diluídos, variações na
pressão do vapor ou do vácuo podem favorecer a
diluição de cristais existentes, aumentando o tempo
de cozimento, aumentando o consumo de vapor e
sujeitando a uma maior degradação de açúcares e
formação de cor;
Para diluição de méis e magma não basta
simplesmente misturar água. É preciso que se
garanta a diluição adequada, a agitação adequada,
aquecimento e tempo de retenção.
Cozimento

74. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Operação de cortes de massa entre dois vácuos
para a obtenção do tamanho desejado de cristal;
Ao se cortar um vácuo, deve-se ter o cuidado de
que as calandras dos equipamentos fiquem
cobertas de massa cozida;
A tubulação de corte deve ser sempre limpa após
cada corte.
Cozimento

75. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Para o aperto, fecha-se a alimentação e continua-
se a concentrar a massa até se atingir o Brix
desejado (92o Brix) para final do cozimento. O
objetivo aqui é obter uma massa com o máximo
teor de cristais permitido, buscando um mel o
mais pobre possível;
A existência de uma pequena camada de mel
envolvendo os cristais, vai protegê-los das
agressões durante sua centrifugação e ensaque,
reduzindo as quebras;
Cozimento

76. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Após a descarga, é normal ficar uma certa
quantidade de cristais retida no interior do
equipamento (corpo, espelho superior, fundo,
lunetas etc). Estes cristais devem ser removidos
ou dissolvidos antes de se iniciar um novo
cozimento.
Vaporização do cozedor para dissolver e arrastar
os cristais de açúcar retidos no interior do
equipamento. Deve ser realizado com vapor de
baixa pressão (ocorrência de pontos pretos).
Cozimento

77. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Tipo 1 e 2 : sem cortes - tamanho cristal 0,60 - 0,65 mm
Tipo VVHP : com cortes - tamanho cristal - 0,90 mm
Vácuo # 1 Vácuo # n
Magma B
Tipo 1 e 2 : 1 pé de magma - 1 cozimento
Tipo VVHP : 1 pé de magma - 2 cozimentos
Mel rico
Xarope
Massa A

78. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Balanço de purezas:
J : “Juice” = xarope
S : “Sugar ” = açúcar
M : “Molasses ” = mel;
R =
S x (J - M )
J x (S - M)
Recuperação da Fábrica
Exemplo :
J : 87,8 %
S : 99,6 %
M : 69,0 %
R = S x (J - M )
J x (S - M)
99,6 x (87,8 - 69)
87,8 x (99,6 – 69)
= = 69,7 % de
recuperação

79. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
A massa é descarregada
no cristalizador, que é
provido de agitadores que
auxiliam a cristalização do
açúcar e impedem a
formação de um bloco,
além de servir como
pulmão para as
centrífugas.
Cristalizador

80. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Separação do mel que envolve os cristais
de açúcar de uma massa cozida.
Utilização da força centrífuga para retirada
do mel contido na massa
Rotação : 1200 - 1500 rpm
Centrifugação

81. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Água : lavagem do açúcar
influência na cor/pol
tempo e temperatura
Vapor: secagem
aumento da temperatura
Centrifugação : separação do mel
influência na cor
Centrifugação

82. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
A massa B é “lavada”
com água em
centrífugas contínuas,
o cesto é tipo cônico
vertical, operando com
descarga contínua de
sólidos. A separação
centrífuga ocorre no
cesto cônico, sobre as
telas para filtração.
Com a subida da
massa sobre a tela, os
méis são separados
dos cristais de açúcar.
Centrífugas Contínuas

83. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Centrífugas Contínuas

84. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
As centrífugas descontínuas
promovem a separação do
açúcar dos méis. A massa “A”
é descarregada na centrífuga,
e esta é lavada com água,
primeiramente saí mel pobre e
depois na próxima lavagem
(com vapor) saí mel rico
Centrífugas Contínuas

85. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Centrífugas Descontínuas

86. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Consiste na secagem e resfriamento
do açúcar para ensaque;
Relação açúcar:ar de 1:2 ;
Uso comum de secadores rotativos:
• convencionais;
• com adiabático;
• com exaustão central.
Secagem

87. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Secador Rotativo Convencional
Ar ambiente
P/ câmara de
lavagem
Açúcar
frio
Açúcar
quente
Vapor
Condensado
Ar
ambiente
Ar quente

88. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Secador Rotativo com Resfriador Adiabático
P/ câmara de
lavagem
Açúcar
frio
Açúcar
quente Vapor
Condensado
Água
Ar
ambiente
Ar resfriado úmido
Ar
quente

89. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Secador Rotativo com Exaustão Central e Chiller
P/ câmara de
lavagem
Açúcar
frio
Açúcar
quente
Vapor
Condensado
Chiller
Ar
ambiente
Ar gelado
Ar
quente
Ar
ambiente
Zona de resfriamento
Zona de secagem

90. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
O açúcar é enviado para o secador, e é seco até atingir umidade final de
no máximo 0,10% para Açúcar tipo 4 e VVHP, 0,15% para tipo VHP,
0,04% para tipos 1, 2 e 3.
Umidade na Secagem

91. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Temperatura do açúcar no ensaque
acima de 40oC : problema de
amarelecimento e empedramento;
Fatores que acarretam temperaturas
muito elevadas no ensaque :
• instalação acima da capacidade de
projeto;
• necessidade de redução de
temperatura maior que a de projeto-
tempo e temperatura das lavagens.
Secagem

92. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Instalações operando inadequadamente :
• vazão de ar insuficiente;
• entrada de ar falso;
• tempo de retenção insuficiente;
• cascateamento do açúcar deficiente no
interior do secador.
Secagem

93. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Teor de fósforo no caldo;
Retomada gradual da moagem após chuva;
Procedimento de enchimento/liquidação dos
decantadores (tempo/pH/temperatura);
Desempenho do balão flash e filtros;
Controle/testes desempenho polímero;
Início/retorno de operação de prés e
evaporadores (insolúveis);
Controle de pureza nos prés;
Controle brix xarope;
Preparo e conservação da semente;
Monitoramento do teor de cristais e magma
Pontos relevantes

94. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Armazenamento em big bag

95. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Armazenamento à granel

96. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
ESPECIFICAÇÃO DO
AÇÚCAR
ESPECIFICAÇÃO DO
AÇÚCAR

97. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Especificações típicas
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 VHP VVHP
Cor ICUMSA UI máx 100 150 180 400 1200 450
Polarização o
Z mín. 99,8 99,7 99,7 99,5 99,00 - 99,49 99,6
Umidade % máx 0,04 0,04 0,04 0,10 0,15 0,10
1 a 10 máx 5 5 9 - - -
mg/kg máx. - - - - - 120
Pontos Pretos no/100g máx 7 7 15 - - -
Part. Magnetizáveis mg/kg máx 2 1 5 - - -
Cinzas % máx 0,04 0,05 0,07 0,10 0,15 0,12
Sulfito mg/kg máx 10 10 15 20 - 1
Dextrana mg/kg máx - 100 150 - - 80
Amido mg/kg máx - 180 180 - - 80
Turbidez NTU máx - 20 20 - - 50
AM em mm min. - 0,5 - 0,8 0,5 - 0,8 - - 0,9
CV em % máx. - - - - - 25
Fundo máx. - - - - - 0,2
Aparência - -
Sabor - -
Odor - -
Cristal branco, sem empedramento
Doce característico
Característico, sem odor desagradável
Granulometria
TIPO DE AÇÚCAR
Características Unidade
Resíduos Insolúveis

98. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Origem :
Matéria prima: outros polissacarídeos ou
compostos fenólicos oxidados;
Fábrica : reação dos açúcares redutores com
aminoácidos ou produtos resultantes do
aquecimento excessivo do caldo/xarope.
Problemas :
Provoca má aparência do produto. Se utilizado
na fabricação de alimentos, pode alterar a cor,
gosto e aroma dos produtos.
Análises - Cor

99. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pol:
Pol baixa indica menor teor de sacarose, ou
seja, presença de açúcares redutores (glicose e
frutose), dextrana, amido e cinzas.
Umidade:
Dependendo da umidade relativa do ar, pode
haver transferência de água :
do ar para a película de mel a
a
a
a açúcar “mela”;
do mel para o ar a
a
a
a açúcar “empedra”.
Análises – Pol e Umidade

100. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Cinzas:
Composto por substâncias salinas (sais de
cálcio, magnésio, ferro e silício) devido contato
com superfícies metálicas e pela adição de leite
de cal;
Provocam problemas com cor, polarização e
no processo industrial de filtração.
Sulfito:
Provoca alteração no aroma do açúcar assim
como dos alimentos derivados.
Análises – Cinzas e Sulfito

101. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Polissacarídeo de alto peso molecular, é formada
pela deterioração microbiológica da cana;
Altera o valor da pol do açúcar e provoca
alongação dos cristais;
Aumenta a viscosidade das soluções açucaradas
e diminui a taxa de filtração;
Afeta o empacotamento e armazenagem por
mudança de densidade aparente;
Produz turbidez em bebidas alcoólicas e
refrigerantes;
Provoca dificuldades na produção de balas
(cristalização) e de geléias (consistência).
Análises – Dextrana

102. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Polissacarídeo de alto peso molecular, pode ser
controlado pela adição de enzimas amilases,
com consumo entre 25 a 60 g/ton açúcar;
Assim como a dextrana, aumenta a viscosidade
das soluções açucaradas e diminui a taxa de
filtração;
Provoca turbidez em refrigerantes e
dificuldades na produção de balas e de geléias.
Análises – Amido

103. Produção
Produção de
de Açúcar
Açúcar
Pó de açúcar : problema ambiental e de risco de
explosão nos carregamentos;
Elevação da umidade para redução pó açúcar,
podendo levar a maior incrustação nos
equipamentos e empedramento na armazenagem;
Ajustes da granulometria no cozimento:
• volume de semente;
• quantidade de cortes;
• volume do pé de magma;
• lavagem dos finos.
Análises – Granulometria