BRPI0903073A2 - processo de branqueamento de açúcar - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE BRANQUEAMENTO DE AçúCAR. A presente invenção se refere a um processo para o branqueamento de açúcar mediante a adição direta em pó ou uma solução aquosa, envolvendo os passos de dissolver um doador de SO~2~ em água; adicioná-lo ao fluxo do suco; adicionar ácido fosfórico quando for necessário com uma dose entre 50 e 400 partes por milhão; e adicionar um floculante ao suco de cana entre 1 e 5 partes por milhão. A aplicação de um doador de SO~2~ em pó com dosador de pó ou em solução aquosa, bem como o processo de adição de ácido fosfórico (quando for necessário) e de um floculante especial para obter açúcar a partir da beterraba açucareira, para clareamento do melado e refino do açúcar de acordo com cada processo.
Description
PROCESSO DE BRANQUEAMENTO DE AÇÚCAR.
Campo da invenção
A presente invenção se refere a um processorealizado mediante a adição de qualquer um dos compostosdoadores de SO2 em forma liquida e/ou pó, bem como seus saisde sódio, potássio e qualquer elemento que seus componentespossam liberar para o SO2 como parte de sua composiçãoquímica, sejam eles sulfitos, bissulfitos, ditionitos,ditionatos em forma líquida e pó, com o objetivo debranquear o suco da cana de açúcar ou da beterraba, paraeliminar microorganismos e todo o material indesejável afim de obter um açúcar padrão e/ou refinado com a qualidadeesperada. Neste processo, adiciona-se algumas vezes ácidofosfórico e sempre um floculante de alto peso molecularpara um bom clareamento.
Em particular, a presente invenção se refere a umprocesso de branqueamento do açúcar no qual se elimina ouso da torre de sulfitação e o uso de enxofre elementar, oude tanques de dióxido de enxofre, caso seja usado dióxidode enxofre líquido, utilizando um doador de SO2 pó no suòomisturado, melado e/ou açúcar fundido dosado em líquido oupó.
Antecedentes da invenção
O branqueamento do açúcar foi realizado comauxílio do uso da queima do enxofre elementar para produzirSO2 ao se combinar com o oxigênio do ar em fornos e passar omesmo através de uma torre de sulfitação para colocá-lo emcontato com o suco da cana ou beterraba. Em outros casos,foi colocado em contato com o dióxido de enxofre líquidoatravés de tanques que liberam esta substância - semnecessidade de queimá-lo. Estes processos de sulfitaçãoforam mundialmente empregados anos atrás em engenhos queutilizam açúcar de cana e de beterraba para produzir oaçúcar de qualidade exigido pelo mundo atual. Vide APatente nos Estados Unidos No. 2.360.586.
Atualmente, no clareamento do suco da cana e dabeterraba, utiliza-se como principal agente o enxofre,porém a utilização do referido agente no caso de sucos decana não resulta em grandes benefícios, tais como o fato deque, durante a queima, o enxofre reage com o oxigênio doar, gerando nos fornos, muitas vezes artesanais, SO2(dióxido de enxofre) , que além de ser um contaminante paraos operadores, contamina a atmosfera. Este gás, ao entrarem contato com o vapor da água da atmosfera, forma ácidosulfúrico, provocando problemas ambientais ainda maissérios, afetando os açúcares do suco e até mesmo osequipamentos do engenho.
No caso de alguns engenhos e principalmentedaqueles que utilizam suco de beterraba açucareira, éutilizado SO2 na forma líquida em cilindros que apresentamalto risco de escape e de inspeções muito rigorosas, por setratar de um gás tóxico.
Por outro lado, apresenta um inconveniente autilização do enxofre para o branqueamento do açúcar, jáque sua aquisição deve ser vigiada e controlada porautoridades governamentais pelas leis de aquisição queexistem sobre este produto químico por ser fundamental naprodução de pólvora e de outros explosivos.
Resumo da invenção
Atualmente existem métodos de branqueamento dosuco de cana e beterraba para obter açúcar de diferentesqualidades de acordo com o mercado ou consumo final domesmo e que, porém, com todos os métodos atuais, éproduzido a custos muito altos, com qualidade não uniforme,com rendimento baixo, problemas operacionais e alto grau decontaminação ao meio ambiente, como no caso da combustão deenxofre para produzir SO2.
0 resumo da invenção está no processo deaplicação de um doador de SO2 ao suco misturado da cana ebeterraba, por vezes adicionando ácido fosfórico e sempreum floculante de alto peso molecular para a obtenção deaçúcar padrão de boa qualidade.
A adição de doador de SO2 para diminuição da corno melado e no açúcar obtido.
A adição de doador de SO2 no licor fundido derefinaria para diminuir a cor e obter diminuição do uso decarvão ativado.
A presente invenção tem o objetivo resolver estese outros inconvenientes descritos anteriormente. Elaprocura conduzir a purificação do suco de cana e beterrabamediante o uso de um doador de SO2, pó ou liquido, produtode fácil manuseio, grau alimentício, mediante a adiçãodireta como pó ou uma solução, que pode ou não serpreparada com matérias-primas de grau alimentício, de fácilaplicação e controle para substituir o enxofre elementarcom resultados semelhantes ou melhores aos esperados comeste, quanto à obtenção de um suco clareado de boaqualidade, claridade esperada e produto final dentro dosparâmetros de açúcar padrão exigidos pelos clientes.
Outrossim, tentou-se resolver o problema decontaminação ambiental para o branqueamento do açúcar comagentes ativos, o que até agora não foi resolvido de formasatisfatória, visto que a substância para o branqueamento,de acordo com o estado da técnica, ainda é extremamenteproblemática.
Objetivos da invenção
Fornecer processos de clareamento e branqueamentode sucos de cana, melado e licor fundido de refinaria, paraobter a qualidade esperada pelo usuário, proporcionando aoprocessador reduções de custo de processo e melhorias domesmo, dando melhores rendimentos, aumentando a capacidadeprodutiva e eliminando a contaminação ambiental com umprocesso e um produto de fácil manuseio sem riscos e 100%aproveitável.
Portanto, o objetivo da presente invenção éproporcionar um processo de purificação dos sucos de cana ebeterraba e de branqueamento do açúcar mediante o uso de umproduto de fácil manuseio, de preferência de graualimentício, de fácil aplicação e controle para substituiro enxofre elementar com resultados semelhantes ou melhoresque aqueles esperados com este.
O objetivo anteriormente mencionado é alcançadoem conformidade com a invenção de um processo para obranqueamento do açúcar mediante a adição direta em pó oude uma preparação aquosa ao suco misturado de cana oubeterraba em conformidade com a reivindicação 1. Asmodalidades preferidas da invenção são definidas nasreivindicações dependentes.
Descrição detalhada da invenção
Descobriu-se que tanto na fabricação de açúcarbranco, branco direto (com clareamento de melado) erefinado, são utilizados métodos e processos contaminantes,pouco aproveitados e que proporcionam muitas variáveis quenão admitem um processo controlado no caso do branqueamentoe/ou clareamento do suco para produzir açúcar padrão, bemcomo pouco eficientes no clareamento do melado, e no refinodo açúcar. Além de se obter melhores custos com o processodo doador de SO2, a obtenção de redução de cor no caso domelado é de até 75%, e, no caso do refinado, melhora a core reduz o custo do refino.
De acordo com cada transformador, o açucareiro eas características do suco de cana, melado ou licorfundido, utiliza-se o processo de adição de diferentesprodutos químicos mencionados em nossa solicitação e com ouso do produto doador de SO2 em forma líquida ou em póadicionado ao suco de cana, melado e licor fundido, paraobter a qualidade do açúcar padrão, branco direto (comclareamento de melado) e açúcar refinado desejado de umaforma simples de dosar e controlar.
Pode-se utilizar a quantidade ao adicionar odoador de SO2 de 80 a 400 ppm, o ácido fosfórico quando fornecessário, de 50 a 300 ppm, e o floculante de alto pesomolecular a 1 a 5 ppm no caso de fabricação de açúcarpadrão.
No refino do açúcar, além do processotradicional, pode-se adicionar o doador de SO2 ao licorfundido de 15 a 20 ppm melhorando a cor e economizandocarvão ativado e resinas de intercâmbio iônico.Controles
Análises de sulfitos, % de transmitância,redutores, pureza, Bx e todas as análises de controle antese depois da aplicação do doador de SO2. No açúcar cor ICUMSA(sigla de International Commission for Uniform Methods ofSugar Analysis - Comissão Internacional para MétodosUniformes de Análise de Açúcar), Sulfitos e Cinzas.
Descobriu-se que o branqueamento do açúcar empreparações em pó e/ ou aquosas para o referido fim,especialmente em conexão com agentes ativos sem problemasde contaminação, pode proporcionar propriedadesalimentícias desejáveis a uma magnitude que é esperada;estas propriedades se mostram mais detalhadas abaixo.
As preparações em conformidade com a invençãosão: adição direta em pó e/ ou em solução aquosa do Doadorde SO2. Este termo se refere às precipitações sólidas e/ oulíquidas nas quais o portador líquido ou solvente consistepredominantemente de água e o qual contém, além doportador, pelo menos uma substância que serve como umagente ativo ou auxiliar. Ainda se o portador liquidoconsiste predominantemente de água pode, em casosindividuais, conter frações de um ou mais líquidos, osquais são pelo menos parcialmente misturados com o doadorde SO2.
Em conexão com a presente invenção, faz-sereferência ao uso de um doador de enxofre como o bissulfitode sódio, hidrossulfito de sódio, ditionitos e ditionatosde sódio, metabissulfito de potássio e metabissulfito desódio para uma rápida doação do SO2 (Dióxido de Enxofre) aosuco em forma regulada e controlada com um consumo teóricovariante (gramas de produto por tonelada métrica de suco).
Para que o processo seja mais eficiente são necessáriossucos de cana com alto conteúdo de fosfatos (> 300 ppm) e/ou o uso de ácido fosfórico em doses variantes paracompensar esta falta no suco, especialmente em uma variaçãode 50 partes por milhão a 400 partes por milhão; e na etapade clareamento é necessário um floculante de alto pesomolecular.
Exemplos:
0 exemplo a seguir serve para dar maiorentendimento da presente invenção; não obstante, não sedeve entender como a única modalidade da mesma.
Exemplo 1: Adição em pó ou preparação de uma solução a basede um doador de enxofre, adição de ácido fosfórico quandonão se tenham fosfatos no suco e preparação e adição de umfloculante com alto peso molecular.
0 doador de enxofre pode ser adicionado em formade pó e/ou em solução.
0 ácido fosfórico é adicionado ao suco misturadoou pré-alcalinizado e o floculante é preparado com águapara posterior aplicação.
As doses de cada uma das seguintes soluçõesmencionadas podem ser observadas na tabela a seguir.
Tabela 1
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O doador de enxofre empregado no processoapresenta um consumo teórico de aproximadamente 50 partespor milhão a 400 partes por milhão. Descobriu-se que emconcentrações maiores ou menores, a preparação aindafunciona apesar dos resultados não serem tão favoráveis.
Ponto de aplicação - para obter a máximaeficiência, é necessário adicionar a solução no fluxo dosuco misturado, o mais longe possível da alcalinização. Asdoses variam.
Forma de aplicação - é necessário aplicar/adicionar o pó ou a solução no fluxo do suco misturado.
Controle - para o controle de sua aplicação,serão realizadas análises de laboratório de: sulfitos, % detransmitância, cinzas, redutores, purezas de suco, domelado, Brix. Antes e depois da purificação.
Benefícios - Substitui o enxofre elementar,melhor controle e ação bactericida bem como menorviscosidade nos cristalizadores, diminui a dose de cal, nãocontamina, sua aplicação pode ser facilmente automatizada,em sucos de cana não diminui o pH do suco esmiuçado ao sucosulfitado, uso muito seguro sem riscos em seu manuseio. Naação bactericida, o SO2 (dióxido de enxofre) é um gás quetambém atua como bactericida e ajuda notoriamente acontrolar o desenvolvimento de bactérias como osLeuconostoc Mesenteroides, que em seu metabolismo produzuma enzima denominada dextrano, que além de inverter asacarose em glicose, o dextrano é um polímero que causamuitos problemas no processo de clareamento ecristalização, onde as viscosidades das massas aumentam atéum grau que dificulta a purgação dos equipamentos paracentrífugas. O dextrano produz medidas falsas nopolarimetro, motivo pelo qual origina erros nacontabilidade açucareira ao se obter menos açúcar do que ocalculado.
Aplicação na obtenção de açúcar com beterraba.
Para a obtenção de açúcar a partir da beterrabaos sucos extraídos por meio de difusores especiais sãotratados de forma semelhante aos sucos da cana extraídosatravés de moinhos, pelo que a purificação e branqueamentotambém são tratados com SO2 e o uso de um doador de enxofreaplica neste processo com aplicação e doses semelhantesàquelas anotadas nas reivindicações.
Aplicação na indústria de bebidas.
As indústrias de bebidas que compram açúcarpadrão e têm o processo de refino tradicional comequipamentos por flutuação, usando como reagentes químicoso ácido fosfórico, cal, descolorante, floculante paraflutuação, carvão ativado e ajuda filtro, usando o açúcarlíquido para preparar seus refrescos.
No processo, passa por aplicação de ácidofosfórico, cal, descolorante e um floculante que fazflutuar imediatamente, arrastando para a superfície poração das mini-bolhas, os Iodos formados com todas asimpurezas floculadas.
Aplicações do doador de SO2 para branqueamento comdose de 15 a 20 ppm base açúcar têm sido usadas comsucesso, diminuindo a cor do açúcar, a quantidade de carvãoativado e ácido fosfórico, com um excelente custo-beneficio.
O Doador de SO2 é adicionado no tanque do açúcarfundido.
Aplicação no clareamento do melado.
As exigências dos clientes de açúcar (Coca ColaCompany, Pepsi, AGA, etc.) fazem com que os engenheirosaçucareiros além de obter açúcar padrão de menos de 300 decor ICUMSA, tenham que buscar açúcar de menos de 200 de corICUMSA; para conseguir, foram implantados equipamentos paraclarear o melado que sai dos evaporadores onde já estáconcentrado o suco da cana de 16 - 18°Bx a 65°-66° Bx, pordifusão de ar flutuando (DAF). Para conseguir um bomclareamento do melado, é necessária a adição de ácidofosfórico, cal e um floculante especial para que aflutuação por meio de mini-bolhas seja rápida e eficientena remoção de impurezas.
A adição de 100 a 150 ppm (base melado) do doadorSO2 antes da adição do ácido fosfórico reduz a cor eturbidez que podem ser observadas com uma diminuiçãosignificativa da cor ICUMSA do açúcar obtidocomparativamente com o que se obtém com o clareamento domelado tradicional. 0 uso de ácido fosfórico e cal pode serreduzido com a realização de ensaios laboratoriais, com oque se obterá uma economia de reagentes.
Refino de açúcar
No processo de refino de açúcar, usa-se ácidofosfórico, cal, descolorante, floculante para flutuação e,em alguns casos, dióxido de enxofre obtido pelo processo dequeima de enxofre. O uso do Doador de SO2 de 15 a 20 ppm(base açúcar) proporciona bons resultados na diminuição dacor e proporciona economias no uso de carvão ativado.
Claims (4)
1. PROCESSO PARA O BRANQUEAMENTO DE AÇÚCARmediante o emprego de um doador de SO2, produto em pó ou umasolução aquosa, sendo o processo caracterizado pelo fato decompreender as seguintes etapas:a) Adicionar o produto em pó diretamente no sucomisturado com dosador de pós;b) dissolver o doador de enxofre em pó;c) adicionar o pó ou a solução no fluxo de suco misturadode cana ou beterraba, pode-se adicionar em outros pontosque dependerá das condições de operação de cada engenho;d) Quando for necessário adicionar ácido fosfórico comuma dose entre 50 a 400 partes por milhão, diretamente aosuco de cana;d) adicionar um floculante ao suco de cana, em dose de 1a 5 partes por milhão, para um clareamento eficaz, com ascondições normais de operação de alcalinizar o suco eaquecê-lo antes do processo.
2. PROCESSO PARA O BRANQUEAMENTO DE AÇÚCAR deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dosdoadores de SO2 serem em liquido ou em pó, e escolhidosdentre: metabissulfito, bissulfito e sulfito, ditionitos,ditionatos, sais de sódio ou de potássio que liberem SO2,dissolvidos em água, na forma de pó ou na forma liquida doscomponentes, tanto estes como o processo para obter osreferidos resultados.
3. PROCESSO PARA 0 BRANQUEAMENTO DE AÇÚCAR deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deapresentar um consumo de um doador de SO2 entre 50 partespor milhão a 400 partes por milhão.
4. PROCESSO PARA O BRANQUEAMENTO DE AÇÚCAR deacordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de substituir o enxofre elementarno processo de clareamento de açúcar mediante o empregodireto em pó ou de uma solução que inclua um doador de SO2,tais como bissulfito de sódio, hidrossulfito de sódio,ditionitos e ditionatos de sódio e potássio, metabissulfitode potássio e metabissulfito de sódio.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| BRPI0903073 BRPI0903073A2 (pt) | 2009-04-17 | 2009-04-17 | processo de branqueamento de açúcar |
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| BRPI0903073A2 true BRPI0903073A2 (pt) | 2011-01-04 |
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| BR (1) | BRPI0903073A2 (pt) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024152094A1 (pt) * | 2023-01-16 | 2024-07-25 | Italmatch Chemicals Spa | Método de redução da coloração de açúcar, processo de produção de açúcar com baixa coloração, composição e uso de um agente quelante |
-
2009
- 2009-04-17 BR BRPI0903073 patent/BRPI0903073A2/pt not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
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| WO2024152094A1 (pt) * | 2023-01-16 | 2024-07-25 | Italmatch Chemicals Spa | Método de redução da coloração de açúcar, processo de produção de açúcar com baixa coloração, composição e uso de um agente quelante |
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