Obtención de azúcar blanco directo a escala experimental con ...

Centro Azúcar 32(2): 18-20, abril-junio, 2005
Obtención de azúcar blanco directo a
escala experimental con diferentes
alcalizantes
Raquel García Lora,* Noelia Vargas Pérez, Lourdes Crespo Zafra,
Reynerio Álvarez Borroto, Facultad Química-Farmacia, Universidad
de Camagüey; Rolando Santana Machado, Grupo Azúcar, Facultad
de Ingeniería Química, ISPJAE
Recibido: junio/2004 Aprobado: diciembre/2004
Se presentan los resultados experimentales de la influencia de distintos
alcalizantes sobre algunos parámetros fundamentales en el proceso de
obtención de azúcar blanco directo. Se emplearon los alcalizantes siguientes:
lechada de cal tradicional y una mezcla formada por 75 % de Ca(OH) 2 y 25 % de
Na 2 CO 3 . Los parámetros estudiados fueron: contenido de calcio, magnesio y
fosfato en los jugos sulfitados y clarificados, así como contenido de sulfito e
índice de color en los jugos, masas cocidas y azúcares obtenidos. Los
resultados se procesaron estadísticamente, obteniéndose los mejores con el
uso del nuevo alcalizante en cuanto a contenido de calcio, fosfato y sulfito en
los jugos clarificados, lográndose un azúcar de mayor calidad y un mejor índice
de color.
Palabras claves: Jugo de caña, alcalización, clarificación, sulfitación
Obtaining of white direct sugar to experimental scale with different
alkalization processes
In this work the experimental results of the influence of different alkalizing agents
are presented on some fundamental parameters in the process of obtaining
direct white sugar. The traditional utilized alkalizing was the lime milk and a
mixture formed by 75% of Ca(OH)2 and 25% of Na2CO3. The studied parameters
were calcium, magnesium and phosphate content in the juices sulphitated and
clarified, as well juices as sulfite content and color index in the cooked masses
and obtained sugar. The results were processed statiscally being obtained the
best results with the uses of the new alkalizing as to the content of calcium,
phosphate and sulfite in the clarified juices being achieved sugar of better quality
and better color index.
Key words: Cane Juices, Alkalization, Clarification, Sulphitation
INTRODUCCIÓN
La producción de azúcar blanco directo es una
posibilidad que la industria azucarera cubana debe tener
en cuenta por la diversificación que esta opción
implica. 1,5,6 En trabajos anteriores se realizaron
experimentos purificando el jugo mezclado con
diferentes alcalizantes –mezclas de hidróxido de calcio,
carbonato de sodio y carbonato de calcio en diferentes
proporciones–, de acuerdo con los resultados
obtenidos con el jugo clarificado de las mezclas
experimentadas, la que mejor resultado arrojó en
conjunto, con respecto a la tradicional, fue la de 25 %
de NaCO y 75 % de Ca(OH) , de ahí que se
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procedió a la obtención del azúcar blanco directo para
determinar si la mezcla mejoraba la calidad del producto
terminado. 4
Teniendo en cuenta estos aspectos este trabajo tiene
como objetivo comparar el azúcar blanco obtenido a
partir de diferentes alcalizantes mediante la determinación
de algunos parámetros físico-químicos que permiten
determinar la calidad del producto final.
*Ms. Sc., profesora de la Universidad de Camagüey, Circunvalación Norte km 5½ , CP: 64650. Camagüey.
Tel.: 032 261190. E-mail: raq@ qui.reduc.edu.cu.
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DESARROLLO
Técnicas analíticas utilizadas
Determinación de Brix (Bx): Para la determinación
de Brix se usó un refractómetro ABBE.
Determinación de color en jugos y azúcar: El color
se determinó por las técnicas de ICUMSA.
Determinación de calcio y magnesio en jugos: El
contenido de calcio se determinó volumétricamente
usando murexida como indicador y valorando con
EDTA; la determinación de calcio más magnesio se
hizo de manera similar, pero utilizando eriocromo negro
T como indicador.
Determinación de fosfato en jugos: El fosfato se
determinó por el método de molibdato-vanadato-ácido
nítrico.
Determinación de sulfito: El sulfito se determinó
por el método volumétrico, valorando con disolución
de tiosulfato el exceso de yodo.
Determinación de sulfito en azúcar: Se disuelven
100 g de azúcar en 150 mL de agua en un beaker de
capacidad adecuada y se añaden 5 mL de disolución
de H SO de c(x/z 2 3 * ) = 6 mol/L. Se llena una bureta
con disolución de yodo c(x/z * ) = (1/32) mol/L y se
adiciona esta disolución hasta llegar a una coloración
violeta claro y se añade un ligero exceso (10 mL),
midiendo el volumen total consumido. Se añade
1(uno) mL de disolución indicadora de almidón y
se contravalora el exceso de yodo con una disolución
de tiosulfato de sodio de c(x/z * ) = (1/32) mol/
L, hasta que el color formado por almidón-yodo
desaparezca.
?SO = [V .c(I/z 3 yodo * )-V . c(tiosulfato/z tiosulfato * )] /Vsulfito Centro Azúcar 2/2005
RESULTADOS OBTENIDOS
Los resultados aparecen en las tablas 1 y 2, a continuación:
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DESARROLLO EXPERIMENTAL
El método experimental para la clarificación de los jugos
fue el mismo que se utilizó anteriormente. 2 Ese jugo
claro obtenido con los diferentes alcalizantes se sometió
a las etapas de evaporación y cocción, para lo que
fue necesario el empleo de un termostato en el que se
introdujo un balón de 4 bocas, de 2 litros de capacidad,
al que se acopló en la boca central un condensador
de reflujo, en la otra un condensador de serpentín
horizontal, conectado a un sistema de vacío y enfriamiento
de agua; en otra de las bocas se conectó un
termómetro y por la otra se le añadió el cristal 600,
todo esto con el fin de simular el funcionamiento de un
evaporador o tacho, según el caso .
Para realizar las corridas se añadieron 1 200 mL de
jugo. La cantidad a añadir está en dependencia de los
valores de temperatura y vacío requeridos y del tamaño
del balón, ya que una cantidad mayor provoca espuma
que daña el proceso cuando se va concentrando
el jugo.
La cantidad de agua a evaporar se determinó a través
de un balance de masa, para lo que se tomó el Bx del
jugo clarificado y el Bx final de la meladura. Una vez
logrado el Bx de la meladura esta se sobresatura (también
siguiendo las técnicas de balance de masa). Ya
logrado esto se desconecta momentáneamente el vacío
y se añade el cristal 600, representando esto el 10
% de la masa de la meladura concentrada. Con estas
condiciones creadas se conecta entonces el vacío al
condensador vertical de reflujo, manteniendo durante
1 hora el crecimiento de los cristales. Una vez finalizado
este tiempo se rompe el vacío, se extrae la masa,
se centrifuga y se le determina el contenido de sulfito y
el índice de color.
Tabla 1. Resultados obtenidos para el jugo a T = 363 K (90 ºC)

Centro Azúcar 2/2005
Tabla 2. Resultados obtenidos para masa cocida y
azúcar
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
1) En el jugo clarificado el contenido de calcio es menor para el jugo
tratado con el alcalizante II, lo que disminuye la posibilidad de
formación de incrustaciones.
2) El contenido de magnesio es ligeramente menor en los jugos tratados
con el alcalizante II, aunque no se obtienen diferencias significativas.
3) El fosfato y el sulfito aumentan en la medida en que el alcalizante
tenga menos calcio.
4) El color en el jugo clarificado aumentó para el jugo alcalizado con
el alcalizante II.
5) En las masas cocidas el contenido de sulfito y el color disminuyen
para las tratadas con el alcalizante II, al compararlas con el
alcalizante I.
6) En el azúcar obtenido con el uso del alcalizante II, la cantidad de
sulfito es menor que cuando se usa el método tradicional de
alcalización; el color también es menor. Como se esperaba se encontró
que los jugos clarificados que tenían mayor concentración
de sulfito al sufrir el proceso de evaporación y cocción evidenciaron
que estos iones contribuyen a la acción inhibidora que ejercen
sobre la formación de sustancias coloreadas, lo que origina un
azúcar superior de menor color.
7) Al alcalizar con el alcalizante II se incrementa el contenido de iones
sodio en las mieles. Este aumento pudiera resultar beneficioso,
teniendo en cuenta los resultados señalados en la literatura científica
consultada 3 sobre la solubilidad de la sacarosa.
CONCLUSIONES
1) El menor contenido de calcio en el jugo clarificado se encuentra en
el jugo alcalizado con el alcalizante II.
2) El jugo clarificado que se procesó en cocción, cristalización y
centrifugación, obtenido de un jugo mezclado y alcalizado con la
lechada tradicional (alcalizante I) arrojó una remoción de color en
el azúcar producido de 70,36 %, y con la mezcla no tradicional
(alcalizante II) se alcanzó 76,57 %, o sea 6,21 % más de remoción
de color.
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RECOMENDACIONES
1) Utilizar en la alcalización de los
jugos sulfitados una mezcla formada
por 75 % de Ca(OH) 2 y
25 % de Na 2 CO 3 .
2) Determinar la viscosidad de las
masas cocidas, ya que se tiene
referencia de que esta mezcla
recomendada la disminuye, lo
que provoca innumerables beneficios
en los procesos de cristalización,
agotamiento y
centrifugación.
FUENTES DE
INFORMACIÓN
CONSULTADAS
1) Chung Chi Chou: “Sugar
processing: where are we
going?”, Int. Sug. Jour.
103(1229), 2001.
2) García, Raquel y otros: “Jugos
de caña sulfitados y alcalizados
con diferentes alcalizantes a
escala experimental”, Centro
Azúcar [en edición].
3) Marañón, E.: “Efecto de no-azúcares
inorgánicos sobre la
solubilidad de la sacarosa”, tesis
doctoral, Centro Universitario
de Las Tunas, Cuba, 1996.
4) Reyes Estrada, Reina M.: “Propagación
de los no-azúcares en
las diferentes corrientes azucaradas
del proceso azucarero. Su
influencia en la calidad del azúcar
y el agotamiento de las mieles”,
Centro Azúcar 25(1): 72-
73, enero-abril, 1998.
5) Rodríguez, R.: “Consideraciones
sobre la producción de azúcar
blanco directo”, ATAC 2,
2000 [ISSN 0138-7553].
6) Valdés, A.; M. Ortega: “Evaluación
de esquemas tecnológicos
para producir azúcar blanco directo”,
ATAC 43 (1): 44-53,
enero-marzo, 1984. n