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Azúcar

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by

robson camillo

on 18 December 2012

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Transcript of Azúcar

Introducción Mercado
Azucarero Extracción Caña y Remolacha Subproductos Química de los azúcares Azúcar Antonio Meleiro
Fernanda Senna
Milton Filho
Robson Camillo
Stéfanie Morais Mercado mundial Azúcar: producto fundamental para la nutrición humana, aportando 4 kcal/grama


Extracción: caña de azúcar o remolacha



Origen: India

- azúcar granulado:
más comun
utilización: mesa, cocinar y hornear



- azúcar superfino:
granulado molido
utilización: bebidas calientes - azúcar moreno:
textura húmeda
claro o oscuro
utilización: productos
horneados


- azúcar sin refinar:
secado -> cristales
demerara y turinado Principales tipos de azúcar Importancia de la agroindustria azucarera La agroindustria azucarera es una actividad relevante para la economía mundial, según los recursos que absorbe en el proceso laboral y de comercialización, por el valor de su producción y por el tipo de consumo que experimenta su producto final. Remolacha
30% Caña de azúcar
70% Materia prima Principales productores Argentina
México
India
Guatemala
Unión Europea
China Cuba
Estados Unidos
Tailandia
Brasil
Austrália
Pakistán
Rusia Top exportación Precios Consumo El consumo de azúcar es afectado por el nivel de ingreso de los consumidores, por el precio del azúcar y por los hábitos de alimentación de los consumidores. Consumo mundial 2008: 157 millones de toneladas Introducción Molienda EFICACIA DE EXTRACCIÓN Difusión La extracción del jugo de caña de azúcar y remolacha es el proceso físico de separación. Extracción del jugo Molienda Difusión La eficiencia de la trituración se determina por:

Número de compresiones;
Presión efectiva;
Grado de ruptura de las células;
Escurrir el caldo;
Las propiedades físicas de la fibra. La caña o remolacha muy picado y desmenuzado llega a las fábricas a través de un alimentador. Alimentación Gravedad Estera de alimentación forzada Chute donnely Los molinos se fabrican de rodillos que están montados en una estructura llamada castillo. La carga que actúa sobre la capa de mantillo es transmitida por un sistema hidráulico que opera en el rodillo superior.

Con la capacidad de molienda aumento resultante de preparación de la caña o rebolacha requierem la instalación de un rodillo de presión, cuyo propósito es mantener constante la corriente de alimentación a la molienda. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EFICACIA DE EXTRACCIÓN Contenido de fibra ;
Preparación ;
Sistema de alimentación molinos;
La velocidad de los molinos;
La embibición;
La presión hidráulica del rodillo superior;
El ajuste de la entrada y salida tienen. Difusión Proceso de extracción sólido-líquido;
Consiste en la eliminación de la sacarosa contenida en las células vegetales mediante el lavado a contra corriente ;
Antes de la difusión, la caña o rebolacha debe pasar a través de la preparación mecánica aumentando la superficie de contato. Difusores Circular Horizontal Obliquo Ventajas de utilizar difusores:

Elevado grado de extracción;
Bajo consumo de energia;
Menor desgaste Inconveniente de utilizar difusores:

llevar más impurezas con bagazo a las calderas, lo que requiere una limpieza más de lo mismo, debido a una menor calidad de bagazo. Granulado Amorfo Azúcar refinado Proceso de azúcar refinado granulado Proceso de azúcar refinado granulado Las etapas secuenciales de producción de azúcar granulado son similares para el proceso de azúcar cristal: Cocción, cristalización, centrifugación, secado y acondicionamento. Granulado: Producido a partir del jugo (Solución de sacarosa em agua);
Cristal común: Preparada con jarabe (solución de sacarosa obtenida al final de la etapa de evaporación). El refinado amorfo se produce también a partir del jarabe. Sin embargo, el jarabe utilizado para producir los refinados amorfos debe tener una menor cantidad de impurezas (menos color) que se utiliza para producir el cristal gris. Por lo tanto, hay una necesidad de más etapas de purificación de jarobe. Proceso de azúcar refinado amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar refinado amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar refinado amorfa Forma: Pó;
Aplicación: Hace pasteles y dulces;
La principal diferencia: Los cristales de sacarosa son muy pequeños. Determinadas etapas del procesamiento de azúcar gris amorfo:
Decoloración por colunas de resina. Proceso de azúcar gris amorfa Proceso de azúcar refinado amorfa Evaporador, medición e tacho Proceso de azúcar refinado amorfa Mezcladoras Proceso de azúcar refinado amorfa El secado Proceso de azúcar refinado amorfa Tamices Vibratorias;
Embalaje DIBUJO DEL PROCESO DE AZÚCAR REFINADO SACAROSA: es un disacárido de tipo heterogéneo formado por una glucosa en forma de piranosa (anillo de 6 carbonos) y una fructosa en forma de furanosa (anillo de 5 carbonos).

-Ciclación de la glucosa




-Ciclación de la fructosa: Estos monosacáridos se enlazan por el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa. El enlace que los une es del tipo glucosídico, siendo ß para la glucosa y a para la sacarosa. SACAROSA= a-D-glucopiranosa (1 2)ß-D-fructofuranosido Propiedades nutricionales Los carbohidratos digeribles proporcionan alrededor de 4 kcal por gramo que es equivalente a la proporcionada por un gramo de proteína y inferior a las 9 kcal por gramo de grasa.
La utilización de carbohidratos como fuente de energía promueve la utilización de las grasas, lo que tiende a reducir los depósitos adiposos y por tanto la obesidad
Los polisacáridos no digestibles (fibra) son muy beneficiosos para una actividad intestinal sana. Reacciones tecnológicas con azúcares HIDRÓLISIS: La hidrólisis se lleva a cabo mediante la división de una molécula de agua del medio. El hidrógeno del agua se une al oxigeno del extremo de una de las moléculas de azúcar; el OH se une al carbono libre del otro residuo de azúcar. Como resultado de esta reacción, se tiene la liberación de un monosacárido. La hidrólisis de carbohidratos esta influenciada por el pH, temperatura y configuración anomérica REACCIÓN DE REDUCCIÓN A POLIALCOHOLES: Los monosacáridos se reducen a sus correspondientes alcoholes por acción del NaBH4 o de hidrogeno, de forma catalílita o electrolítica. REACCIONES DE DESHIDRATACIÓN Y DEGRADACIÓN TÉRMICA: Reacciones catalizadas por ácidos o bases de ß-eliminación. Dan lugar como productos primarios a ácidos, aldehídos, cetonas, furano, CO, CO2 (volátiles). REACCIÓN DE PARDEAMIENTO: debido a:

- Reacciones oxidativas: (no relacionadas con los carbohidratos)
- Reacciones no oxidativas: Incluyen los procesos de:

a) Caramelización: provocadas por el calentamiento directo de los carbohidratos y favorecida por pequeñas cantidades de ácidos y ciertas sales. En casi todas se producen deshidrataciones con formación de anillos anhidro o la introducción de dobles enlaces.
Los dobles enlaces absorben luz y por tanto dan color mientras que los en los anillos insaturados se producen condensaciones que proporcionan aroma y color.La sacarosa es el glúcido más utilizado para la elaboración de caramelo. Hay 3 tipos:
-caramelo ácido-rápido (bebidas como cola)
-caramelo malteado (cerveza)
-caramelo de confitería b) Reacción de Maillard: requiere la presencia de un compuesto amínico (proteina), un azúcar reductor y un poco de agua. Se pueden diferenciar dos fases:
-Fase inicial: solución que no absorbe ni en el visible ni ultravioleta pero con mayor poder reductor.
-Fase final: solución pardo-rojiza oscura (aroma a tostado).

El control del pardeamiento de Maillard es importante desde tres puntos de vista: -En muchos alimentos el pardeamiento es deseable o sopor un componente estético o sensorial a causa de colores oscursos, aromas y sabores que se desarrollan.
–Evitar el pardeamiento es deseable para evitar perdidas nutricionales como la perdida de aminoácidos esenciales.
–Algunos productos de la reacción de Maillard son mutagénicos. CRISTALIZACIÓN: Es la reacción química por la cual se separa un componente de una solución mediante precipitación en forma de cristales. En la sacarosa la cristalización se debe a que el limite de solubilidad se ha excedido. Funciones de los hidratos de carbono Hidrofilia: Debida a la presencia de numerosos grupos hidroxilo que interaccionan con las moléculas de agua mediante enlaces de hidrogeno, lo que conduce a la solvatación y/o solubilización de los azucares.
Dependiendo del producto deseado se puede limitar la entrada de agua en el alimento o controlar su salida. Esto puede ser beneficioso en la conservación de cierto productos y perjudicial en la elaboración de otros. Fijación de aromas: Los carbohidratos pueden jugar un papel importante en la fijación de colores y compuestos volátiles como azucares. En estos casos se verifica un cambio de interacción azúcar-agua a otra interacción azúcar-compuesto aromático. Productos de pardeamiento y aromas: Las reacciones no oxidativas además de producir pigmentos también dan lugar a la formación de moléculas volátiles aromáticas (deseables o no) Poder edulcorante: Los azúcares interaccionan con unos receptores del sabor dulce presentes en la punta de la lengua (sistema donador/aceptor de protones y región lipofílica).
La intensidad del sabor dulce también depende del pH, temperatura, presencia de otros compuestos, forma física y de la concentraron de la disolución. Agentes de textura: La mayoría, polisacáridos de peso molecular elevado y están formados por largas cadenas, ramificadas o no, de glúcidos simples. Tienen un carácter altamente hidrófilo dando lugar a un aumento de la viscosidad y espesamiento del producto. La combinación de agentes espesantes y gelificantes entre si y con otros productos dan una amplia gama de productos y texturas. Otra forma de influir en la textura, es la capacidad que presentan las disoluciones de azúcares para disminuir el punto de congelación. Además de textura los hidratos de carbono influyen en el volumen de muchos alimentos (panificación) Caña de azúcar La caña de azúcar es uno de los productos de mayor importancia para el desarrollo comercial del continente americano y europeo;
Es un producto consumido en todo el mundo;
Principales fuentes de calorías de las dietas. Obtención:
Germinación de la semilla de la caña comercialización del azúcar nacional y/o internacionalmente. Siembra y cultivo de caña planta Labores de campo

Selección de una buena semilla.
Se cortan los tallos de caña de azúcar en trozos, y que tengan por lo menos tres yemas.
Preparación del terreno:
Eliminar las cepas del anterior cultivo;
Se hacen surcos de unos 25 cm de profundidad, a 1,5 mts. de distancia entre ellos;
Aplicar la primera fertilización a base de nitrógeno, fósforo y potasio.
La semilla se coloca en el fondo de estos y luego es tapada con tierra para proceder a dar el primer riego.
A los 75 – 80 días, se realiza el aporque mecánico en la caña planta. En este momento la planta recibe simultáneamente una segunda fertilización a base de nitrógeno. Descripción del proceso Cosecha:

Empieza con la aplicación de madurante, realiza antes de la fecha de corte;
El corte de la caña: manual o mecanizada;

Manual: utiliza machetes, y los cortadoresru agrupan en parejas;
Mecanizada: son usadas cosechadoras y la caña es cortada, picada, limpiada y botada por ésta directamente hacia el camión o carretón;

La cosecha es aproximadamente a los 13 meses. Recepción de la materia prima Peso: Es una operación esencial para el controle agrícola y industrial.
Muestra: Extracción de muestras a través de una sonda de caña especial para la determinación de sólidos (Brix) y fibra. Es a través de estos análisis que realiza el pago de la caña.
Almacenamiento: La descarga de la caña se puede hacer directamente en las tablas de alimentación, o en patios de almacenamiento. Tratamiento de la materia prima Limpieza:
Lavado con agua para retirarles algo de tierra y suciedad que traen del campo. Preparación:
La caña se descarga en las mesas transportadoras para pasar a las desfibradoras, que la convierten en pequeños trozos facilitando la extracción. Extracción
En esta etapa se agrega agua caliente para obtener la máxima cantidad de sacarosa en un proceso llamado maceración.
El jugo que se extrae de cada molino cae hacia un tanque, llamado "tanque de jugo mezclado".
Este jugo mezclado es un jugo sucio debe ser clarificado para poder ser utilizado en el proceso. Tratamiento del jugo Retirar la mayor cantidad posible de impurezas presentes en el jugo mezclado, manteniendo solo la sacarosa;
Son utilizadas diversas operaciones: neutralización, calefacción, decantación, filtración y flotación. Adicción de sulfitos:

Columnas de sulfitación adicción de jugo pela parte superior y anhídrido sulfuroso por la parte inferior desinfección, destruyéndose los agentes patógenos, bacterias y microbios.

Reduce las sales férricas (color pardo) presentes a sales ferrosas (color rojo claro) blanqueo.

Acidez del jugo tratado reacción de inversión de la sacarosa es imprescindible a neutralizar el jugo hasta obtener un pH entre 6.8 y 7.0.
Solución: agregar lechada de cal o sacarato de calcio "jugo alcalizado" Clarificación

Sedimentación: separar la tierra, arena y demás impurezas sólidas presente en el jugo.

Caliente: Temperaturas no mayores que 110-115ºC.
Se agrega floculante para agrupar en forma de flósculos las impurezas sólidas presentes, que al ser más pesadas que el jugo tienden a sedimentar.

Clarificadores: parte superior -> “jugo clarificado”
parte inferior -> “cachaza” Filtración de la cachaça Agua condensada a presión para realizar un lavado de la torta de cachaza y facilitar la extracción de la sacarosa presente.
Esto se realiza en filtros rotativos al vacío obteniéndose:
1. Una torta sólida de cachaza -> para enriquecer las aguas de riego de los cultivos de caña
2. Un jugo sucio llamado "jugo filtrado", que es alimentado al clarificador de jugo filtrado para separarle las impurezas sólidas presentes y obtener un jugo que pueda ser reciclado al proceso. Evaporación del jugo 82-87 % de agua reducir para 33-40 % (60-67 °Brix), denominándose "meladura" Filtro a vacio Evaporador Elaboración del azúcar Cristalización y centrifugación Sólidos Insolubles -> no deseado
Formación de la sacarosa: Eliminar el agua presente em la “meladura”.
“Meladura” -> Cocción em evaporadores (a vacío);
Massa cocida (que es una mezcla de miel y cristales de sacarosa) Cristalizadores
Cristalizadores -> Centrifugas Evaporadores a vacio Cristalizador Centrífugas Secado y enfriado Humedad máxima permitida: 0.075 %.
Secadora rotativa al vacío.
El secado y el resfriado evitar la consistencia de piedra y/o que quedan amarillo.
El azúcar seco es conducido hacia las tolvas de almacenamiento para su posterior envasado en sacos. Envase Una vez el azúcar esté seco y frío, es empacado en sacos de diferentes presentaciones según las necesidades de los clientes.
Es almacenado por lotes de producción, para su posterior comercialización. Remolacha 1. Recepción y tratamiento Recepción
Transporte
Lavado
Cortado 2. Extracción del jugo 3. Prensado, secado y granulado de pulpa Prensado
Secado
- La pulpa se voltea y con el contacto de aire caliente pierde la mayor parte de humedad
- Horno de combustión de gas natural o fuel-oíl
- Um tambor rotativo com cámara y descarga Granulado 4. Depuración del jugo Varias etapas:

preencalado;
encalado;
primera carbonatación;
primera filtración;
segunda carbonatación;
segunda filtración;
sulfitación y desendurecimiento. Preecalentado

Encalado
- Adición de lechada de cal al jugo preencalado = sales de cal insolubles
= precipita las materias pépticas en general, las materias colorantes, gomas y gran parte de los albuminoides.
= descompone el azúcar invertido - Cal
= Transforma asparraguina y la glutamina en ácidos
= esterilización y precipitación
=aumento de acidez Primera carbonación
- añadir por borboteo el gas procedente del horno de cal que contiene anhídrido carbónico

-Se consigue
=Precipitar la cal em exceso = Eliminación de las partículas de carbonato cálcico más densas.
= Continuar la precipitación
= Liberar la sacarosa. Primera filtración - carbonato cálcico
- se obtener un jugo clarificado  y unos barros. 2° carbonatación - Com las dos carbonataciones eliminamos las materias colorantes, sales y cal restante 2° filtración Sulfitación Desendurecimiento - añadir gas sulfuroso al jugo. - intercambio de iones calcio y magnesio por iones sodio 5. Evaporación del jugo Concentrarlo hasta 90 ó 91°Brix
El jugo concentrado se denomina jarabe.
En éste se disuelven azúcares (refundido) de los bajos productos para la obtención de otro jarabe denominado jarabe estándar 6. Cristalización 1° cristalización
- cocción em tachas
- "pie de tacha”
- masa cocida de 1ª y miel madre

1° centrifugación
- separar la masa de la solución
- azúcar blanco 2° cristalización
- masa cocida de y una solución conocida como miel de 2ª 2° centrifugación 3° cristalización
- Masa cocida de 3° 3° Centrifugación
- Melaza
- Azúcar de 3° 7. Secado, enfriamiento y envase Secado Enfriamiento único país europeu productor de azúcar de caña
uno de los máximos productores de la UE de azúcar de remolacha
producción remolacha: 1.200.000 toneladas/año
legislación: 1.000.000 toneladas/año producción caña: 500 toneladas/año
destino: alcohol y ron Faostat database faostat.fao.org principal productor de caña y de azúcar
principal exportador 2011: caída interanual por primera vez en más de una década - sequía
- helada y floración de caña
- subida en los costes de producción - Azúcar de 2°
- Miel de 2 Bibliografía Título: Química de los alimentos; Autor: Belitz, Hans-Dieter
Título: Química y Bioquímica de los alimento; Autor: Josep Boatella Riero
Título: Tecnologia do Açúcar; Autor: Sebastião Beltrão de Castro
Título: Operações Unitárias na Produção de Açúcar de Cana; Autor: Payne John Howard
Guía de Protección Ambiental Tomo II: Economía Agropecuaria, Minería y Energía, Actividades Industriales y Artesanales (GTZ/BMZ, 1996, 751 pages)
GEPLACEA. Sistema de Pago de la Caña de Azúcar por Calidad. Serie Diversificación. 1988.
SAGARPA. Secretaria de Agricultura, Ganaderia, Desarrollo rural, Pesca y Alimentación. sagarpa.gob.mx
Organización Internacional del Azúcar. Inazucar.gov.do
Acor - acor.es
FAO - fao.org
Google imagenes Otros tipos de azúcares Azúcar glas
Azúcar en terrones
Azúcar lustre
Azúcar de vainilla


Azúcar moscabado
Azúcar turbinado blanco moreno
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