Proceso de Producción del Azucar

Transcripción

1 Docente: Proceso de Producción del Azucar tomado de : La caña de azúcar ha sido sin lugar a dudas uno de los productos de mayor importancia para el desarrollo comercial en el continente americano y europeo. El azúcar se consume en todo el mundo, puesto que es una de las principales fuentes de calorías en las dietas de todos los países. El azúcar puede obtenerse principalmente a partir de la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Para su obtención se requiere de un largo proceso, desde que la semilla de caña germina hasta que el azúcar se comercializa nacional e internacionalmente. A continuación se detalla el proceso en la fábrica. LABORES DE CAMPO Y COSECHA El proceso productivo se inicia con la preparación del terreno, etapa previa de siembra de la caña. Una vez la planta madura entre los 12 y 14 meses, las personas encargadas de la tarea de cosecha se disponen a cortarla y recogerla a través de alce mecánico y llevarla hacia los patios de caña de los ingenios. PATIOS DE CAÑA La caña que llega del campo se muestra para determinar las características de calidad y el contenido de sacarosa, fibra y nivel de impurezas. Luego se pesa en básculas y se conduce a los patios donde se almacena temporalmente o se dispone directamente en las mesas de lavado de caña para dirigirla a una banda conductora que alimenta las picadoras. PICADO DE CAÑA Las picadoras son unos ejes colocados sobre los conductores accionados por turbinas, provistos de cuchillas giradoras que cortan los tallos y los convierten en astillas, dándoles un tamaño uniforme para facilitar así la extracción del jugo en los molinos. MOLIENDA La caña preparada por las picadoras llega a un tándem de molinos, constituido cada uno de ellos por tres o cuatro mazas metálicas y mediante presión extrae el jugo de la caña. Cada molino esta equipado con una turbina de alta presión. En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al máximo la sacarosa que contienen el material fibroso. Este proceso de extracción es llamado maceración. El bagazo que sale de la última unidad de molienda se conduce a una bagacera para que seque y luego se va a las calderas como combustible, produciendo

2 el vapor de alta presión que se emplea en las turbinas de los molinos. PESADO DE JUGOS. El jugo diluido que se extrae de la molienda se pesa en básculas con celdas de carga para saber la cantidad de jugo sacaroso que entra en la fábrica. CLARIFICACION El jugo obtenido en la etapa de molienda es de carácter ácido (ph aproximado: 5,2), éste se trata con lechada de cal, la cual eleva el ph con el objetivo de minimizar las posibles pérdidas de sacarosa. La cal también ayuda a precipitar impurezas orgánicas o inorgánicas que vienen en el jugo y para aumentar o acelerar su poder coagulante, se eleva la temperatura del jugo encalado mediante un sistema de tubos calentadores. La clarificación del jugo por sedimentación; los sólidos no azúcares se precipitan en forma de lodo llamado cachaza y el jugo claro queda en la parte superior del tanque. Este jugo sobrante se envía antes de ser desechada al campo para el mejoramiento de los suelos pobres en materia orgánica. EVAPORACION Aquí se comienza a evaporar el agua del jugo. El jugo claro que posee casi la mitad composición del jugo crudo extraído (con la excepción de las impurezas eliminadas en la cachaza) se recibe en los evaporadores con un porcentaje de sólidos solubles entre 10 y 12 % y se obtiene una meladura o jarabe con una concentración aproximada de sólidos solubles del 55 al 60 %. Este proceso se da en evaporadores de múltiples efectos al vacío, que consisten en una solución de celdas de ebullición dispuestas en serie. El jugo entra primero en el preevaporador y se calienta hasta el punto de ebullición. Al comenzar a ebullir se generan vapores los cuales sirven para calentar el jugo en el siguiente efecto, logrando así al menor punto de ebullición en cada evaporador. En el proceso de evaporación se obtiene el jarabe o meladura. La meladura es purificada en un clarificador. La operación es similar a la anterior para clarificar el jugo filtrado. CRISTALIZACION La cristalización se realiza en los tachos, que son recipientes al vacío de un solo efecto. El material resultante que contiene líquido (miel) y cristales (azúcar) se denomina masa cocida. El trabajo de cristalización se lleva a cabo empleando el sistema de tres cocimientos para lograr la mayor concentración de sacarosa. CENTRIFUGACION. La masa pasa por las centrífugas, máquinas agrícolas en las cuales los cristales se separaran del licor madre por medio de una masa centrífuga aplicada a tambores rotatorios que contienen mallas interiores. La miel que sale de las centrifugas se bombea a tanques de almacenamiento para luego someterla a superiores evaporaciones y cristalizaciones en los tachos. Al cabo de tres cristalizaciones sucesivas se obtiene miel final que se retira del proceso y se comercializa como materia prima par la

3 elaboración de alcoholes. SECADO El azúcar húmedo se transporta por elevadores y bandas para alimentar las secadoras que son elevadores rotatorios en los cuales el azúcar se colocan en contacto con el aire caliente que entra en contracorriente. El azúcar debe tener baja humedad, aproximadamente 0.05 %, para evitar los terrones. ENFRIAMIENTO El azúcar se seca con temperatura cercana a 60 ºc, se pasa por los enfriadores rotatorios inclinados que llevan el aire frío en contracorriente, en donde se disminuye su temperatura hasta aproximadamente 40-45ºc para conducir al envase. ENVASE El azúcar seca y fría se empaca en sacos de diferentes pesos y presentaciones dependiendo del mercado y se despacha a la bodega de producto terminado para su posterior venta y comercio. TIPOS DE AZUCAR El azúcar se clasifica dependiendo de los procesos aplicados a la extracción y el gusto del consumidor: Crudo, mascado o morena: se produce con cristales de tamaño y conserva una película de melaza que envuelve cada cristal. Blanco directo o directo especial: se producen por procesos de clarificación y su producción final se logra en una sola etapa de clarificación. Refinamiento: se cristaliza dos veces con el fin de lograr su máxima pureza.

4 Otros sitios de interés: este sitio tiene una animación del proceso de elaboración del azúcar:

5 Otra versión: INDICE INTRODUCCION AZUCAR Y SACAROSA AZUCAR DE CAÑA Y REMOLACHA AZUCARERA PROCESO DE ELABORACION Y REFINACION DEL AZUCAR DE CAÑA. PROCESO DE ELABORACION DEL AZUCAR DE REMOLACHA. VARIEDADES COMERCIALES. LOS PRODUCTOS QUE SE FABRICAN CON EL AZUCAR. INGENIOS AZUCAREROS. ENFERMEDADES QUE PRODUCE EL AZUCAR. Introducción El azúcar está presente en diferentes alimentos: frutas, vegetales, miel, etc. Las personas agregan azúcar a sus alimentos para endulzarlos. Para fabricar el azúcar que utilizamos diariamente se usa la caña de azúcar. Esta es originaria de la India. Los españoles la introdujeron en América y se desarrolló principalmente en las Antillas. En la República Argentina la caña de azúcar se climatizó especialmente en las provincias de Tucumán, Salta y Formosa, donde existen numerosas plantaciones e importantes ingenios. 2. Azúcar y sacarosa Los azúcares son compuestos químicos del grupo de los hidratos de carbono que se disuelven en agua con facilidad; son incoloros, inodoros y normalmente cristalizables. Todos tienen un sabor más o menos dulce. La sacarosa C12 H22O11 (azúcar) es un disacárido no reductor y existe en muchos vegetales pero se extrae principalmente de la caña de azúcar y de la remolacha de azúcar. 3. Azúcar de caña y remolacha azucarera La caña de azúcar, también llamada melar o caña miel, tuvo sus orígenes en la India, en los valles de Bengala. De allí pasó a Persia donde el azúcar se usaba en terrones ya en el año 500 de nuestra era. Poco más de un siglo después los árabes la propagaron en Europa a través de España y un milenio después llegaba a Santo Domingo con la conquista española. Fueron también los colonizadores

6 peninsulares quienes la introdujeron en 1640 en la generosa tierra tucumana. El primer ingenio argentino lo estableció en Tucumán el Obispo José Eusebio Colombres. Esta planta está adaptada a distintos tipos de suelos, aunque prefiere los climas cálidos y húmedos, con temperaturas no inferiores a los 18 grados C. Las heladas marchitan sus hojas, descomponen una savia y disminuyen su rendimiento en azúcar. Una vez plantada requiere pocos cuidados y al año aparecen los brotes. Recibe el nombre de caña planta hasta que se la somete al primer corte. A partir del segundo, los campesinos la llaman caña seca. Año tras año crecerá sin otra necesidad que el riego durante épocas de sequía, pero al cabo de unos siete u ocho años comienza a mermar su rendimiento y después del noveno o a lo sumo el décimo corte, será preciso arrancar la planta y dejar descansar la tierra agotada. La caña requiere un suelo rico con buen drenaje y bien abonada, pues es una planta que consume gran cantidad de minerales y materia orgánica. Para el corte, es decir la zafra, operación que se efectúa en meses secos del invierno, se utiliza una mano de obra muy numerosa. Pelar caña, como la llaman los tucumanos a su cosecha, es una tarea penosa en la que trabajan los obreros con sus mujeres y a veces incluso sus hijos pequeños. El trabajo de la zafra es fácil y difícil de efectuar con la habilidad característica de los cortadores experimentados. Primero hay que voltear la caña lo que se hace cortándola de un limpio machetazo al ras del suelo, porque allí se concentra una buena parte de la sacarosa. Una vez volteada se la pela, es decir, se la despoja de la hoja que envuelve el tallo y recibe el nombre de maloja, todavía hoy utilizada por los campesinos para techar sus ranchos. La caña pelada, libre de maloja y canutos -nudo del tallo- se arroja al costado del surco y se apila en brazadas. A pesar de los variados sistemas de recolección mecanizada que se emplean, incluso en nuestro país, ninguno ha reemplazado con ventaja el esfuerzo de los humildes obreros cortadores, los cañeros. Remolacha azucarera Tiene una raíz grande y blanca. Después de quitar las hojas y los tallos éstos se utilizan para la alimentación. El azúcar procedente de la remolacha azucarera es idéntico al derivado de la caña de azúcar. Esta crece en países templados y es la fuente principal de azúcar de la mayor parte de Europa y se cultiva extensamente en Rusia Ucrania, Alemania, Francia y Polonia. 4. Proceso de elaboración y refinación del azúcar de caña Elaboración del azúcar de caña: La caña de azúcar crece durante siete años aproximadamente. Se corta y es llevada al ingenio en un plazo de doce horas para su molienda. Esta consiste en separar el jugo de la caña que contiene la sacarosa en las células de los tallos y así conseguir un jugo llamado guarapo. La caña de azúcar es picada por cuchillas giratorias y luego los trozos pasan a través de los trapiches

7 (rodillos de gran tamaño que rompen las estructuras de la caña y extraen el jugo). El guarapo es de color verde oscuro, turbio y de reacción ácida. Contiene agua, sacarosa, ácidos orgánicos, pigmentos, sales, etc. Luego, comienza el sulfitado que consiste en agregarle dióxido de azufre gaseoso (so2) al jugo frío para eliminar microorganismos y a la vez actuar como colorante. En el encalado se neutraliza la acidez del jugo al agregar una suspensión de hidróxido de calcio en agua. Al reaccionar con los ácidos orgánicos forma sales insolubles que luego serán decantadas y separadas del jugo que quedará claro. Estos precipitados insolubles son filtrados al vacío y se utilizan para el regado del cultivo de las cañas. En la concentración se evapora gran parte del agua que compone al jugo. Por efecto del calor, la sacarosa se descompone y sufre un proceso de caramelización. El jugo concentrado se denomina melado y se descarga en un cristalizador donde se centrifuga y se separan el azúcar de primera y la melaza de primera. Estos dos se mezclan con jarabes, se vuelven a cristalizar y se obtienen sucesivamente azúcar y melaza, de segunda y de tercera categoría. El azúcar de primera y de segunda se denomina azúcar crudo. Las melazas de mejor calidad se utilizan para endulzar alimentos tales como caramelos y bizcochos. Las de baja calidad, van a las fábricas de raciones para animales o se emplean en la fabricación del alcohol. Proceso de refinación Consiste en obtener el azúcar blanco, casi puro, a partir del azúcar crudo. La primera operación es la disolución y consiste en disolver el azúcar en agua caliente para separar la melaza que cubre los cristales. En la clarificación, por flotación, se eliminan las impurezas mediante el agregado de productos químicos. Luego mediante carbón activado se elimina el color del jarabe clarificado en la decoloración. De ahí a través de la filtración se separan las partículas del jarabe mediante filtros a presión. El jarabe purificado se concentra hasta su cristalización. El azúcar blanco se seca, se tamiza y se envía a los silos que alimentan las máquinas embolsadoras semiautomáticas que lo envasan. 5. Proceso de elaboración del azúcar de remolacha Las remolachas lavadas, pasan a los cortarraíces que las rallan. La pulpa obtenida se introduce en los difusores, calderas que se comunican entre sí y en las cuales el azúcar se disuelve por acción del agua caliente. El líquido azucarado pasa a una caldera en que se somete a la acción de la cal. La cal en exceso, se precipita después, por una corriente de CO2 (proceso de carbonatación). Siguen las operaciones de filtración en los filtros prensa y su blanqueado o decoloración, hasta transformarse en un jarabe claro. Posteriormente, se concentra en aparatos de triple efecto y después de la cocción, se procede a la cristalización, la turbinación y la refinación como en el caso del azúcar de caña. Las melazas fermentadas pueden dar alcohol por destilación. Los residuos de esta destilación suministran compuestos metálicos, aminas, y por último, un residuo sólido: el salino, formado principalmente de sales de potasio, que se extraen por lixiviación metódica. 6. Variedades comerciales del azúcar El azúcar blanco, según las exigencias del mercado, se expende en diferentes formas:

8 AZUCAR MOLIDO: se obtiene por trituración mecánica del azúcar en panes. AZUCAR GRANULADO: formado por cristales más o menos grandes. AZUCAR BRUTO: que se comercia según su riqueza en sacarosa y su color. AZUCAR EN PANCITOS: se obtiene humedeciendo el azúcar refinada con jarabe incoloro; moldeado en cubos o en pancitos es llevado a secadores especiales. AZUCAR PILE: se presentan en terrones irregulares que se obtienen desecando el azúcar en un tambor rotatorio en donde llega una corriente de aire seco. AZUCAR IMPALPABLE: se prepara moliendo el azúcar cristalizado hasta polvo muy fino y mezclándolo con un 3% de almidón para impedir el empastado. AZUCAR CANDE: se evapora una disolución de azúcar en recipientes de cobre, cuya parte interior contiene hilos atravesados; se deja enfriar lentamente. Hermosos cristales prismáticos se aglomeran alrededor de los hilos y en las paredes de los recipientes. La disolución se coloca en estufas calentadas a 60 C; después de 10 o 12 días se rompe la corteza superior para dejar salir el jarabe. Los cristales se lavan con agua tibia y son secados a la estufa. Se emplea en la fabricación de vino de champagne; se usa también contra la tos. AZUCAR RUBIA O NEGRA: es menos refinada y contiene trozos de otros azúcares y sustancias coloreadas y tiene un agradable sabor. JARABES: son soluciones concentradas de azúcar, con presencia de azúcar invertido que impide su cristalización. Entre los jarabes se incluyen las melazas, los melados, y el jarabe dorado. 7. Productos que se fabrican con el azúcar agua azúcares ALCOHOL: la materia prima que se emplea en la destilación del alcohol es la melaza, que es la miel resultante como último producto en la centrifugación de la masa cocida y sus componentes son: proteínas y gomas cenizas Para trabajar esta melaza se diluye con agua y se pone en fermentación en cubas especiales, en presencia de levadura alcohólica, que transforma el azúcar en alcohol, con desprendimiento de gas carbónico. La melaza que se utiliza para elaborar alcohol, también se emplea en la Argentina como forraje en mezcla con la alfalfa, en la elaboración de las levaduras, en la fundición de hierros y aceros, en la preparación de cigarros. MIEL: los ingenios del país no fabrican miel para el consumo de la población. La poca cantidad que se consume proviene de pequeños trapiches al aire libre que extraen el jugo de la caña, que es sometido a cocción en tachos bajo galpón, hasta que, mediante sucesivos hervores queda convertido en miel. BAGAZO: exprimida la caña por los trapiches, queda el residuo fibroso o sea, el bagazo. La casi totalidad del bagazo se emplea en los ingenios como combustible. El bagazo puede utilizarse también en la industrialización de diversos productos, entre ellos la celulosa, para fabricar papeles y cartones,

9 el celotex o tablas alisadoras y para construir tabiques y paredes internas y los plásticos para diversos usos, entre ellos, como material para carrocerías de automóviles. CELULOSA: en la Argentina se utiliza el bagazo en la fabricación de pulpa para elaborar papeles y cartones. En Tucumán existe una fábrica de papeles que utilizan en parte los residuos de la caña, despuntes, malojas y bagazo y el ingenio Bella Vista produce celulosa para fabricar papel de envolver y cartones. En Santa Fe, el ingenio Arno elabora celulosa que es empleada en la fabricación de papel para embalar y corrugado. En Estados Unidos se instaló en 1953 la primera fábrica del mundo para elaborar papel de diarios con el bagazo exclusivamente. Ingenios azucareros en la Argentina Los principales ingenios de la Argentina son los siguientes: a) Tucumán: Aguilares,Bella Vista, Concepción, Cruz Alta, La Corona, La Florida, La Providencia, La Trinidad, Leales, Marapa, Ñuñorco, San Juan, Santa Bárbara, Santa Rosa b) Noroeste: La Esperanza, Ledesma, Río Grande, San Isidro, San Martín del Tabacal c) Litoral: Arno, Las Toscas, San Javier

10 Enfermedades que produce el azúcar DIABETES: la diabetes es una enfermedad producida por una alteración del metabolismo de los carbohidratos en la que aparece una excesiva cantidad de azúcar en la sangre y en la orina. La diabetes es resultado de un grupo de procesos con causas múltiples. El páncreas humano segrega una hormona denominada insulina que facilita la entrada de glucosa a la célula de todos los tejidos del organismo, como fuente de energía. En un diabético hay déficit en la cantidad de insulina que produce el páncreas, o una alteración de los receptores de la célula de ésta, dificultando el paso de la glucosa. De este modo, aumenta la concentración de la glucosa en la sangre y ésta se excreta en la orina. En las dos formas de diabetes, la presencia de niveles de azúcar elevados en la sangre durante muchos años es responsable de alteraciones en el riñón, en la vista, en la circulación de las extremidades y necrosis (destrucción de los tejidos del organismo) que en ocasiones puede precisar amputación de extremidades y alteraciones sensitivas por lesiones del sistema nervioso. Esta enfermedad es hereditaria. CARIES DENTALES: los dientes son susceptibles de sufrir un proceso de putrefacción. La bacteria acidogeniaca dental, que siempre está presente en la boca, reacciona con los hidratos de carbono para formar ácidos capaces de disolver el esmalte. La desintegración del esmalte permite la penetración de otras bacterias. Con el tiempo las caries originan una cavidad o agujero, en la estructura del diente. El proceso de las caries acompaña la formación de gases putrefactos. Si se obstruye la entrada en la cavidad pulpar, se produce un dolor severo a medida que aumenta la presión de los gases. En muchos casos el diente se puede tratar con tratamiento conducto radiocular que elimina el material infectado que se encuentra en él. En otros casos más graves se extrae el diente. La higiene dental adecuada y las revisaciones periódicas ayudan a prevenir que los dientes se enfermen. Una dieta bien equilibrada con un aporte mínimo con hidratos de carbono (especial azúcares) puede reducir las infecciones dentales. OBESIDAD: es una condición corporal caracterizada por el almacenamiento de una cantidad excesiva de grasa en el tejido adiposo bajo la piel y en el interior de ciertos órganos, así como en los músculos. El azúcar tiene mucho que ver con esta enfermedad ya que al ser consumida en exceso junto con una serie de procesos se convierte en grasa. No sólo el azúcar refinada provoca este trastorno sino que también los alimentos fabricados con ésta; como los productos de confitería o las bebidas alcohólicas, que tienen un alto cotenido en calorías, pero muy bajo en nutrientes.

11 Contaminación: fuente: San Javier: Vecinos aledaños a la fábrica Ingenio Azucarero piden solución por supuesta contaminación Los vecinos de los barrios Elvira y Ayraul de San Javier piden solución por la supuesta contaminación que causa la chimenea de la fábrica Ingenio Azucarero. Una vecina comentó que no sólo contamina el medio ambiente, sino que ella y sus hijos padecen de enfermedades causadas por el humo que sale de la chimenea de dicha fábrica, además de gastar el doble en productos de limpieza, agua y luz en épocas de cosecha. Una vecina de la fábrica, Maria Cristina Muñoz expresó que "el día 4 de noviembre se cumplirán 26 años de la inauguración del barrio doctor Elvira, lugar que habitamos con mi familia, desde el día siguiente de la entrega de viviendas". "Llenos de ilusiones, felices por la conquista de nuestro anhelado sueño, nos mudamos por fin, a la que sería para siempre, nuestra casa sin saber que también comenzaba, para nosotros un alarga y penosa lucha, con la contaminación del aire, suelo, etc. que emana de la tan querida fábrica de azúcar, antiguamente cooperativa azucarera". "Hacia allá fuimos un grupo de personas a dialogar con el señor administrador, para encontrar una solución a tan penoso problema que minaba nuestra salud, ensucia nuestra casa, destruye nuestros espacios verdes y nos produce un estado de estrés generado por estos problemas arriba mencionados, que dura, lo que dura la cosecha de la caña de azúcar". "Por más sugerencias, súplicas, notas que hicimos a lo largo de estos 26 años, no hemos logrado, absolutamente nada. Sólo promesas, de parte de cada administrador que asumió el cargo en su

12 momento. A esto quiero acotar, que poseo una enfermedad crónica, alergia: que me trastorna una la piel, los ojos, las vías respiratorias, que padezco todos los días o sea 24 hs, 30 días, cada zafra azucarera". "Tres de mis hijos padecen el mismo calvario, que esto deriva, en grandes dificultades económicas a la familia por gastos de medicamentos. Además de gastos en productos de limpieza, luz y agua que consumimos el triple, durante la temporada. Siempre, hemos hecho nuestro pedido, sin ser tenidos en cuenta, sin ser escuchados, y hasta se han reído de nuestra demanda. Jamás exigimos, aún pudiéndolo hacer, que se hagan valer nuestros derechos. Pero, en mi reflexión, habrá alguien, que ocupando un cargo político o publico, alguna vez escuche al pueblo? " Habrá alguna vez, una solución inmediata y no una patada al tablero, para que el siguiente jugador junte las piezas y arme de nuevo el juego de la vida? "Yo, ciudadana de San Javier, que paga sus impuestos, que consume hasta el último centavo de su sueldo en San Javier, nunca fui escuchada en el único reclamo que hice, hago y haré por mi derecho a la salud, a vivir en una vivienda limpia y a tener tranquilidad, nada mas. A los que siempre me acompañaron y me apoyan en la lucha, que son ciudadanos afectados como mi familia y yo, muchas gracias. Otro vecino del barrio Elvira de apellido Pedrozo, señaló la carbonilla y el hollín que despide la chimenea del ingenio azucarero es terrible, exigimos al administrador del ingenio que nos de una solución antes que comience la cosecha, ya que cuando estuvo en campaña nos dijo que este problema se iba solucionar Los desperdicios que exhala la chimenea de la azucarera es un flagelo que azota a toda la comunidad de estos barrios aledaños, estamos hartos de reclamar y reclamar ya que según investigaciones se ha comprobado, que no sólo padecemos la suciedad que produce la carbonilla y el hollín, sino que también la alergia en la piel, asma, afecciones en las vistas, problemas en el aparato respiratorio, estornudos constantes, sinusitis, bronconeumonía". (Fuente: 5 sentidos productora). Otro artículo: Afirman que el Ingenio azucarero dejó de ser "la industria madre" de San Javier: ampliar2.php?id=33256