Los sistemas modernos de dos masas cocidas

Cuando la pureza de la meladura es superior a 85 hay que alimentar a la MC de primera la cantidad necesaria de miel de primera para mantener en, aproximadamente 85 la pureza de dicha masa. En otras palabras: cuando la pureza de la meladura es mayor que 85 hay que recircular un poco de miel de primera

Según fundora, la MC de primera debe ser descargada del tacho con una temperatura de aproximadamente 160° F. los cristalizadores de primera deben estar dotados de equipo de enfriamiento (tipo blanchard o similar) que proporcionen un pie cuadrado de superficie de enfriamiento por pie cubico de MC a enfriar.

Unidad enfriadora empleada en el sistema moderno de dos masas cocidas un cristalizador tipo Rose,

Lo que resulta una proporción de 1 pie2 _{de superficie de enfriamiento por cada pie cubico de} masa cocida.

Ordinariamente, después de la tercera o cuarta ceba, el contenido de granos ha desarrollado lo suficientemente para poder absorber sacarosa de la miel en la misma proporción en que la evaporación de agua (que realiza el tacho) la hace disponible por sobresaturación .

Durante todo el período de tiempo anterior a aquel en que se alimenta en forma continua la MC(es decir durante el periodo en que se baja el vacío del tacho y se dan las cebas cortas) se dice con mucha propiedad, que el grano ha recogido el sobrante (y ha pasado el peligro de recristalización) es cuando se alimenta en forma continua y se puede evaporar a mayor tren. Los puntistas reconocen estos momentos mediante la frecuente observación de muestras de MC del tacho.

Ya puesto el tacho bajo un régimen de alimentación continuo y proporcionado miel de primera, se va aumentando en forma gradual el vacío del tacho (haciendo pasar cada vez mayor cantidad de agua por el condensado r) hasta recuperar el primitivo vacío alto con que se evaporo y concentro la carga que se cristalizo.

En general mientras menor es el volumen de la carga que se cristaliza y mayor la cantidad de polvillo utilizada, tanto más rápidamente el grano recogerá el sobrante de miel y podrá ponerse el tacho a evaporar más rápidamente y bajo un régimen de alimentación continuo y

proporcionado a la consistencia de la MC ( MC “recogida” con mucho grano y poca miel) más alimentación; poca consistencia (MC “floja” con relativamente poco volumen de cristales en relación con el volumen de miel) menos o ninguna alimentación

Cuando el material es de muy baja pureza y es mucha la viscosidad, se puede bajar el vacío más de 2 pulgadas y mantenerlo bajo durante mucho más tiempo. Se obtienen así muy buenos resultados pues la viscosidad disminuye y el grano crece con facilidad.

La más alta temperatura de la MC recién cristalizada que se produce después de bajar el vacío (160,3 °F) respecto a la menor temperatura (144.9 °F ) antes de bajar el vacío, determina una mayor velocidad de crecimiento de los incipientes cristales

El menor diferencial de temperaturas (∆t de 74.5°F) después de bajar el vacío, determina por lo general (pero no siempre por que el valor de la viscosidad influye mucho en el coeficiente de transmisión de calor) que el tacho evapore más lentamente bajo el régimen de vacío bajo. Ordinariamente el vacío alto inicial es restaurado mediante pequeños incrementos ( de 0.3 pulgadas de mercurio por ejemplo) que se hacen cada 10 o 15 minutos, aunque el periodo de restauración puede prolongarse mucho más, según lo requiera el proceso, solamente en los casos en que el tacho tenga su condensador y equipo de extracción de aire (bomba de vacío o eyector) individual.

La retención máxima posible de sacarosa, o lo que es lo mismo, a la necesidad de conseguir el mayor agotamiento posible de la miel final. En los sistemas de dos MC modernos, la pureza de la miel de primera es un factor crítico, o determinante, tanto en la calidad del azúcar comercial que el sistema producirá como el agotamiento probable de la miel final, y, por consiguiente, hay que tratar de estabilizarla a un nivel que satisfaga ambos fines. Trataremos de demostrar ambos asertos.

Cálculos comprobatorios de lo anterior: Pza de la miel de primera = 65

Desarrollo volumétrico del grano = 1:18 Pureza de la carga que se cristaliza = 70

Caída de pzas de la MC final = (1 X 70) + (17 X 65) = 65.3 18

Pureza estimada de la miel final = 65.3 – 30 = 35.3

Concluiremos reiterando que en los sistemas modernos de dos MC es muy importante operar de forma que quede estabilizado el nivel de pureza de la miel de primera al valor considerado como el más adecuado para satisfacer las demandas sobre la calidad del azúcar comercial y sobre el agotamiento probable de la miel final.

Como que la pureza de la miel de primera depende muy principalmente del brix de esta MC de la temperatura a que se descarga del tacho y del tratamiento que recibe en el cristalizador, eso nos obliga a tratar de estos factores separadamente como sigue.

En general mientras más alto es el brix y más intensivo es el tratamiento a que es sometida en el cristalizador la MC de primera, mayor será la cantidad de azúcar que retendrá, y, por lo tanto mayor será la caída de pureza de la miel primera resultante.

Es decir que mientras menor es el brix y menos intenso el enfriamiento en el cristalizador, menor será la cantidad de azúcar retenida, menor la caída de purezas, mayor la pureza de la miel de primera menores las posibilidades para agotar convenientemente la miel final y mayores la probabilidades de ganar en calidad del azúcar comercial.

Fundora, en su comunicación a la asociación de técnicos azucareros de cuba, señala una temperatura de 160°F para la MC de primera al descargarse del tacho y otra de 135°F para su centrifugación. la temperatura de 160°F puede fácilmente obtenerse controlando el vacio del tacho mediante la regulación de la cantidad de agua que se inyecta al condensador . la temperatura de purga de 135°F es obtenible cuando se puede controlar debidamente la

temperatura del agua que circula por las unidades del equipo enfriador en los cristalizadores de primera, así como la velocidad de bombeo de esta agua; conviene agregar que una templa “solidificada”, salvo que haya sido hecha muy perfectamente en el tacho, se reproduce en el cristalizador purga mal y origina azúcar de baja calidad.

Desventajas del sistemas de dos masas cocidas moderno

1. La necesidad de recircular miel de primera cuando la pureza de la meladura y del azúcar final son altas, lo cual impone un límite o tope a la calidad del azúcar comercial que se produce.

2. Las menores posibilidades para agotar convenientemente la miel final en los casos en que por deficiencias en el control de las especificaciones de la MC de primera, la miel de primera resultara de alta pureza.

Sistemas de tres masas cocida del Dr. Forn, para azúcar crudo

Según este sistema, se producen 3 MC de las cuales dos producen azúcar comercial y la última produce azúcar final, el cual es desarrollado y distribuido ´para la fabricación de las templas comerciales.

La MC de primera se produce con semilla, (azúcar final) desarrollada y meladura

exclusivamente. Esta masa es sometida a enfriamiento intensivo y controlado en el cristalizador, solamente en los casos de que tenga una pureza superior a 85. La MC de segunda hace con un pie de semilla que tenga suficiente desarrollo (usualmente de dos cortes) y miel de primera, se descarga con una pureza entre 75 y 76 en cristalizador equipado con mecanismo para su enfriamiento, y produce una miel de segunda de pureza entre 50 y 51 y se obtiene por

consiguiente, una caída de purezas de aproximadamente 25 puntos. Las terceras se comienzan cristalizando meladura y se terminan alimentándoles miel de segunda.

Respecto a los sistemas antiguos este ofrece las siguientes ventajas: 1) Mejor calidad del azúcar comercial

2) Aumento de capacidad en tachos y centrifugas.

3) Disminución del gasto de vapor en tachos y por lo tanto economía de combustible. 4) Menor cantidad de agua caliente necesaria para diluir las mieles, y de agua fría para los

condensadores.

5) Menores perdidas de azúcar en proceso.

Sistema de Forn para hacer crudos especiales para refinar

1) Hacer las MC de tercera con granos que promedian 0.5 mm en tamaño 2) Utilizar el azúcar de tercera para pies de las MC de segunda

3) Utilizar el azúcar de segunda para pies de las MC de primera.

Únicamente se envasa (o se manipula a granel) el azúcar que proviene de las MC de primera, las cuales (debido al hecho de la alta pureza del azúcar de segunda que constituyen sus pies) pueden alcanzar purezas de aproximadamente 89 cuando la pureza de la meladura es

solamente 85

3. Factores del proceso que determinan la cuantía de las pérdidas de sacarosa en la miel final.

si se designa por imel al peso de las impureza que entran al proceso disueltas en el agua de la meladura, por iaz al peso de las impurezas que salen del proceso junto con el azúcar comercial que se produce, y por pfm a la miel final, entonces el peso de la sacarosa perdida en la miel final será =

( fmel – Iaz) (pmf)

100 – pmf formula 21-A

Los factores de la MC final que determinan la pureza de la miel final son cuatro: 1. Brix de la MC final

2. Pureza de la MC final

3. Grado de SS de la miel de la MC final al momento de ser purgada y, 4. Temperatura de la MC final al ser purgada.

La conclusión es que para determinada temperatura y grado de SS de la miel en el momento de la purga de la MC la pureza de la miel final disminuirá a medida de que sea mayor el valor de la relación impureza/agua de la MC final, ya que dicha relación es común a la MC y a la miel. Para que esa relación crezca en valor precisa aumentar el brix y disminuir la pureza de la MC final. Mientras mayor es la relación I/A de la MC final tanto mayor es su potencial de agotamiento.

“Para un determinado material hay un factor, la concentración, que tiene un efecto considerable

sobre la pureza de la miel final. Un aumento de 0.2 en la relación impurezas/agua produce, como promedio, una disminución de un punto en la pureza de la miel final, de acuerdo con ello, con el fin de conseguir la pureza más baja posible en la práctica con un material dado, es preciso determinar la máxima relación impurezas /agua a que el material puede ser sometido”.

Hugot, respecto al brix de la MC final, consigna que, “Cuando no hay falso grano (reproducción) la pureza de la miel varia en relación inversa con el brix de la MC”.

Variaciones de la pureza de la miel final con el brix de la MC.

Brix de la MC

Pureza de la miel al descargar el

97 98 99 100 44 42 40 38

“Es necesario esforzarse para hacer las masas cocidas tan duras sean posible, y especialmente las masas cocidas finales”.

Para una MC final de determinada relación I/A, el agotamiento de su miel será mayor mientras más baja sea la temperatura y el grado de sobresaturación de su miel en el momento de la purga.

Usualmente mientras mayor es el tiempo que permanezca sometida a enfriamiento y en movimiento en el cristalizador, y mientras mayor sea la superficie total en granos de la templa, mayor será la actualización de su potencial de agotamiento, o lo que es lo mismo, mayor será el agotamiento que se obtiene de la miel, la cual resultara de menor pureza, menos concentrada y de menor grado de saturación. Para MC de relación I/A igual a 3 (que es la relación

correspondiente a templas finales de moderado potencial de agotamiento) la caída del grado de SS desde 1.20 hasta 1.10 produce una reducción de 4 puntos en la pureza aparente de la miel final resultante, y de 30 puntos en su concentración. Puesto que si la temperatura baja (a consecuencia del enfriamiento) la SS, indiscutiblemente que podrá subir o quedarse igual que antes, pero la pureza y concentración de la miel continuara bajando.

Respecto a la pureza de la MC final, cuando la viscosidad prevaleciente en los materiales es normal, con templas densas de pzas entre 58 y 60 se obtienen agotamientos satisfactorios de la miel final.

Cuando la viscosidad, al nivel de purezas mencionado es menor que la normal, es probable obtener agotamientos aún más completos, bajando un poco más la pureza, aumentando el brix y prolongando el tiempo de permanencia de la MC en el cristalizador, sin embargo, la tendencia actual es mantener la pureza de la MC fina dentro de los mencionados valores de 58 a 60 e impartirle mayor potencial de agotamiento (n mayor valor de I/A) por incremento del brix. Efectos secundarios de los factores que determinan el agotamiento de la miel final. Como que el propósito de la industria no es solamente agotar convenientemente la miel final sino también mantener la calidad del azúcar y no perder capacidad para moler, se hace necesario conocer como inciden estas dos últimas finalidades los factores del proceso que determinan el

agotamiento de la miel final. A medida que sube el brix, que se baja la pza y que se acentúa el enfriamiento de la templa final, los siguientes efectos secundarios se producen:

1. Intensificación de la viscosidad de la miel de la MC y disminución del coeficiente de transmisión de calor

2. Disminución de la velocidad de cristalización de la miel de la MC y en ocasiones, sobre todo cuando se aumenta el brix sin bajar suficientemente la pza de la MC

3. Perdida de fluidez (movilidad) de la MC.

Por otra parte, el aumento de la viscosidad y la disminución de la velocidad de cristalización y del coeficiente de trasmisión del calor determinaran ciclos de mayor duración en los tachos y cristalizadores y la necesidad de aportar más capacidad en estos equipos o de moler menos caña.

Recapitulación sobre los factores que determinan las pérdidas de sacarosa en miel final. Para una entrada fija de sólidos en meladura, las pérdidas de sacarosa en miel final serán menores. Mientras mayor es la pureza de la meladura porque disminuye el valor de Imel en la fórmula 21- A.

Mientras menor es la pureza del azúcar, porque aumenta el valor de Iaz e la fórmula 21-A Mientras menor sea la pureza de la miel final, porque disminuye el valor de Pmf en la fórmula 21-A. note que en Pmf figura en dicha fórmula como factor en el numerador y como sustraendo en el denominador.

Recurso para agotar la meladura cuando tiene alta pureza. Por muy altas que sean las purezas de la meladura y el azúcar final, y sin tener que recurrir al sistema de 4 MC ni a la recirculación de miel de la., es siempre posible obtener una pureza de la miel que alimenta a la MC final lo suficientemente baja que permita hacer MC finales de pureza entre 58 y 60 (que por lo general, son más convenientes para agotar suficientemente la miel final) valiéndose de todos o algunos de los sig. recursos:

1. Descargando las MC comerciales con mayor brix.

2. Dando mayor tiempo de estadía a las MC comerciales en los cristalizadores. 3. Haciendo MC de segunda de las llamadas “dobles”.

4. Cristalizando una mezcla de meladura y miel de la 1era. En lugar de la meladura sola. Se va utilizar miel de 2da. de pureza de 58 a partir del momento de cristalizar la carga y durante todo el ciclo de fabricación de las MC finales que de la cristalización se derivaran.

APÉNDICE

Deducción de la fórmula 21-A. símbolos:

Sac mf = Peso sacarosa ( o pol) en miel final

Sol mf = Peso de solidos (o de solidos brix.) en la miel final. M Pmf = Pureza de la miel final

Imf = Peso de las impurezas de la miel final. Imel = Peso de las impurezas de meladura Iaz = Peso de las impurezas en el azúcar

Por definición:

Pfm = Sac mf 100 por lo tanto Pmf (sol mf) = Sac mf (100) Sol mf Como que: Sol. mf = I mf + Sac mf: Sustituyendo se obtiene: Pmf ( I mf + Sac mf) = (sac mf) 100 De donde:

(Pmf) (Imf) + Pmf (Sac mf) – 100 (Sac mf) = 0

De donde:

Sac mf (Pmf -100) = - (Pmf) (Imf)

Sac mf (100 – Pmf) = (Pmf) (Imf)

De donde

Sac mf = Pmf (Imf) 100- P mf

Y como que:

Imf = Imel – Iaz

Sustituyendo se obtiene:

Sac mf = Pmf (I mel – Iaz) 100 – Pmf