RELACIONES ENTRE LA MASA COCIDA Y SU MIEL 1 Pureza de la miel de la masa cocida

Si se conoce el contenido de agua, la pza, la temperatura de una templa y el grado de

sobresaturación de su miel, también se sabrá, real y positivamente la pureza y el contenido de agua de la miel contenida en la templa. Este articulo demostrara el motivo por el cual masas de una misma pureza producen mieles de distintas purezas

Se podrá, además deducir varias conclusiones relativas a la forma de trabajar las templas en los tachos y cristalizadores, con el fin de tratar de obtener los grado de agotamiento en la mieles que más convengan a la fábrica.

Primera: La constituye el hecho de que la generalidad de los laboratorios de los ingenios realizan determinaciones de brix en lugar de solidos por desecación y de purezas aparentes en vez de reales. Se ha preferido presentar , además, graficas de conversión de sólidos en grados brix (fig. 73) y de purezas reales en aparentes (fig. 72), los resultados de estas conversiones son, desde luego , solamente aproximados.

Segunda: La constituye la variabilidad de la composición química de los componentes de no sacarosa (impurezas) de los jugos de la caña, que imposibilita aplicar una tabla única de solubilidades y, por consiguiente, de valores de sobresaturación a los productos que se estudian.

Cuando las impurezas presentes en la miel varían en composición la solubilidad de la sacarosa es afectada, y como que estas variaciones ocurren, se deduce que todos los gráficos de este informe tienen un valor promedio o aproximado

Tercera: la constituye la variabilidad de las temperaturas de las MC que exigiría el uso de múltiples gráficos.

Curva de la relación impurezas agua. Estas curvas, incorporadas a varios de los graficos las consideramos de mucha utilidad, ya que con su ayuda se puede se puede explicar en forma diagramática todo el proceso de cristalización que tiene lugar en los tachos y cristalizadores. Definiciones de concentración y sobresaturación. Por concentración se entiende el peso de solidos disueltos en 100 partes en peso de agua.

Grado de sobresaturación, que abreviamos con las letras SS, es la relación entre la concentración de una solución que contiene sacarosa y la concentración de una solución saturada (SS= 1) de la misma pureza y temperatura que la primera.

Grafico figura. 72, de conversión de purezas aparentes en reales el que hemos tomado de un art. De Webre.

El de la figura 73 de conversión “por cientos de solidos desecados” en grados brix.

El proceso en el tacho y los graficos

El proceso de cristalización que se desarrolla en el tacho se complica por el hecho de que simultáneamente al mismo, la MC está sometida a un proceso de concentración por

evaporación y a otro de mezcla y dilución con un material menos concentrado que sustituye la alimentación. trataremos de explicar como obran los procesos de evaporacion, alimenacion y cristalización considerándolos primero aisladamente y después actuando simultáneamente, sobre el punto que en el grafico determina la pureza y el porcentaje de solidos de la miel de la masa cocida.

Inmediatamente comenzara el tacho a evaporar y la meladura aumentara su concentración sin que varíe su pureza por que no bhay granos formados todavía. La situación del punto variara, siguiendo (en un gráfico de concentraciones contra la purezas de la miel) un curso vertical hacia arriba que es el efecto de la evaporación, actaundo ella solamente en ausencia de cristales Si la presión absoluta (vacio a que ebulle (hierve) el tacho se mantiene fija ( y para lo sucesivo se supondrá asi), la meladura ganara en temperatura y en grados de sobresaturación.

Supóngase (cosa inusitada) que se ciera la valvula de vapor y se abra la de alimentacion , la evaporación cesara, y la carga de meladura disminuirá la concentración por mezclarse con un liquido menos concentrado. La pureza de la mezcla seguirá siendo la misma y la posición del punto en el grafico variara siguiendo un curso vertical hacia abajo , que es el efecto de la alimentación. Si se alimenta agua, el desplazamiento del punto será mas rápido hacia abjo verticalmente

Anexar Graficos pag. 440 fig.71, fig.72, fig,3

hay que establecer grano (por semillamiento, por ejemplo cuando la solución este

sobresaturada, cerrar las llaves de vapor y alimentación e incomunicar completamente el tacho. Mientras la solución este sobresaturada las partículas de sacarosa introducidas se desarrollaran por ininterrumpidas precipitaciones de sacarosa disueltas sobre las caras de los cristalitos formados. Consecuentemente la concentración y pza de la miel disminuirá y la posición del punto en el grafico cambiara siguiendo una trayectoria hacia abajo e izquierda siguiendo una trayectoria hacia abajo e izquierda siguiendo la curva de impurezas/agua (I/A).correspondiente. Cuando el cuerpo de cristales haya desarrollado suficientemente superficie que permita el seguimiento del cocimiento bajo un régimen de evaporación y alimentación en forma continua y regulada, entonces los efectos combinados de la evaporación, alimentación y cristalización (en el caso particular que estudiamos en que el material alimentado es de 85 y supuesto un proceso normal en que la MC ni se “afloja” ni se “recoge” excesivamente) mantendrán el punto en el grafico, aproximadamente , dentro de una zona delimitada por las curvas de

sobresaturación de 1.20 a 1.35 y por las curvas 1/A 1 a 1.10.

A continuación tratamos de dar una idea de la forma como obran sobre el punto (que en el grafico determina la concentración y pza de la miel de la MC) los distintos factores del proceso.

1. El agua contenida en la meladura que se alimenta produce un efecto sobre el punto en dirección vertical hacia abajo , el cual actúa en sentido contrario al producido por:

2. La evaporación que se realiza en el tacho, cuyo efecto sobre el punto es en dirección vertical hacia arriba.

3. La parte de la sacarosa que se incorpora al grano de la MC origina un efecto sobre el punto en dirección hacia la izquierda y hacia abajo siguiendo el curso de la curva 1/A correspondiente a cada momento deL cocimiento de la MC.

4. Las impurezas contenidas en el material alimentado desplazan el punto hacia la izquierda y hacia arriba.

5. La parte de la sacarosa contenida en el material alimentado que no se incorpora al grano, lo desplaza hacia la derecha y hacia arriba.

Cuando se suspende la alimentación para dar a la MC el brix de la descarga, solamente obraran sobre el punto los efectos de cristalización y evaporación y como, que generalmente, este último es más fuerte que el primer el resultado será un movimiento del punto de dirección hacia la izquierda y hacia arriba adquiriendo la MC mayores valores 1/A.

El proceso de cristalización proseguirá en el cristalizador hasta que el grado de sobresaturación de la miel se haga igual a 1.

Cuando llega este momento se ha establecido un equilibrio entre la sacarosa cristalizada y la disuelta en la miel, cuya relación de equilibrio depende de la temperatura de la masa cocida. En el cristalizador a medida que la masa cristalizada gana en peso, la miel disminuye su pureza y concentración (% de solidos o Brix), mientras que el peso de los solidos no-sacarosa

(impurezas) y el del agua permanecen constantes.

Lo que en el grafico determine el curso , por así decirlo del proceso de cristalización , de agotamiento o desacarificion de la miel, como se le quiera llamar de una masa cocida, es precisamente la curva 1/A que corresponde a la misma y que es fácilmente determinable con los datos de Brix y pureza de la templa.

Si en el cristalizador la temperatura fuese constante la sobresaturación de la miel decrecería con el tiempo. Obsérvese el progreso de la cristalización y el decrecimiento de la

sobresaturación de la miel. la sobresaturación 1 determinara la pureza mínima de la miel correspondiente a dicha temperatura y al valor 1/A de la MC.

Las purezas minimas de las mielas de las templas finales relativas a una centrifugación de referencia, digamos de 180°F.

Casi nunca se obtienen en la practica porque, a las tan relativamente bajas pureza y tan elevados valores de viscosidad correspondientes a dichas masas cocidas, la velocidad de cristalizacion es tan lenta que estado de saturación (SS=1) de las mieles tomaría mucho tiempo en establecerse y el proceso de recuperación se tornara antieconómico.

Uualmente las templas tantos los que originan azucar comercial como las finales, pero prncipalmente estas ultimas se purgan estando las mieles aun sobresaturadas.

Generalmente se evita excesivos grados de sobresaturación en las mieles:

1. Alimentando la MC en el tacho en forma continua y regulada,de manera que siempre tenga la masa una debida relación de granos a miel, ”Sobrantes de miel” .cuando la MC se alimenta intermitentemente por cebas, la sobresaturación de la miel zigzaguea dentro de muy amplios limites de sobresaturación.

2. Evitando las flutuaciones del vacio en el tacho durante el cocimiento de las templas. 3. Utilizando tachos de eficiente circulación natural o forzada y cristalizadores que muevan

4. Procesando las templas en el tacho a una velocidad de evaporación compatible con la velocidad de cristalización de la masa y el tamaño de su grano

5. Haciendo MC con granos de menor tamaño cuando la velocidad de evaporación no puede ser disminuido por haber poca capacidad en tachos, siempre que la capacidad del azúcar no resulte afectada.

6. Ocasionalmente cuando las masas de bajo grado son muy viscosas , procesándolas a menor vacío

7. Dejando estar más tiempos las templas en los cristalizadores

Factores que limitan, retardan o dificultan el proceso de cristalización

1. La excesiva viscosidad que hace muy lenta la difusión de la sacarosa disuelta en la miel de la MC.

2. la falta de fluidez de la masa cocida por contener demasiada sacarosa cristalizada y poca miel. la poca fluidez (poca movilidad) puede presentarse en el tacho y en el cristalizador. En este último caso la solución puede consistir en agregar miel saturada 3. la decreciente velocidad de cristalización (debida a las bajas purezas y mucha

viscosidad que las mieles de algunas masas tienen en el cristalizador) retardan la terminación del proceso de agotamiento, y puede resultar en muchos casos antieconómico proseguirlo hasta que la miel alcance sobresaturación de 1. 4. Una adsorción considerable de impurezas por los cristales inhibe la cristalización.

Naturaleza de las impurezas disueltas. Se atribuye un efecto melasigenico a ciertos

componente no sacarosa de las mieles y un efecto salling out a otros, con los que se desea significar que al predominar los primeros, la sacarosa se hace más soluble en agua y menos al predominar los segundos.

Observación importante. Como que las relaciones que existen entre entre la MC y la miel y que en forma de gráficos han sido mostradas son matemáticamente exacta, se hace evidente que al aplicar dichas relaciones (al usar los graficos)para la resolución de problemas practicos

ncesariamente se obtendrán resultados exactos siempre y cuandolos datos tomados sean tambien exactos concretando serian datos xactos, los sig.

1. El “% de solidos (llamado tambien % de materia seca”) 2. El “% de sacarosa” (no el % de de pol).

3. La “pureza real” del material o materiales 4. Los valores de solubilidad de la sacarosa.

Cuantos por no disponer de estos datos se basan en otros, obtenidos por procedimientos distinto a los señalados (como sería el caso de los que usaran el grafico de la figura 72 para convertir purezas aparentes en reales, o el de la fig. 73 para convertir grados brix en “% de sólidos”, o a la tabla ll de solubilidades por que no han determinado experimentalmente la solubilidad por sus propios medios) obtendrán solamente resultados aproximados.

Sin embargo como que lo más importante no es tanto la exactitud absoluta de los resultados sino el conocimiento de como están las variables interrelacionadas. Para poderlas controlar en el proceso y así obtener los más eficientes resultados técnicos.

Conclusiones: los factores del proceso que determinan las purezas de las mieles que las masas cocidas originan son cuatro.

a) El % de solidos (brix) de la MC b) La pureza de la MC

c) La temperatura de la MC al ser purgada

d) El grado de SS de la miel de la MC al ser purgada De estos 4 factores, los dos primeros, o sea:

a) El “% de sólidos” (brix) de la MC y b) La pureza de la MC.

Determinan la relación impurezas/agua (relación I/A) de la templa la cual mantiene constante durante todo el proceso que se verifica en el cristalizador.

1. Para templas purgadas a igual temperatura: mientras mayor es el valor de la relación I /A menor será la pureza minima potencialmente alcanzable por la miel de la templa. La pureza minima (que es verificable en los gráficos se alcanza cuando la miel se purga saturada (SS=1).

2. Para templas de igual pureza: mientras mayor es el brix mayor será la relación I/A, menor será la pureza potencialmente alcanzada por la miel y mayor rendimiento en azucar potencialmente alcanzable por la templa.

3. Para templas de igual relación I/A e igual grado de SS de las mieles al momento de purgarse :mientras menor es la temperatura de purga menor será la pureza de la miel. 4. Para templas purgadas a igual temperatura e igual grado de SS de las mieles : mientras

mayor es el valor de la relación I/A menor será la pureza de la miel

5. Para las templas de igual relación I/A, purgadas a igual temperatura: mientras menor es la sobresaturación de la miel menor será la pureza de la miel.

6. Templas de igual relación I/A, purgadas a igual temperatura e igual grado de SS de las mieles, originan mieles de igual pureza.

7. A menor pza de la templas mayor es la relación I/A potencialmente alcanzable.

Si además de los cuatros factores que determinan la pureza de la miel al purgarse la MC, se conocieran la temperatura y el grado de SS de la miel al ser al ser descargada la MC del tacho entonces las retenciones de azucar son realizadas por el tacho y cristalizador son calculables. Ese estudio acompañado de conclusiones, se hara al final del ccap.

DETERMINACIÓN DEL EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP) FUNCIONES DEL TACHERO

RIESGOS DEL OPERADOR DE TACHOS