Aula Terça-Feira dia 08 de OUTUBRO de 2009

Tecnologia de fabricação do açúcar II
Professora Tânia
Secagem de açúcar.


Definição:


Umidade livre ou não ligada, que envolve externamente os cristais de açúcar, possível de ser removida em secadores até uma umidade residual de 0,03 % a 0,05 % para o açúcar cristal.


Umidade livre: umidade externa ou não ligada.
Umidade oclusa: umidade interna ou ligada, é a que está incorporada internamente ao cristal de açúcar. Migra por difusão até atingir o equilíbrio com a umidade do ar ambiente.


A alteração de secagem do açúcar consiste basicamente na redução de sua umidade e pelo resfriamento simultâneo, a níveis que permitam sua armazenagem por períodos mais o menos longos, sem apresentar alterações significativas de suas características, isto é, preservando sua qualidade para consumo como produto alimentício.
O processo de secagem simplesmente leva ao açúcar a uma condição na qual a umidade e a temperatura tem um papel preponderante de preservação das características e boa estabilidade durante seu armazenamento. Os secadores, quando mal operados ou subdimensionados, somente tendem a piorar a qualidade do açúcar, além de propiciarem sua degradação durante o período de armazenagem, destacando-se o empedramento e aumento de cor.


Secagem e resfriamento
Descarga de centrífugas – 0,3 a 2,0 % de umidade
Reduzido após secador a 0,1 a 0,4 % para açúcar demerara
Reduzido após secador a 0,03 a 0,05 % para açúcar cristal
Temperatura abaixo de 40 ºC é o ideal (temperaturas acima de 40º C causam amarelamento e empedramento)


Tipos de secadores:


Horizontal (tambor rotativo)
Horizontal com colméia
Roto-Louvre
Vertical
Leito fluidizado


Os fenômenos que ocorrem dentro do secador são relativamente complexos pois envolvem transferência de massa, além da simples transferência de calor entre o açúcar e o ar. O ar utilizado para secagem deve normalmente ser aquecido para apresentar uma baixa umidade relativa quando entrar em contato com o açúcar. As partes internas dos secadores devem ser bem projetadas para evitar a quebra dos cristais e proporcionar um bom grau de contato entre as correntes de ar e o açúcar. O desempenho dos secadores de açúcar depende fundamentalmente das condições do ar utilizadas no processo. Ar introduzido com impurezas pode aumentar o número de pontos pretos e o teor de insolúveis do produto final. Um sistema de filtragem do ar é indispensável.
Secagem do açúcar


Instalações subdimensionadas (temperaturas de saídas elevadas)
Vazão de ar insuficiente (1,0 a 1,5 m/s)
Entradas de ar falso
Tempo de retenção insuficiente (5 a 10 min)
Outros cuidados:


Separador de partículas magnéticas
Redução de pontos pretos:

  • pintura interna dos equipamentos


  • isolar transportadores de açúcar


  • captação de ar limpo


  • evitar gotas de mel ou massa sobre o açúcar centrifugado


Separação magnética:


É um método de separar materiais metálicos ferromagnéticos dos demais pela força de atração do imã. O eletroímã é método que exige uma certa tecnologia; é mais eficiente e segura em usinas. Separação magnética é usada quando um dos componentes é atraído pelo imã evitando assim problemas na operação de máquinas e qualidade final do produto.


Nas usinas de açúcar e álcool os separadores magnéticos são instalados na saída dos secadores ou elevadores, antes da balança de embalagem de açúcar. Tem uma grande importância na garantia da qualidade do produto final, eliminando qualquer material ferroso ou corpo estranho.


Açúcar ᐅ Secador ᐅ Separador Magnético ᐅ Embalagem


Secador Vertical com bandeja:


Bandejas sucessivas de 25 / 35 mm
Raspadores
Niveladores tipo pente
Ventiladores no compartimento central – circulação de ar
Vantagem: movimentação suave – mantem o brilho, evita quebra dos cristais
Combinações – secador tambor rotativo resfriamento vertical de bandejas.


Secador Tipo Roto – Louvre


Cilindro cônico central de venezianas
Combinações: 1 secador / 1 resfriador ou secador + 1 resfriador
Vantagem: movimentação suave, eficiência elevada.


Secador Horizontal


Os secadores mais utilizados são de tambor rotativo, que consiste num cilindro metálico montado na horizontal, levemente inclinado de 5 a 7º.
Para facilitar a progressão do açúcar, este é provido de aletas destinadas a recolher o açúcar e deixá-lo cair em forma de cascata.
Geralmente o açúcar caminha ao longo do secador em contra corrente com o ar. Nos melhores projetos o corpo do secador é dividido em 2 partes: a de secagem e a de resfriamento.
Fazem parte ainda: transportador de alimentação, aquecedor de ar, exaustor, ciclone, separador de pó (lavado com reciclo de caldo ou água), esteira de alimentação, peneiras vibratórias.










Sistemas de captação de pó


Quanto maior a velocidade do ar maior o arraste de pó e em conseqüência:


Maior contaminação do ambiente.
Maior risco de explosões (a partir de 17,5 g de poeira de açúcar por m³ de ar, podem ocorrer explosões).
Maior perda.


Por esses motivos é indispensável adotar um sistema de captação de pó adequado para o sistema.


Resfriamento Evaporativo


Genericamente, resfriamento evaporativo ocorre quando algum meio ou produto cade calor para que a água evapore. A evaporação de um produto qualquer é um processo endotérmico, isto é, demanda calor para se realizar. Esta transferência de calor pode ser forçada (quando fornecemos o calor) ou induzida (quando criamos condições para que o produto retire calor do meio).
No caso da produção de açúcar o resfriamento evaporativo é utilizado para resfriar o ar usado no resfriamento do açúcar na saída do secador.
O ar a ser resfriado passa por placas de troca térmicas que são resfriados por água.
Quando 1 litro de água (1 Kg) se evapora, consome aproximadamente 580kcal. É a mesma quantidade de energia necessária para resfriar 60 L de água de 30º C até 20º C. Ou para resfriar 208 m³ de ar (242 Kg) dos mesmos 30º C até 20º C.




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