Clarificação por flotação com ar dissolvido (FAD) da calda de açúcar cristal para produção de açúcar refinado

Abstract

O Brasil é o maior produtor mundial de açúcar de cana o qual apresenta grande importância para o crescimento do País. Uma das etapas mais importantes na produção de açúcar refinado é a etapa de clarificação da calda de açúcar, a partir da dissolução do açúcar cristal bruto (Demerara, VHP ou V-VHP), pois influencia as etapas subsequentes do processo para obtenção de produto de boa qualidade. No Brasil, geralmente nos processos convencionais de produção de açúcar, as usinas e refinarias utilizam a sulfitação para clarificar o caldo e xarope de cana, que emprega o dióxido de enxofre (SO2 ), a qual tem sido muito questionada por gerar problemas operacionais, tecnológicos, ambientais e restrições nas normas de segurança alimentar. Neste sentido, existe uma forte demanda por pesquisas que visem o desenvolvimento de tecnologias que busquem um melho r rendimento, qualidade do produto e aproveitamento dos recursos naturais existentes. Entre essas tecnologias, o processo de flotação com ar dissolvido (FAD) utilizando um polímero catiônico para a neutralização e coagulação de partículas coloidais e em suspensão, pode ser uma opção viável para o setor sucroalcooleiro. Esta pesquisa visou à obtenção e avaliação dos parâmetros físico-químicos (cinzas, cor, turbidez, filtrabilidade, floco alcoólico) e cinéticos por um flotador (saturador de ar) de bancada para remoção de partículas coloidais e em suspensão presentes na calda de açúcar (66 ºBrix), para produção de açúcar refinado. O processo FAD foi avaliado através da medida da concentração de ar dissolvido no meio líquido, variando a pressão (95 a 895 kPa), a temperatura (26, 50 e 70 ºC) e a agitação mecânica do flotador (0 a 300s). Diferentes dosagens...

Brazil is the world largest sugar cane producer which has a great importance for the Brazilian economy and in the increasing growth for the country. The clarification process is considered of major importance for the production of refined sugar from the dissolution of the raw crystal sugar (brown, VHP or V-VHP), since it affects the subsequent steps to obtain high quality products. In Brazil, usually in the conventional sugar refining processes, refineries apply sulfitation as the clarifying process for the sugarcane syrup or for the dissolved sugar, a process that uses sulfur dioxide (SO2 ), which has been questioned due to operational, technological and environmental issues, mainly related to food safety regulatory restrictions. In this way, there is a strong demand for research aiming to develop technologies that may improve the use of resources such as the flotation with air dissolved (FAD), with the help of clarifying agents such as cationic polymers for the neutralization and coagulation of colloidal and suspended particles, which can be a viable option for the sugarcane industry. The objective of this research was to obtain and evaluate the kinetics and physico-chemical parameters ash, color, turbidity , filtrability and alcoholic flake for a bench scale flotator for suspended and colloidal particle removal from a dissolved sugar solution (66 oBrix) for refined sugar production. The FAD process was evaluated through dissolved air concentration measurements, at varying pressures (95 to 895 kPa), temperatures (26, 50 and 70 o C) and flotator mechanical agitation times (0 to 300 s). Different dosages of a cationic polymer (10 to 1000 ppm) were evaluated for the reduction of the physico-chemical parameters in order to obtain the optimum dosage and for the kinetic... (Complete abstract click electronic access below)