La caña de azúcar es uno de los productos más versátiles de la industria sucroenergética, siendo utilizada como materia prima para la producción de etanol, vinaza, panela y azúcar.

El azúcar es uno de los carbohidratos más importantes en la industria alimentaria, ya que la mayoría de los productos de consumo diario en la dieta humana tienen azúcar obtenido de la caña de azúcar.

El proceso de producción de azúcar varía según los procedimientos adoptados por cada empresa. Las etapas básicas incluyen la cosecha, el transporte de la caña de azúcar a los ingenios, el lavado y la trituración para extraer el jugo que será evaporado junto con la cal y el sulfato de calcio, hasta la formación de un jarabe concentrado. Posteriormente se realiza la cristalización y centrifugación para separar los cristales de azúcar, para finalmente ser secados y almacenados.

Una de las etapas más importantes durante la producción de azúcar es la formación de las semillas, las cuales se utilizan en el proceso de cristalización de las masas en cazuelas. Existen diferentes métodos para la preparación de las semillas, siendo los más conocidos y utilizados la rotura mecánica del azúcar con esferas de acero inoxidable y suspensión en etanol.

Otros métodos de preparación de semillas pueden ser mezclando azúcar pulverizado, conocida como “fondant”, con etanol y por métodos físico-químicos de una solución sobresaturada de azúcar, donde la semilla se forma por enfriamiento rápido con un solvente a baja temperatura.

Considerando estos conceptos, en este material discutiremos con más detalle el método que utiliza el molino horizontal de bolas, modelo TE-8100-FZ.

Molino horizontal de bolas

El método que utiliza el molino horizontal de bolas consiste en reducir el tamaño de las partículas de azúcar a partículas menores de 10 µm. Las moléculas de sacarosa se depositarán sobre estas partículas para formar una red cristalina. En el proceso de producción de semillas para la producción de azúcar, el tamaño de los cristales de las semillas es función del tiempo de molienda.

El TE-8100-FZ es un molino horizontal de bolas de Tecnal que posee dos cubas de acero inoxidable. En una de las cubas se puede realizar el proceso de preparación de semillas y, en la otra cuba, el proceso de maduración. Para el proceso con el molino, modelo TE-8100-FZ la cantidad recomendada de azúcar es 10Kg + 20L de etanol + 15Kg en peso de las esferas. Las semillas de azúcar de granulometrías menores a 5 µm podrán ser obtenidas entre 3 y 5 días.

Después de obtener la granulometría ideal, se lleva a cabo el proceso de maduración de la semilla, el cual no tiene un tiempo estipulado, ya que éste dependerá del tamaño final de la partícula. El proceso de maduración consiste en colocar las semillas dentro del molino horizontal con rotación sin bolas, por un tiempo que será establecido por el ingenio. Para esto, se recomienda comprobar la integridad mediante análisis de granulometría y en un microscopio estereoscópico.

La velocidad durante el proceso de maduración debe ser lenta y los valores recomendados están entre 15 y 20 rpm. El cilindro permitirá mezclar los cristales de la semilla y el contenido de agua del etanol. Después del proceso de maduración, las semillas están listas para ser utilizadas en el proceso de cristalización.

En la preparación de semillas de azúcar, la pureza es uno de los parámetros más relevantes. A menor pureza, menor contenido en sacarosa tendrán los cristales, que formarán falsos núcleos no constituidos por sacarosa. El mejor tipo de azúcar para la preparación es el azúcar blanco estándar, no se recomienda usar azúcar moreno durante la preparación, debido a su alto contenido en miel.

Otro aspecto importante es el tipo de etanol. Durante el proceso de molienda en ambiente húmedo, el etanol recomendado es el etílico, ya que contiene un mayor porcentaje de agua favorable en el proceso de maduración que el isopropílico, además de ser más fácil de adquirir en el mercado. No se recomienda el uso de isopropanol, ya que es un producto más volátil.

Finalmente, luego del proceso de preparación de la semilla, se recomienda realizar un proceso de limpieza del molino de bolas para asegurar la vida útil de las partes internas. La limpieza consiste en lavar, con una mezcla de agua y alcohol, tanto las paredes internas del molino como las esferas. Este lavado es importante para disolver los restos de semillas que se adhirieron a las paredes internas del equipo.

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Referencias bibliográficas

Byron López. 2014. Análisis de agotamiento de miel final en ingenios de Guatemala: Métodos para hacer semilla, análisis cristalográfico y variables de agotamiento. Guatemala. 25 p.

Eduardo Calichman. 2011. Fabricación de azúcar. Cocimiento discontinuo. Brasil: STAB. 70 p.