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Molinos: La caña se recibe en el patio y se conduce por medio de transportadores hacia
un desfibrador pesado de alimentación horizontal y facilitar así el proceso de extracción
de jugo en los molinos; en esta etapa, utilizando la presión ejercida por las mazas o
rodillos dentados, se logra la extracción del jugo de la caña. Para mejorar la eficiencia
de este proceso, se adiciona agua al bagazo ue !a hacia el "ltimo molino, este proceso
se conoce como imbibición; adicionalmente, el jugo extraído en cada molino, se
recircula al anterior, lo ue recibe el nombre de maceración.
#l bagazo ue sale del "ltimo molino se con!ierte en el primer subproducto
del proceso, ue se apro!echa como combustible en las calderas, para producir el !apor utilizado en la generación de energía mec$nica y en la
generación de energía el%ctrica a tra!%s de turbogeneradores; el !apor deescape producido en estos euipos, se apro!echa como energía t%rmica en el
proceso de elaboración de az"car para calentamientos y cocimientos. &e esta
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manera el 'ngenio (isaralda se autoabastece de la energía necesaria para lle!ar
a cabo todas las operaciones fabriles de una manera sostenible y cuidando delmedio ambiente.
Clarificación: #l jugo extraído en los molinos se conduce por medio de bombas de tipo centrífugo hacia el proceso de purificación ue consta de las
etapas de calentamiento, sulfitación, alcalización, clarificación y filtración.Por medio de estas operaciones, los insumos tales como dióxido de azufre,
lechada de cal y floculante forman puentes con las sustancias extrañasdiferentes a la sacarosa presentes en el jugo ue transmiten color y bajan la
pureza del az"car final, form$ndose mol%culas m$s pesadas ue sedimentanen los clarificadores de corto tiempo de retención. #ste sedimento se en!ía
hacia los filtros rotatorios al !acío donde se recupera la sacarosa remanente yluego la torta resultante a la ue ya se le ha extraído la sacarosa recuperable,
se en!ía hacia el proceso de compostaje para la elaboración de mejoradores desuelos a los campos de culti!o de caña por su importante contenido de
minerales.
Evaporación: #l jugo ue ha sido purificado se somete a e!aporación en el
tandem de e!aporación en serie, en arreglo ue puede !ariar de cu$druple auíntuple. #n estas sucesi!as e!aporaciones, se elimina gran parte del agua
contenida en el jugo )alrededor del *+-, resultando un material m$s densollamado meladura.
ristalización/ La meladura se en!ía hacia los tachos al !acío, euipos dondese realiza la cristalización de la sacarosa. 0l tacho se introducen n"cleos de
sacarosa pre!iamente formados, de tamaño homog%neo para lograr uncrecimiento de los cristales de az"car de manera uniforme a expensas del
contenido de sacarosa ue se traslada de la meladura al cristal.
Centrifugación: 1na !ez formados los cristales del tamaño y pureza
deseados, el producto formado llamado masa cocida se lle!a hacia lascentrífugas, euipos ue giran a muy altas re!oluciones por minuto, pro!istos
de una malla de finos agujeros ue permiten sólo el trabajo de la miel mientrasue blouea el paso de los granos de az"car ue uedan atrapados en la parte
interna de la malla.
La miel separada en la masa cocida tercera de baja pureza, es llamada mielfinal o conocida com"nmente como miel de purga la cual es un subproductodel proceso fabril y no es retornada al proceso por su bajo contenido de
sacarosa; es comercializada para la posterior obtención de otros productoscomo alcohol, alimento para ganado, $cido ac%tico, y otros productos de
importancia industrial.
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Secado:#l az"car libre de la miel se conduce hacia la secadora 2 enfriadora la
cual es un tambor giratorio horizontal con aspas, persianas o colmenasinteriores ue permiten el contacto del az"car con aire caliente desde un
extremo del tambor, para eliminar la humedad ligada al cristal y a su !ez permite el contacto con aire frío por el extremo opuesto para el
acondicionamiento t%rmico de los cristales, de modo ue la temperatura desalida de la secadora sea muy cercana a la del ambiente e!itando así
aterronamiento, debido al car$cter higroscópico del az"car.
Empaque:#l az"car es luego conducido por medio de bandas transportadoras
o tornillos sin fin hacia las m$uinas clasificadoras donde se selecciona el producto final seg"n la especificación reuerida y por "ltimo es almacenada
en silos o tol!as para ser empacada en las diferentes presentaciones ue ofreceel 'ngenio (isaralda 3.0.
Procesos Productivos:
Obtención del azúcar de la caña de azúcar en ingenio Sancarlos.
El ingenio Sancarlos tiene actualmente el certificado No. 118-1 de gestión de la
calidad NTC-ISO 9001 Versión 000 !ara las acti"idades de #a$ricación %
Comerciali&ación de '&(car.
)ara la o$tención del a&(car se re*uiere de un !roceso mu% largo+ desde *ue la
semilla de la ca,a germina asta *ue el a&(car se comerciali&a. ' continuación se
descri$e detalladamente el !roceso de fa$ricación.
1. Labores de Campo y Coseca:
El !roceso !roducti"o se inicia con la !re!aración del terreno+ eta!a !re"ia a la
siem$ra de la ca,a. na "e& la !lanta madura a los 1/ meses+ las !ersonas
encargadas del rea de coseca se dis!one a cortarla+ % recogerla a tra"s de alce
mecnico % lle"arla en e*ui!o de trans!orte adecuado asta el !atio de ca,a del
ingenio.
!. Patio de Caña:
2a ca,a *ue llega del cam!o se muestrea !ara determinar el contenido de materia
e3tra,a+ se !esa en las $sculas % se conduce al !atio de la ca,a en donde es
molida !re"io el descargue directo a las mesas !ara ca,a con el sistema de gr(a
ilo. El almacena4e ó a!ronte se ace en "agones % sólo se mane4a un m3imo de
150 toneladas !or d6a. El Ingenio Sancarlos no dis!one de mesas !ara el la"ado de
la ca,a % una "e& se descarga a stas+ se en"6a a tra"s de conductores de ta$lillas
metlicos acia las !icadoras de ca,a.
". Picado de Caña:
2a ca,a antes de ingresar al molino se !asa !or un 4uego de ni"eladora % dos
!icadoras con el o$4eto de !re!ararla adecuadamente !ara la eta!a siguiente ó de
e3tracción de 4ugo en los molinos.
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#. $olienda:
2a ca,a !re!arada !or las !icadoras llega a un tandem de 7 molinos+ cada uno
com!uesto de tres ma&as % con su res!ecti"o rodillo alimentador. Cada molino tiene
conductor intermedio de ti!o onell%+ con el o$4eti"o de $uscar grados de li$ertad
en caso de fallas *ue se !resenten en alguno de los molinos+ !or un lado % !or el
otro !ara $uscar una alimentación al molino ms uniforme % me4orar e3tracción.
2os molinos son mo"idos !or tur$inas de "a!or de a dos molinos !or cada tur$ina.
Se utili&a el sistema de im$i$ición com!uesta utili&ando en el (ltimo molino agua
caliente o fr6a.
El $aga&o *ue sale de la (ltima unidad de molienda ó molino se3to+ se conduce a la
caldera !ara generación de "a!or % el so$rante se dis!one a la $agacera mediante
un sistema de recirculación *ue !ermita no sólo alimentar la caldera sino mane4ar
los so$rantes de una manera !rctica.
El "a!or se !roduce a 00 !sig % 580 o#+ el cual !asa directamente a lostur$ogeneradores+ en donde se autoa$astece la f$rica de energ6a elctrica. El
"a!or de esca!e de los tur$ogeneradores !asa directamente al e"a!orador ti!o
:estner en donde se inicia la e"a!oración del agua del 4ugo+ tal como se indica ms
adelante.
%. Pesa&e de 'ugo:
El 4ugo diluido se !asa !or filtros estticos ti!o S; ó en mo"imiento ti!o Tromel
cu%o o$4eto es el de retirar !art6culas de $agacillo+ !ara !osteriormente !asarlo a
una $scula electrónica % automtica+ montada so$re celdas de carga+ en donde se
registra el !eso del 4ugo % de esta forma iniciar el control de la f$rica en lo *ue asacarosa se refiere.
(. Clari)icación:
El 4ugo o$tenido en la molienda+ *ue es de carcter cido se trata con lecada de
cal entre 9 % 15 grados <aum+ !re"io al calentamiento !rimario a =5 oC % la
!re!aración de lecada de cal en una estación se!arada.
>eali&adas las o!eraciones anteriores se !rocede a sulfitar !ara el caso del a&(car
*ue no se o$tiene !or el !roceso de do$le cristali&ación ó >emelt % enseguida se
!asa a un calentamiento secundario en donde se incrementa la tem!eratura asta
10 - 10/ oC.
Cuando el a&(car se o$tiene !or el mtodo >emelt+ no se sulfita !ero el resto de
o!eraciones !ermanecen constantes. El 4ugo caliente !asa a una torre de
!refloculación+ en donde adems de agregar el !ol6mero ó floculante+ sir"e como
elemento amortiguador de entrada del 4ugo al clarificador.
El 4ugo as6 clarificado !asa al tandem de e"a!oración % los !roductos de la
sedimentación ó lodos se !rocesan en filtros al "ac6o !ara entregar una caca&a
mu% agotada en lo a sacarosa se refiere.
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El 4ugo filtrado se retorna al inicio del !roceso ó al tan*ue de 4ugo !esado % la
caca&a *ue se me&cla con la ceni&a de la caldera se usa como aditi"o en los
cam!os.
*. +vaporación:
El 4ugo clarificado antes de !asar !or un sistema de *u6ntu!le efecto en donde seo$tiene una meladura de 75 a 7=? grados $ri3+ se !recalienta en un calentador de
!lacas asta una tem!eratura *ue !ermita *ue se !rodu&ca un flas inmediato a la
entrada del @estner.
El sistema est com!uesto !or un !rimer efecto ó e"a!orador ti!o @estner+ !asando
luego a una serie de e"a!oradores de ti!o >o$erts. El sistema o!era
automticamente tanto en la !arte de ni"el de 4ugo como en los "a!ores de los
cuer!os concentradores.
El sistema est arreglado de forma tal *ue se !ermita clarificar meladura entre 55 -
70? grados $ri3 % luego !asa a otra serie concentradora en donde se o$tiene laconcentración final.
El 4ugo concentrado ó meladura se en"6a a los tan*ues de almacenamiento en la
estación de tacos.
,. Clari)icación de la meladura:
2a meladura sufre un nue"o !roceso de !urificación en un clarificador !or flotación
con el o$4eto de remo"er im!ure&as+ !ara asegurar *ue en el !roducto final no a%a
!resencia de sólidos e3tra,os.
-. +vapo Cristalización:
2a meladura concentrada inicia el !roceso de e"a!o - cristali&ación en la estación de
tacos+ los cuales estn automati&ados en su totalidad.
El sistema em!leado !ara el agotamiento de los materiales es el de tres tem!las
modificado de forma tal *ue la semilla cristal !ara masa cocida < % C es diferente %
el cristal !ara estas semillas se ace con slurr% ó !ol"illo de a&(car en alcool.
2a masa cocida ' se fa$rica con meladura "irgen % semilla ó magma <+ la masa <
en las !orciones adecuadas !ara me4orar agotamiento. 2a masa cocida C se fa$rica
con semilla cristal !ara masa C % miel <. Todo el a&(car de C ó magma C sedisuel"e con 4ugo clarificado % se retorna al tandem de e"a!oradores.
1/. Centri)ugación:
2as masas cocidas se en"6an a unos rece!tores o me&cladores % de all6 a las
centr6fugas+ !ara lle"ar a ca$o la se!aración de los cristales % el licor madre o miel.
urante el !roceso de centrifugación+ el a&(car se la"a !ara eliminar residuos de
miel % se descarga a unos sinfines *ue a su "e& trans!ortan el a&(car acia los
ele"adores.
El a&(car final cuando es sulfitado se !asa directamente a la secadora+ de all6 a una
tol"a !ara luego en"asarla en $ultos de 50 :ilos % trans!ortarla "6a conductores de
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$anda+ asta la $odega de a&(car+ en donde la reci$en los o!erarios !ara acer las
esti$as de /0 a 50 $ultos !or esti$a % luego acer los arrumes en al $odega
corres!ondiente.
Cuando se est !roduciendo a&(car do$lemente cristali&ado+ el a&(car o$tenido en
las centr6fugas se disuel"e con agua caliente en un disolutor de a&(car+ !ara luegoser en"iado al !roceso de e"a!o-cristali&ación en los tacos C con el o$4eto de
remo"er color % o$tener un !roducto entre 10 % 150 I de color final con umedad
de 0.0= - 0.08?.
2as o!eraciones de secado+ !esa4e % arrume !ara el a&(car do$lemente cristali&ado
son iguales al !roceso de !roducción de a&(car sulfitado.
EL PROCESO DE LA COCCION
DE AZUCAR
Principio básicos:
En la cocción de azúcar, están
implicados los mismos principios yse encuentran los mismos
problemas cuando los tachos se
controlan a mano que cuándo se
controlan por medio deinstrumentos, de modo que cuando
se controlan por medio de
instrumentos, de modo que
comentaremos a la vez la
operación por estos dos métodos,
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señalando los rasgos esenciales
desde ambos puntos de vista. Ya
que la mayor parte del trabao se
eecuta con tachos de calandria en
la actualidad, en ellos se basarán
estos comentarios! las condiciones
"undamentales son iguales a quelas que e#isten con el uso de
tachos de serpent$n.
El primer paso es la "abricación del
grano. En las re"iner$as de azúcarde caña y en las "ábricas de azúcar
de remolacha se "abrica grano para
cada templa. %in embargo, en la
industria de azúcar crudo no sehace granos más que para las
templas de baa calidad, que se
trans"ieren a un criztalizador de
depósito &semillero' situado en el
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piso de tachos o cerca de él, del
cual se e#traen pies para comenzar
las templas de baa calidad. El
(olumen del pie no es más que la
tercera parte de la templa
terminada, y una templa de grano
produce material su"iciente paratres pies de templa de baa calidad.
%i se poseen dos cristalizadores de
depósito en vez de uno, se podrá
hacer esta operación en "ormacompuesta, lo que permitirá la
"abricación de grano su"iciente para
nueve templas. Este procedimiento
ahora mucho tiempo, al
proporcionar triple cantidad de
núcleos, cada uno de los cuales
adsorbe a la misma velocidad, con
lo que se aumenta el volumen a
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una a una rapidez de tres a nueve
veces mayor.
En términos generales, es
pre"erible que la "abricación de
grano se haga a un vac$o que no
pase de )*' al nivel del mar. +o que
signi"ica que las temperaturas de
operación serán de *- a /- 0,
según la pureza. 1 estas
temperaturas la viscosidad será
menor y la velocidad de desarrollode los cristales, mayor.
El tacho se cierra, se hace vac$o, y
se aplica la cantidad plena de agua
de inyección al condensador, para
lograr la evaporación rápida del
licor, arabe o melaza antes del
cebado. %e aplica vapor a la
calandria después que ésta ha
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quedado cubierta de l$quido. 2o se
debe cargar demasiado el tacho, ya
que esto "renará la velocidad de la
operación, debido al e"ecto de la
presión hidrostática. 3espués que
comience la "ormación del grano.
+a alimentación se suspende antesdel comienzo de la "ormación de
núcleos.
Fabricación de granos por el
!"odo an"ig#o:
%e comprueba el progreso de la
concentración que se está logrando
bao las condiciones "ias que
acabamos de mencionar, mediante
la e#tracción de una muestra con la
sonda, y la observación de su
viscosidad o sensación al tacto. Ya
que la viscosidad es inversamente
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proporcional a la temperatura, se
logra más e#actitud en su
determinación si se lleva a cabo
este proceso al mismo vac$o. +a
muestra se toma entre entre el
$ndice y el pulgar, se separan estos
dedos, y se observa el largo al quellega el cordón de arabe antes de
quebrarse. 2o comenzará a
"ormarse grano con el método
antiguo hasta que este cordón seamás largo que la separación que se
puede lograr entre el $ndice y el
pulgar de la mano. 4on arabe a 56
de pureza y control por
instrumentos, el grano se "ormará a
un a.p.e. de apro#imadamente )7,
o una sobresaturación de ,7* en la
zona lábil, en la cual se "orma
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determinan el progreso de la
"ormación de grano. El obetivo es
el regreso a la "ase metaestable, en
la cual se desarrollan los cristales
e#istentes, pero no se "orman
cristales nuevos. %i e#isten
instrumentos, se puede lograrprecisión. El a.p.e. se baa a
apro#imadamente 9, lo que
corresponde a una sobresaturación
de ,)*.El seillaien"o $cebado% porc&o'#e:
El semillamiento por choque "ue
introducido por :it;o<s;i en la
industria remolachera, sustituyó
rápidamente el método más antiguo
que consist$a en permitir que el
grano se "ormara
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espontáneamente. El l$quido se
concentra hasta un punto superior
al de saturación, después de lo cual
se introduce al tacho una cantidad
pequeña =apro#imadamente >);g?
de polvo de azúcar. Este polvo no
sirve de núcleo al grano, sinoconstituye un choque a la solución
sobresaturada, mediante el cual se
induce la "ormación de grano nuevo
más pronto que con elprocedimiento antiguo. El choque
se debe aplicar tan pronto como se
haya pasado el punto de
saturación, lo que signi"ica que se
debe hacer cuando la solución esté
en la zona metaestable.
4on el control manual, el momento
de aplicar el choque s e determina
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cubo de esta dimensión. Aor lo
tanto, la super"icie de un cristal a su
tamaño! esto quiere decir que, con
determinado peso de azúcar,
mientras menores sean los
cristales, mayor será la super"icie
de crecimiento, por lo que tambiénserá mayor el crecimiento. Esto
corrige las irregularidades iniciales
de los cristales, ya que los
pequeños crecen más rápidamenteque los grandes.
+a irregularidad del grano de la
templa "inal se puede deber a@ ? un
aumento repentino del vac$o, )? quese haya permitido una evaporación
demasiado rápida, 6? que haya
habido "iltración de aire por la
válvula de descarga, y 8? la
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admisión de alimentación "r$a a un
tacho caliente mientras la templa
estaba subiendo.
2o aparecerá grano tan pronto
como se introduzca el azúcar
pulverizado. Bunto con el choque se
admite una cantidad m$nima de
aire, para evitar alteraciones del
equilibrio de temperatura. 4uando,
después de algunos minutos,
comience a "ormarse el grano,habrá que decidir cuando detener
dicha "ormación, lo que se hará por
e#amen de la muestra tomada por
sonda, como en el procedimientoantiguo.
El grano se debe haber terminado
de "ormar estando el e.p.e. a un
nivel de apro#imadamente 9
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=sobresaturación de
apro#imadamente ,8-?, de modo
que no será grande el cambio
producido al volver a la zona
metaestable. Aarece que es meor
e"ectuar este cambio mediante
alimentación de arabe, y dear queel vac$o permanezca inalterado. En
Ca<ai se han obtenido e#celentes
resultados con el mantenimiento de
un vac$o constante toda laoperación de cocción.
Casta que el grano haya quedado
completamente desarrollado, la
sobresaturación no debe ser muyalta. 3e otra "orma, se producirá
conglomeración, aun antes de que
ocurra la "ormación de "also grano,
y si esto pasa no se podrá hacer
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nada más que volver a "undir el
azúcar.
El seillaien"o de "ac&os:
El sistema meor para lograr una
buena "ormación de grano es el de
&semillamiento total' del tacho, quesigni"ica la inyección. En el
momento debido, de la cantidad
plena de grano de tamaño
predeterminado, en cantidadequivalente al número total de
cristales que se desea que
contenga la templa terminada. 2o
se "orma en el tacho en ningún
momento, y hay que mantener la
concentración en la zona
metaestable o de crecimiento de
cristales. +a semilla se introduce
tan pronto como los instrumentos
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indican que se ha llegado al punto
de saturación. Aara determinado
tamaño que hay que introducir al
tacho para "ormar una templa de
cristales de azúcar de cierto
tamaño, s e procede como sigue@
determ$nese el peso del azúcar
que se espera obtener de la templa.
4uéntese unos *-- cristales de
cristales de azúcar de este tipo, ydeterm$nese su peso.
4uéntese el mismo número de
cristales del polvo de semilla que se
va a actualizar.
+a división de c? por b?, y
multiplicación del cociente por a?
indica el peso de semilla que hay
que utilizar.
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3espués que esto ha quedado
determinado y probado, se pueden
e"ectuar correcciones menores para
compensar las variaciones que
puedan e#istir. Dna vez que se
haya establecido el procedimiento,
la "iación de normas eliminará el"actor personal, y la operación
podrá ser duplicada por cualquiera.
El (also grano ) los
congloerados:
%i no se practica el semillamiento
de tachos, es "ácil pasarse de
medida cuando se "rena la
"ormación de grano mediante el
aumento de la temperatura del
tacho, o por dilución, o por ambos
métodos ! la masa cocida cae a
puntó in"erior al de saturación y
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todo el grano queda disuelto, por lo
que hay que comenzar de nuevo.
1unque no quede destruido todo el
grano, puede quedar destruido
parte de él, por lo que quedará una
cantidad insu"iciente y se
necesitarán que llevar laconcentración a la "ase metaestable
después que se ha logrado "ormar
grano, y en esta "ase debe
mantenerse durante el resto de latempla.
%i la concentración se lleva a un
punto demasiado alto, se "ormará
"also grano habrá que disolverlo por dilución, pre"eriblemente con agua.
1un antes que aparezca el "also
grano, puede ocurrir la "ormación
de conglomerados.
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+a conglomeración signi"ica la
agrupación de cierto número de
cristales, que siguen creciendo
untos,. Dna vez "ormados, los
conglomerados seguirán as$ hasta
el "inal de la templa. Estas
agrupaciones de cristales soninconvenientes, porque se aloan
impurezas en las rendias, que
evitan el lavado debido y rinden un
producto malo, de elevadacoloración y baa "iltrabilidad. +os
conglomerados baan la calidad d el
azúcar re"inado y del de consumo
directo, hacen que sea más di"$cil
secar estos azúcares en los
granuladotes.
*acer '#e se +#n"e la asa:
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3espués que se haya obtenido
gano por cualquier método, o
después de que se haya
introducido un pie de templa nuevo,
el paso más importante y di"$cil es
el de lograr que esta masa se unte.
2o e#isten su"icientes super"iciesde cristal para adsorber la sacarosa
tan pronto como la evaporación la
hace disponible, porque los granos
pequeños están muy separados@e#iste una situación cr$tica. El vac$o
se tiene que mantener sumamente
uni"orme, y hay que restringir la
evaporación de acuerdo con la
capacidad d e crecimiento de los
cristales. Es en este punto cuando
el au#ilio de los instrumentos
resulta más e"icaz, ya que indican
la sobresaturación o el a.p.e. se no
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dispone de instrumentos, el
operados tendrás que depender del
sentido del tacto eercido en las
muestras de la sonda. %i la
velocidad de evaporación es
demasiado rápida, y la
sobresaturación o el a.p.e. seapro#imen al punto de peligro.
La concen"ración (inal:
4uando el volumen de la templa hallegado a ocupar la capacidad plena
del tacho, se e"ectúa la
concentración "inal, cerrando la
alimentación, y deando que
progrese la evaporación hasta que
se logre el ri# necesario. Esta se
determina tomando una muestra de
la sonda y "ormando un cono o una
bola de masa cocida en la palma o
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pulgar de la mano, y observando la
rapidez con la cual la muestra de la
sonda y "ormando un cono o una
bola de masa cocida en la muestra
se achata. Dn puntista u operador
de tachos e#perimentado puede
determinar la concentracióne#istente con una e#actitud de -,*
ri#.
Esta determinación se puede
e"ectuar por instrumentos decontrol, cuando indica cierto a.p.e.
o cierta sobresaturación, que se
determina de acuerdo con la
e#periencia. 4on circulaciónmecánico, la lectura de la carga del
motor producirá resultados e#actos
después que se haya hecho la
calibración de su instrumento.
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Lipie,a del "ac&o con -apor )con ag#a .barridos/ )
.en+#ag#es/:
+a masa cosida que queda
adherida en el interior del tacho
después de la descarga tiene que
ser eliminada completamente antes
del comienzo de la siguiente
templa! si no los cristales adheridos
pueden alterar las operaciones de
"ormación de grano que hemosdescrito.
1ntiguamente, se admit$a vapor al
tacho, para calentar y disolver este
grano, pero se ha encontrado que
las duchas de agua son más
deseables, ya que mantienen más
limpias las super"icies calóricas y
logran que haya menos coloración.
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+as duchas deben alcanzar todas
las partes de la super"icie calórica y
el envolvente, y el agua debe estar
caliente y ser aplicada con bastante
"uerza
La "epera"#ra d#ran"e lacocción:
+a tendencia actual es hacia tachos
que trabaen a menos temperatura,
debido a que as$ se produce menosinversión y coloración. El
procedimiento antiguo era la
cocción del azúcar re"ino a unos
5- 0 =5) 4?, y el de sul"atación
era a temperatura algo in"erior. Coy
en d$a, casi todas las re"iner$as
hacen sus templas a temperaturas
de *- 0 =/ 4? o in"eriores, para
evitar incremento de la coloración.
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+os rudos también se cuecen a
temperaturas in"eriores a las
épocas anteriores. 1 altas
temperaturas, la viscosidad es
menor y la cristalización es
relativamente más sencilla, pero
con el semillamiento total para elestablecimiento del grano estas
ventaas desaparecen. +as templas
de baa calidad siempre se cuecen
a vac$os altos, que signi"icantemperaturas baas para evitar el
peligro de la "ermentación de
espumas y "acilitar el trabao
subsiguiente de los cristalizadores,
cuya capacidad de en"riamiento
suele ser limitada.
0ri1:
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En el pasado, se segu$an ellos
conseos de los puntistas sobre la
concentración del arabe o las
melazas con que se alimentaban
los tachos. En épocas recientes,
predomina densidades de
apro#imadamente 7- ri# o más.El ri# aparentemente de las
templas de un ingenio de crudos
es, apro#imadamente, el siguiente@
Femplas de grano 9-, -
Femplas 1 96,-
Femplas 98,-
Femplas 4 9/,- hasta --
2aa3os de cris"ales:
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1s$, en la operación de tacho, se
producen cristales de los siguientes
tamaños@
4ristales para pies de templas 4
-,)86 mm
4ristales de azúcar 4 y magma-,6*- mm
Aies primarios -,*-/ mm
Aies secundarios -,76- mm
1zúcar comercial ,-*- mm
LA CRIS2ALIZACI4N EN 2AC*OS
El Depar"aen"o de 2ac&os:
+a "unción del tacho es la
producción y desarrollo de cristales
satis"actorios de azúcar a partir del
arabe del que se alimenta. +as
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cualidades deseables del azúcar
crudo, están suetas a la in"luencia
de los tachos y de la "orma en que
se operan. +a concentración inicial
de los productos que se usan en
tachos suele ser de /- a /* ri#, y
puede llegar a 78 ri# en el trabaode re"iner$a. +as altas densidades
disminuyen el consumo de vapor y
la duración del ciclo, pero hacen
que el control satis"actorio de lasoperaciones sea cuestión delicada
que implica el peligro de la
producción de conglomerados y
"also grano.
2ipos de 2ac&os:
En general, predominan dos tipos
de tachos@ los de serpent$n, que
trabaan satis"actoriamente con
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vapor directo! y los de calandria,
que trabaan con vapor de escape a
baa presión o con vapores
e#tra$dos del primer cuerpo de un
múltiple e"ecto, o de un preG
evaporador. +a desventaa del
tacho de serpent$n es que restringela econom$a de vapor que se puede
lograr, ya que tiene que trabaar con
vapor directo.
+os tachos de calandria de diseñomoderno son muchos más rápidos
que los de serpent$n, y trabaan
meor. En el Cemis"erio Hccidental,
hace muchos años que nos e"abrican Fachos de %erpent$n para
ingenios azucareros, y en la
actualidad muchas personas los
consideran anacrónicos
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2ac&os de serpen"5n:
+os Fachos de serpent$n sonevaporadores verticales de simple
e"ecto operados al vac$o. %u
super"icie calórica se compone de /
ó 7 serpentines de cobre a los
cuales se admite vapor de *- a 9-
lbs.=6,* G 6,/ ;g>cm)? de presión.
Estos serpentines son
independientes, y se suelen
construir de tuber$a de cobre de 8pulgadas de diámetro, enrollada en
"orma de espiral cónico alto en la
peri"eria e#terior y bao en el centro,
con lo que se austa a lo "orma del"ondo del tacho y permite un buen
drenae del vapor condensado. +os
serpentines se apoyan y "ian sobre
unos soportes, con piezas
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apropiadas en "orma de silletas
paras que el cobre no sea dañado
por la vibración, e#pansión y
contracción.
Accesorios para "ac&os6 "an"o deCalandria coo de Serpen"5n:
Dna gran válvula de descarga
situada al "ondo, con un diámetro
del octava a la se#ta parte del
diámetro del tacho.
Dn %eparador en el e#tremo
superior del tacho, situado en el
domo o cúpula, o entre el domo y el
condensador. Este separador "renala velocidad de los vapores, y
disminuye el arrastre de gotas de
arabe.
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Dn condensador de algunos de
los diversos tipos apropiados,
abastecidos de agua "r$a para
condensar los vapores y mantener
el vac$o.
Dna bomba de vac$o conectada
al condensador por tuber$a de / a
5' de diámetro. Esta bomba crea
vac$o para comenzar la templa y
elimina los gases incon"ensables
durante la cocción.
Dna válvula para sacar el vac$o
conectada al cuerpo del tacho por
un tramo corto de tuber$a, o
montada sobre el tacho mismo. El
vac$o se saca precisamente antes
de descargar el tacho.
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Iirillas de observación, a través
de las cuales se podrá observar el
progreso de la templa! una sonda
para tomar muestra de la masa
cocida! un manómetro de vac$o, un
termómetro y un manómetro de
presión de vapor. El operador deltacho puede variar la temperatura
de la masa en ebullición mediante
el aumento o disminución de la
inyección de agua que la produce.El uso de tubos de sección el$ptica
con ee largo en posición vertical,
es una meora de los tachos de
serpent$n que "ue desarrollada en 1ustralia.
2ac&os de calandria:
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Dn tacho de calandria es un
evaporador de simple e"ecto, de
diseño especial, dotado de tubos
cortos de gran diámetro y un tubo
central grade, para "acilitar la
circulación de la masa cocida
pesada y viscosa que se elabora encochuras llamadas &templas'.
E+ arabe y las melazas, en ciertas
proporciones, desarrollan cristales
de azúcar. %e comienza por lacobertura de la super"icie calórica a
un nivel apenas su"iciente para
lograr que haya circulación, y se
termina con la carga completa queconstituye la templa, cuyo volumen
es el triple del volumen con que se
comienza.
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a) Fondos: El "ondo tiene "orma
cónica, con la válvula de descarga
situada en el centro. El ángulo que
"orman los lados con la horizontal
no debe ser menor de )-J. Entre el
cono y la calandria, que está
colocada inmediatamente arriba,debe haber una sección cil$ndrica
corta, de no menos de 5 pulgadas d
e altura, que permita espacio
su"iciente para hacer la "iación delos tubos mediante e#pansión de
sus e#tremos.
b) Alimentación: %i el tacho está
provisto de circulación mecánica, laalimentación tiene que llegar hasta
la válvula de descarga o cerca de
esta válvula, para que sea
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proyectada hacia el centro, debao
del impelente.
%i el tacho no tiene circulador, hay
que poner cuidado especial en el
logro de una distribución uni"orme
en el "ondo, debao de la calandria
y leos del tubo central. Dn método
satis"actorio de lograr esto es el
que describimos a continuación.
+a alimentación entra en el tachopor encima de la calandria, y la
tuber$a de alimentación penetra en
el tacho hasta el centro del tubo
central, donde hay un codo y una
tuber$a vertical que llevan la boca
hasta más debao de la placa
in"erior. +a tuber$a termina en
cone#ión con la salida lateral de
una cruceta. +as cuatro ramas
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horizontales de la cruceta tienen la
mitad del diámetro de la tuber$a de
alimentación, y se apoyan en
abrazaderas soldadas a la parte
in"erior del tubo central. +os brazos
llegan casi al envolvente, y sus
e#tremos se cierran. 4ada brazotiene cuatro huecos de diámetro
igual a la mitad del diámetro del
brazo, situados del mismo lado, y
dispuestos en "orma tal queimpartirán una rotación en el mismo
sentido que las manecillas del relo
a la cocida en el "ondo del tacho.
%e logra una meora considerable si
se inyecta vapor de escape a la
tuber$a de alimentación, entre la
válvula de control de alimentación y
el tacho! esta instalación constituye
una adaptación de la asperadota
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con la alimentación se dea siempre
abierta, pero no tanto que inter"iera
con la alimentación del tacho.
4uando se cierra la alimentación
para hacer la concentración "inal de
la templa, la válvula de vapor se
dea abierta, y no se cierra mas quecuando la templa está terminada.
4uando el tacho se vac$a, la
limpieza a vapor del "ondo &escoba'
puede ser au#iliada por estacone#ión.
7a"eriales de cons"r#cción delos "ac&os:
1ntiguamente, el material común
para la "abricación de cuerpos de
tachos era el hierro "undido, pero
hoy en d$a se usa casi
e#clusivamente la lámina de hierro
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dulce. +os serpentines y tubos de
cobre proporcionan la meor
super"icie calórica, pero se siguen
usando mucho los tubos de hierro.
+os tubos de hierro se o#idan por el
lado e#puesto al vapor, los que
disminuye notablemente latransmisión de calor.
El procedimiento reciente en la
construcción de tachos para azúcar
re"inado ha sido uso de materialesanticorrosivos, para evitar que
dicho azúcar lleve manchas de
ó#ido, especialmente después de
las paradas. Aatterson hizo une#amen de los tachos de las
re"iner$as norteamericanas, y
encontró que apro#imadamente la
tercera parte de ellos estaban
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"abricados con láminas de hierro
dulce y que de éstos, muchos
llevaban tubos de acero. %i a esta
cantidad se sumaban los cuerpos
de hierro "undido e#istentes, el total
ascend$a a más de la mitad de
todos los tachos e#aminados. 3elazúcar blanco, eran de materiales
anticorrosivos@ lámina de hierro
dulce con "orro de acero ino#idable,
la misma lámina con "orro den$quel, lámina totalmente
ino#idable, lámina de acero con alto
contenido de cobre, u otros caeros
especiales.
Aara evitar la "ormación de ó#ido
durante las paradas, es
procedimiento bastante común en
las re"iner$as el dear las super"icies
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calórica con la capa de arabe de
azúcar que queda si no se aplica
vapor de barrido después de la
última templa. El barrido =que
"recuentemente se sustituye por
una ebullición con agua? se hace
precisamente antes de recomenzarel trabao.
2!rinos #"ili,ados en el área de"ac&os:
Jarabe: Es el ugo concentrado que
sale de los evaporadores.
Masa Cocida: %e le llama a si a la
mezcla de azúcar y licor madre quedescarga el tacho.
Melaza: este no es más que el licor
madre.
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La Magma: consiste de azúcar de
baa calidad mezclada con arabe o
melaza y depositada y depositada
en cristalizadores, de los cuales se
e#trae hacia los tachos para
comenzar con ella una templa de
alta calidad =a menudo se le llamatambién Iingler?
Pie de Templa: La cantidad de
magma que se utiliza para cada
templa.
Templa: Esta es la cantidad de
masa cocida que se descarga en
un tacho.
Corte: %e le llama de ese modo a la
trans"erencia de masa cocida de un
tacho a otro.
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EL CON2ROL DE 2AC*OS 8 ELUSO DE INS2RU7EN2OS:
In"rod#cción:
Casta hace 6* años, era incompleto
y poco satis"actorio el conocimiento
que se ten$a de la operación detachos al vac$o, y se depend$a de la
e#periencia y del método emp$rico
del operador de tacho =llamado
&puntitas' o &tachero'?. El 3r.4laassen sugirió el uso de la
sobresaturación como elemento de
control, y lo comenzó a practicar en
Europa. %u trabao "ue seguido por
el de Fhieme, quien lo desarrolló
para la industria de azúcar de caña
de Bava. +as meoras que se han
logrado después se derivan de la
obra pionera de estos dos hombres.
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Consideraciones "eóricas:
+a investigación e"ectuada en%uecia estableció los principios
siguientes@
En una solución no se "orman,
crecen, ni depositan cristales amenos que está sobresaturada, es
decir, que la solución contenga más
sólido que los que el agua podr$a
disolver a determinadatemperatura. El grado de
sobresaturación se puede dividir en
tres "ases@
La priera: =meta estable?,comprende una zona de
concentración en la cual los
cristales que e#isten aumentan su
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tamaño, pero no se "orman
cristales, nuevos.
La Seg#nda Fase: ustamente
arriba d6e la metaestable es la
intermedia, dentro de la cual crecen
los cristales e#istentes y se "orman
cristales nuevos.
Fase Final: Iás allá de la
intermedia, se entra en la zona
lábil, en la cual se "orman cristalesespontáneamente, sin presencia de
otros.
En algunos materiales estas zonas
son estrechas, lo que di"iculta elcontrol e#acto. En las soluciones de
azúcar, las zonas son de ancho
su"iciente para permitir el uso
práctico de estos principios. En
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soluciones de azúcar, ha quedado
establecido que la zona
metaestable se e#tiende desde
saturación de ,-- hasta
apro#imadamente ,8- pero para el
uso práctico el control se opera
entre ,)* y ,8- y los grá"icos sebasan en esta gama. El método
utilizado para determinar los l$mites
de las diversas zonas en la
industria azucarera es más omenos de lo que describimos a
constitución.
De"erinación de los p#n"os
cr5"icos:Aara determinar los puntos de
saturación del arabe que ese está
concentrando en un tacho, se
colocan cristales de azúcar, con
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aristas agudas, en la sonda, y se
someten a la acción del arabe. Fan
pronto como se determine por uso
del microscopio que la acción del
arabe ha deado de redondear las
aristas de los cristales, se ha
logrado el punto de saturación.
Proporciones de ela,as ) +arabes en asacocidas:
+os diversos sistemas de cocciónque describimos anteriormente
requieren que las masacocidas
sean a cocción a ciertas purezas,
para que rindan arabes o melazas
de las purezas deseadas. En las
"órmulas para calcular mezclas, se
aume que las densidades de la
meladura y del a miel o melaza son
iguales.
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%ea --K el peso total de
masacocida de la templa
A K la pureza del arabe.
p K la pureza de la melaza que se
va a cocer en la templa.
IK pureza de la masacocida que s
e quiere "ormar con melaza.
#K porcentae =en peso? de la
templa que se quiere "romar conmelaza.
--G#K porcentae =en peso? de la
templa que se quiere deducir del
arabe.
Entonces,
-- =AGI?
LK
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AG p
3ebido a las di"erentes de ri#,esta "órmula logra resultados
menos precisos cuando A
representa la pureza del pie o
núcleo de templa con cuya base se
va a completar la templa.
Diagraa de Coben,e:
Este cálculo se puede practicar con
"acilidad utilizando el método de
4obenze para mezclas, que
muestra el diagrama de la "igura
siguiente y el eemplo.
%upongamos que 5* es elcoe"iciente de pureza de un arabe,
y ** el de una melaza, y que se
requiere cocer con estos dos
materiales una templaron pureza de
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de /*. 3ispóngase las ci"ras según
muestra el diagrama. Méstese el
número e pureza de la masacocida
del arabe, y el número de pureza el
de la masacocida.
Y arréglense los residuos en la
"orma que muestra el diagrama! el
residuo - es el número de partes
de arabe que se requiere. Y el
residuo )- el número de partes
melaza. %i lo que se requiere es elporcentae de cada cual por el
número total de partes, y
multipl$quese por --. como ocurre
en el método anterior, al usar sólopureza en el cálculo de mezclas
hay que suponer que las
densidades de las soluciones son
iguales.
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Este método se puede usar para
todas las mezclas, y "acilita la
solución de muchos problemas que
otra "orma resultar$an complicados.
%i se saben cualesquiera tres de
los números necesarios para el
diagrama, es muy "ácil determinarlos otros dos.
Can sido recomendados otros
métodos de naturaleza más
complea, pero la sencillez deldiagrama de 4obenze es "actor
importante en su amplia utilización.
5* -
/*
** )-
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