Centrifugación en el proceso productivo del azúcarIntegrantes del grupo: - Yamila Orquera. - Melisa Correa. - Lucia Nina. Curso: 2°6°PByS. Profesor: Héctor Cirelli. Año: 2011. Nota: __________________ .............. 5 Variedades y países de cultivo ........................... 3 Centrifugación por gradiente de gravedad .............................................................. 5 Aspectos importantes del procesamiento de caña de azúcar ......................................... 5 Botánica ....................... 6 Producción de azúcar en la Argentina ............................................................................................................................................................................................................. 4 Centrifugas ............................................................................................................................................................................... 8 2 ...................................................................................................................................................................................................... 6 Proceso de obtención del azúcar ................... 3 Fundamento teórico ....................................................................................................................................................Índice de contenidos La centrifugación . 5 Cultivo de la caña de azúcar .................................. 8 Bibliografía .......................................................................................................... 5 Aplicaciones y sustancias que contiene ..................... 4 El azúcar .............. 6 Cristalización y centrifugación ....................................................................................................................................... 6 Proceso de planta .................................................... 6 Maquinas centrifugas utilizadas ................................................................................ 7 Conclusión ..... 3 Tipos de centrifugación .................................................................................................................................... 4 Materia prima ..................................................... 4 La caña de azúcar .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 3 Centrifugación diferencial .............. Además el movimiento circular uniforme presenta la característica de la fuerza centrípeta (Fuerza que sostiene al punto de masa 1 a describir su trayectoria circular) y su fuerza centrifuga es una reacción de la fuerza centrípeta. Una vez obtenido el lisado o homogéneo celular se ha de proceder a su fraccionamiento. ya que la aceleración de la gravedad se sustituye con la 2 aceleración centrifuga (w . que describe ángulos iguales en tiempos iguales. uno sobrenadante (supernadante). El centrifugado. separar el uranio 235 del uranio 238.r). El centrifugado es una sedimentación acelerada. permite separar componentes que la mera sedimentación no podría separar. Es importante entender que el papel del fluido es esencial. El objetivo de la centrifugación es separar sólidos insolubles (partículas muy difíciles de sedimentar) de un líquido. donde omega es r/seg se mide en metros. está gobernado por la ley de Stokes. Para ello. se aplica un fuerte campo centrifugo con lo cual las partículas tenderán a desplazarse a través 2 2 del medio en el que se encuentran con la aceleración (a=w . Y el sedimento que ha quedado adherida en el fondo del tubo (pellet). Tipos de centrifugación Centrifugación diferencial La centrifugación es un método que utiliza la propiedad de sedimentación de partículas con base en la masa de las moléculas para la separación de una solución. Después de la centrifugación. 3 . por ejemplo. por lo que es constante y aceleración es igual a cero). Se basan en hacer girar el tubo a gran velocidad de forma que se produzca la acumulación en el fondo del mismo de las partículas que tiendan a hundirse por tener mayor densidad que la del medio en la que se encuentra. Fundamento teórico El fundamento teórico de la centrifugación está basado en un movimiento circular uniforme (la velocidad angular no varía. Es el proceso de separación. La fuerza centrifuga es aplicada a cada partícula de la muestra. el cual usa la acción de la fuerza centrifuga para promover el asiento de partículas que se encuentran mescladas con un líquido. la muestra homogénea se habrá separado en dos fracciones. según la cual las partículas sedimentan más fácilmente cuanto mayor es el diámetro de la misma. como la sedimentación. Cuya dirección es perpendicular a los radios del círculo en el punto considerado. Donde tienen como característica principal la velocidad angular. También este movimiento presenta la velocidad tangencial cuyo valor es omega r.r) donde la unidad nos da en m/seg . y cuanto menor es la viscosidad del mismo. además de ser más rápido que la sedimentación. donde la fuerza de peso es la que hace sedimentar a la partícula. pues sin su viscosidad todas las partículas caerían a la misma velocidad. de tal manera que su unidad es m/seg. El centrifugado.La centrifugación Se le llama centrifugación a la separación de partículas liquidas de un sólido. su peso especifico comparado con el fluido. reacción homogénea que no ha sedimentado. la cual será sedimentada en un índice proporcional a la fuerza centrifuga aplicable. RCF= 1. (rpm) 5 2 El azúcar La caña de azúcar (aaccharum officinarum) es una gramínea anual en la que se manejan dos tipos de plantaciones: caña planta. por ejemplo. Así es que la separación en base a la masa separa las distintas clases. Centrifugas Son instrumentos que permiten someter a las muestras a intensas muestras que produce la sedimentación en poco tiempo de las partículas que tienen una densidad mayor que la del medio.118x10 . r. En general se diferencian en los valores de aceleración que se somete a la muestra: 1_ centrifugas de pocas g: aproximadamente 3000g. Separacion zonal: La separación zonal aprovecha el tamaño y la masa de las partículas en lugar de su densidad para la sedimentación. radio minimo. tales como los anticuerpos. la separación de orgánulos celulares tales como los endosomas o de proteínas.Centrifugación por gradiente de gravedad La centrifugación en gradiente es el método preferido para la purificación de orgánulos subcelulares y macromoléculas. Se utiliza una gran variedad de medios de gradientes para las separaciones isopícnicas.. pero las masas son distintas. Un ejemplo común para este método es la separación de ácidos nucleicos en un gradiente CsCl. Todo glotor tiene propiedades que determinan lãs condiciones en que se podrá centrifugar la muestra. 3_ ultracentrífugas: de 15000g a 600000g. La figura 2 ilustra el proceso de separación zonal y el criterio utilizado para que tenga éxito. su exprecion valeo. Separacion isopicnica: En este tipo de separaciones. partículas de una densidad en particular se hunden durante la centrifugación hasta que se alcanza una posición donde la densidad de la solución que las rodea es exactamente igual a la de las partículas. mientras que la que se hace en base a la densidad no identifica estas clases de anticuerpos. Se generan gradientes de densidad creando capas en medios degradientes. 2. Por ejemplo. que empieza después del primer corte y termina con el último (pueden ser cinco o mas) antes de hacer una nueva siembra. 1. que es el ciclo que comprende desde la siembra hasta el primer corte y caña soca. radio máximo y velocidad máxima de giro. 2_ supercentrifugas (o de alta velocidad): rango de 2000g a 20000g. (g es gravedad). La relación entre la velocidad de giro medida en rpm y la fuerza de aceleración (fuerza centrifuga relativa). ES importante que el ângulo de giro. La RCF a la que se somete la muestra. lo que se conoce como renovación. Las aplicaciones más comunes incluyen. la longitud de la centrifugación ya no influye en la migración de partículas. Materia prima 4 . Esta centrifugación se clasifica en separación zonal (según el tamaño) y separación isopícnica (en base a la dencidad). Una vez que se alcanza este cuasi equilibrio. las densidades de los anticuerpos son muy similares. y la base y la mas liviana es la base suerior. La Figura 3 ilustra la separación isopícnica y los criterios para su éxito. aunque en menor medida. Su cultivo en gran escala es posible si se tiene posibilidades de procesamiento artesanal o industrial. en los cuales. Es un cultivo duradero y muy autocompatible. Varios productores ofrecen también melaza (jugo espesado de caña) y alcohol (subproducto del procesamiento de caña) de calidad ecológica. En muchas regiones de Asia y América Latina la producción de caña de azúcar se realiza en pequeñas fincas y está destinada al consumo propio. En la República Dominicana. chancaca) varía según su origen. El alcohol ecológico se utiliza en la producción de cosméticos y medicamentos. Este azúcar ya no tiene sabor propio y es especialmente apropiado para endulzar y conservar productos procesados. el proceso. unas cuantas plantas grandes dominan el sector industrial de procesamiento de la caña. Aspectos importantes del procesamiento de caña de azúcar El cultivo extensivo de caña está íntimamente relacionado a su procesamiento en plantas industriales. S. Variedades y países de cultivo La caña desarrolla sólo en casos excepcionales semillas germinables. por lo que a la ves varia el tipo de maquinaria utilizada y también.de la caña de azúcar proveniente de cultivos ecológicos no sería posible o simplemente 5 . más o menos fuerte. A continuación las formas de procesamientos más importantes de la caña de azúcar: Jugo de caña espesado y rápidamente cristalizado: Se produce sobre todo en pequeñas plantas industriales. la caña se masca por el jugo dulce de sus fibras. y por ello no es totalmente apto para endulzar alimentos y bebidas. La planta pertenece a la familia de las gramináceas (pastos). Allí el procesamiento . y se utiliza sobre todo para endulzar alimentos. Azúcar centrifugado y cristalizado (azúcar bruto de caña): Se produce en plantas industriales. En el capítulo 3 se describe su transformación en jugo espesado de caña. la planta forma entre 4 y 12 tallos que pueden crecer hasta 3 . El contenido de azúcar (sacarosa) oscila entre 11 y 16%. mascobado. La calidad del producto y su denominación comercial (rapaduro. por ejemplo. Nosotras traemos el caso de tres países en los que se procesa la caña de azúcar. o azúcar bruto integral de caña. sinensis (que tiene buena adaptabilidad). Según variedad y condiciones locales. Paraguay. El jugo se obtiene sometiendo la caña a presión mediante prensas trapiche. El producto es de color marrón pardo. panela.La caña de azúcar Botánica La caña (Saccharum officinarum) tiene su origen genético en Nueva Guinea.UU. La mayoría de los más que 100 clones usuales son cruces de S. Filipinas. officiniarum (con alto contenido de azúcar) y S.por separado . Mauricio y la República Dominicana. spontaneum y S. azúcar bruto. En los mercados existe azúcar blanca de cultivo ecológico sólo en pocas cantidades. El azúcar bruto de caña se caracteriza por cristales bien formados y definidos y por su color gris parduzco o “blanco sucio”. las industrias son diferentes. robustum (resistente a enfermedades). Aplicaciones y sustancias que contiene En los países que se cultiva. Por el momento los países productores de caña de azúcar ecológica más importantes son Brasil. oviamente. EE.5 m de altura. Los cristales son irregulares y amorfos. La caña es una planta C 4 con alta eficiencia fotosintética (la cuota oscila entre 150 y 200% sobre la media de otras plantas).. Los clones más frecuentes son octaploides y se reproducen en forma vegetativa. pero se consume también como jugo fresco o fermentado. tiene un sabor a caramelo o a caña. al contrario. Proceso de planta Este proceso consta de seis pasos luego de la cosecha: . por su parte. Las canastas se construyen de mayor o menor grueso. De esta forma la chacra nunca quedará vacía. Este sistema permite el cultivo sostenible de caña también en pendientes relativamente empinadas.Secado y envasado. los cuales son de 7 mm de diámetro y están separados aproximadamente 22 mm entre centros. En la República del Paraguay. La 6 . la industria ecológica del azúcar pudo desarrollarse rápidamente debido a la disponibilidad de plantas que pese a ser antiguas y pequeñas se encontraban en un estado relativamente bueno para el procesamiento de caña de azúcar de cultivo ecológico. Sin embargo.3 ha. Las que recibirán las tensiones mayores se fabrican de acero al cromo-cobre y los aros algunas veces de acero niquelado. la canasta esta guarnecida con una malla de metal que retiene el azúcar y deja pasar las mieles.Filtración de la cachaza.Clasificación del jugo. Todos los trabajos se hacen a mano o con la ayuda de bestias de labor. que está suspendido de una flecha o "huso" tiene sus costados perforados y forrados de tela metálica. Cristalización y centrifugación Maquinas centrifugas utilizadas La centrífuga utilizada en la industria azucarera consiste en una canasta cilíndrica y de las mallas. además está provista de anillos circulares que resisten la fuerza centrífuga. . .Cristalización y centrifugación. nosotros no vamos a hablar del proceso de campo ya que este método no consta del proceso de centrifugado.chocaría con problemas de organización que.1 . . . La canasta: está diseñada para recibir la masa cocida por tratar y colocada en un eje vertical en cuyo extremo superior se encuentra el motor o la toma de fuerza que mueve a la máquina. entre el forro y el costado hay láminas de metal que contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada (62 a 93 perforaciones por cm2). que en este caso es el que nos interesa. Para la zafra se selecciona y corta sólo la caña madura. de acuerdo con la fuerza centrífuga a la que estarán sujetas. esta ultima salida permanece cerrada por un cono de lámina delgado. La canasta está perforada con numerosos orificios que permiten el paso de las mieles.Desinfección del jugo.Evaporación del jugo clasificado. . a canasta está abierta en su parte superior para permitir la alimentación de la masa cocida y en el fondo para descargar el azúcar cuando la máquina se detiene. En el Brasil diversas agroempresas mayores ya disponen de propias plantas pequeñas especiales para el procesamiento ecológico de caña. es decir. el suelo siempre estará cubierto con una densa capa de rastrojo. Cultivo de la caña de azúcar La caña ecológica es mayormente cultivada por pequeños agricultores en superficies de 0. Proceso de obtención del azúcar El proceso de elaboración del azúcar se divide en dos tipos: el proceso de campo y proceso de planta. Tanto hojas residuales como plantas inmaduras se quedan en el cañaveral. dificultarían considerablemente la propagación del cultivo ecológico de este producto. durante la carga y secado. Cuando la máquina esta trabajando. El canasto cilíndrico de la centrífuga. 7 . diseñada para retener los cristales y que puede ser: Exigencias mínimas para el procesamiento de caña Para la producción de este tipo de azúcar se necesita equipamiento industrial. Como medio de extracción se utilizará agua o el zumo mismo de caña. con aberturas de 5 a 10 mm que sirve para separar la malla propiamente dicha de la pared de la canasta. Esta envoltura tiene una abertura en la parte superior que corresponde con la de la canasta y que puede cerrarse por medio de dos medias tapas de charnela provistas con una perforación a través de la cual pasa el eje. al vacío. sino también su preservación.5 mm de diámetro. • Como parte de la concepción ecológica de la producción de azúcar. asimismo se podrán emplear alternativamente detergentes agrios y básicos. no así en el destinado a los EE UU. Una malla de sostén que es una tela metálica ordinaria de alambre de bronce o de cobre de 1 a 1. • La extracción del jugo de la caña se efectuará. En la inducción a la cristalización se utilizará solamente azúcar ecológico. en forma mecanizada. todos los productos principales y subproductos se almacenarán y procesarán por separado. para la segregación dióxido de calcio. El manejo cuidadoso de los recursos naturales es fundamental. los 30 km. Se permitirá el procesamiento enzimático sólo si se da la seguridad que no se están empleando organismos que sufrieron cambios genéticos. se emplean varias centrífugas formando una batería y distribuidas en una línea. • Los jugos concentrados se logran mediante calentamiento. En general. La canasta está rodeada por una envoltura para recibir las mieles y para proteger al operador de las partes móviles. en ningún caso. • Se utilizará agua limpia para el lavado de la caña y se garantizará la degradación del agua servida. Produce alrededor de 400. La malla propiamente dicha. El empleo de ácido sulfúrico está permitido en el procesamiento de azúcar de exportación a Europa. y sulfato de calcio como coagulador. Las mallas: la amplitud del esparcimiento no permite que la canasta esté guarnecida por una simple lámina perforada o una simple malla perforada o una simple malla: la mayor parte de las perforaciones caerían sobre la pared lisa de la canasta y no dejarían escapar las mieles. el 35% del bagazo en la producción de energía necesaria para el procesamiento de la caña. de suelos y prevención de plagas para lograr los mejores resultados. igualmente. • La limpieza del equipamiento y la prevención de infecciones se efectuará con agua y baños de vapor caliente. Si ello no fuera posible. pero que deja espacio suficiente para la descarga del azúcar. Además presentará en lo posible una certificación conforme a la norma ISO 14000. el equipamiento deberá estar en condiciones de procesar durante cierto tiempo (unas cuantas semanas) exclusivamente caña de azúcar ecológico. De procesarse caña de azúcar ecológica se deberán cumplir las siguientes exigencias mínimas: • El balance ecológico de la planta será de un mínimo representable. lo que representa aproximadamente el 20% del total del país. En tal caso. • Ideal sería disponer de un equipamiento que procese sólo caña de azúcar ecológico. El buen uso del agua y el suelo no sólo garantiza mejoras en la productividad. los trechos de transporte tanto de caña como de fertilizantes orgánicos no sobrepasarán. Por esta razón la canasta generalmente se provee de dos guarniciones diferentes: a.000 toneladas anuales. filtración y centrifugación. b. Los laboratorios de la empresa se dedican al estudio varietal. y la cristalización mediante centrifugación. • La purificación del jugo se logrará por decantación. Producción de azúcar en la Argentina Ledesma es el primer productor de azúcar de la Argentina. Para regular el valor pH se puede utilizar carbonato de calcio. • La trituración de la caña se efectuará en forma mecanizada.canasta está fija al eje por un cubo que ocupa la abertura del fondo. • Las plantas bien equipadas aprovechan aprox. Bibliografía www. chocolates. Además. el azúcar Ledesma es elegida por las más grandes e importantes empresas del rubro alimentario (lácteos. Por su calidad final.d www. por lo que este proceso requiere de mucha atención. www.net www. caramelos) y por las grandes cadenas de hipermercados y supermercados. En dado caso que el azúcar no resulte de la calidad esperada. De los jugos de la molienda se extrae azúcar y melaza para la producción de alcohol.com. Una vez el azúcar sale de la centrífuga está prácticamente lista para el consumo.com www.ar www. se procede a una segunda purga en las centrífugas de terceras. ilustradas anteriormente. mientras que la fibra de la caña se utiliza para la fabricación de celulosa y papel. www. pero de ella depende de que tan buena calidad resulte el producto. dulces. bebidas gaseosas. Conclusión Las maquinas centrífugas participan en la parte final de la elaboración del azúcar. el producto podría echarse a perder durante el tiempo de almacenamiento. 8 . de que si al retirar el azúcar de las centrífugas con un alto por ciento de humedad. www.slideshare.La caña producida se muele en la fábrica. En el lavado se puede disolver mucha azúcar. galletitas.monografias.centrifugesdecanter.