UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
TENOLOGÍA TENOLOGÍA DE AZÚCARES Y DERIVADOS CONTROL DE CALIDAD DE AZÚCAR REFINADO
PROFESORA:
DIANA NOLAZCO ALUMNOS:
ARIAS SALDAÑA, JEAN CARLOS CAJALEON CERIN, PAUL TTITO CARAZAS, CARAZAS, JORGE JORGE LUIS LUIS
CONTROL DE CALIDAD DE AZUCAR REFINADA I.
INTRODUCCION
El procesamiento de la caña de azúcar para la obtención de la sacarosa empieza realmente en el campo. La variedad de caña, el suelo en el cual se cultiva, las prácticas de manejo que incluyen la dosis y épocas de aplicación de fertilizantes, y el rado de madurez determinan la cantidad de material producido. La caña con óptima calidad da mayores rendimientos fabriles para beneficio, tanto de los inenios como de los cultivadores del sector azucarero. La calidad se reconoce en el momento de la molienda por la cantidad de azúcar recuperable o rendimiento que se obtiene por tonelada de caña molida, lo cual depende de caracter!sticas como" #lto contenido de sacarosa$ bajo contenido de materiales e%traños" el bajo contenido de solidos solubles diferentes de la sacarosa$ y bajos niveles de fibra. Es importante mencionar
que otras caracter!sticas como tallos rectos.
&aduración y lonitud uniforme, facilidad para el corte, permiten la obtención de material poco contaminado y de buena calidad para los molinos. II.
OBJETIVOS •
'onocer los principales métodos anal!ticos de control de calidad de la
•
sacarosa. (erificación que los azucares evaluados cumplen con la normalidad
III.
MATERIALES Y METODOS
III.1. Materiales III.1.1. Insu!s " rea#ti$!s #zúcar blanca #zúcar rubia )cido *ulfúrico concentrado III.1.%. Materiales (aso de precipitación de + y - ml (arillas de vidrio /iola +ml 'uc0illos III.1.&. E'ui(!s " a'uinaria 1alanza anal!tica 2+ r 1alanza 2r 3ermómetro 4efractómetro 5otenciómetro 6eterminación de 0umedad Estufa &ufla III.%. M)t!*! III.%.1. +ue*a* *e realizó el determinador automático de la 0umedad. III.%.%. Ceni,as Las muestran se calcinaron suavemente en un crisol. *e enfrió y lueo • • •
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se 0umedeció con ácido sulfúrico concentrado. *e calcinó de nuevo suavemente completando el calentamiento a 78'. El sulfato redujo las pérdidas por volatilización y favoreció a la consecución de una combustión completa.
III.%.&. (+ *e preparó soluciones a 781ri%. *e calentó para ayudar a la solubilización de la muestra. Lueo se enfrió a temperatura ambiente y por último se procedió a la lectura con el potenciómetro. III.%.-. ranul!etr/a *e pesó +r de muestra y se desecó en la estufa por + minutos. 5asar la muestra por la beter!a de tamices y pesar los contenidos en cada uno de ellos. 9n método :&étodo de 5o;ers< para informar el tamaño de los cristales se llama sistema de apertura &edia='oeficiente
de (ariación cuya abreviatura es &#=#'. &ediante el cual una vez trazados los porcentajes acumulados de pesos de los tamices como abscisas los puntos tiene que yacer, en una l!nea recta entre >?,+@ y +,>AB. En la práctica se usan > y +7B. La abertura media indica la abertura que corresponde a B en ese ráfico. 1ajo condiciones se calcula '(" '(C
Apertura para 15.87 − Apertura para 84.13 2 MA
III.%.0. C!l!r. M)t!*! #ualitati$! Bl!2u( test3 *e preparó un jarabe concentrado de aua y azúcar en relación -"+ respectivamente. *e 0irvió el jarabe. *e transvasó a tubos de ensayo y se observó contra fondo de vidrio lec0oso. 6ebe formar un jarabe transparente con un tenue color amarillo dorado en solución, sin tendencias a matrices parduscas, risáceas y verdosas. Do debe mostrar nebulosidad o turbidez apreciable en el jarabe. III.%.4. C!l!r. M)t!*! CIEL5a565 *e realizó diluciones de la muestra de azúcar a -,?,781ri%. 'on la ayuda del color!metro se medirá las escalas L,a,b. FFF.-.A. C!l!r ICUMSA 5ara colores que están en el rano de + a - unidades F'9&*#, se pesó r de azúcar blanca y se areó a las muestras aua destilada y para colores mayores a - unidades F'9&*#, se pesó @ r y areó A r de aua destilada. La solución se coloca sobre un aitador manético 0asta disolver el azúcar. Fnmediatamente se filtra colocando en embudo2filtro en un milipore. *i es necesario, se utilizará una bomba de vac!o. 3omar pG de la solución filtrada y reular a pG A añadiendo pequeñas cantidades de ácido o soda, seún sea el caso. En esta operación se puede utilizar un aitador manético si es necesario. *e toma ml de solución, y se lee en el refractómetro la cantidad de sólidos solubles. 'olocar parte del filtrado en una celda de absorción de + o - cm. Llenar otra celda de las mismas caracter!sticas con aua destilada, la cual servirá como referencia o cero. *e determinó la absorbancia de la solución a ?- nm, en el espectrofotómetro.
100000 × Absorvancia
'olor F'9&*#C
B × Brix × Densidad
FFF.-.>. 7rue6a *e 8l!#ula#i9n 5rueba que determina la formación de coáulos de soluciones densas de azúcar. Es muy utilizada en las plantas de elaboración de bebidas carbonatadas. En un vaso transparente se colocó, -r de azúcar de aua destilada y +,Ar de solución de ácido fosfórico al AB, se mezcló y se dejó en reposo por un tiempo de + d!as, tiempo durante el cual se debe observar diariamente los flóculos entonces la prueba es neativa, pero si en menor tiempo de + dias se observa presencia de flóculos la prueba es positiva. FFF.-.H. Deterina#i9n *e la (ure,a. M)t!*! Re8ra#t9etr! *e realizó varias diluciones de azúcar a distintas concentraciones y se realizó una curva de calibración entre la concentración calculada y la concentración observada
IV.
RESULTADOS Y DISCUSIONES Cua*r! 1. Cara#ter/sti#as *el a,:#ar An;lisis
A,:#ar Blan#a
A,:#ar ru6ia
+ue*a* <=>
re8ina*a .?
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Cua*r! %. Deterina#i9n *e la (ure,a C!n#entra#i9n Cal#ula*! O6ser$a*! A,:#ar Blan#a A,:#ar ru6ia % & -
re8ina*a +H.? -H.7 @H.7
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#zúcar rubia
En la industria azucarera, la calidad de los productos se controlan mediante ensayos f!sicos y qu!micos entre ellos se encuentran" rotación óptica, densidad, !ndice de refracción, 0umedad, cenizas, color, azúcares reductores, entre otros :IirJ, +H>7<.En el laboratorio nosotros realizamos determinación de densidad, 0umedad, azúcares reductores , cenizas , 81ri% , color por espectrometr!a . El control por medio de instrumentos en la industria azucarera 0a 0ec0o muc0os proresos en las dos o tres últimas décadas.La industria azucarera fue una de las primeras que adoptaron el control sistemático de las operaciones por medio de ensayos qu!micos y f!sicos :IirJ, +H>7<. Dosotros en la práctica realizamos estos
ensayos sin embaro en las normas también 0ay referencia al análisis microbiolóico y sensorial los cuales no realizamos . *eún la Dorma técnica 5eruana D35 -A.@ :-H<, señala que el B de 0umedad má%imo es de .7 y el B de azucares reductores es de .+ como má%imo para el azúcar blanca y .?B para azúcar rubia, en la práctica los resultados obtenidos están en cuadro +, en donde se observa que tanto el azúcar blanca como el azúcar rubia, tienen un mayor porcentaje de 0umedad que lo mencionado :.AH y .7?B respectivamente< y que el B de azúcares reductoreses también son elevados en los obtenidos en la práctica, ?.7H y .H-B para azúcar blanca y rubia respectivamente. 5ara el caso de los azúcares reductores, se infiere que el factor que incrementa su porcentaje es la relación tiempo2temperatura de la concentración del juo de caña para la obtención de azúcar, pues a mayor temperatura y en condiciones ácidas la sacarosa se 0idroliza y separa en azúcares reductores :lucosa y fructosa<. 9tilizando el concepto de rados 1ri%, que se considera como la suma de todos los sólidos disueltos :azúcar y no azúcar< e%presada en B en peso :*antibañez , &.'.+H>@<. Esta medida es aplicable al juo de caña y cualquier otra disolución que contena azúcar. 4ojas . 4 :-+-< señala que el !ndice de refracción var!a con la temperatura , por este motivo las mediciones 0ec0as fueron a - K', enfriando las soluciones que 0ab!an sido calentadas para facilitar la disolución :@, y AB<. Los rados 1ri% nos indican el rado de pureza del azúcar, y esto se observó en los resultados , ya que el azúcar rubia presenta mayor cantidad de impurezas y menor concentración de sólidos solubles. &ientras que el azúcar blanca refinada tiene mayor rado de pureza y mayor cantidad de sólidos solubles en aua :azúcares<. 'omo ya sabemos la determinación de cenizas representa el contenido de minerales presentes en los alimentos y son importantes para obtener la pureza de alunos inredientes, por ello, seún la norma D&2/2@2*'/F-?, es de ,? B como má%imo. En la práctica se obtuvo para el azúcar rubia .+HAB y para el azúcar blanca .7>B de cenizas ambos superiores a la especificada en la Dorma &e%icana, tal y como se observa en el cuadro @. *e observa la diferencia entre ambos tipos de azúcares, siendo el valor de cenizas mayor en el azúcar rubia, lo que concuerda con la literatura" .?B como má%imo en el azúcar rubia y .AB en el azúcar blanca :Dorma 3écnica 5eruana D35 -A.@ :-H< y #ro Fndustrial 5aramona :-+@< respectivamente<.
El color y turbiedad constituyen mediciones claves de la calidad en azúcar refinado y productos azucareros. El color de una solución de azúcar var!a desde casi incoloro, pasando por matices ámbar y pardo. Los colorantes del azúcar se clasifican en dos rupos" 'olor que se encuentra naturalmente :pimentos veetales" clorofila # y 1, carotenos, %antofilas< y color que se forma en la elaboración del azúcar. *on de ? rupos principales" 'ompuestos derivados de la propia caña de azúcar" compuestos fenólicos, polifenoles, y flavonoides. 'ompuestos del 'aramelo, 'ompuestos tipo de la melanoidina, los formados de la deradación de la fructuosa. Los colorantes del azúcar son de naturaleza ácida, y sensibles al pG, en la medición de una solución coloreada de azúcar los componentes que absorben luz constituyen una mezcla compleja de colorantes cuya concentración resulta dif!cil :*c0arrer, +HHA<. El color F'9&*# es el valor de !ndice de absorbancia multiplicado por +. Los valores resultantes se desina como unidades F'9&*# :9.F.< Los factores que afecta el !ndice de color son" Mndice de refracción, turbiedad, lonitud de onda, pG, concentración, lonitud de celda :+ N + cm<, intervalo de transmitancia. El método se basa en la medición de absorbancia a ?- nm de una disolución a la cual se ajustado el pG y la concentración de sólidos, corriiendo en este caso los factores que influyen en la medición :4aimondi, -7<. Dosotros obtuvimos A>.@>H 9F para el azúcar blanca y 7A7.H-? 9F para el azúcar rubio como se observa en el cuadro ?, seún la Dorma 5eruana es má%imo de + 9F, lo cual se puede decir que el azúcar analizado si cumple con esta especificación . V. •
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CONCLUSIONES
Los parámetros de calidad de los azúcares determinan el rado de calidad y control del proceso de obtención de los mismos a partir del juo de caña, los principales son" determinación de azúcares reductores, 0umedad, pG, densidad, rados K1ri%, color F'9&*#, y cenizas. La 0umedad del azúcar rubia y blanca fue superior a la indicada a la D35 -A.@.-H. , concluyéndose que el secado después de la cristalización no fue el adecuado, o el tipo de envase no mantiene las condiciones de 0umedad. La medición de rados 1ri% de soluciones azucaradas determina el rado de pureza del azúcar utiliza, pues tiene más sólidos solubles que impurezas. El azúcar blanca tiene mayor medición de rados 1ri% que el azúcar rubia.
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Los azúcares reductores se relacionan con la operación unitaria de concentración del juo de caña, en el caso de los azúcares analizados tuvieron porcentajes superiores a los especificados en la D35. El contenido de cenizas del azúcar rubia :no se anotó la marca< y blanca : Dulfina< analizadas en la práctica cumplen con la Dorma 3écnica 5eruana D35 -A.@.-H. El rado de pureza de los azúcares está relacionado a los rados 1ri%, El valor del color F'9&*# se ve influenciado por el pG, los rados 1ri% y la densidad del azúcar. Los valores obtenidos de los azúcares a partir de las absorbancias, estaban dentro de los ranos indicados.
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El secado en la industrialización del azúcar es importante porque determina
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la calidad final del producto El uso de un empaque o envase adecuado para el azúcar es importante
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para evitar la absorción de 0umedad en el almacenamiento. La azúcar rubia posee mayor cantidad de cenizas debido a que no paso por
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un proceso de purificación como el azúcar refinado. El contenido de azucares reductores es mayor en el azúcar rubia que la refinada, debido a la presencia de lucosa, fructosa y oliosacáridos que persisten por s purificación incompleta. VI.
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http://!#(&%!-1*-1t#(&(0%!-1.w(#$p#11.!(0/t-*/*#-$(167#%'/
VII.
CUESTIONARIO
1. Reali#e el 8lu! *e !(era#i!nes a ni$el in*ustrial (ara la !6ten#i9n *e a,:#ar 6lan#a " a,:#ar ru6ia.
/iura +. /lujo de operaciones para la obtención de azúcar blanca refinada
/uente" 'asanova, E :-+@<
/iura -. /lujo de operaciones para la obtención de azúcar rubia o morena
V-p(# $
/uente" Li Loo, I. :--< %. Men#i!ne #u;les s!n las #ara#ter/sti#as *e #ali*a* *e a6!s ti(!s *e a,:#ar.
Cara#ter/sti#as *e #ali*a* (ara el a,:#ar re8ina*a *!)sti#a Cua*r! 1. 4equisitos f!sico qu!micos parael azúcar refinada doméstica
/uente" Dorma 3écnica 5eruana D35 -A.@ :-H<
Cua*r! %. 'ontaminantes para el azúcar refinada doméstica
/uente" Dorma 3écnica 5eruana D35 -A.@ :-H<
Cua*r! &. 4equisitos microbiolóicos para el azúcar refinada doméstica
/uente" Dorma 3écnica 5eruana D35 -A.@ :-H<
Cara#ter/sti#as *e #ali*a* (ara el a,:#ar ru6ia Cua*r! -. 'aracter!sticas de calidad para el #zúcar 4ubia
/uente" #ro Fndustrial 5aramona :-+@<
&. u) !tr!s ti(!s *e an;lisis *e #ali*a*G sens!rialH 8/si#! " i#r!6i!l9i#!H se *e6er/an reali,ar a l!s a,:#ares Físico: Según el Código Alimentario
y el Código Alimentario
Argentino
5olimerización 6eterminación de an0idro sulfuroso 3urbidez 6eterminación de plomo, cobre y arsénico 'oncentración de cenizas conductimétricas 'oncentración del pentó%ido de fósforo 5érdida por desecación 5olarización #zúcar invertido
Microbiológico :Según NMX-F-003-SCFI-00!
•
"s#eci$icaciones sensorial :Según NMX-F-003-SCFI-00!
#DEP +. 'omisión del 'ode% #limentarius.+HHH. &étodos de análisis para azúcares
