Carbonatazione

Il processo di carbonatazione viene utilizzato nella produzione di zucchero da barbabietole da zucchero. Comporta l’introduzione di acqua di calce (latte di sospensione di idrossido di calcio e calce) e gas arricchito di anidride carbonica nel “succo crudo” (il liquido ricco di zucchero preparato dalla fase di diffusione del processo) per formare carbonato di calcio e precipitare le impurità che vengono poi rimosse. L’intero processo avviene in “serbatoi di carbonatazione” e il tempo di lavorazione varia da 20 minuti a un’ora.

La carbonatazione comporta i seguenti effetti:

  • L’aumento dell’alcalinità coagula le proteine nel succo.
  • Il carbonato di calcio assorbe i coloranti
  • L’alcalinità distrugge alcuni zuccheri monosaccaridi, principalmente glucosio e fruttosio

L’obiettivo è una grande particella che si deposita naturalmente rapidamente per lasciare un succo chiaro. Il succo alla fine è di circa 15 ° Bx e 90% di saccarosio. Il pH del succo sottile prodotto è un equilibrio tra la rimozione di tanto calcio dalla soluzione e il calo di pH previsto attraverso l’elaborazione successiva. Se il succo diventa acido nelle fasi di cristallizzazione, il saccarosio si scompone rapidamente in glucosio e fruttosio; non solo il glucosio e il fruttosio influenzano la cristallizzazione, ma sono molassagenici che portano quantità equivalenti di saccarosio allo stadio di melassa.

Il gas di anidride carbonica gorgogliato attraverso la miscela forma carbonato di calcio. I solidi non zuccherini sono incorporati nelle particelle di carbonato di calcio e rimossi mediante sedimentazione naturale (o assistita) in vasche.

Esistono diversi sistemi di carbonatazione, chiamati dalle aziende che li hanno sviluppati per prime. Differiscono nel modo in cui viene introdotta la calce, nella temperatura e nella durata di ogni fase e nella separazione dei solidi dal liquido.

  • Dorr (anche Dorr-Oliver) – un processo continuo che utilizza due serbatoi con riciclaggio (“1a carbonatazione”) per costruire la dimensione delle particelle per la flocculazione naturale. Il rapporto di riciclaggio è di circa 7: 1. Le particelle sono separate sotto gravità in uno stadio di ispessimento in una nave chiamata chiarificatore. Il succo chiaro viene quindi gassato ulteriormente in un altro serbatoio (“2nd carbonatation”) e filtrato. Il fango concentrato (underflow) dal chiarificatore viene filtrato e/o pressato per recuperare più liquido. Il processo Dorr è a bassa manutenzione e potenza dell’uomo, ma suscettibile di problemi di filtrazione quando vengono lavorate barbabietole danneggiate dal gelo. È favorito nel Regno Unito e negli Stati Uniti.
  • DDS (Det Danske Sukkerfabrik – “The Danish Sugarfactory”) process processo multistadio che prevede la pre-calcinazione in cui il pH del succo viene gradualmente aumentato per iniziare la precipitazione delle proteine, seguita dall’aggiunta di ulteriore calce e gas CO2. Le particelle vengono rimosse in ogni fase mediante filtrazione.
  • RT (Raffinerie Tirlemontoise – “Zuccherificio di Tienen”)-un altro processo multistadio con una fase di pre-calcinazione. Particelle rimosse anche per filtrazione.

Sia i processi DDS che RT sono favoriti dalle fabbriche europee. Il sistema di carbonatazione è generalmente abbinato allo schema di diffusione; il succo dei diffusori RT viene elaborato dalla carbonatazione RT.

Il succo chiaro dalla carbonatazione è generalmente noto come”succo sottile”. può subire l’adeguamento di pH con il carbonato di sodio e l’aggiunta di zolfo (“solfitazione”) prima della fase seguente che è concentrazione dall’evaporazione multipla di effetto.

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