4 - PRODUÇÃO DE AÇÚCAR

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PROCESSOS QUÍMICOS 
INDUSTRIAIS
Profa. Dra. Márcia Regina Baldissera Rodrigues
FLUXOGRAMA
COZIMENTO/CRISTALIZAÇÃO/
CENTRIFUGAÇÃO
COZIMENTO
O xarope segue para os cozedores e chegam até a sua
supersaturação.
Primeiramente tomando consistência de mel e em seguida começa a
formação dos cristais de açúcar aumentando de volume e de
tamanho.
O principal objetivo dessa etapa é produzir maior porcentagem
possível de cristais com a uniformidade do tamanho desejado.
A consistência do xarope não 
permite fervê-lo em tubos estreitos. 
É utilizado então um cozedor, que 
possui detalhes dimensionais 
melhor adaptados ao produto 
viscoso que deve ser concentrado. 
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COZIMENTO
Chamamos de cozimento às operações desenvolvidas na fábrica de
açúcar para obtenção do cristal de sacarose com valor comercial.
 O cozimento propriamente dito é feito sob vácuo, por evaporação,
a baixa temperatura (65-70 ºC), para que não ocorra prejuízo da
qualidade do açúcar ou até degradação térmica da sacarose .
 No cozimento, estaremos evaporando a água e, portanto,
supersaturando a solução, fazendo com que o açúcar se deposite
nas sementes ou nos cristais já existentes, fazendo-os crescer.
A massa transforma-se, passando do estado líquido a um estado
meio sólido, meio líquido, caracterizando a massa cozida. Esta
redução de fluidez torna imperativa a mudança na forma de sua
manipulação.
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COZIMENTO
 Sua consistência não permite ferver esta massa em tubos de
pequenos diâmetros, nem circular com facilidade de um evaporador a
outro
 Assim, a evaporação nesta etapa passa a ser realizada em
evaporadores de simples efeito com detalhes e adaptações
efetuadas em função das características do produto a ser
concentrado
 O volume de massa cozida (uma mistura de cristais envolvida em
mel) é descarregada nos cristalizadores, onde se completa a
cristalização do açúcar
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COZEDORES DE AÇÚCAR
COZEDORES DE AÇÚCAR
COZEDORES DE AÇÚCAR
CRISTALIZAÇÃO
A massa é descarregada
no cristalizador, que é
provido de agitadores que
auxiliam a cristalização do
açúcar e impedem a
formação de um bloco.
Nesta etapa de produção do 
açúcar ocorre a 
cristalização da sacarose 
contida no xarope
proveniente da seção de 
evaporação
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CRISTALIZADOR
CRISTALIZAÇÃO
Os cristalizadores são providos 
de uma espécie de parafuso, 
que gira lentamente 
movimentando a massa.
Objetivos da agitação:
• o açúcar dissolvido no mel 
fique continuamente em contato 
com os cristais
• aumento de volume
• resfriamento
Os cristalizadores podem ser 
empregados em conjunto
Finalidade: completar a 
formação dos cristais e 
aumentar o esgotamento do mel 
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VISTA INTERNA DO CRISTALIZADOR
FLUXO DE CRISTALIZADORES
cristalizadores
VISTA COMPLETA DA FABRICAÇÃO
CRISTALIZADORES
CENTRÍFUGAS
COZEDORES
VISTA COMPLETA DA FABRICAÇÃO
COZEDORES
CRISTALIZADORES
CENTRÍFUGAS
CENTRIFUGAÇÃO
O objetivo da centrifugação consiste basicamente na separação do 
mel que envolve os cristais de açúcar da massa cozida;
 Utilização da força centrífuga para retirada do mel contido na massa
 Rotação : 1200 - 1500 rpm
Tipos de Centrífugas
Podem ser classificadas em dois tipos:
• Centrifugas Intermitentes (Descontínuas);
• Centrifugas Contínuas.
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CENTRIFUGAÇÃO
Centrífuga Descontínua
Este tipo de centrifuga é normalmente utilizada para centrifugação de 
massa A para produção de açúcar cristal, demerara e VHP.
Centrífuga Descontínua
As centrífugas descontínuas
promovem a separação do
açúcar dos méis. A massa é 
descarregada na centrífuga,
e esta é lavada com água,
primeiramente sai mel pobre e
depois na próxima lavagem
(com vapor) sai mel rico
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Princípio de Funcionamento
A massa cozida é descarregada no interior do cesto, sob o cônico de
fechamento que distribui uniformemente. Sob a ação da força centrífuga
decorrente da rotação do cesto, o mel flui dos orifícios da tela, sendo
encaminhado para a caixa de mel.
Os cristais de açúcar retidos na malha da tela são lavados com água e
vapor, sendo em seguida retirados pela raspa.
FUNCIONAMENTO DE UMA 
CENTRIFUGA DESCONTÍNUA
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CENTRIFUGAS DESCONTÍNUAS
CENTRIFUGAS DESCONTÍNUAS
Bicos de Lavagem
1 Capacidade de Produção
A capacidade de produção de açúcar deste equipamento depende de 
três fatores principais:
•Conteúdo do cesto em volume;
• Duração do ciclo;
• Conteúdo de cristais na massa cozida.
2 Duração do Ciclo
Rotação.
Tempo de operação de cada etapa do ciclo
CENTRIFUGA DESCONTÍNUA
3 Ciclos de uma Operação
Variam muito dependendo de:
Tipos de centrifugas;
Controle automático das diversas etapas do ciclo;
Qualidade da massa cozida;
Qualidade do açúcar desejado.
4 Composição Típica de um Ciclo
Carregamento
Tempo de Retirada de Mel (centrifugação)
Lavagem com Água (Normalmente durante a aceleração)
Lavagem com Vapor (Logo após lavagem com água até o fim da 
frenagem caso não seja água superaquecida)
Frenagem e Descarregamento
Lavagem do Cesto.
CENTRIFUGA DESCONTÍNUA
Condições para uma Boa Centrifugação
Quanto mais uniformes forem os cristais e quanto menor for a 
viscosidade do mel (varia com a pureza) mais rápido será seu 
escoamento entre os cristais.
Porém, a massa cozida é constituída de três frações de mel:
Excesso de mel: É facilmente eliminado pela força centrifuga.
Mel entre espaços vazios dos cristais: É a retirada mais difícil.
Película fina de mel que envolve os cristais: É aderente ao cristal 
por forças capilares, dificilmente removíveis por simples centrifugação 
necessitando de operações de lavagens.
CENTRIFUGA DESCONTÍNUA
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CENTRIFUGAS DESCONTÍNUASCENTRIFUGAS DESCONTÍNUAS
CENTRIFUGAÇÃO
Centrífugas Contínuas
• São utilizadas para massa B.
• Não utilizadas para massa A por trabalharem a altas rotações e
ocasionarem apreciável quebra do açúcar.
• Tempo de residência da massa na centrifuga é pequeno requer altas
velocidades.
• A centrifuga gira a uma velocidade constante e é alimentada por um
“fio” contínuo fornecendo uma vazão constante de açúcar
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CENTRIFUGAÇÃO
Centrífuga Contínua
A massa B é “lavada” com água em
centrífugas contínuas,o cesto é tipo 
cônico vertical, operando com 
descarga contínua de sólidos. A 
separação centrífuga ocorre no 
cesto cônico, sobre as telas para 
filtração. Com a subida da massa 
sobre a tela, o mel é separado dos 
cristais de açúcar
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CENTRIFUGAÇÃO
Princípio de Funcionamento
A massa cozida escoa
através do sistema central,
continuamente para a
centrifugação, sendo distribuída
uniforme sobre a tela de
separação do cesto.
O mel separará sozinho da
massa cozida durante o
avanço da mesma sobre a tela.
O mel desliza então sobre o
cone liso, que se encontra sob
a tela, devido à ação da força
centrifuga.
O mel sai pelos orifícios do
anel superior do cesto até a
caixa dos méis.
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CENTRIFUGAÇÃO
Telas
São construídas em aço níquel-cromo, com furações de 0,09 mm
de diâmetro, por exemplo. Devem ser inspecionadas cuidadosamente
sempre que a produção normal de massa não puder ser alcançada
(açúcar de baixa qualidade), a presença de incrustações na tela pode
obstruir os furos de tal modo que o mel não possa mais fluir.
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CENTRIFUGAÇÃO
Caixa
Tem por finalidade acomodar o cesto e conduzir os cristais para o 
transportador de magma. É construído em aço carbono, possui 
internamente um compartimento separador de mel.
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CENTRIFUGAÇÃO
Cesto Giratório
Construído em aço inox, tem formato cônico com inclinação
de 34º e possui uma contra tela fixa, do mesmo material sobre a qual
são fixadas as telas. O cesto está acoplado sob o cabeçote que lhe
transmite a força centrífuga.
CENTRIFUGAÇÃO
Cabeçote de Acionamento
Tem por finalidade transmitir potencia do motor para o cesto giratório 
ao qual está acoplado. O cabeçote é composto basicamente de:
Polia
Eixo
Rolamentos
Retentores
Sistema de Lubrificação
CENTRIFUGAS CONTÍNUAS
CENTRIFUGAS CONTÍNUAS
SECAGEM
A operação de secagem consiste na diminuição da umidade do
açúcar até um ponto que ela seja compatível com a estocagem,
outro ponto importante a considerar é que a temperatura do açúcar
na saída dos secadores deve ser mantida preferencialmente na
faixa de 30 a 40ºC para que não ocorra amarelamento e
empedramento do açúcar no período de estocagem.
Tipos de Secadores
O mais utilizado é:
Secador de Tambor Rotativo (Secador Horizontal)
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SECAGEM
Secador de Tambor Rotativo
 O secador de uso mais corrente é o de tambor rotativo, que
consiste num cilindro metálico montado na horizontal levemente
inclinado 5 a 7° para facilitar a progressão do açúcar, este é
provido internamente de aletas destinadas a recolher o açúcar e
deixá-lo cair em forma de cascata.
 Geralmente o açúcar caminha ao longo do secador em contra
corrente com o ar. Nos melhores projetos o corpo secador é dividido
em 2 partes: a de secagem e a de resfriamento.
 Fazem parte ainda um transportador de alimentação, aquecedor de
ar, exaustor, ciclone e separador de pó.
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SECADOR
FUNCIONAMENTO
O açúcar úmido é introduzido no condutor de entrada do equipamento.
Devido ao movimento rotativo do tambor e a inclinação das aletas os
cristais de açúcar são conduzidos até a câmara de descarga passando
pelas seções de secagem e de esfriamento.
O sistema de múltiplas aletas permite grau de aquecimento e
esfriamento adequado, bem como perfeita distribuição em toda seção
do tambor rotativo, obtendo-se assim, excelente uniformidade na
transferência de calor à totalidade dos cristais.
Os cristais secos e frios são expelidos do secador pela caixa de saída
de açúcar. Para o processo de secagem se utiliza o ar ambiente, o qual
é aquecido á temperatura apropriada ao passar pelo aquecedor a vapor
instalado ao extremo da seção de secagem. Este aquecedor é
precedido de veneziana ajustável destinada a regular o fluxo de ar.
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SECADOR
FUNCIONAMENTO
Para o resfriamento, poderá ser utilizado tanto o ar ambiente como ar
proveniente de resfriadores sendo também provido de veneziana
ajustável destinadas a regular o fluxo de ar.
O ar de secagem e de resfriamento é removido por um ventilador na
zona de confluência no corpo central do Secador, dirigindo-o ao
conjunto de separação e lavagem. O ar é lavado para evitar que
pequenos cristais e o pó do açúcar arrastados sejam dissolvidos e
voltem para o processo, e depois liberado para a atmosfera
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SECAGEM
SECADOR
Secador de Tambor Rotativo
SECADOR
Secador de Tambor Rotativo
SECADOR - VISTA INTERNA
SECADOR – VISTA INTERNA
SECAGEM
Vista interna do 
Secador de Tambor 
Rotativo
SECAGEM
O açúcar é seco até atingir umidade final de no máximo 0,10% para 
Açúcar tipo 4, 0,15% para tipo VHP, 0,04% para tipos 1, 2 e 3..
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ARMAZENAMENTO
Após a secagem o açúcar cristal pode ser ensacado em volumes
de 5 e 50 kg, utilizando-se uma balança mecânica automática ou
eletrônica para o controle físico.
Os sacos têm as bocas costuradas/lacradas, e encaminhados para
empilhamentos (armazenagem).
O açúcar tem, depois de produzido, um controle tecnológico de
classificação por qualidade, cor, etc. Este controle é feito pelo
laboratório industrial, o qual classifica a qualidade do produto
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ARMAZENAMENTO SACOS DE 5 KG
ARMAZENAMENTO SACOS DE 50 KG
ARMAZENAMENTO SACOS DE 50 KG
ARMAZENAMENTO/ESTOCAGEM
ARMAZENAMENTO A GRANEL
FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO DE AÇÚCAR
PRODUÇÃO DE AÇÚCAR