BR102012001823B1 - Aditivo para açúcar feito de cana de açúcar, método de preparação e método de aplicação na produção deste açúcar - Google Patents
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Abstract
novo aditivo para açúcar feito de cana de açúcar1 método de preparaçio e m.~todo de aplicaçxo na produçao deste açúcar a presente invenção revela um novo aditivo para açúcar 5 feito da cana-de-açúcar, método para preparação e método para aplicação do mesmo na produção de açúcar. o novo aditivo preparado compreende matérias-primas com as seguintes partes em peso: ácido fosfórico concentrado 100, quitosana 0,5-50. o método para preparação compreende 10 adição de 0,5-50 partes em peso de quitosana a 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, reação por 30-120 minutos a 8-3000c e então obtenção do novo aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, a partir de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga 15 positiva forte, então absorção do produto de reação por 15- 90 partes em peso de diatomita, finalmente obtendo o novo aditivo apresentando efeito superior. na indústria de produção do açúcar, o aditivo é empregado para substituir completamente o dióxido de enxofre na descoloração e 20 clarificação do suco de cana-de-açúcar extraido e mistura do suco e na combinação do suco, pré-aquecimento do suco da cana-de-açúcar ou para processamento adicional do suco clarificado ou suco da cana e finalmente garantindo a produção segura, do produto verde, que nao agride o meio 25 ambiente e de alta qualidade.
Description
RELATÓRIO DESCRITIVO
ADITIVO PARA AÇÚCAR FEITO DE CANA DE AÇÚCAR, MÉTODO DE PREPARAÇÃO E MÉTODO DE APLICAÇÃO NA PRODUÇÃO DESTE AÇÚCAR
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a um aditivo, mais especificamente a um novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, método para preparação e método para aplicação do mesmo na produção de açúcar.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO [002] O procedimento de purificação é o ponto chave do processo de produção do açúcar nas técnicas de fabricação do açúcar da cana-de-açúcar. Uma grande quantidade de suco da cana-de-açúcar, pelo menos milhares de toneladas ou mais de dez mil toneladas, algumas vezes são processadas, diariamente, em uma usina de açúcar. Adicionalmente, o suco da cana-de-açúcar é uma solução compreendendo vários componentes diferentes, e propriamente é um colóide. Consequentemente, os componentes contidos no suco da cana-de-açúcar são instáveis e podem ser facilmente modificados e alterações físico-químicas complicadas frequentemente ocorrem devido ao efeito de diferentes tipos de condições, o que resulta em dificuldades inesperadas no procedimento de purificação.
[003] No presente, as indústrias de produção de açúcar por todo mundo empregam geralmente uma grande quantidade de dióxido de enxofre produzido por queima de enxofre como o principal aditivo para fumegar o suco da cana-de-açúcar, de modo a descolorir e clarear o mesmo ou empregam dióxido de carbono como um aditivo principal e dióxido de enxofre como um aditivo auxiliar para descoloração e clareamento. Consequentemente, existe mais ou menos enxofre remanescente no açúcar ultrafino produzido pela usina de açúcar. O dióxido de enxofre e o derivado do mesmo são carcinogênicos. Além das matérias prejudiciais contendo enxofre remanescente o açúcar ultrafino produzido pela usina de açúcar agora compreende os derivados de dióxido de enxofre remanescentes. Contudo, o teste padrão atual
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2/21 para Açúcar ultrafino nunca requer detecção dos derivados de dióxido de enxofre. Consequentemente, ainda existe um risco latente para segurança alimentar no produto de açúcar.
[004] A fim de substituir o aditivo prejudicial (aditivo alimentar) do dióxido de enxofre o emprego de outro material para substituir dióxido de enxofre na descoloração e clareamento do suco de açúcar não é muito difícil de ser realizado na fase experimental. Contudo, não é um trabalho fácil, porém um sistema engenharia extremamente difícil para encontrar um novo aditivo que pode ser aplicado na produção em ampla escala da indústria da produção de gás.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] Um objetivo da presente invenção é prover um novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar que pode ser usado para descolorir e clarear o suco da cana-de-açúcar sem enxofre sendo seguro do ponto de vista de resíduo prejudicial, não apresentando as desvantagens do dióxido de enxofre e seus derivados que permanecem no açúcar ultrafino produzido através da descoloração e clarificação do suco da cana-de-açúcar por enxofre.
[006] Outro objetivo da presente invenção é prover um método de preparação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, que seja científico, seguro, eficaz e apresente múltiplas escolhas.
[007] Outro objetivo da presente invenção é prover um método para aplicação do novo aditivo empregado na produção de açúcar, que evita operações de fumigação com enxofre e neutralização, obtém suco clarificado com qualidade superior através do processamento altamente eficaz do suco da cana sem enxofre, e requer menos investimentos e baixo consumo de energia.
[008] De acordo com um aspecto, é provido um novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, compreendendo matérias-primas com as seguintes partes em peso: ácido fosfórico concentrado 100, quitosana 0,5-50.
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3/21 [009] Vantajosamente, o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar compreende adicionalmente 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco.
[010] Vantajosamente, o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar compreende adicionalmente 1-9,6 partes em peso de ácido acético.
[011] Vantajosamente, o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar compreende adicionalmente 15-90 partes em peso de diatomita.
[012] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um método para preparação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, compreendendo: pesagem 25 de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana; reação por 30-120 minutos em 8-300°C, e então obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, isto é, um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte.
[013] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método para preparação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, compreendendo:
(1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, gerado na etapa (1), agitação e então obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na forma líquida.
[014] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um método para preparação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar, compreendendo:
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4/21 (1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco e 1-9,6 partes em peso de ácido acético ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, gerado na etapa (1), agitação e então obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da canade-açúcar na forma líquida.
[015] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um método para preparação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar, compreendendo:
(1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco e 1-9,6 partes em peso de ácido acético ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, gerado na etapa (1), agitação e então obtendo um aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar;
(3) adição de 15-90 partes em peso de diatomita, a finura da mesma sendo de 40-120 itens ao aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, agitação para absorção de todo o aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar pela diatomita, então secagem para obter o novo aditivo para açúcar fabricado da canade-açúcar.
[016] De acordo com um aspecto da presente invenção é provido um método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção do açúcar, compreendendo:
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5/21 (1) durante um processo de extração da cana-de-açúcar, extrair a cana-deaçúcar várias vezes para obter suco da cana-de-açúcar extraído várias vezes, e adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar ao suco extraído de pelo menos uma das várias vezes e agitação, ou adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar à mistura do suco extraído várias vezes e agitação, onde uma quantidade de adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e um valor de pH do suco extraído ou da mistura é controlado para ser 6,8-8,5;
(2) durante um procedimento de refino, o suco da presente invenção é aquecido preliminarmente a 50-85°C, então o novo aditivo é adicionado ao açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,025-1 kg/m3, o valor do pH é controlado para 7-7,5 quando operando a um procedimento de neutralização, então aquecimento preliminar do suco para 95-105°C, adição de floculante 0,5-5 ppm, agitação lenta, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar que possui carga positiva e então o suco resultante entra em um coletor de sedimentos e é purificado para obter suco clarificado.
[017] Vantajosamente, o método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar compreende adicionalmente após o procedimento de purificação, adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,02-0,1kg/m3 ao suco clarificado obtido no procedimento de purificação para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,9- 7,3, então obtendo suco clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado.
[018] Vantajosamente, o método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar compreende, adicionalmente, em um procedimento de produção de xarope clarificado, adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,05-0,6kg/m3 ao xarope clarificado para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio
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6/21 sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,2-7,0, então obtendo xarope clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado.
[019] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar compreendendo durante um procedimento de extração da canade-açúcar, extração da cana-de-açúcar várias vezes para obter suco da cana-deaçúcar extraída várias vezes, e adição do novo aditivo para açúcar fabricado da canade-açúcar ao suco extraído de pelo menos uma das várias vezes e agitação, ou adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar à mistura do suco extraído várias vezes e agitação, onde uma quantidade de adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e um valor de pH do suco extraído ou a mistura é controlado para ser 6,8-8,5.
[020] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção é provido um método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar, compreendendo em um procedimento de refino, aquecimento preliminar do suco da presente invenção a 50-85°C, então o novo aditivo é adicionado ao açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,025-1 kg/m3, o valor do pH é controlado para 7-7,5 quando operando para um procedimento de neutralização, então aquecimento preliminar do suco para 95-105°C, adição de floculante 0,5-5 ppm, agitação lenta, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar que possui carga positiva e então o suco resultante entra em um coletor de sedimentos e é purificado para obter suco clarificado.
[021] As matérias matérias-primas principais no novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, de acordo com a presente invenção são, ácido fosfórico concentrado e quitosana, quando ambos reagem em uma circunstância de 8-300°C, ácido fosfórico se transforma gradualmente em ácido polifosfórico através da condensação de desidratação. Além disto, uma determinada quantidade de ácido polifosfórico pode formar ácido polifosfórico macromolecular apresentando um peso molecular superior a 10.000. O ácido fosfórico e o ácido polifosfórico gerado podem
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7/21 reagir com a quitosana, de modo a gerar um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte. No presente documento, determinadas quantidades de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco e determinada quantidade de ácido acético são adicionadas. No processo de geração do composto através de reação química, a resistência do íon fosfato hidrogênio aumenta com a condensação por desidratação, o amido na cadeia de macromoléculas combina com o íon fosfato hidrogênio e forma -NH3+, deste modo, a intensidade da carga positiva é aumentada e a atividade química do outro grupo ativo e do centro ativo de ligação é ativada. Finalmente, determinada quantidade de diatomita é adicionada para absorção do produto de reação e economiza muito produto de reação, de modo a melhorar a função de cada resultante. O novo aditivo resultante possui excelente propriedade físico-química.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA [022] Um primeiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende matérias-primas com as seguintes partes em peso: ácido fosfórico concentrado 100, quitosana 0,5-50.
[023] O novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é um aditivo básico. As matérias-primas acima podem preparar um produto de reação, isto é, um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, que pode ser usado para descoloração e clarificação do suco da cana-de-açúcar.
Tabela 1
| Ácido fosfórico concentrado | Quitosana | Tempo de reação | Temperatura de reação | |
| Concretização 1 | 100 | 0,5 | 120 minutos | 8°C |
| Concretização 2 | 100 | 30 | 30 minutos | 300°C |
| Concretização 3 | 100 | 50 | 60 minutos | 120°C |
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8/21 [024] Um método de preparação do primeiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende: pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado e 0,5- 50 partes em peso de quitosana; reação por 30-120 minutos em 8-300°C, e então obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, isto é, um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte. As condições de reação detalhadas de cada concretização são mostradas na Tabela 1.
[025] Um segundo novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende matérias-primas com as seguintes partes em peso: ácido fosfórico concentrado 100, quitosana 0,5-50, lactato de zinco 0,5-8, onde o lactato de zinco pode ser substituído por citrato de zinco ou sulfato de zinco. O segundo novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é obtido da adição de lactato de zinco com base no primeiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, com tal adição de lactato de zinco, a capacidade de absorção e de clarificação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar sendo aperfeiçoada.
Tabela 2
| Ácido fosfórico concentrado | Quitosana | Lactado de zinco | Tempo de reação | Temperatura de reação | |
| Concretização 4 | 100 | 0,5 | 3 | 120 minutos | 8°C |
| Concretização 5 | 100 | 10 | 0,5 | 30 minutos | 300°C |
| Concretização 6 | 100 | 20 | 8 | 60 minutos | 120°C |
| Concretização 7 | 100 | 49 | 5 | 40 minutos | 200°C |
[026] Um método de preparação do segundo novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende as etapas que se seguem:
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9/21 (1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte gerado na etapa (1), agitação e então obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na forma líquida. As condições de reação detalhadas de cada concretização são mostradas na Tabela 2.
[027] Um terceiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é obtido da adição de ácido acético como antisséptico com base no segundo novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. Uma quantidade de adição de ácido acético é de 1-9,6 partes em peso. O lactato de zinco pode ser substituído por citrato de zinco.
Tabela 3
| Ácido fosfórico concentr ado | Quitosan a | Citrat o de zinco | Ácido Acétic o | Tempo de reação | Temper atura de reação | |
| Concretização 8 | 100 | 1 | 3 | 3 | 100 minutos | 8°C |
| Concretização 9 | 100 | 8 | 0,5 | 1 | 120 minutos | 20°C |
| Concretização 10 | 100 | 12 | 8 | 9,6 | 70 minutos | 120°C |
| Concretização 11 | 100 | 35 | 5 | 5 | 30 minutos | 300°C |
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10/21 [028] Um método de preparação do terceiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende:
(1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de 20 zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco, e 1-9,6 partes em peso de ácido acético ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, agitação e então geração de um novo aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. As condições de reação detalhadas de cada concretização são mostradas na Tabela 3.
[029] Um quarto novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é obtido da adição de 15-90 partes em peso de diatomita com base no terceiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. A diatomita porosa com área de superfície grande é mais preferida. A finura (granularidade) da diatomita é de 40-120 itens. A diatomita selecionada pode apresentar qualquer valor de finura na faixa mencionada acima.
Tabela 4
| Ácido fosfórico concentr ado | Quitosa na | Citrat o de zinco | Ácido Acétic o | Diatomit a | Tempo de reação | Tempe ratura de reação | |
| Concretização 12 | 100 | 1 | 3 | 2 | 15 | 120 minutos | 8°C |
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11/21
| Concretização 13 | 100 | 8 | 0,5 | 1 | 20 | 95 minutos | 60°C |
| Concretização 14 | 100 | 12 | 8 | 9,6 | 57 | 100 minutos | 80°C |
| Concretização 15 | 100 | 35 | 5 | 5 | 90 | 115 minutos | 10°C |
| Concretização 16 | 100 | 20 | 2 | 4 | 80 | 30 minutos | 300°C |
| Concretização 17 | 100 | 45 | 7 | 9 | 65 | 55 minutos | 220°C |
[030] Um método de preparação do quarto novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende as etapas que se seguem:
(1) pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado, 0,5-50 partes em peso de quitosana, reação por 30-120 minutos em 8-300°C, então obtenção de um 5 composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte;
(2) adição de 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco, e 1-9,6 partes em peso de ácido acético ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, agitação e então obtenção de um aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar;
(3) adição de 15-90 partes em peso de diatomita ao aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, agitação para absorção de todo o aditivo líquido para açúcar fabricado da cana-de-açúcar pela diatomita, então secagem para obtenção do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. As condições de reação detalhadas de cada concretização são mostradas na Tabela 4.
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12/21 [031] Um quinto novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é obtido da adição de 15-90 partes em peso de diatomita com base no primeiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. A diatomita porosa com área de superfície grande é mais preferida. A finura (granularidade) da diatomita é de 40-120 itens. Detalhes das matérias-primas e condições de reação de cada concretização podem ser obtidos na Tabela 5.
Tabela 5
| Ácido fosfórico concentrado | Quitosana | Diatomita | Tempo de reação | Temperatura de reação | |
| Concretização 18 | 100 | 0,8 | 15 | 118 minutos | 9°C |
| Concretização 19 | 100 | 44 | 45 | 38 minutos | 290°C |
| Concretização 20 | 100 | 33 | 90 | 66 minutos | 250°C |
[032] Um sexto novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é obtido da adição de 15-90 partes em peso de diatomita com base no segundo novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar. A diatomita porosa com área de superfície grande é mais preferida. A finura (granularidade) da diatomita é de 40-120 itens. Os detalhes das matérias-primas e condições de reação de cada concretização são mostrados na Tabela 6.
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13/21
Tabela 6
| Ácido fosfórico concentra do | Quitos ana | Lactato de zinco | Diatomi ta | Tempo de reação | Tempera tura de reação | |
| Concretização 21 | 100 | 17 | 2,5 | 22 | 112 minutos | 12°C |
| Concretização 22 | 100 | 25 | 1,5 | 59 | 40 minutos | 285°C |
| Concretização 23 | 100 | 32 | 7,5 | 68 | 75 minutos | 265°C |
[033] Além disso, os novos aditivos para açúcar fabricado da cana-de-açúcar de acordo com a presente invenção podem ser obtidos por adição de pelo menos um dentre lactato de zinco (citrato de zinco ou sulfato de zinco), ácido acético e diatomita com base no primeiro novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar, os quais não são listados um a um. Tais novos aditivos para açúcar fabricado da cana-deaçúcar podem todos descolorir ou clarificar o suco da cana-de-açúcar.
[034] Um primeiro método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar compreende:
(1) durante um processo de extração da cana-de-açúcar, extração da cana-deaçúcar várias vezes para obter suco da cana-de-açúcar extraído várias vezes, e adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar obtido das concretizações 1-23 ao suco extraído da cana-de-açúcar, por pelo menos uma das várias vezes e agitação ou adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar obtido das concretizações 1-23 à mistura do suco extraído da cana-de- açúcar por várias vezes e agitação, onde uma quantidade de adição do novo aditivo para
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14/21 açúcar fabricado da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e um valor de pH do suco extraído ou da mistura é controlado para ser de 6,8-8,5;
(2) durante um procedimento de refino, o suco da presente invenção é aquecido preliminarmente a 50-85°C, então o novo aditivo é adicionado ao açúcar fabricado da cana-de-açúcar obtido das concretizações 1 -23 com uma quantidade de 0,025-1kg/m3, o valor do pH é controlado para 7-7,5 quando operando a um procedimento de neutralização, então aquecer preliminarmente o suco para 95105°C, adicionar o floculante 0,5-5 ppm, agitar lentamente, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar que possui carga positiva e então o suco resultante entra no coletor de sedimentos sendo purificado para obter suco clarificado.
[035] Neste meio tempo, é adicionado o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar obtido nas concretizações 1-23 nos procedimentos acima ao mesmo tempo em que se pode aperfeiçoar o índice do produto de açúcar comercial a um nível mais alto. A quantidade de uso específica do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar e as condições de reação são mostradas na Tabela 7.
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Tabela 7
| Adição de quantid ade do novo aditivo no procedi mento de extraçã o (kg/m3) | Valor do pH no procedi mento de extraçã o | Adição de quantid ade do Novo Aditivo No Procedi mento de refino (kg/m3) | Valor do pH no procedi mento de refino | 1a temp. aquecim ento prelimin ar do suco no procedi mento de refino (°C) | 2a temp. aquecim ento prelimin ar do suco no procedi mento de refino (°C) | Quant. de adição do Flocula nte no procedi mento de refino (ppm) | |
| Concreti zação 24 | 0,2 | 7 | 1 | 7 | 55 | 105 | 0,5 |
| Concreti zação 25 | 0,8 | 6,8 | 0,8 | 7,2 | 85 | 100 | 2,7 |
| Concreti zação 26 | 1,2 | 7,5 | 0,1 | 7,5 | 60 | 95 | 2,8 |
| Concreti zação 27 | 1,5 | 8,5 | 0,025 | 7 | 70 | 98 | 5 |
[036] De modo a diminuir adicionalmente o valor de cor do suco clarificado e aperfeiçoar a pureza do suco clarificado, o método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende, adicionalmente, após o procedimento de purificação, com base nas concretizações 24-27, a adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,02-0,1
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16/21 kg/m3 ao suco clarificado obtido no procedimento de purificação para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,9-7,3, então obtendo o suco clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado. A quantidade de adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar pode ser de 0,05 kg/m3, 0,02 kg/m3, 0,1 kg/m3 ou 0,08 kg/m3.
[037] Além do emprego do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar no procedimento de extração de cana-de-açúcar, o procedimento de refino e o procedimento de purificação, o método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar compreende adicionalmente no procedimento de produção de xarope clarificado, a adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,05-0,6 kg/m3 ao xarope clarificado para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,2-7,0, então obtendo xarope clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado. A quantidade de adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar pode ser de 0,05 kg/m3, 0,09 kg/m3, 0,12 kg/m3 ou 0,2 kg/m3.
[038] Através do uso do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar nos quatro procedimentos operacionais ao mesmo tempo, em um modo separado ou combinado, a pureza do suco da cana-de-açúcar pode ser claramente aperfeiçoada, de modo que, mais e melhor açúcar ultrafino pode ser produzido.
[039] Um segundo método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar é aplicado a um processo de extração da cana-de-açúcar, e compreende extração da cana-de-açúcar várias vezes para obter suco da cana-de-açúcar extraído várias vezes, e adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar ao suco extraído da cana-de-açúcar por pelo menos uma das várias vezes e agitação ou adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar à mistura do suco extraído da cana-de-açúcar por várias vezes e agitação, onde uma quantidade de adição do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e um valor de pH do suco extraído ou da mistura é controlado para ser de 6,8-8,5. A quantidade de uso específica do
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17/21 novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar e as condições de reação são mostradas na Tabela 8.
Tabela 8
| Quantidade de adição do novo aditivo no procedimento de extração (kg/m3) | Valor do pH no procedimento de extração | |
| Concretização 28 | 0,2 | 7,1 |
| Concretização 29 | 0,7 | 6,9 |
| Concretização 30 | 1,1 | 7,7 |
| Concretização 31 | 1,5 | 8,5 |
[040] Um terceiro método para aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar na produção de açúcar é aplicado a um procedimento de refino e compreende aquecimento preliminar do suco da presente invenção a 5085°C, então o novo aditivo é adicionado ao açúcar fabricado da cana-de-açúcar com uma quantidade de 0,025-1 kg/m3, o valor do pH é controlado para 7-7,5 quando operando em um procedimento de neutralização, então aquecimento preliminar do suco para 95-105°C, adição de floculante 0,5-5 ppm, agitação lenta, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar que possui carga positiva e, então, o suco resultante entra em um coletor de sedimentos e é purificado para obter suco clarificado. A quantidade de uso específica do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar e as condições de reação são mostradas na Tabela 9.
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Tabela 9
| Quantidade de adição do novo aditivo no procediment o de refino (kg/m3) | Valor do pH no procedi m ento de refino | 1a temp. aquecimento preliminar do suco no procediment o de refino (°C) | 2a temp. aquecimento preliminar do suco no procediment o de refino (°C) | Quantidade de adição do floculante no procediment o de refino (ppm) | |
| Concretizaçã o 32 | 0,9 | 7,1 | 80 | 104 | 0,6 |
| Concretizaçã o 33 | 0,7 | 7,2 | 76 | 97 | 2,9 |
| Concretizaçã o 34 | 0,4 | 7,6 | 65 | 102 | 2,75 |
| Concretizaçã o 35 | 0,01 | 7 | 51 | 99 | 3 |
[041] Teste para os resultados de aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado de cana-de-açúcar de acordo com a presente invenção na produção de açúcar:
[042] Aparelho ou método empregado no teste é mostrado na Tabela 10.
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Tabela 10
| Item de Teste | Aparelho ou método empregado no teste |
| Detecção da escala Brix | Fuso Brix gravimétrico, refratômetro abbe |
| Detecção de pureza aparente | Fuso brix gravimétrico, automático, polarímetro |
| Detecção do valor de cor | Refratômetro abbe, espectrofotômetro, acidímetro |
| Detecção de açúcar reduzido | Titulação |
| Detecção do teor de sacarose | Polarímetro |
| Detecção de condutividade de cinza | Medidor de condutividade |
| Detecção de turvação | Espectrofotômetro |
| Detecção do valor do pH | Acidímetro |
[043] O efeito de aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar de acordo com a presente invenção pode ser visto na Tabela 11, que mostra os dados de detecção de várias concretizações de acordo com a presente invenção, onde:
1. O novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar de acordo com a presente invenção pode substituir a aplicação de enxofre na indústria de produção de açúcar, o que permite um processo de produção de açúcar mais ameno ambientalmente, consumindo menos energia e sendo mais eficaz, e o que é mais importante, tornando o produto mais seguro e saudável.
2. O aumento da pureza aparente significa que a eficiência de clarificação da fonte de açúcar é superior o que afeta diretamente o efeito do trabalho dos procedimentos contínuos e a qualidade e rendimento do açúcar comercial. Existem
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20/21 três pontos de vista atualmente, sobre a relação entre a pureza aparente e o rendimento do açúcar comercial:
1) Cada vez que a pureza aparente aumentar 1AP, correspondente aumentará 0,1 ponto percentual.
2) Cada vez que a pureza aparente aumentar 1AP, correspondente aumentará 0,13 ponto percentual.
3) Cada vez que a pureza aparente aumentar 1AP, a taxa de dessacarificação a taxa de dessacarificação a taxa de dessacarificação correspondente aumentará 0,7 ponto percentual.
[044] Estes três pontos de vista possuem em comum o aspecto de que uma vez que a pureza aparente aumenta, a taxa de dessacarificação correspondente aumenta ao mesmo tempo, isto é, mais açúcar ultrafino será produzido sem aumento das matérias-primas. Não obstante qual ponto de vista é o mais exato, uma vez que a pureza aparente aumenta 1AP, uma usina de açúcar extraindo 10.000 tons de canade-açúcar por dia produzirá adicionalmente mais de 10 tons de açúcar ultrafino, com base na mesma quantidade de consumo de cana de açúcar. Se a pureza aparente puder aumentar 2AP, 20 toneladas de açúcar ultrafino adicionais poderão ser produzidas por dia. A usina de açúcar pode obter mais benefício econômico de quatorze milhões de Yuan (moeda chinesa) na condição de que a estação de extração dure por 100 dias e o preço do açúcar nunca seja inferior a 7 mil Yuan.
[045] Com referência à Tabela 11, pode ser visto que a pureza aparente do açúcar ultrafino produzido de acordo com as concretizações da presente invenção seja ponderadamente 2,84AP superior ao produzido sem o emprego do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-de-açúcar de acordo com a presente invenção. Consequentemente, a aplicação do novo aditivo para açúcar fabricado da cana-deaçúcar de acordo com a presente invenção pode trazer benefícios econômicos consideráveis para a usina de cana-de-açúcar.
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Tabela 11 : Efeito de aplicação do novo aditivo para produção de açúcar
| Sem adição de novo aditivo para produção de açúcar de acordo com a presente invenção | Adição de novo aditivo para produção de açúcar de acordo com a presente invenção | Dados de detecção de produção normal no mesmo workshop (valor médio) | Diferença do valor médio entre o suco clarif. após o processame nto e produzido normalment e | |||||||||||||||
| Suco clarificado | Diferença de pureza entre a mistura e o suco clarif. | |||||||||||||||||
| Valor do pH | Escala Brix | Pureza aparent e | Açúc ar reduz ido | Valor do pH antes do processa mento | Valor do pH antes do processame nto | Escal a Brix | Pureza aparent e | Açúc ar redu zido | Primei ro valor de cor | Teor de sal de cálcio | Diferença de pureza após processa mento | Pureza aparen te | Val or do pH | Primei ro valor de cor | Pureza aparen te | |||
| 5,36 | 16,14 | 87,79 | 0,52 | Concretiza ção 33 | 7,76 | 7,07 | 16,64 | 90,36 | 0,48 | 119 | 0,035 | 2,57 | 86,28 | 7,1 | 125 | 86,89 | 0,41 | 2,84 |
| Concretiza ção 27 | 7,76 | 7,04 | 16,34 | 88,47 | 0,49 | 104 | 0,034 | 0,68 | ||||||||||
| Concretiza ção 25 | 7,78 | 7,05 | 16,14 | 88,98 | 0,48 | 114 | 0,034 | 1,19 | ||||||||||
| Concretiza ção 30 | 7,78 | 7,07 | 16,19 | 89,93 | 0,50 | 110 | 0,034 | 2,14 | ||||||||||
| Concretiza ção 26 | 7,80 | 7,18 | 16,35 | 89,62 | 0,49 | 116 | 0,033 | 1,83 | ||||||||||
| Concretiza ção 24 | 7,80 | 7,18 | 16,14 | 89,84 | 0,53 | 111 | 0,039 | 2,05 |
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Claims (4)
- (1) durante um processo de extração da cana-de açúcar, extrair a cana-deaçúcar várias vezes para obter suco da cana-de-açúcar extraído várias vezes, e adicionar o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ao suco extraído de pelo menos uma das várias vezes e agitar; ou adicionar o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, à mistura do suco extraído várias vezes e agitar, onde a quantidade de adição do aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e o valor de pH do suco extraído ou da mistura é controlado para ser 6,8-8,5;1. Aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, caracterizado por consistir de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado 100 e 0,5-50 partes em peso de quitosana.
- (2) durante um procedimento de refino, aquecer o suco extraído a 50-85°C e adicionar o aditivo ao açúcar feito da cana-de açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, com uma quantidade de 0,025-1 kg/m3, o valor do pH sendo controlado para 7-7,5 quando operando a um procedimento de neutralização; aquecer o dito suco extraído para 95-105°C, adicionar 0,5-5 ppm de floculante e agitar lentamente, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o aditivo para açúcar feito da canade-açúcar que possui carga positiva e então o suco resultante entra em um coletor de sedimentos e é purificado para obter suco clarificado.Petição 870190037820, de 22/04/2019, pág. 48/742/48. Método para preparação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender, ainda, misturar 1-9,6 partes em peso de ácido acético ao composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte, sendo a dita mistura agitada.9. Método para preparação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por compreender, ainda, misturar 15-90 partes em peso de diatomita com finura de 40-120 itens, ao aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, agitar a mistura para absorção de todo o aditivo para açúcar feito da cana-de açúcar pela diatomita, e secagem da dita mistura.10. Método para aplicação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar na produção de açúcar, caracterizado por compreender:2. Aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco.
- 3/411. Método para aplicação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar na produção de açúcar, de acordo com reivindicação 10, caracterizado por compreender, ainda, após o procedimento de refino, a adição do aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, com uma quantidade de 0,02-0,1 kg/m3, ao suco clarificado obtido no procedimento de refino para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,97,3, para obtenção de suco clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado.12. Método para aplicação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar na produção de açúcar, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por compreender ainda em um procedimento de produção de xarope clarificado, a adição do aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, com uma quantidade de 0,05-0,6 kg/m3 ao xarope clarificado para realizar um processo adicional, e ajuste do valor do pH com cálcio sacarificado para controlar o valor do pH entre 6,2- 7,0, para obtenção de xarope clarificado de qualidade superior após ter sido filtrado.13. Método para aplicação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar na produção de açúcar, caracterizado por compreender, durante um processo de extração da cana-de-açúcar, extrair a cana-de-açúcar várias vezes para obter suco da cana-de-açúcar extraído várias vezes e adicionar o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ao suco extraído da cana-de-açúcar por pelo menos uma das várias vezes e agitar; ou adicionar o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, à mistura do suco extraído da canade-açúcar por várias vezes e agitar, onde a quantidade de adição do aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar é de 0,2-1,5 kg/m3, e o valor de pH do suco extraído ou da mistura é controlado para ser de 6,8-8,5.14. Método para aplicação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar na produção de açúcar, caracterizado por compreender durante um procedimentoPetição 870190037820, de 22/04/2019, pág. 49/743. Aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender ainda 15-90 partes em peso de diatomita.4. Aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender ainda 1-9,6 partes em peso de ácido acético.5. Aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda 15-90 partes em peso de diatomita.6. Método para preparação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por consistir das etapas de:- pesagem de 100 partes em peso de ácido fosfórico concentrado,- pesagem de 0,5-50 partes em peso de quitosana;- reação do ácido fosfórico concentrado e quitosana por 30-120 minutos a 8-300°C.7. Método para preparação de um aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela reação de ácido fosfórico concentrado e quitosana formar um composto de macromolécula de fibra superior e polifosfato com carga positiva forte; ao qual são misturadas 0,5-8 partes em peso de lactato de zinco, citrato de zinco ou sulfato de zinco, sendo a dita mistura agitada.Petição 870190037820, de 22/04/2019, pág. 47/74
- 4/4 de refino, aquecer o suco extraído a 50-85°C e adicionar o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, com uma quantidade de 0,025-1 kg/m3, o valor do pH sendo controlado a 7-7,5 quando operando em um procedimento de neutralização; aquecer o dito suco para 95-105°C, adicionar 0,5-5 ppm de floculante, agitar lentamente, de modo que a substância suspensa extremamente fina contate adequadamente o aditivo para açúcar feito da cana-de-açúcar que possui carga positiva e então o suco resultante entra em um coletor de sedimentos e é purificado para obter suco clarificado.
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