PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE CRISTALES DE SIEMBRA PARA LA FABRICACIÓN DE AZÚCAR, ASÍ COMO COMPOSICIÓN QUE CONTIENE CRISTALES DE SIEMBRA PARA SU EMPLEO EN LA FABRICACIÓN DE AZÚCAR.

Procedimiento para la producción de un material de siembra para la fabricación de azúcar,

en el que el material de siembra contiene cristales de siembra de sacarosa enteros, y en el que se prepara una mezcla a base de sacarosa y agua, la mezcla obtenida se calienta hasta el punto de ebullición bajo disolución de la sacarosa en agua, eventualmente el contenido en sustancia seca de la disolución se ajusta manteniéndola por debajo del punto de ebullición bajo evaporación del agua, la disolución calentada se enfría hasta 50ºC o menos bajo cristalización de los cristales de siembra y en el que, en virtud del enfriamiento, se constituye en la disolución una sobresaturación que desencadena la cristalización de los cristales de siembra.

Procedimiento para la producción de cristales de siembra para la fabricación de azúcar, así como composición que contiene cristales de siembra para su empleo en la fabricación de azúcar La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de cristales de siembra para la fabricación de azúcar, al uso de los cristales de siembra producidos de acuerdo con la invención en la fabricación de azúcar, así como a una composición que contiene a los cristales de siembra producidos de acuerdo con la invención.

El azúcar doméstico o el azúcar de cristal es, considerado químicamente, sacarosa, un disacárido constituido por dímeros consistentes en glucosa y fructosa. Las fuentes principales de la sacarosa son la caña de azúcar y la remolacha, cultivándose remolacha en latitudes medias tales como en Alemania.

Para la obtención de azúcar, estas materias primas se desmenuzan y a partir de ellas se obtiene la sacarosa en disolución acuosa. A partir de la disolución acuosa se separa entonces por cristalización el azúcar.

Procedimientos para la producción de azúcar se describen en múltiples lugares. Por ejemplo, en el documento WO 2009/049391 A1 se describe un procedimiento para la producción de azúcar de cristal con una elevada pureza, en el que, conforme a este procedimiento, se parte de una disolución de azúcar bruta que ha sido obtenida a partir de caña de azúcar o remolachas. Esta disolución de azúcar bruta se añade a un cristalizador a una temperatura de 78º C a 120º C, preparándose en una primera etapa, mediante calentamiento de la disolución de azúcar bruta, una disolución sobresaturada. La disolución sobresaturada se enfría entonces escalonadamente bajo cristalización. Como resultado de ello se obtienen cristales de azúcar puros de un tamaño de 0, 3 a 1 mm. De acuerdo con una forma de realización, la disolución saturada de azúcar bruto puede añadirse, en la primera etapa, a una suspensión de cristales de siembra. Sobre la producción y composición de esta suspensión de cristales de siembra no se encuentran, sin embargo, datos algunos.

La patente de EE.UU. 5.989.351 describe un procedimiento para la producción de azúcar moreno. A diferencia de la producción de azúcar blanco, en este caso no se separa la melaza que está contenida en el jugo del azúcar de caña o bien en el jugo de la remolacha. En este caso, deben conservarse las sustancias constitutivas de la melaza necesarias para la alimentación. Sin embargo, se requiere un tratamiento para el ajuste del sabor. Para ello, de acuerdo con la patente de EE.UU., se filtra primeramente el jugo de azúcar bruto, el pH se ajusta a un valor de 5, 0 a 6, 0 y para el ajuste de la pureza se agrega azúcar o azúcar líquido. El jarabe de azúcar obtenido se somete entonces a una cristalización usual, concentrándose primeramente bajo calentamiento el jarabe de azúcar y enfriándose a continuación para la cristalización. Según la patente de EE.UU., el enfriamiento se realiza bajo la acción de fuerzas de cizalla con el fin de obtener así un granulado de azúcar. También este procedimiento se refiere a la producción de azúcar, pero no es un procedimiento para la producción de una suspensión de cristales de siembra para la generación de azúcar.

En el caso de la cristalización a gran escala de sacarosa, el tamaño de los cristales puede controlarse mediante la adición de una determinada cantidad de un denominado “material de siembra”. El material de siembra puede presentarse en forma de una suspensión de cristales de siembra en un medio de dispersión adecuado, es decir, un líquido. El medio de dispersión se ha de elegir en este caso de manera que, por una parte, no se separen por disolución los cristales de siembra de la sacarosa y, por otra parte, sea adecuado para los alimentos. Mediante la adición del material de siembra debe controlarse el tamaño medio de los cristales y la uniformidad del azúcar obtenido. Para ello, es necesario que los cristales de siembra presenten en el material de siembra un tamaño y forma lo más uniformes posible.

El material de siembra se produce fuera del proceso de cristalización del azúcar y se agrega en el punto de siembra a la disolución sobresaturada de sacarosa para la fabricación de azúcar. Los cristales pequeños del material de siembra crecen entonces a través de una o varias etapas de cristalización hasta el tamaño medio deseado de los cristales finales.

Es conocido producir material de siembra en forma de un denominado cristalizado de siembra. En este caso, se muele en húmedo una suspensión de azúcar/isopropanol. Por ejemplo, en el caso de la molienda en húmedo en un molino de bolas se muele por cada carga 1 kg de azúcar refinada con un tamaño de cristales de 0, 2 a 0, 7 mm, junto con 2, 2 l de isopropanol. La duración de la molienda se establece en este caso en 4 horas. El cristalizado de siembra, así producido, tiene un contenido definido en cristales de 33%. El tamaño de los cristales asciende a aproximadamente 10 μm con una distribución del tamaño de partículas comparativamente amplia.

En el caso de un cristalizado de siembra producido mediante molienda se trata de un material de molienda, es decir, las partículas de sacarosa pequeñas obtenidas son fragmentos y esquirlas de cristal, pero no son cristales enteros. En virtud de las superficies rotas, los fragmentos de cristales se pueden enganchar uno con otro muy fácilmente. Estos fragmentos de cristales enganchados uno con otro conducirían, sin un tratamiento previo adicional en un cristalizador, a una formación indeseada de un grupo de cristales. Por lo tanto, existe la necesidad de exponer el cristalizado de siembra, antes de la adición a la disolución de sacarosa, a un efecto de cizalla lo suficientemente elevado con el fin de individualizar de nuevo los fragmentos de cristales unidos.

En virtud de investigaciones (Buchholz y Schliephake 1988) se requiere para ello un rendimiento específico del mecanismo agitador de al menos 10 kW/m3 inmediatamente antes de la adición del material de siembra a la disolución de sacarosa, con el fin de poder reducir lo suficientemente la porción del grupo.

Además, para aumentar el efecto dispersante, se aconseja la adición de agentes que aumentan la viscosidad. Al igual que el medio dispersante, tampoco estos agentes dispersantes deben poder disolver, por una parte, los cristales de siembra y, por otra parte, deben ser adecuados para el sector alimentario. Habitualmente, se emplea para ello glicerina. Sin embargo, la glicerina tiene el inconveniente de que es higroscópica y que, no tratada, contiene una elevada proporción de agua que disolvería a los cristales de siembra. Por lo tanto, antes de la adición de glicerina a la suspensión, el agua debe ser saturada en glicerina con sacarosa.

En conjunto, el procedimiento precedentemente descrito se distingue por una gran cantidad de trabajo y muchas posibilidades de errores que requieren un ajuste preciso de las etapas y su vigilancia.

Otro cristalizado de siembra comercializado en el mercado bajo el nombre comercial “Seed Cr y stal Fondant” contiene igualmente fragmentos de cristales molidos. Con un tamaño de 7 μm, los fragmentos de cristales contenidos en dicha suspensión son considerablemente menores que los precedentemente descritos y deben presentar una distribución más estrecha. Evidentemente, la dispersión se mejora en este caso mediante el empleo de emulsionantes especiales. El tamaño medio de los cristales, menor con respecto al cristalizado de siembra precedentemente descrito conduce, según la regla d3, a una cantidad de cristalizado de siembra necesaria menor, dado que para la inoculación de la disolución de sacarosa tiene importancia el número de los cristales de siembra añadidos, pero no su masa. No obstante, esta ventaja se relativiza en el cristalizado de siembra por el menor contenido en cristales de únicamente 19%. Los emulsionantes impiden una sedimentación de los cristales de siembra y facilitan de esta forma una dosificación exacta del material de siembra a la disolución de sacarosa.

Otro procedimiento para la preparación de un cristalizado de siembra se describe por Krapka (1989) . En este caso, la molienda en húmedo se lleva a cabo con alcohol y, a continuación, el alcohol se sustituye por un aceite vegetal. También este procedimiento presenta los inconvenientes en principio de una preparación del cristalizado de siembra mediante molienda en húmedo y no se ha consagrado en la práctica.

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1. Procedimiento para la producción de un material de siembra para la fabricación de azúcar, en el que el material de siembra contiene cristales de siembra de sacarosa enteros, y en el que se prepara una mezcla a base de sacarosa y agua, la mezcla obtenida se calienta hasta el punto de ebullición bajo disolución de la sacarosa en agua, eventualmente el contenido en sustancia seca de la disolución se ajusta manteniéndola por debajo del punto de ebullición bajo evaporación del agua, la disolución calentada se enfría hasta 50º C o menos bajo cristalización de los cristales de siembra y en el que, en virtud del enfriamiento, se constituye en la disolución una sobresaturación que desencadena la cristalización de los cristales de siembra.

1.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material de siembra es una suspensión de cristales de siembra.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que el contenido en sacarosa de la disolución caliente, 15 eventualmente después de ajustar el contenido de sustancia seca, asciende a 70% en peso o más.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que a la mezcla se añade un agente que aumenta la viscosidad en una cantidad de al menos 5% en peso, referido a la mezcla a base de agua y sacarosa.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la refrigeración hasta 50º C o menos tiene lugar en el espacio de 1 hora o menos.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el contenido en sacarosa en la suspensión de cristales de siembra se reduce mediante transformación química de la sacarosa disuelta.

2.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la transformación química es una inversión de la sacarosa disuelta en azúcar invertido.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la inversión tiene lugar de forma enzimática o catalizada con 30 ácidos.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que para la inversión catalizada con ácidos, el valor del pH de la suspensión de cristales de siembra se ajusta al intervalo ácido mediante la adición de ácidos, la suspensión de cristales de siembra se mantiene en el intervalo ácido durante el tiempo de la inversión, y la inversión se detiene mediante neutralización de la disolución bajo la adición de una base.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la inversión se lleva a cabo hasta que el contenido en sacarosa se haya reducido en un 15 a 25% en peso.

11. Suspensión de cristales de siembra que contiene cristales de siembra de sacarosa en una disolución acuosa de sacarosa y un producto de transformación química de sacarosa.

12. Suspensión de cristales de siembra según la reivindicación 11, en la que el producto de inversión químico es azúcar invertido.

4.

13. Suspensión de cristales de siembra según la reivindicación 11 ó 12, en el que los cristales de siembra de sacarosa presentan un tamaño medio de 30 μm o menor.

14. Suspensión de cristales de siembra según una de las reivindicaciones 11 a 13, en donde la suspensión 50 contiene adicionalmente un agente que aumenta la viscosidad.

15. Uso de una suspensión de cristales de siembra, obtenible según una de las reivindicaciones 1 a 10 o según una de las reivindicaciones 11 a 14, en calidad de material de siembra para la inoculación de disoluciones de sacarosa en la fabricación de azúcar.