El objetivo global de la estación de cocimientos es cristalizar tanta azúcar como sea posible, mientras que se logre producir cristales del tamaño requerido y con una buena distribución de tamaño. Es también deseable lograr esto con la mínima capacidad posible de tachos y sin excesivo consumo de vapor o escape. Con frecuencia no se aprecia cuán grande es el efecto que tiene el trabajo de cocimientos efectuado en los tachos de A y B para lograr estos objetivos, tal como se ilustra en la Figura 15.11 (Sección 15.2.6).
Medición de la eficiencia de los cocimientos
EI grado de cristalización alcanzado se mide mediante el agotamiento, o alternativamente mediante el contenido de cristal, expresados ambos como porcentaje. El agotamiento representa el porcentaje de sacarosa en la masa cocida que está presente en forma cristalina. Este se puede calcular utilizando la formula SJM (15.26), suponiendo que el azúcar cristalino tiene una pureza de 100:
(formula)
donde:
PMa pureza de la masa cocida; PMo] pureza de la miel.
Como una alternativa el contenido de cristal de la masa cocida descargada puede ser utilizado como medida de desempeño, pues el factor limitante del proceso de evapo -cristalización es en realidad el contenido de cristal en la masa. La ecuación para contenido de cristal, es decir g cristal/100 g masa cocida, la ecuación para agotamiento, tal como se observa en la ecuación (15.19). Al comparar las dos ecuaciones se puede observar que la relación entre agotamiento y contenido de cristal esta* dada por:
(formula)
El contenido de cristal se expresa frecuentemente con relación a la materia seca de la masa cocida, excluyendo por consiguiente el agua, como se muestra en la ecuación (15.20). Esta es una ecuación más simple que la ecuación (15.19), excluyendo a la materia seca 0 Brix de la masa cocida. En consecuencia es teóricamente una medida menos confiable del desempeño de los tachos; no obstante, el logro de un contenido de cristal elevado implica obtener un Brix elevado en la masa cocida.
Valor objetivo en la práctica para el contenido de cristal en masas cocidas. Un valor objetivo para el agotamiento de masas cocidas A que se utiliza con frecuencia en Sudáfrica es:
Esto indica que un mayor agotamiento se puede lograr a medida que se incrementa la pureza de la masa cocida. El límite del contenido de cristal depende de la pureza de la masa cocida.
En Australia, Broadfool y Pennisi (2001) propusieron una ecuación para los máximos valores posibles de contenido de cristal por cada 100 g de sólidos, en el rango de pureza de 65 a 100:
(formula)
Esta ecuación restringe el contenido de cristal a un valor de 71 % cuando la pureza es 100. Los autores opinan que en la práctica deberá ser posible alcanzar valores hasta de 90% del valor límite. La ecuación se presenta gráficamente en la Figura 15.29, junto con los máximos valores límites calculados en la Sección 15.1.7.
Algunos valores logrados en la práctica también son presentados son base en datos reportados en las memorias de SASTA entre 1999 y 2003, y de experiencias en Louisiana (Birkett, comunicación personal). La ecuación (15.52) parece ser aplicable cuando la pureza es elevada, pero es evidente que subestima los valores a bajas purezas. La ecuación (15.28), que está basada en contenidos de cristal logrados en ingenios azucareros sudafricanos, también se presenta en esta figura.
La misma información es presentada en términos de caídas de pureza en la Figura 15.30. La caída de pureza depende de la
pureza de la masa cocida de manera algo impredecible. El contenido de cristal y el agotamiento son por consiguiente los criterios de desempeño más confiables.
Para los cálculos de fábrica normalmente se hace uso de purezas aparentes. En particular, para los cocimientos de baja pureza, el contenido de cristal y el agotamiento calculados se ven afectados por el uso de purezas aparentes y Brix refracto métrico en lugar de la pureza real y la materia seca. Estos resultados se pueden considerar como contenidos aparentes de cristal. En la Tabla 15.11 se sugieren valores típicos de los límites alcanzables en la práctica con un buen cocimiento para masas cocidas de pureza aparente promedio.
En los cocimientos de masa C existen otros objelivos adicionales al contenido de cristal que también son importarlas, los cuales se describirán en la Sección 18.3.2. Es importante evitar que el contenido de cristal de la masa cocida C caiga por debajo de 25 g/100 g de masa cocida, o de lo contrario el agotamiento se verá afectado.
Tamaño de cristal. Los métodos para medición del tamaño de cristal se discutieron en la Sección 15.1.6. El CV se definió en la ecuación (15.14) como la relación entre la desviación estándar de la distribución y la media, expresada en términos de porcentaje. Para los cocimientos de alta
pureza se considera que un CV alrededor de 30 % es bueno, aunque un CV más bajo es fácil de lograr con mayores aperturas medias de cristal. Como alternativa es posible utilizar un límite de la cantidad de linos como parámetro de control de tamaño. El CV es muy inferior en los cocimientos de baja pureza, debido a efectos de dispersión de la tasa de crecimiento de los cristales que son más frecuentes a bajas purezas (Rein y Msimanga 1999).
Medir rutinariamente el tamaño de cristal de las masas cocidas descargadas es una buena práctica. En particular para las masas cocidas C el tamaño de cristal afecta a la perdida de sacarosa en miel que ocurre en las centrífugas. Una fotografía o imagen de video de cada masa C descargada es una medida útil para el control de desempeño, ya que el incremento de pureza en las centrifugas depende significativamente del tamaño de cristal.