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Processos
Químicos
Industriais II
Review
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Extração de 94 a 97 % da sacarose gerando bagaço com umidade final
de 50%.
Sacarose
> 15%
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Concentrar o caldo decantado, através da retirada de água, elevando
de 15°Brix até 60°Brix.
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Na cristalização há transferência de massa desde a solução para a superfície do cristal. .
O processo global de cristalização pode considerar-se que consiste de duas etapas: Formação de núcleos de cristalização Crescimento de cristais
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A força motriz para o crescimento do cristal é a diferença de concentração entre a solução e a superfície do sólido. A concentração na interface deve estar no equilíbrio (saturada), desta forma a solução deve estar supersaturada para crescimento do cristal.
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Cana de açúcar
Moendas
Purificação
Evaporação em multiplo efeito
Cozimento
Cristalização
Cristais + xarope
Centrifugação Melaço
Açúcar
Xarope
Caldo bruto
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Açúcar cristal
Dissolvedor
Peneira
Clarificador
Filtro de areia
Filtro de carvão
Resinas
Depósito de calda Pre-concentrador
Tacho
Batedeira
Secador primário
Secador resfriador
Empacotado açúcar
Empacotado amorfo
Peneira
Via sólida
(amorfo)
Refinado de açúcar
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Açúcar cristal
Dissolvedor
Peneira
Clarificador
Filtro de areia
Filtro de carvão
Resinas
Depósito de calda Pre-concentrador
Tanque
Tanque vácuo
Cristalizador
Centrífuga
Peneira - Silos
Secador
Rosca
Via líquida
(Granulos)
Refinado de açúcar
Empacotado - Granulos
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Açúcar cristal
Dissolvedor
Peneira
Clarificador
Filtro de areia
Filtro de carvão
Resinas
Depósito de calda Tanque de inversão
Tanque
Tanque depósito
Envasado
Açúcar líquido invertido
Via líquida
(Açúcar líquido invertido)
Refinado de açúcar
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Açúcar cristal
Dissolvedor
Peneira
Clarificador
Filtro de areia
Filtro de carvão
Resinas
Depósito de calda CARVÃO ATIVO
FILTRO
Pasteurizador
Envasado
Açúcar líquido
Via líquida
(Açúcar líquido)
Refinado de açúcar
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Biomassa açucarada (cana , beterraba)
Biomassa amilácea (milho, trigo, mandioca)
Biomassa celulósica (em desenvolvimento)
Extração por pressão ou difusão
Trituração
Hidrólise enzimática
Trituração
Hidrólise ácida ou enzimática
Solução açucarada fermentável
Fermentação
Destilação
Etanol
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Metabolismo Celular
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Fermentação
Mosto ( 15-25oBrix) 5-10% leveduras 4-12 h Etanol 7-10 %
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Fonte: Fábio Caltarosso – Dissertação UFSCAR 2008
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ETAPA DE FERMENTAÇÃO: Batelada
Leite de levedura
Vinho delevurado
Vinho levurado
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A representação geométrica do ELV (equilíbrio líquido vapor ) costuma fazer-se em diagramas pressão composição (P, x, y) e (T, x, y) onde x e y designa a composição das fases líquida e gasosa em equilíbrio. Na Figura 1 apresenta-se um diagrama (T, x, y) esquemático de uma mistura binária.
Equilíbrio líquido vapor
Os pontos T1 e T2 são respectivamente as temperaturas de vaporização das substâncias puras 1 e 2 à pressão P. L,L’,L’’ : ponto de bolha, temperatura de ebulição. V,V’,V’’: ponto de orvalho, temperatura de condensação Aumento de temperatura de a para a’’, origina pontos de duas fases, líquido e valpor, em equilíbrio, mas de diferente composição, (LV), (L’-V’) e (L’’- V’’). Neste fenêmeno se fundamenta a separação de componentes de uma mistura por destilação.
V’’
V’
V
L’’
L’
L
x1, y1 x2, y2
1,0
0,0 1,0
0,0
T1
T2
P=cte
L+V
a
a’
a’’
T
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Quanto maior for essa diferença entre as volatilidades (isto é, quanto mais diferente da unidade forem as volatilidades relativas) maior será a diferença de composição entre a fase líquida e vapor e, como tal, mais fácil será a separação por Destilação
Ao fornecer calor a uma mistura líquida, se promovermos a sua vaporização parcial, obtemos duas fases, uma líquida e outra de vapor, que têm composições diferentes.
A diferença de composição das duas fases resulta da diferença de volatilidades dos vários componentes da mistura líquida inicial.
αAB = (yA/xA)/ (yB/xB)
A separação por destilação será tanto mais fácil quanto mais elevada (superior a 1) for a volatilidade relativa de A em relação a B
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1. Destilação simples --- 10% para 40-50 % (flegma)
2. Destilação fracionada ---50% para 96%
3. Desidratação
3.1 Químicos – substâncias que absorvem a água do álcool (óxido de cálcio, acetato de sódio, carbonato de potássio) 3.2 Físicos – variação de pressão, destilação de misturas hiperazeotrópicas, absorção de vapores por corpos sólidos, destilação em presença de um terceiro componente, uso de absorventes regeneráveis e
separação por membranas (peneiras moleculares)
Obtenção álcool anidro
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Cerveja Cevada Lúpulo Água Levedura
De acordo com o Decreto 2314 de 4 de
Setembro de 1997, cerveja é a bebida obtida
pela fermentação alcoólica do mosto
cervejeiro oriundo do malte de cevada e
água potável, por ação da levedura, com
adição de lúpulo.
Cerveja com álcool
“Cerveja” sem álcool
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Fluxograma de Produção
Tratamento de Água
Beneficiamento da
Matéria - Prima
Elaboração do Mosto
Fermentação do Mosto
Maturação da Cerveja Filtração da Cerveja
Adega de Pressão
Envasamento da
Cerveja
Pasteurização
Distribuição
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1. Maceração
2. Germinação
3. Secagem e Torrefação
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AMILOSE
20 - 25 % do Amido; Solúvel em
Água;
Cadeia longa de glicose (não
ramificada);
Ligações α-1,4
AMILOPECTINA
75 - 80 % do Amido; Viscosa
quando em solução
aquosa;
Cadeia longa de glicose
(ramificada);
Ligações α-1,4 e α-1,6.
AMIDO DO MALTE
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FERMENTAÇÃO DO MOSTO
– Temperatura ótima: 6 a 20ºC;
– pH do Mosto: entre 4 e 6;
– Concentração de Açúcar no Mosto: 6 a 9 %;
– Teor Alcoólico do Produto não deve ser muito alto para não inibir o crescimento das leveduras;
– Anaerobiose: tem maior rendimento em álcool;
– Elementos Minerais disponíveis para suprir as necessidades das leveduras.
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Tipo de fermentações
Ao final da fermentação forma-se uma camada espessa de fermento
sobrenadante na superfície do líquido e outra parte sedimenta no fundo tanque.
A fermentação alta é conduzida à temperaturas mais elevadas, em torno de 18 ºC
e dura cerca de 4 a 5 dias. As cervejas fermentadas com esta levedura são
naturalmente mais perfumadas, em virtude dos ésteres formados.
Baixa fermentação ou Lager, ---------Sacharomyces uvarum
A levedura que no final do processo sedimenta totalmente no fundo do tanque. É
uma fermentação mais demorada, cerca de 8 a 9 dias, e conduzida à
temperaturas mais baixas, cerca de 12 ºC. Estas cervejas tem aroma mais
discreto
Alta fermentação ou Ale---- Sacharomyces cerevisiae
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Tendências-Inovações
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FLUXOGRAMA - RESUMO
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CERVEJAS SEM ÁLCOOL
– A tecnologia de fabricação da cerveja sem álcool difere na fase de fermentação, realizada em baixas temperaturas, com a presença de levedura específica e sob condições controladas do seu metabolismo celular.
– Inibindo-se a produção de álcool e ativando-se a migração osmótica dos componentes aromáticos contidos nas células de levedura, para o mosto, determina-se a qualidade da cerveja. Esse processo é hoje internacionalmente conhecido por “processo de fermentação por contato a frio”.