Moagem e refino de açúcar de cana e beterraba

O conteúdo de sólidos da massa cozida e a concentração do licor-mãe são parâmetros comumente monitorados no cozedor a vácuo, já que são usados para controlar o processo de cristalização e, portanto, afetam a qualidade do produto final, os cristais de açúcar. O conteúdo de sólidos da massa cozida é a mistura dos cristais e do licor-mãe resultante do processo de cristalização, e a concentração do licor-mãe é a fase líquida na massa cozida durante a cristalização. O teor de sólidos da massa cozida, ou teor de açúcar total, é tipicamente determinado por um medidor de micro-ondas ou sonda de densidade nuclear, enquanto a concentração do licor-mãe (açúcar dissolvido) é medida usando um refratômetro. A escala de medição geralmente é Brix.

Monitoramento on-line da cristalização por resfriamento em lote

A cristalização por resfriamento em lote é um processo de produção amplamente praticado em várias indústrias. Na indústria açucareira, é utilizada principalmente como a primeira etapa para produzir a massa cozida (magma de base) para semear cristalizadores de evaporação de batelada ou contínuos e para aumentar o esgotamento final do açúcar proveniente da matéria-prima básica (beterraba ou cana). Na indústria farmacêutica, é usada para produzir o
produto final diretamente. A cristalização por resfriamento é realizada em diferentes tipos de equipamentos. Os mais comuns possuem serpentinas de resfriamento  ou são recipientes encamisados com agitadores embutidos.

O crescimento de cristais é o assunto favorito das pesquisas sobre cristalização. Devido à complexidade do processo, existem várias abordagens mais ou menos diferentes para o seu estudo. A maioria dos estudos teóricos baseia-se em equações de massa, energia e de equilíbrio populacional, correlações cinéticas e formulações de modelos, às vezes fundamentados em suposições e simplificações questionáveis. Métodos combinados (teóricos mais experimentos de laboratório em pequena escala) podem fornecer informações úteis sobre o efeito de um ou outro parâmetro no crescimento do cristal, mas eles geralmente são restritos ao estudo de um único cristal (ou apenas alguns) em ambientes bem controlados.
Os problemas envolvendo o crescimento de cristais na cristalização em escala industrial, quando há bilhões de cristais na massa cozida, raramente são estudados e, quando são, a validação dos resultados é rara ou completamente inexistente. Entretanto, a produção de um açúcar de boa qualidade deve ser baseada em um conhecimento profundo dos processos que caracterizam a produção em massa. A principal dificuldade para o estudo do crescimento de cristais em grandes populações era a ausência por muito tempo ignorada dos instrumentos apropriados necessários para monitorar on-line os parâmetros que regem o crescimento dos cristais.
Com a introdução dos Instrumentos SeedMaster, a aquisição de dados on-line dos parâmetros mais importantes da cristalização, incluindo a supersaturação, o teor do cristal e a pureza do licor-mãe, tornou-se realidade em algumas usinas e refinarias ao redor do mundo.

A supersaturação é geralmente reconhecida como o parâmetro mais importante na cristalização do açúcar. Ela tem um  papel fundamental na determinação da qualidade e rendimento do produto, custo da produção, rentabilidade e viabilidade do fabricante.  Além da supersaturação, os outros parâmetros importantes são o teor do cristal, a pureza do licor-mãe (ou queda de sua pureza) e o conteúdo de sólidos na massa cozida ("Brix"). 

A cristalização do açúcar é um processo de importância fundamental. Atualmente, a produção de uma grande porcentagem do açúcar cristalizado é controlada manualmente, com a utilização de instrumentos que, possivelmente, não fornecem informações acionáveis e, aparentemente, assemelham-se aos métodos usados há várias décadas. Este tipo de abordagem é completamente inadequado para uma produção em massa de um açúcar de qualidade a um custo competitivo. 

Na Parte 1 deste artigo, foram discutidos alguns dos detalhes mais importantes da cristalização do açúcar, como a qualidade do produto, custo de  produção, crescimento do cristal, circulação no cozedor e a semeadura. O papel e a importância da supersaturação em todos esses detalhes foram devidamente enfatizados. Consulte ISJ (2008), 110 (1315): 403-413. Na Parte 2, a ênfase é colocada em estudos de caso da vida real e em algumas novas ferramentas que podem ser usadas para que o funcionamento interno de um  cristalizador possa ser entendido em tempo real e as informações obtidas a partir daí sejam utilizadas para o controle avançado da cristalização. 

A importância da supersaturação na cristalização do açúcar tem sido cada vez mais reconhecida. Isso tem um profundo impacto na qualidade do produto e também no custo da produção, parâmetros que determinam a viabilidade das fábricas ao redor do mundo.   http://vaisala.prod.acquia-sites.com/sites/default/files/documents/VIM-GLO-LM-Sugar-article_seedmaster%202_%20in_isj_2006_vol.108.pdf