Carbonatação- Corantes - Formação

Na Carbonatação, quando o licor é misturado com  a cal, o pH aumenta para valores superiores a 11. A esta alcalinidade, os açúcares invertidos podem ser decompostos formando-se corantes designados por HADP (Produtos da Degradação Alcalina das Hexoses). A formação deste tipo de corantes foi observada por análise GPC com detetor ELS (Bento, 1999). 
Afim de evitar a formação deste tipo de corantes, o  tempo de contato, entre o licor e a cal,  deve ser mimizado. Recomenda-se que o tempo de contato do licor e a cal, antes de entrar no Saturador, seja inferior a 3 minutos. Para atingir este objetivo, a mistura de licore cal é feita em pequenos tanques com forteagitação ou aplicando misturadores estáticoa na tubagem de licor.  

Por análise cromatografica (GPC) com um detetor ELS, comparando um licor de afinação e um licor carbontado, observa-se qua há um aumento de 51% dos compostos do Grupo C. Os compostos deste grupo têm um peso molecular entre 2,5 kD e 10 kD (Tabela; Bento e Sá, 1998). Foi também observado que esta formação de compostos acontece no segundo saturador (Bento, 1999). Este facto pode ser explicado pelo tempo da reação de destruição dos açúcares invertidos e do tempo para o re-arranjo molecular dos produtos da reação.

 Quantificação dos Compostoa de Alto Peso Molecular HMW usando PEG como padrão interno (ppm/brix)

Como foi provado, estes compostos são de remoção difícil das resinas de permuta iónica, e tendem a ficar irreversivelmente ligados à resina. Também, estes compostos têm grande afinidade para os cristais de açúcar branco, durante a cristalização (bento e Sá, 1997).

Devido a estes factos, é muito importante evitar a formação destes compostos durante a Carbonatação. 

Foi estudado um processo para minimizar a formação destes compostos durante a Carbonatação. Neste processo, uma parte do hidróxido de cálcio adicionado ao licor, está na forma de carbonato de cálcio. Há assim uma redução da alcalinidade da mistura de licor e cal. De facto, na Carbonatação parte do carbonato de cálcio formado, funciona como auxiliar de filtração. Então, esta parte pode ser adicionada já como carbonato de cácio e não como hidróxido de cálcio.

  Este carbonato de cálcio foi preparado fazendo uma prévia carbonatação à cal, sem licor (Bento, 1999). Foi observado que substituindo 40% de hidróxido de cálcio pelo equivalente em carbonato de cálcio, recentemente formado, foi obtida uma descoloração de 52% na Carbonatação e observou-se uma redução do pico C, correspondente à formação de HADP.

Note-se que a adição de carbonato de cálcio industrial não tem o mesmo resultado pois o precipitado recém formado tem uma superfície mais porosa que ajuda à remoção de cor e à filtração.

Diagrama ELS do licor antes e depois da Carbonatação Carbonatation

Bibliografia

Bento L.S.M., 1999, Study of colour formation during Carbonatation in Cane Sugar              Refining using GPC and ELS detector, Proc. A.V.H. Conf. 
Bento L.S.M., S.Sa, 1997, Application of Evaporative Light Scatering detector to                   study beet ans cane sugar colourants separated by Gel Permeation                             Chromatography, EuroTechlink 97 Technical Session, Leeds, England
Bento L.S.M., S.Sa, 1998, Study of HMW compounds in sugar liquors from                          carbonatation and ion exchange resins using GPC chromatography with an                evaporative light scattering detector, Proc. S.P.R.I. Conf., 233-247 

E0050