Otimização da produção do xarope de açucar invertido atraves do uso de resinas de troca-ionica

Resumo: A sacarose proveniente da cana-de-açúcar é uma matéria-prima abundante em nosso país com uma produção anual de cerca de 12 milhões de toneladas. A utilização desse açúcar para a produção de açúcar líquido pode ser uma alternativa economicamente viável, uma vez que a utilização do açúcar na forma líquida facilita o manuseio e o transporte e tem uma ampla utilização na indústria alimentícia. O termo "açúcar líquido" se aplica igualmente para uma simples solução de sacarose em água como para misturas mais complexas, as quais podem conter vários açúcares (sacarose, glicose e frutose) além de outros constituintes, por exemplo, sais orgânicos ou inorgânicos. Porém, o principal interesse desse trabalho foi otimizar a produção do xarope de açúcar invertido (55% de inversão) através da utilização de resinas de troca-iônica. A grande vantagem da utilização do xarope invertido se deve ao fato de combinar a elevada solubilidade da frutose à difícil cristalização da glucose, conferindo um maior poder adoçante e diminuindo os riscos de cristalização. O processo de obtenção do xarope invertido (55%) se iniciou com a descoloração do xarope de sacarose através da eluição em duas colunas contendo resinas aniônicas e subsequente eluição através da coluna de resina catiônica, responsável pela hidrólise da sacarose no grau de inversão desejado. Para a otimização do processo foi utilizada a metodologia de análise de superfície de resposta, através de dois planejamentos fatoriais completos 23, um para a etapa de descoloração do xarope e outro para a inversão propriamente dita. As variáveis foram a concentração do xarope de sacarose, a taxa de aplicação e a temperatura, para os dois planejamentos. A condição otimizada partiu de um xarope de sacarose 60°B eluído a 4VL/h através das colunas aniônicas, a IRA-958 (acrílica) e a IRA-900 (estirênica) operando a 58°C, para então ser invertido na coluna contendo resina IR 120 a 2VL/h e 38°C. O produto final obtido foi de alta qualidade, ou seja, com baixos teores de hidroxi metil furfural (HMF), cor e cinzas, inodoro, sem objeções ao paladar e estável microbiologicamente.Abstract: Sucrose obtained from sugar cane is an abundant raw material with an annual production of approximately 12 million tons. Economically, liquid sugar derived from sucrose can be a viable option for widespread use in the food industry. This would make handling and transportation processes easier. The term "liquid sugar" is applied equally to a simple solution of sucrose in water or to more complex mixtures, wich may contain several sugars (sucrose, glucose, frutose) as well as organic or inorganic salts. Therefore our goal was to optimize the inverted syrup production (55% inversion) using ion exchange resins. A great advantage of inverted syrup is the high frutose solubility coupled to poor crystallization of glucose permitting increase in sweetness with less risks of crystallization. The production of inverted syrup began with sucrose decolorization process employing two anionic resins columns and subsequent elution through a cationic resin column, which promoted sucrose hydrolysis until inversion level desired. The response surface by two complete factorial methology was used to optimize the experiment, one used in the decolorization process and the other in the inversion process. The variables considered were sucrose concentration, application rate and temperature. The optimized conditions started with 60°B sucrose syrup eluted at 4BV/h through the IRA-958 (acrylic) and IRA-900 (styrenic) anionic resins columns at 58°C following sucrose inversion through IR 120 cationic resin column at 2BV/h and 38°C. The resulting product exhibited high quality, low levels of hydroxymethylfurfural (HMF), color and ashes, scentless, microbiology stability, as well as no taste unpleasantness