El proceso convierte el almidón de maíz en glucosa a través de dos etapas de hidrólisis enzimática y evaporación. La glucosa resultante se puede vender como jarabe o procesarse aún más para obtener glucosa monohidrata en polvo mediante cristalización y secado. El proceso elimina el agua de la solución de glucosa para concentrarla y obtener un producto seco.

1. Ejemplo 1.1 Producción de glucosa a
partir de almidón de
maíz_______________
En la Figura 3 se muestra un
diagrama de flujo del proceso para
la producción de glucosa.
Identifique
cada unidad de proceso de acuerdo
con las operaciones de proceso
enumeradas en la Tabla 3.
Aunque la glucosa se puede obtener
de muchas fuentes naturales
diferentes,
como de diversas frutas, se obtiene
principalmente por hidrólisis de
almidón de maíz,
que contiene aproximadamente 61% de
almidón. El almidón es un polímero
que consta de unidades de glucosa.
combinados para formar un polímero
lineal llamado amilosa, que contiene
de 300 a 500

2. unidades de glucosa, o un polímero
ramificado llamado amilopectina,
que contiene aproximadamente 10,000
unidades de glucosa. La glucosa es
un sólido blanco cristalino, que
existe en tres isómeros
formas: cc-D-glucosa anhidra, oc-D-
glucosa monohidrato y anhidra (3-
Dglucosa.
La mayor parte de la glucosa
producida se utiliza en productos
horneados y en repostería.
como edulcorante. Se vende bajo el
nombre trivial de dextrosa, que ha
evolucionado
para significar a-D-glucosa anhidra
y a-D-glucosa monohidrato.
La figura 1.3 muestra el diagrama
de flujo del proceso para convertir
almidón en glucosa.

3. La Tabla 1.4 identifica las
operaciones básicas del proceso en
el proceso, de acuerdo con
los que se dan en la Tabla 1.3.
Sinclair [22] describe el proceso
pero ha sido modificado
después de una discusión con Leiser
[23]. El arnés [24] describe la
molienda húmeda del maíz.
proceso para producir una
suspensión de almidón de maíz que
contiene 30 a 40% de sólidos, que
fluye al primer hidrolizador, R-l.
El primer hidrolizador convierte
del 15 al 25% del
almidón en glucosa utilizando alfa-
amilasa, una enzima que cataliza la
hidrólisis.
Dos operaciones de proceso ocurren
en el hidrolizador - conversión y
mezcla - pero
el propósito principal de la unidad
de proceso es la conversión.

4. Después de la hidrólisis la
viscosidad
de la lechada se reduce. La
centrífuga, PS-1, elimina cualquier
aceite y proteínas residuales,
que no se eliminaron en el proceso
de molienda húmeda del maíz. Esta
es una fase de separación
operación. El aceite y la proteína
se procesarán para hacer alimento
para animales.
El segundo hidrolizador, R-2,
completa la hidrólisis con
glucoamilasa,
otra enzima. La reducción de la
viscosidad de la lechada de almidón
en R-l ayuda en la
mezcla de glucoamilasa y previene
la formación de una gelatinosa no
hidrolizable
material en R-2. La mayor parte del
almidón restante se hidroliza a
glucosa en 48 a

5. 72 h en una operación por lotes.
Aspergillus phoenicis, un moho,
produce la glucoamilasa
enzima en un proceso de
fermentación. La conversión global
de almidón en este
la hidrólisis en dos pasos es casi
del 100%. El efluente de R-l se
enfría precalentando
la corriente de alimentación a R-1,
que es una operación de
transferencia de energía. Después
del segundo
etapa de hidrólisis, la solución se
decolora en un adsorbedor, CS-1,
empacado con
carbón. Debido a que la hidrólisis
es una operación por lotes, el
almacenamiento interno, S-l, del
Se requiere una solución para
mantener el siguiente paso del
proceso operando continuamente.

6. Después de convertir el almidón en
glucosa, el resto del proceso
elimina el agua.
de la glucosa para obtener un
producto seco. La solución se
bombea desde el almacenamiento.
a la primera de las tres etapas de
evaporación (llamadas efectos)
donde se elimina algo de agua.
Para conservar el vapor y, por
tanto, la energía, el primer
evaporador emplea
recompresión del vapor de agua
desprendido de la evaporación.
Apresamiento
el vapor eleva su temperatura por
encima del punto de ebullición de
la solución
en CS-2 para que el calor se pueda
transferir a la solución hirviendo.
Además, porque el

7. la glucosa es sensible al calor, la
evaporación se lleva a cabo en un
vacío producido por
la bomba de vacío C-1. Cada etapa
de evaporación se lleva a cabo en
dos pasos. En el
primer paso, una operación de
separación de componentes, la
energía se transfiere a la solución
en una caldera para evaporar un
poco de agua, concentrando la
glucosa. Por tanto, la caldera es
un
separador de componentes. En el
segundo paso, el vapor y el líquido
se separan en una fase.
separador. Después de la primera
etapa de evaporación, la solución
se decolora nuevamente en
el adsorbedor, CS-3, y las pequeñas
cantidades de ácidos orgánicos se
eliminan en un ion

8. intercambiador. El intercambiador
de iones, R-3, reemplaza los
aniones con iones de hidrógeno y
cationes con iones hidroxilo, y por
lo tanto el efecto neto es
reemplazar los ácidos orgánicos
con agua. Aunque la operación es
una reacción química, el proceso
general es una
separación porque el intercambiador
de iones finalmente se regenera y
reutiliza.

11. Las siguientes dos etapas de
evaporación se llevan a cabo en un
vacío producido por
un eyector de vapor de dos etapas.
Primero se condensa el vapor de
agua del separador de fases.
por contacto directo con agua fría
en los condensadores barométricos,
C-5 y
C-6. Cada condensador contiene una
tubería larga, donde el condensado
se acumula hasta
la presión estática se vuelve lo
suficientemente grande como para
que el agua salga del condensador.
Efectivamente, el condensador
barométrico es una bomba. El agua
restante
vapores y gases no condensables: de
los gases disueltos en la solución
de alimentación, en el agua de
refrigeración, y el aire que se
filtra en el sistema - se comprimen
a la

12. presión de la siguiente etapa por
un eyector de chorro de vapor antes
de ser condensado y comprimido
otra vez. Esta operación es
transferencia de material porque el
propósito principal es
transferir los gases no
condensables y el vapor restante a
la atmósfera.
Una vez completada la evaporación,
la solución de glucosa podría
venderse como un jarabe.
o procesado adicionalmente para
obtener a-D-glucosa monohidrato en
polvo. Para obtener el
polvo, la glucosa se separa de la
solución en cristalizadores
cilíndricos horizontales
enfriando y mezclando lentamente a
1,5 rpm. La solución concentrada es
sembrado con cristales de glucosa
para promover la cristalización.
Aproximadamente, el 60% de

13. la dextrosa en la solución
cristaliza como monohidrato.
Después de dos días, el
la lechada se transfiere mediante
un transportador de tornillo, MT-1,
a una centrífuga de pantalla
perforada
donde la solución está parcialmente
separada de los cristales. Los
cristales húmedos, que contienen
14% de agua, luego se transportan a
un secador rotatorio para eliminar
el resto
agua. En este caso particular, la
separación de los componentes se
produce porque el agua está siendo
eliminado de la solución de azúcar
que se adhiere a los cristales. A
medida que el agua se evapora
se produce una cristalización
adicional de la glucosa disuelta en
la solución. Si agua

14. se eliminaron de un sólido
insoluble por secado, como de arena
húmeda, luego
El funcionamiento es una separación
de fases.
La glucosa en polvo del secador
contiene algunos cristales de gran
tamaño,
que deben eliminarse para obtener
un producto más comercializable de
cristales finos. El
Los cristales de gran tamaño están
separados por la pantalla, SS-1, un
separador de tamaño. Al retirar
una pequeña cantidad de cristales
de gran tamaño (menos del 5%) de
una alimentación, que
consiste predominantemente en
finos, la operación se llama
"scalping". El sobredimensionado
Los cristales se recuperan primero
fundiendo y luego bombeando el
líquido a través de una hoja.

15. filtro para eliminar cualquier
material insoluble que haya pasado
por el proceso.
Después de filtrar, el líquido se
recicla de nuevo a los evaporadores
para su reprocesamiento.