Resumo Uma solução comercial de H2O2 (35%, v/v) foi avaliada como agente clarificante em xarope de açúcar tipo VHP (alta polarização), em arranjo experimental de redes neurais artificiais (RNA). Quinze corridas experimentais foram conduzidas e as amostras foram coletadas em intervalos de tempo de 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 e 90 min. Os ensaios foram conduzidos usando um arranjo experimental composto por três variáveis, sendo: H2O2 (X1: 0; 202,4; 500; 797,6 e 1.000 mg L-1); pH (X2: 3,32; 5; 7,5; 10 e 11,68), e temperatura (X3: 16,4; 30; 50; 70 e 83,6°C). Os valores teóricos e mensurados se encaixam bem na análise por RNA. Observou-se redução da coloração entre 60 e 75 min, com exceção dos tratamentos #11 (pH= 11,68; 50°C e 500 mgH2O2 L-1), #13 (pH=7,5; 83,6°C e 500 mgH2O2 L-1) e #15 (pH= 7,5; 50°C e 1.000 mgH2O2 L-1), que apresentaram redução de cor após 30 min. No tratamento com pH 3,32 ou 11,68, temperatura 83,6°C e dose de H2O2 de 1.000 mg L-1, observou-se uma degradação da sacarose de 55%, em média. No tratamento # 9 (pH 7,5, 50°C e 500 mgH2O2 L-1), obteve-se o melhor resultado para a redução de cor, embora tenha sido percebida 26% de degradação de sacarose.

Abstract A commercial H2O2 solution (35%, v/v) was evaluated as a clarifying agent for raw, type VHP (very high polarization) sugar syrup, using an experimental design applying artificial neural networks (ANN). Fifteen experimental runs were carried out and the samples were taken at the following time intervals: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 and 90 min. The treatments were carried out using an experimental design consisting of three variables: H2O2 (X1: 0; 202.4; 500; 797.6 and 1.000 mg L-1); pH (X2: 3.32, 5, 7.5, 10 and 11.68) and temperature (X3: 16.4, 30, 50, 70 and 83.6°C). The theoretical and measured values fitted the analysis by artificial neural networks (ANN) well. A reduction in colour (ICUMSA method) was observed between 60 and 75 min, except for treatments # 11 (pH= 11.68; 50°C and 500 mgH2O2 L-1), # 13 (pH=7.5; 83.6°C and 500 mgH2O2 L-1) and #15 (pH= 7.5; 50°C and 1.000 mgH2O2 L-1), which showed a colour reduction after 30 min. In the treatments at pH 3.32 or 11.68, temperature of 83.6°C and H2O2 dose of 1.000 mg L-1, an average sucrose degradation of 55% was observed. The best colour reduction result was obtained with treatment # 9 (pH 7.5, 50 °C and 500 mgH2O2 L-1), although sucrose degradation of 26% was observed.

Resumo A clarificação/purificação do açúcar refinado a partir de açúcares brutos, como Very High Polarization (VHP), é realizada atualmente pelo uso de resinas de troca-iônica ou carvão ativado. No entanto, são metodologias de alto custo, que necessitam de constante regeneração/recuperação e apresentam perda de capacidade em função do tempo de processamento. Neste sentido, estudos sobre tecnologias alternativas ao uso de resinas de troca-iônica e carvão ativado vêm sendo cada vez mais relacionados, para aumentar a economia do setor. O peróxido de hidrogênio em solução comercial (35%, v/v) pode também ser entendido como agente promotor de redução de cor ICUMSA, na cadeia produtiva do açúcar refinado. Com isso, foram realizados tratamentos a fim de testar a eficiência do agente oxidante na clarificação de açúcar bruto do tipo VHP. Os tratamentos foram avaliados frente a diferentes doses de peróxido de hidrogênio, pH e temperaturas, durante um tempo reacional de uma hora. Todas as amostras tratadas apresentaram redução de cor ICUMSA, sendo que o maior decréscimo esteve na faixa de 67 a 70%. O aumento da dose de agente oxidante foi proporcional ao aumento de precipitados no meio, em que o tratamento com maior concentração de peróxido de hidrogênio apresentou índice de turbidez de 142 NTU em relação ao valor da amostra bruta (17 NTU), sendo o ensaio com maior turbidez. A degradação de sacarose ocorreu de forma mais pronunciada nos tratamentos com valores de pH abaixo de 5,0. Com isso, o peróxido de hidrogênio se mostrou uma alternativa viável para redução de cor ICUMSA e precipitação de não-açúcares e os tratamentos com melhor redução de cor também não foram críticos na degradação de sacarose.

Abstract Currently, the clarification/purification of refined sugar as from raw sugars such as very high polarization (VHP) is carried out using ion exchange resins or activated carbon. However, these are costly methodologies, which require constant regeneration/recovery and exhibit a loss of their ability as a function of processing time. Hence studies on alternative technologies to the use of ion-exchange resins and activated carbon are being increasingly reported to increase the economy of the sector. A commercial solution (35% v/v) of hydrogen peroxide can also be understood as an ICUMSA colour reducing promoter in the refined sugar production chain. Thus treatments were carried out to test the efficiency of the oxidizing agent in the clarification of type VHP raw sugar. The treatments were evaluated using different doses of hydrogen peroxide, and different pH values and temperatures for a reaction time of one hour. All the treated samples showed a reduction in the ICUMSA colour, the greatest decrease being in the range from 67 to 70%. The increase in dose of oxidizing agent was proportional to the increase in precipitates in the medium, the treatment with the highest hydrogen peroxide concentration showing turbidity of 142 NTU as compared to the value of the crude sample of 17 NTU, and was the assay with the greatest turbidity. Sucrose degradation was more pronounced in treatments below pH 5.0. Thus hydrogen peroxide was shown to be a viable alternative to reduce ICUMSA colour and precipitate non-sugars and the treatments with better colour reduction were also not critical with respect to sucrose degradation.