Industria de La Caña de Azucar

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II AGRADECIMIENTO: Con el presente trabajo quiero expresar mis más sinceros agradecimientos en primer lugar a DIOS por darme fuerza e iluminarme para culminar lo propuesto, a mis padres ENMA CABRERA Y MAURO ESPINOZA, ya que gracias a sus enseñanzas, consejos, sabiduría y con mucho amor me supieron guiar y me apoyaron en todo momento para la culminación del presente trabajo. A todos los profesores de la UNIDAD ACADEMICA DE INGENIERIA QUIMICA, INDUSTRIAL , ALIMENTOS, BIOMOLECULAR, BIOCOMBUSTIBLES Y BIOFARMACIA que a lo largo de mi carrera me guiaron y compartieron conocimientos tanto profesionales como personales para poder desempeñarme en la vida profesional. A todos mis amigos que estuvieron junto a mí, a lo largo de mi carrera compartiendo experiencias y conocimientos.

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Proceso de la caña de azúcar en los ingenios.

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Page 1: Industria de La Caña de Azucar

II

AGRADECIMIENTO:

Con el presente trabajo quiero expresar mis

más sinceros agradecimientos en primer lugar

a DIOS por darme fuerza e iluminarme para

culminar lo propuesto, a mis padres ENMA

CABRERA Y MAURO ESPINOZA, ya que

gracias a sus enseñanzas, consejos, sabiduría

y con mucho amor me supieron guiar y me

apoyaron en todo momento para la

culminación del presente trabajo.

A todos los profesores de la UNIDAD

ACADEMICA DE INGENIERIA QUIMICA,

INDUSTRIAL , ALIMENTOS, BIOMOLECULAR,

BIOCOMBUSTIBLES Y BIOFARMACIA que a lo

largo de mi carrera me guiaron y compartieron

conocimientos tanto profesionales como

personales para poder desempeñarme en la vida

profesional.

A todos mis amigos que estuvieron junto a mí,

a lo largo de mi carrera compartiendo

experiencias y conocimientos.

Page 2: Industria de La Caña de Azucar

III

DEDICATORIA:

Dedico mi sacrificio y trabajo a mis queridos

padres ya que si no fuera por su apoyo

incondicional; entrega comprensión y que me

enseñaron a encarar las adversidades sin perder

ni desfallecer en el intento, a mis hermanos Juan

Carlos y David quienes me ayudaron económica

y emocionalmente y son la razón por la cual he

culminado con lo que me propuesto.

A mis abuelitos Lucio Cabrera y Julia Espinosa,

por ser los pilares de mi familia y saber guiarnos

a todos con sus enseñanzas y experiencia. A toda

mi familia porque a pesar de la distancia siempre

estuvieron conmigo apoyándome en los buenos y

malos momentos para salir adelante.

Page 3: Industria de La Caña de Azucar

IV

PRELIMINARES

CARATULA I AGRADECIMIENTO II DEDICATORIA III JUSTIFICACIÓN 1 OBJETIVOS GENERAL 2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 2 INTRODUCCION 3

CONTENIDO

CAPITULO I: CAÑA DE AZUCAR

1.1. Historia 5

1.2. Definiciones Generales 6

1.3. Taxonomía y morfología 7

1.4. Estructura vegetativa 8

1.5. Composición 9

1.6. Variedades 11

1.7. Enfermedades y plagas 14

1.8. Siembra 16

1.9. Cosecha 18

1.10. Deterioro de la caña 22

CAPITULO II: AZUCAR

2.1. Introducción 26

2.2. Historia 27

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V

2.3. Proceso de producción del Azúcar 29

2.3.1. Labores de campo y Cosecha 30

2.3.2. Patios de Caña 31

2.3.3. Molienda 31

2.3.4. Pesado de jugos 32

2.3.5. Clarificación 33

2.3.5.1. Tratamiento preliminar 34

2.3.5.2. Sistema de Clarificación 36

2.3.5.3. Circulación de la cal 37

2.3.5.4. Aplicación de cal como sacarato 39

2.3.5.5. Alcalinización continúa 39

2.3.5.6. Control de adición de cal 40

2.3.5.7. Control de PH 40

2.3.5.8. Limpiador de electrodos 41

2.3.5.9. Eliminación de la Ceniza 41

2.3.5.10. Eliminación de no azucares orgánicos 41

2.3.5.11. Aumento de pureza 42

2.3.5.12. Dosificación del floculante 43

2.3.6. Evaporación 43

2.3.7. Cristalización 44

2.3.8. Centrifugación 45

2.3.9. Secado 45

2.3.10. Enfriamiento 46

2.3.11. Envase 46

Page 5: Industria de La Caña de Azucar

VI

2.3.12. Basura 47

2.3.13. Diagrama de Proceso 49

2.4 Tipos de Azúcar 49

CAPITULO III: AZUCARES Y NO AZUCARES

3.1. Azucares y carbohidratos 51

3.2. Sacarosa 51

3.3. Glucosa 52

3.4. Fructosa 53

3.5. Azúcar de plantas y Animales 54

3.6. Almidón 55

3.7. Dextrano 56

3.8. Componentes Minerales 56

CAPITULO IV: REACTIVOS QUIMICOS UTILIZADOS EN LA

PRODUCCION DE AZUCAR

4.1. Antibióticos 57

4.2. Cal 57

4.2.1 Calidad de la cal 57

4.3. Oxido de magnesio 58

4.4. Acido Sulfuroso 58

4.5. Carbonato de Sodio 59

4.6. Acido fosfórico 59

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VII

4.6. Sustancias utilizada para purificación del jugo 59

4.7. Poli electrolitos 60

4.8. Dextrosa 60

4.9. Amilasa 60

4.10. Antiespumantes 61

4.11. Edulcorantes alternativos 61

CAPITULO V: ANALISIS DEL AZUCAR REFINADO

5.1. Determinación de Parámetros de Calidad 63

5.1.1. Color del Azúcar 63

5.1.2. Método de determinación del color 63

5.1.3. Color de los azucares en solución 65

5.1.4. Cenizas 66

5.1.5. Pruebas de sedimentos 67

5.1.6. Turbidez 68

5.1.7. Dióxido de Azufre 68

5.1.8. Humedad 70

5.1.9. Sabor y Olor 71

5.1.10. Pruebas Microbiológicas 72

5.1.11. Tamaño del Grano 77

5.1.12. Densidad 78

5.1.13. Formación de Espuma 79

5.1.14. Sulfitos en el azúcar blanco 80

Page 7: Industria de La Caña de Azucar

VIII

5.2. Determinación de sólidos totales y Densidad 81

5.2.1. Grados Brix 81

5.2.2. Grados Baume 81

5.2.3. Hidrómetros 83

5.2.4. Densitómetro de lisotopos 83

5.2.5. Índice de refracción 84

CAPITULO VI: MAQUINARIA

6.1. Cuchillas corta caña giratoria 87

6.2. Desfibradoras 88

6.3. Trituradoras 89

6.4. Maquinaria de Molienda 89

6.5. Alimentadores de bagazo 90

6.6. Equipo para limpieza de la caña 92

CAPITULO VII: INGENIOS Y MERCADO DEL AZUCAR

7.1. Historia de los ingenios 93

7.2. Ingenios del mundo y su producción 94

7.3. Mercado del azúcar 95

7.4. Mercado de edulcorantes alternativos 97

7.5. Canales de Comercialización 98

7.6. Utilización del Bagazo 98

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IX

7.7. Tableros aglomerados 101

CAPITULO VIII: ELABORACION DE ALCOHOL

8.1. Historia 106

8.2. Proceso de Elaboración 107

8.3. Tipos de alcohol 110

8.4. Biocombustible a partir de caña de Azúcar 112

8.5. Alcohol y su mercado 117

CONCLUSIONES 119

BIBLIOGRAFÍA 123

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 1

JUSTIFICACION

La siguiente monografía presenta un tema muy importante en la actualidad, la

utilización adecuada de los recursos naturales, como en el caso de la caña de

azúcar que es una especie vegetal que se cultiva con mucha facilidad en ciertas

zonas de nuestro país y a partir de ella se puede obtener gran variedad de

productos para la satisfacción de necesidades de los seres humanos.

Además presenta el tema de biocombustible a partir de la caña de azúcar, que

en la actualidad es de mucha importancia, para contrarrestar el aumento del

Calentamiento Global del planeta, ya que en la industria de la caña de azúcar la

elaboración de productos, el índice de contaminación es muy bajo, además sus

costos de elaboración son reducidos.

La caña de azúcar es un recurso muy rentable del cual se elaboran varios

productos, como el azúcar que es un producto de primera necesidad, y que en

nuestro país existen varias fabricas de allí la importancia en la realización de

este tema la INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 2

OBJETIVOS

1.-OBJETIVO GENERAL

Dar a conocer la elaboración de diferentes productos a partir de la

CAÑA DE AZUCAR y su correcta utilización de este recurso natural.

2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer los diferentes tipos de caña de azúcar y en donde se cultivan.

Describir el proceso industrial para la elaboración del azúcar.

Precisar los diferentes tipos de azúcares existentes en la naturaleza.

Conocer los diferentes reactivos utilizados en la elaboración del azúcar.

Establecer los diferentes análisis utilizados en la elaboración del azúcar.

Describir los diferentes procesos de elaboración de productos de caña

del azúcar.

Conocer los diferentes Ingenios existentes y su mercado en la

actualidad.

Entender la importancia de la elaboración y utilización de

Biocombustibles.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 3

INTRODUCCION

Una de las ramas de la agricultura que resulta muy atractiva para este propósito es, sin

lugar a dudas, la agroindustria de la caña de azúcar, ya que el azúcar es un producto

básico, esencial y necesario en la dieta alimenticia y constituye la materia prima para

numerosas industrias, tales como confiterías, panaderías, bebidas no alcohólicas y

alcohólicas entre otras; por tal razón su estudio es extenso y de gran importancia lo

que se debe, a diferentes razones y beneficios.

Gran cantidad de países subdesarrollados producen azúcar a partir de caña. La

industria de la caña de azúcar permite desarrollar una amplia industria de derivados

que a su vez potencie el despegue de otras ramas. Además que la utilización de la caña

no requiere de estudios extensos y utilización de grandes recursos para realizarlo

Los residuales, subproductos y desechos de la industria de la caña del azúcar,

especialmente los mostos de las destilerías son relativamente contaminantes, al

mismo tiempo que contienen una gran cantidad de nutrientes orgánicos e inorgánicos

que permiten sus reciclaje en forma de abono para plantaciones y de recuperación del

propio suelo para su posterior cosecha, además de alimento animal y el empleo de la

cachaza como fertilizante.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 4

El tratamiento de los efluentes (aguas residuales y mostos) mediante la fermentación

anaeróbica puede utilizarse para la obtención de energía renovable en forma de

biogás, las mieles finales y los jugos del proceso de producción de azúcar pueden

emplearse para la producción de alcohol, lo que permite disponer de un combustible

liquido en forma renovable y casi no contaminante.

Tomando en cuenta los aspectos antes señalados, este trabajo tiene como objetivo

fundamental caracterizar la agroindustria de la caña de azúcar, a partir del

comportamiento del mercado de algunos derivados tradicionales (tableros

aglomerados, papel, cartón, cultivos alternativos para alimento animal y mieles finales)

y de escenarios productivos viables tecnológicamente, que ilustran las posibilidades,

alternativas y potencialidades de cualquier país.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 5

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 6

1.1 HISTORIA

Las primeras referencias que se dan del azúcar, son en el año 4.500 antes de Cristo,

así nos lo demuestran. Mucho tiempo después, hacia el año 510 a.C., el azúcar llega

hasta Persia donde los soldados del Rey Darío fascinados por sus propiedades la

denominaban "esa caña que da miel sin necesidad de abejas".

1Al no poder satisfacer su avidez por el azúcar con la miel recogida en las colmenas de

los árboles, el hombre primitivo aprendió a preparar azúcar crudo a partir de varias

fuentes vegetales. A pesar de que todas las plantas verdes producen alguna forma de

azúcar especialmente en cantidades suficientes para su crecimiento y metabolismo,

sólo algunas almacenan un sobrante. El azúcar acumulado se puede almacenar en las

hojas del tabaco, los capullos de ciertas palmas, los tallos de algunas variedades de

caña de azúcar, maíz y sorgo, y en las raíces de la remolacha.

Mientras que los orígenes de la agricultura se remontan a unos 900 años el cultivo de

la caña de azúcar no es tan antiguo. En la literatura hindú, el registro más antiguo data

de hace aproximadamente 3000 años, y la obtención de azúcar crudo se desarrollo

alrededor del año 4000. a de J.C.

La Caña de Azúcar es una gramínea tropical, cuyo nombre científico es Saccharum

officinarum, es un pasto gigante emparentado con el sorgo y el maíz. Tiene un tallo

macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 ó 6 cm. de diámetro. El sistema radicular lo

compone un robusto rizoma subterráneo; El tallo acumula un jugo rico en sacarosa,

compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio forma el azúcar. La sacarosa

1 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. capt I, pag 27-28

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 7

es sintetizada por la caña gracias a la energía tomada del sol durante la fotosíntesis con

hojas que llegan a alcanzar de dos a cuatro metros de longitud. En su parte superior

encontramos la panocha, que mide unos 30 cm. de largo. La caña de azúcar contiene

entre 8 y 15% de sacarosa. El jugo obtenido de la molienda de la caña se concentra y

cristaliza al evaporarse el agua por calentamiento.

1.2 DEFINICIONES GENERALES

BAGAZO: Es el residuo después de la extracción del jugo de la caña por

cualquier medio, molino o presa.

BRIX: El Brix de una solución es la concentración (expresada en g de

concentrado en 100 g de solución) de una solución de sacarosa pura en

agua.

CACHAZA: Impurezas resultantes de la decantación en el proceso de

purificación del jugo de caña de azúcar.

CAÑA DE AZUCAR: La Caña de Azúcar es una gramínea tropical, cuyo

nombre científico es Saccharum officinarum, es un pasto gigante

emparentado con el sorgo y el maíz. Tiene un tallo macizo de 2 a 5

metros de altura con 5 ó 6 cm. de diámetro. El tallo acumula un jugo

rico en sacarosa, compuesto que al ser extraído y cristalizado en el

ingenio forma el azúcar.

CARBONATACIÓN: Procedimiento auxiliar de la defecación utilizando

ácido carbónico.

DEFECACIÓN: Método de purificación del jugo por medio de cal.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 8

GRAMÍNEA: Hierba de tallo grueso que se puede cultivar en todos los

países con clima tropical y en diversas condiciones (caña de azúcar).

JUGO ABSOLUTO: Son todas las materias disueltas en la caña, más el

agua total de la caña.

JUGO RESIDUAL: Es la fracción de jugo que no ha podido ser extraída y

que queda en el bagazo.

PAJA: Es la materia seca, insoluble en agua, de la caña.

POL: Es la concentración expresada en g de solución en 100 g de

solución. De una solución de sacarosa pura en agua.

SULFITACIÓN: Procedimiento auxiliar de la defecación utilizando ácido

sulfúrico.

ZAFRA: Período de trabajo en que se espera lograr una meta de

producción de azúcar.

1.3 TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA

Es una gramínea tropical que pertenece a la misma tribu que la del sorgo

(ANDROPOGONEAE), es un hibrido complejo de dos o más de ciertas especies

herbáceas vivaces, se cultiva en muchas zonas calurosas y húmedas de todo el mundo

por el azúcar que contiene en los tallos formados por numerosos nudos.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 9

Pertenece a la familia de las gramíneas, género Saccharum. Las variedades cultivadas

son híbridos de la especie officinarum y otras afines (spontaneum).Es un cultivo

plurianual, se corta cada 12 meses, y la plantación dura aproximadamente 5 años.

Tiene un tallo macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 ó 6 cm de diámetro. El sistema

radicular lo compone un robusto rizoma subterráneo; puede propagarse por estos

rizomas y por trozos de tallo. La caña tiene una riqueza de sacarosa del 14%

aproximadamente, aunque varía a lo largo de toda la recolección.

1.4 ESTRUCTURA VEGETATIVA

Las plantas se desarrollan a partir de estacas (semilla vegetativa o reproducción

asexual). La caña desarrolla dos tipos de tallos: el subterráneo y el aéreo, este último

es el que almacena los azúcares. Las raíces adventicias se desarrollan primero a partir

de la banda radicular de la estaca; estas raíces son delgadas y muy ramificadas y su

periodo de vida dura hasta el momento en que aparece el segundo tipo de raíces; a

este segundo tipo de raíces se les conoce como permanentes, las cuales pueden ser

superficiales, de sostén y profundas y se originan en los brotes nuevos o tallos. Las

hojas nacen de los nudos del tallo en forma alterna, formando dos hileras opuestas en

un mismo plano. Se divide en dos porciones claramente diferenciadas: láminas y vaina.

La lámina es la parte de mayor actividad fotosintética, con longitud variable de

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 10

acuerdo a las condiciones y a la variedad. Los nudos son las porciones endurecidas del

tallo, las cuales separan los entrenudos vecinos.

Las yemas son las estructuras que dan origen a los nuevos brotes o tallos. La

inflorescencia de la caña de azúcar es una panícula abierta y ramificada, con forma de

espiga o flecha.

La raíz de la caña de azúcar es fibrosa. Generalmente el 70 % de las raíces se

encuentran en los primeros 40 centímetros.

El tallo es cilíndrico, alargado y sin ramificaciones, en su extremo tiene una yema de

crecimiento que en variedades floreadas se transforma en yema floral y después en

espiga, y está dividido en nudos y entrenudos es la parte más importante porque es allí

donde se almacena el azúcar.

1.5 COMPOSICIÓN

El tronco de la caña de azúcar está compuesto por una parte sólida llamada fibra y una

parte líquida, el jugo, que contiene agua y sacarosa. En ambas partes también se

encuentran otras sustancias en cantidades muy pequeñas.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 11

Los tallos corresponden a la sección anatómica y estructural de la planta de caña de

azúcar, que presenta mayor valor económico e interés para la fabricación de azúcar y

la elaboración de alcohol, motivo por el cual su composición química reviste especial

significado.

En términos generales, la composición química de la caña de azúcar es la resultante de

la integración e interacción de varios factores que intervienen en forma directa e

indirecta sobre sus contenidos, variando los mismos entre lotes, localidades, regiones,

condiciones del clima, variedades, edad de la caña, estado de madurez de la

plantación, grado de despunte del tallo, manejo incorporado, periodos de tiempo

evaluados, características físico-químicas y microbiológicas del suelo, grado de

humedad (ambiente y suelo),fertilización aplicada, entre muchos otros.

Las proporciones de los componentes varían de acuerdo con la variedad (familia) de la

caña, edad, madurez, clima, suelo, método de cultivo, abonos, lluvias, riegos, etc. Sin

embargo, unos valores de referencia general pueden ser:

AGUA: 73 - 76 % SACAROSA: 8 - 15 % FIBRA: 11 - 16 %

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 12

Otros constituyentes de la caña presentes en el jugo son:

Azúcares

Sacarosa 75 – 92

Glucosa 70 – 88

Fructuosa 2 - 4

Sales

Inorgánicas 3,0 – 3,4

Orgánicas 1,5 – 4,5

Ácidos Orgánicos 1 - 3

Aminoácidos 1,5 – 5,5

Otros No Azúcares

Proteína 0,5 – 0,6

Almidones 0,001 – 0,050

Gomas 0,3 – 0,6

Ceras, Grasas, etc. 0,15 – 0,50

Compuestos Fenólicos 0,10 – 0,80

1.6 VARIEDADES

Las formas de la caña de azúcar distribuidas desde el subcontinente indio hacia el

occidente por los árabes y colón eran diferentes de las distribuidoras por los polinesios

y los capitales de los mares occidentales (Bougainville, Cossigny, Cook, Bligh).

Page 21: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 13

2La variedad hindú que se transformo en la base de la expansión de la industria de la

caña de azúcar en el hemisferio occidental, fue probablemente la descrita por Linneo

en 1753 como Saccharum Officinarum. Quince años más tarde, Bougainville llevó la

variedad Otaheite de Tahití a Mauricio, y Bligh llevó algunas variedades de las Indias

Oriéntales a las Indias Occidentales en 1793. Las nuevas variedades se diseminaron

rápidamente por todo en Caribe y llegaron a Norte y Sudamérica antes de fines del

siglo. La variedad Otaheite causó una revolución en el cultivo da la caña de azúcar. Está

y las otras variedades llamadas “nobles” eran tan superiores a la original, conocida

ahora como Creole, que la producción del azúcar se convirtió en la América Tropical.

Tan populares se hicieron las variedades nobles que ya a principio de 1800 la variedad

Otaheite había remplazado a la Creole en Puerto Rico.

La hibridación depende de la producción de semilla verdadera después de la floración.

La célula huevo en un óvulo es fertilizada por un núcleo procedente de un solo grano

polen y se desarrolla en una semilla, la cual germina en una plántula que se puede

seleccionar como una futura variedad. Los cruces entre variedades pueden tener dos

progenitores, o bien, pueden implicar más de dos variedades progenitoras, como en

las cruzas múltiples. En éstas, a pesar de que están implicadas varias posibles

2 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. Cap I, pag 28

Page 22: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 14

variedades masculinas, sólo una proporciona el polen para una semilla en particular. La

semilla verdadera se colecta cuando está madura y se seca y procesa cuidadosamente

antes de plantarla. En los grandes programas de mejoramiento se trasplantan cada año

al campo varios millones de plántulas. Las plántulas semejan Pasto tierno; después de

crecer durante una temporada, su aspecto es el de plantas normales de caña de

azúcar.

Las variedades se distinguen por tipos de colores:

El de las cañas verdes y amarillas, como la criolla y la cristalina, el relativo a las

moradas y las coloradas, como la violeta, y la veteada o rayada como la listada. La Caña

Criolla cuya clasificación botánica es Saccharum Offinarum, es la variedad que trajo

Hernán Cortés, la más antigua; posee un jugo abundante y de la mayor riqueza en

sacarosa, estando dotada de gran vitalidad, pues a pesar de su larga estancia en

nuestros campos, no ha degenerado en lo más mínimo. No obstante, tiene el

inconveniente de que es muy sensible a los extremos de calor y frío, por lo que suele

enfermarse algunas veces. Llega a alcanzar tres y medio metros de altura y sus cañutos

son delgados.

La Caña Cristalina que es la Saccharum Lubridatium suelen adquirir sus tallos hasta seis

y medio metros. El nombre de Cristalina procede del aspecto de su tallo, cuyos cañutos

están cubiertos de una capa de vello blanquecino que le comunican brillantes reflejos;

el color de sus hojas, es de un verde más oscuro que el de las otras variedades. Este

tipo de caña es robusto y tiene mayor resistencia a las adversas condiciones

meteorológicas; pero tiene el defecto de ser muy dura, exigiendo con este motivo

mayor gasto de energía en los trapiches.

Page 23: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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La Caña Violeta o Saccharum Violaceum tiene los tallos con una coloración violeta y las

hojas ofrecen un color verde intenso. Tiene la ventaja de resistir mejor que las otras a

las bajas de temperatura y ser también más precoz. Una de sus desventajas es su

tendencia a secarse rápidamente y ser menos jugosa que sus congéneres. La Caña

Veteada pertenece al grupo Saccharum Versicola y alcanza una altura de unos tres y

medio metros; resiste muy bien a los efectos del frío, es precoz y se distingue de las

otras por su agradable aspecto rayado de amarillo y rojo violeta. Las variedades se

agrupan en claves y están compuestas por letras y números.

1.7 ENFERMEDADES Y PLAGAS

3El virus del mosaico de la caña de azúcar fue descubierto en Java en 1897, y la

enfermedad se propagó sin freno en las áreas más templadas, donde se extendió

rápidamente debido a la presencia de varias especies de áfidos. Variedades resistentes

de caña de azúcar se desarrollaron sólo para sucumbir ante una nueva raza del virus.

La grave y extendida enfermedad del achaparrado de los retoños (raton-stunting

disease) no se descubrió hasta 1944; la intensa investigación subsiguiente mostró que

la enfermedad del achaparramiento de los retoños constituía un factor importante en

la reducción del rendimiento. Esta enfermedad no presenta signos externos, además

del achaparramiento del retoño, y los síntomas internos son efímeros. Los efectos de

la enfermedad aumentan con la sequía. Esta enfermedad bacteriana puede curarse

por tratamiento con calor (50°C durante 2 horas en agua caliente, o 54°C durante 8

horas en aire caliente). La roya de la caña de azúcar se propagó por todo el mundo en

la década de 1970, y eliminó de la producción a la variedad B 4362. El tizón de la caña,

3 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. cap I, pag 30.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 16

la quemazón de la hoja, la cenicilla vellosa y la enfermedad gomas a son motivo de

preocupación en aquellos lugares donde se siembran variedades susceptibles. Las

enfermedades de la caña de azúcar se propagaron inadvertidamente por los primeros

navegantes y algunas enfermedades se distribuyen ahora por todo el mundo. Hoy en

día, los cultivadores se protegen contra nuevas enfermedades por medio de

cuarentenas y restricciones a las importaciones de plantas de caña de azúcar.

Las plagas e insectos son de ocurrencia común en los cultivos de caña. Es posible que

exista una especie en ciertas áreas templadas con generaciones bien definidas, lo que

hace posible el control químico. Los depredadores naturales y los parásitos resultan

efectivos en el control de las poblaciones, y cada vez más aumentan las investigaciones

sobre resistencia de variedades. Las larvas de los escarabajos (gusanos blancos) atacan

a las raíces y los tallos en Norte y Sudamérica, África y Australia. Los áfidos transmiten

la enfermedad del mosaico, y un insecto del fácido transmite la enfermedad de Fidji. El

gusano de alambre, las termitas y las chinches verdaderas pueden constituir

problemas locales pero serios. Entre las plagas de vertebrados se incluyen ratones,

ratas, topos, nutrias, chacales, cerdos, el Luwak javanés (Paradoxurus

hermaphroditus), mapaches, osos, mandriles y elefantes. Entre principales

enfermedades de la Caña de Azúcar en nuestro país, están mosaico común (Sugarcane

Mosaic Virus), Carbón de la caña de azúcar (Ustilago scitaminea Sydow) y Roya

(Puccinia melanocephala Sydow). Estas han causado enormes pérdidas en la

producción del cultivo en algunos países como Australia, Venezuela y Cuba, donde han

provocado la sustitución total de las variedades existente.

Page 25: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 17

1.8 SIEMBRA

La caña de azúcar tiene una yema en la axila de todas las hojas con excepción de las

más viejas. La yema se presenta como una banda que rodea el tallo y está llena de

primordios radicales. Cuando el tallo, o una parte del mismo, se plantan en el terreno,

se desarrollan las raíces y suministran humedad a la yema hasta que el nuevo vástago

produce sus propias raíces. El azúcar y los nutrientes almacenados en el tallo

suministran la energía y los materiales necesarios para el crecimiento. El crecimiento

de la planta está relacionado directamente con el tamaño del trozo que sirve de

semilla y la cantidad disponible de azúcar.

A medida que crece el nuevo vástago, aparecen raíces en las bases. Las yemas de la

nueva planta germinan y producen brotes y la planta forma una planta madre, después

de la cosecha, brotan yemas en la base de la planta, lo que produce la cosecha de

retoños o soca. El ciclo de crecimiento, cosecha y vuelta a crecer se repite hasta que

los bajos rendimientos hacen antieconómico permitir mas retoñando.

Las proporciones de siembra varían de acuerdo con la facilidad de germinación; las

áreas tropicales irrigas utilizan, menos de dos toneladas de semilla por hectárea, a

diferencia de otras zonas donde se utiliza de cinco a siete toneladas por hectárea.

Page 26: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 18

La caña se siembra en un agujero poco profundo o en surcos en la parte superior de un

camellón de una o varias hileras, la siembra a mano o con maquina cumple el doble

propósito de apilar tierra contra el vástago en desarrollo y remover y cubrir las malas

hierbas. El fertilizante que no se aplica en la siembra se añade después que empieza el

crecimiento. El tiempo más apropiado para la fertilización es el inicio del gran periodo

de crecimiento y se puede utilizar aplicaciones parciales en las temporadas largar de

crecimiento. A medida que se acerca la temporada de cosecha, es posible retardar el

crecimiento y aumentar el contenido de sacarosa limitando el nitrógeno y el agua, en

aéreas de alta precipitación, el crecimiento y la maduración son controladas por el

clima, la variedad seleccionada, y hasta cierto punto con productos químicos que

aceleran la maduración.

La distancia entre los surcos del cultivo se establece de acuerdo a la textura y la

fertilidad del suelo, con el objeto de evitar la competencia que favorece la disminución

en la producción. En suelos arcillosos y de baja fertilidad, esta distancia varía entre

1.35 y 1.40 m, y en suelos de textura media y de alta fertilidad varía entre 1.50 y

1.75m. Las menores distancias propician el cubrimiento rápido del entresurco, lo que

disminuye la competencia de malezas. El material que se utiliza consiste en esquejes o

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 19

trozos de tallo de 60 cm de longitud aproximadamente, y un mínimo de tres a cuatro

yemas, los cuales se agrupan en paquetes o atados de 30 unidades cada uno.

Existen varios sistemas de siembra, entre ellos:

1. Sistema de Bandereo que consiste en colocar banderolas cada 10 o 12 metros

en forma de hileras a lo largo del surco. El espaciamiento de hileras es de 30

surcos.

2. La semilla esquejes, provenientes de cultivos sanos y manejados

adecuadamente, se corta entre 7 y 9 meses de edad, se alza y transporta hasta

el sitio de la siembra, una vez en el campo, el tractor con el vagón y los

paquetes con esquejes, avanza sobre cada línea de banderolas, y en forma

coordinada se colocan los paquetes en cada lado en tres y cuatro surcos.

3. Los esquejes se colocan en el fondo del surco en forma manual, y se distribuyen

de manera uniforme en los espacios señalados, quedando generalmente

traslapados en longitud variable según la distancia del bandereo.

1.9 COSECHA

La cosecha tiene como meta entregar tallos de caña de azúcar de buena calidad, el

corte de la caña de azúcar a mano sigue siendo de forma más común de cosecharla,

aun en países en los cuales la mecanización ha progresado en otras fases del trabajo

Page 28: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 20

agrícola. Los tallos se cortan a ras del suelo y el cogollo se corta y se separa del tallo,

haciéndose un corte por un punto inmediatamente arriba del último canuto. A la vez

que se corta y se descogolla la caña, se quita también las hojas, la caña cortada a mano

es mucho más limpia que la que se obtiene de cualquiera de los tipos de maquinas

hasta el presente existentes, pero el costo de la mano de obra obliga a los productores

a utilizar maquinaria.

4La remoción de las puntas o cogollos resulta muy conveniente en la operación de

recolección. Las puntas y las hojas de la caña contienen poca sacarosa, pero tienen un

alto contenido de almidón y de azúcares reductores. Dichas puntas y hojas disminuyen

el rendimiento de azúcar. El residuo de las puntas absorbe sacarosa y sale del tren de

molinos con más sacarosa de la que contenía originalmente al entrar a los mismos.

Asimismo, las hojas de la caña tienen un alto contenido de sílice, lo cual contribuye al

desgaste de los rodillos de los molinos. La punta se elimina de manera efectiva por el

corte a mano, que es el método de recolección escogido en la mayor parte del mundo

para el corte de la caña de azúcar, la remoción a mano reduce aún más el contenido de

basura hasta en 2 a 3 % existente en la escala de azúcar, algunos de los expertos

afirman que "los cortadores expertos pueden cortar, descogollar y desmontar 1000 lb

de caña por hora". A esta tasa de 2 h/t de caña recolectada se deberá añadir 1 h para

limpiar la caña quemada o 1 h para la caña verde. Entre las muchas herramientas

manuales utilizadas para cortar y limpiar la caña de azúcar se incluyen la antigua hoz

del subcontinente indio, la azuela de Marruecos, el machete de América Latina, los

cuchillos de cabo corto de África del Sur y el moderno cuchillo australiano.

4 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. cap I, pag 33.

Page 29: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 21

Cuanto más larga sea la temporada de crecimiento, mayor es la probabilidad de que la

caña se acame, se enmarañe y enrede. A causa de que la recolectora del tipo de

soldado pone en pie la caña antes de cortada no ha sido utilizada para la caña acamada

que requiere para madurar un largo período. El recolector del tipo de soldado se

desarrolló en un área de ligero tonelaje y cosecha erecta, y el cortador en V en un área

con un alto tonelaje y una cosecha enmarañada, las condiciones de recolección en

muchas áreas se encuentran entre dichos extremos. En Australia se desarrolló un

tercer sistema para la recolección en condiciones intermedias. La recolectora

combinada atrajo el interés de los procesadores debido a la posibilidad de reducir la

basura producida por las hojas y el polvo del campo. Sin embargo, si el mecanismo de

corte del cogollo no funciona, el rollo de hojas de la punta actúa como un tramo de

caña y cae dentro de la tolva y de aquí pasa al molino. Esto reduce la recuperación de

azúcar en algunas áreas donde se utilizan combinadas.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 22

TEMPORADA DE MOLIENDA EN LOS PAÍSES PRODUCTORES DE AZÚCAR DE CAÑA.

Área Zafra Área Zafra

España Marzo África

España marzo/sept. Angola Camerún Congo (Brazzaville) Etiopía Ghana Kenia Madeira Malgache Malawi Mauricio Mozambique Nigeria Reunión Somalia África del Sur Sudán Suazilandia Tanzania Uganda Egipto Zaire Zambia Zimbabwe Asia Afganistán Birmania Sri Lanka China India excl. Khandsari Indonesia Irán Japón y las Islas Ryukyu Nepal Pakistán Filipinas Taiwan Tailanda Oceanía Australia Fidji

mayo/marzo abril/sept. mayo/nov. mayo/nov. nov./junio abril/sept. julio/junio marzo/sept. julio/junio mayo/nov. julio/enero mayo/nov. mayo/nov. julio/enero dic./abril mayo/abril dic./junio mayo/dic. julio/junio julio/junio mayo/nov. dic./junio mayo/nov. oct./abril nov./abril nov./junio nov./abril oct./julio mayo/dic. oct./abril nov./junio oct./abril nov./mayo nov./julio nov./junio oct./abril mayo/dic. mayo/dic.

Norte y Centroamérica Bélice Costa Rica Cuba República Dominicana Guadalupe Guatemala Haití Honduras Martinica México Nicaragua Panamá Puerto Rico El Salvador Estados Unidos

Continente Hawai

Antillas Antigua Barbados Jamaica St. Kitts Trinidad

Sudamérica

Argentina Bolivia Brasil Colombia Ecuador Guayana Paraguay Perú Surinam Uruguay Venezuela

dic./junio dic./junio nov/julioo nov. / sept. enero/junio dic./junio dic./junio dic./junio enero/junio nov./julio dic./junio dic./junio enero/julio nov./julio oct./mayo enero/dic. enero/junio enero/junio enero/junio enero/junio enero/junio julio/sept mayo/sept junio/mayo enero/dic. julio/enero oct./junio julio/nov. Enero/dic. ago./mayo mayo/abril sept./ago.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 23

1.10 DETERIORO DE LA CAÑA

La calidad de la caña en el campo tiende a mejorar con la edad, llega a un máximo, y

luego declina. Cualquiera que sea la calidad en el momento del corte, se inicia un

rápido deterioro desde el momento en que se corta la caña. La caña pasada constituye

un hecho reprobable para toda la industria azucarera: los agricultores pierden tonelaje

y los procesadores azúcar.

El deterioro antes de la recolección puede deberse a los daños causados por las

enfermedades, las plagas y el clima. Después de cortada, la caña de azúcar pierde agua

(1 a 2% diariamente en la primera semana). Cuando se quema la caña antes de

cortarla, las pérdidas de agua resultan mínimas, especialmente si se muele la caña

dentro del primer día después de cortada. La pérdida de agua crea un aparente

aumento en el contenido de azúcar.

5Por lo general, el deterioro tiene lugar mediante procesos enzimáticos, químicos y

microbianos. La enzima invertida, que se encuentra naturalmente en la caña, convierte

a la sacarosa en azucares invertidos (glucosa y fructosa) disminuyendo así la pureza. La

tasa de inversión, que constituye una característica genética que se puede disminuir

mediante la selección de variedades, varía a su vez con la temperatura y la humedad, y

es más rápida en los períodos cálidos y secos. El deterioro microbiano es causado

principalmente por una bacteria del genero Leucoonostoc, aunque existen muchos

otros tipos de bacterias que pueden invadir a la caña cortada. La bacteria Leuconostoc

mesenteroides (y algunas veces Leuconostoc dextranicum) eran los microorganismos

5 http://www.perafan.com/ea02fabr.html

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 24

responsables de la fermentación de la caña, la perdida de sacarosa y la formación de

dextrano. Los organismos del genero Leuconostoc consumen sacarosa, produciendo

largas cadenas de glucosa (polímeros con enlace en su mayor parte a-1,6) y

fermentando la fructosa a ácidos orgánicos como productos secundarios. Cantidades

relativamente pequeñas de dextrano presentes en el jugo de la caña (del orden de 103

ppm) aumentan la viscosidad, retardan la cristalización y la filtración y disminuyen el

rendimiento de sacarosa. Estos y otros efectos que afectan a casi todas las fases de la

producción del azúcar, están bien estudiados. Las bacterias del género Leuconostoc,

mismas que se encuentran en casi todos los suelos, invaden los tejidos internos

expuestos del tallo, sea cual fuere la causa. El daño causado por el fuego, el corte, el

viento, o las heladas, las enfermedades y los insectos, además de los daños mecánicos,

son causa de heridas en los tallos que permiten la entrada de Leuconostoc y propician

la formación de dextrano. El intervalo entre el corte y la molienda es el período en el

que los niveles de dextrano alcanzan sus valores más altos. Se ha encontrado que los

niveles de dextrano en la caña picada durante la recolección aumentan hasta 7000

ppm en 2 días. La reducción al mínimo del tiempo que transcurre entre el corte y la

molienda constituye la medida más efectiva y práctica de controlar la formación de

dextrano. La aplicación de bactericidas en el molino ha dado asimismo algunos buenos

resultados, para controlar la formación de dextrano.

La quema que mejora la calidad al remover la basura, remueve también la cera y cuece

el tejido periférico de almacenamiento de los tallos: mientras más intenso sea el fuego,

mayores serán los daños. Estudios realizados han demostrado que los rendimientos de

sacarosa pueden ser hasta un 5 % mayor en la caña que se quema cuando está fría que

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 25

en la que se quema caliente. Esta observación está de acuerdo con el interés periódico

en recolectar caña verde (o sea, caña no quemada) ya sea por recolección de caña

picada o por recolección mecánica de tallos enteros en pruebas efectuadas en África

del Sur. Los trozos largos y sólidos de caña verde rinden hasta un 1.5 % más de C.C.S.

(azúcar de caña comercial) y presentan niveles más bajos de dextrano que la caña

quemada con un período similar de corte a molienda. La formación de alcohol, debido

a la contaminación con levaduras, y el aumento de la demanda biológica de oxígeno de

las aguas efluentes también disminuye con la caña verde.

Las heladas causan deterioro en las áreas climáticas marginales. Además de Estados

Unidos, Argentina, India, Irán y Pakistán, los lugares afectados incluyen partes de

Brasil, África del Sur, Rodesia, Australia, España y Marruecos. La susceptibilidad de la

caña al daño por el frío es afectada por la variedad, las enfermedades, el dosel de las

hojas, la nutrición, la humedad del suelo y la duración del período de frío. En general,

las temperaturas de 25 a 26°F (33.3 a - 3.9°C) matan las hojas y las yemas terminales y

se detiene la producción de azúcar. Si no hay daño a los tallos, la caña así afectada se

mantiene por un período de hasta 3 meses. Las temperaturas de 23 a 24°F (- 4-5 a -

5.0°C) matarán la mayor parte de las yemas laterales y la mitad superior del tejido

interno del tallo en la caña erecta. Los cogollos congelados se descomponen con la

consiguiente formación de dextrana, por lo que se requerirá que los cortadores

eliminen la punta más abajo. Esta caña se puede moler hasta 6 semanas después de

haber sido dañada, si el corte superior elimina el tejido descompuesto. Las

temperaturas de 22°F (- 5.6°C) y más bajas congelaran todo el tallo, y las de 200º F (-

6,7°C) lo agrietarán. Dependiendo de la temperatura después de la congelación, la

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 26

caña completamente congelada se podrá conservar por una semana o dos, el daño

mecánico y la muerte localizada de las células tendrán lugar todas las veces que haya

un corte, magullamiento, o pinchazos causados por cuchillas, cadenas de recogida,

cadenas separadoras, llantas, carrileras, eslingas, etc. Debido a que la formación de

dextrana por Leuconostoc está estrechamente relacionada con el área dañada, existe

una relación directa entre la calidad de la caña y la cantidad de daño mecánico. Un

conjunto mixto de plagas puede disminuir indirectamente la calidad. Los túneles

formado por los insectos barrenadores y las heridas producidas por mamíferos

masticadores de la caña como osos y puercos salvajes permiten la entrada de hongos

que pudren los tallos, lo que hace que se rebaje el contenido de sacarosa. Es probable

que la dextrana no esté asociada con el deterioro causado por los hongos.

Page 35: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 27

Page 36: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 28

2.1. INTRODUCCIÓN

6El azúcar es un producto, en estado de madurez en el ciclo de vida de una industria,

ha llegado a un punto en el que idear alguna modificación al producto es una tarea un

tanto difícil, ya que es un producto de consumo general y el cual es más bien usado

como materia prima en la fabricación de otros derivados de la misma. El azúcar de

mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa.

En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del

peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel

también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.

El azúcar es un alimento sano y natural, utilizado por diferentes civilizaciones a lo largo

de los años, es un producto del cual se basan otras industrias alimenticias para existir

como son confiterías, bebidas gaseosas, uso domestico y en algunos casos para

medicinas. Además de su importancia dentro del mercado el cual por ser un producto

vital mueve la oferta y demanda de la mayoría de los países, y la economía de los

países productores depende de la industria azucarera.

6 http://www.sica.gov.ec/cadenas/azucar/docs/proceso_produccion.html

Page 37: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 29

2.2 HISTORIA

Algunas de las primeras referencias del azúcar se remontan a casi 5.000 años, a

España no llega hasta la Edad Media. Su expansión está ligada, como la de tantos otros

productos, al avance de las conquistas y el devenir de la historia. La ruta de la caña ha

sido siempre de Oriente a Occidente, desde el Indico al Mediterráneo y, finalmente, al

Atlántico. Nació en Nueva Guinea y llegó hasta la India, desde donde se extendió a

China y al Próximo Oriente. Fueron precisamente los indios los pioneros en probar su

sabor.

Con el descubrimiento de América, el azúcar viaja de manos de los conquistadores

españoles a Santo Domingo, donde se cultiva por primera vez a gran escala, llegando,

más tarde, a Cuba y a México. Paralelamente, otros españoles en sus viajes favorecen

su expansión a zonas asiáticas, como las Islas Filipinas y archipiélagos del Pacífico. De

manos de los portugueses la caña de azúcar llega a Brasil, los franceses la introducen

en sus colonias del Océano Indico y los holandeses en las Antillas. Desde entonces, la

caña de azúcar se extendió por buena parte del litoral mediterráneo aprovechando sus

excepcionales condiciones climáticas y medioambientales. El auge en la obtención de

azúcar se centró entre los siglos XVI - XVIII en los que hubo hasta once ingenios. En

este período su propiedad recayó en manos de comerciantes genoveses y las

oligarquías urbanas. La producción preindustrial de azúcar de caña se prolongó hasta

finales del siglo XVIII: tres siglos de esplendor productivo, mercantil y financiero

interrumpidos por graves crisis ocasionales, que con la aparición de la máquina de

vapor en el siglo XIX la producción industrial se mantendría hasta nuestros días.

Page 38: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 30

Los molinos primitivos probablemente consistían en un sistema de mortero y

martinete, similares a los que todavía se utilizan cerca del Mar Caspio. Al principio los

primeros molinos eran movidos por el hombre, luego por fuerza animal o hidráulica.

Las prensas de tornillo y de palanca se utilizaron ampliamente parar extraer jugo, hasta

que fueron sustituidas por el molino de rodillos inventado por un cultivador de caña en

Silicia en 1449. Los rodillos de madera de los molinos no fueron recubiertos de hierro

hasta la mitad del siglo XVII. Los animales y la rueda hidráulica y el motor de viento

desarrollados en el oriente se emplearon ampliamente para mover molinos. La fuerza

del vapor de agua se utilizo para prensar caña por primera vez en Jamaica en 1768. La

evaporación del jugo se inicio en delgadas bandejas metálicas, simples o en serie

durante décadas sin grandes cambios, la evolución de los evaporadores de vapor, los

tachos del vacío, los evaporadores del doble efecto, etc.

Los fabricantes y refinadores de azúcar tienen razón de sentirse orgullosos de su

historia como pioneros de la industria química y del procesamiento de alimentos. La

mayor parte de los equipos básico se desarrolló específicamente para la producción

azucarera y más tarde se adaptó para usos generales, ubicando la tecnología en la

modalidad de "tecnología de Aplicación". El azúcar fue la primera industria alimenticia

en emplear química, y se adelantó por muchos años a las modernas ideas de control

técnico y químico tan corrientes ahora en las grandes fábricas.

Page 39: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 31

2.3. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL AZÚCAR

El azúcar se obtiene de la planta de la caña por la reacción de fotosíntesis debiéndose

separarse en el proceso de fabricación otros componentes como ser la fibra, las sales

minerales, ácidos orgánicos e inorgánicos y otros obteniéndose una sacarosa de alta

pureza en forma de cristal. Es producida por los cañeros en época de zafra, la cosecha

de la caña se realiza entre los meses de mayo a octubre, de manera natural, semi-

mecanizada y mecanizada transportándose al ingenio mediante camiones y/o chatas

tiradas por tractores. En la recepción de la caña se realizan dos operaciones

fundamentales:

1. Control de Peso:

Es realizado en balanzas electrónicas computarizadas y en estas se registra el peso del

equipo de transporte más la caña al momento de ingresar los camiones o chatas de

acuerdo al orden de llegada, después de descansar y al momento de salir se pesa el

equipo de transporte vacío y por diferencia se obtiene el peso de la materia prima

ingresada.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 32

2. Control de Calidad.-

Se realiza en el laboratorio de análisis individual de caña “LAICA”, en él se toma una

muestra representativa mediante el sistema de sonda inclinada, en esta etapa se

realizan los siguientes análisis:

Fibra

Sólidos totales

Contenidos de sacarosa

Pureza

PH

La caña para ser procesada debe tener una pureza mínima del 75% (Brix/prel).

2.3.1 LABORES DE CAMPO Y COSECHA

El proceso productivo se inicia con la preparación del terreno, etapa previa de siembra

de la caña. Una vez la planta madura entre los 12 y 14 meses, las personas encargadas

del área de cosecha se disponen a cortarla y recogerla a través de alce mecánico y

llevarla hacia los patios de caña de los ingenios.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 33

2.3.2. PATIOS DE CAÑA

La caña que llega del campo se muestra para determinar las características de calidad y

el contenido de sacarosa, fibra y nivel de impurezas. Luego se pesa en básculas y se

conduce a los patios donde se almacena temporalmente o se dispone directamente en

las mesas de lavado de caña para dirigirla a una banda conductora que alimenta las

picadoras.

2.3.3. MOLIENDA

La caña preparada por las picadoras llega a un tándem de molinos, constituido cada

uno de ellos por tres o cuatro mazas metálicas y mediante presión extrae el jugo de la

caña. Cada molino está equipado con una turbina de alta presión. En el recorrido de la

caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al máximo la

sacarosa que contiene el material fibroso. Este proceso de extracción es llamado

maceración. El bagazo que sale de la última unidad de molienda se conduce a una

Page 42: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 34

bagacera para que seque y luego se va a las calderas como combustible, produciendo

el vapor de alta presión que se emplea en las turbinas de los molinos.

La caña preparada por las picadoras llega a unos molinos (acanalados), de 3 a 5

equipos y mediante presión extraen el jugo de la caña, saliendo el bagazo con

aproximadamente 50% de fibra leñosa. Cada molino está equipado con una turbina de

alta presión. En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente

caliente, o jugo diluido para extraer al máximo la sacarosa que contiene el material

fibroso (bagazo).

2.3.4. PESADO DE JUGOS

La extracción del jugo moliendo la caña entre pesados rodillos o mazas constituye la

primera etapa del procesamiento del azúcar crudo. Primero, la caña se prepara para la

molienda mediante cuchillas giratorias que cortan los tallos en pedazos pequeños,

mediante molinos de martillos que desmenuzan la caña pero no extraen el jugo, o

bien, en forma más general, por una combinación de dos o tres de dichos métodos. El

molino o trapiche consta de unidades múltiples que utilizan combinaciones de tres

rodillos, a través de los cuales pasan sucesivamente la caña exprimida o bagazo. Para

ayudar a la extracción del jugo (guarapo) se aplican aspersiones de agua o guarapo

diluido sobre la capa de bagazo según sale de cada unidad de molienda; lo anterior

contribuye a extraer por lixiviación el azúcar. El proceso, conocido como imbibición,

puede presentar muchas modificaciones. En las prácticas de molienda, más eficientes,

más del 95% del azúcar contenido en la caña pasa al guarapo; este porcentaje se

conoce como la extracción de sacarosa o, más sencillamente, la extracción.

Page 43: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 35

7El bagazo final que sale del último molino contiene el azúcar no extraído, fibra leñosa

y de un 45 a un 55 % de agua. Este material pasa por lo general a las calderas como

combustible, pero muchos ingenios compran combustible y utilizan el bagazo en la

fabricación de tablas de bagazo prensado para paredes o papel, cama para el ganado,

u otra utilización comercial de los productos secundarios. El diagrama de proceso

muestra un tándem de molienda con dos juegos de cuchillas giratorias para la caña,

una desmenuzadora de dos rodillos y cuatro molinos de tres molinos o mazas cada

uno. El jugo diluido que se extrae de la molienda se pesa en básculas con celdas de

carga para saber la cantidad de jugo sacaroso que entra en la fábrica.

2.3.5. CLARIFICACIÓN

El jugo color verde oscuro procedente de los trapiches es ácido y turbio. El proceso de

clarificación (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles como

insolubles, emplea en forma universal cal y calor agentes clarificantes. La lechada de

cal, alrededor de 1 lb (0.5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural

del guarapo, formando sales insolubles de calcio, en su mayor parte fosfato de calcio.

El calentamiento del guarapo alcalizado hasta el punto de ebullición o ligeramente

arriba coagula la albúmina y algunas grasas, ceras y gomas; el precipitado así formado

atrapa los sólidos en suspensión al igual que las partículas más finas. Los Iodos se

separan del jugo clarificado por sedimentación y se filtran en tambores rotativos de

7 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. cap II, pag 70.

Page 44: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 36

filtración.8 El jugo filtrado regresa al proceso o pasa directamente al jugo clarificado y

la torta de la cachaza es desechada o se regresa a los campos como fertilizante. El jugo

clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin

tratamiento adicional. Asimismo, se ha desarrollado una amplia variedad de

modificaciones del tratamiento con calor y cal. En la clarificación se eleva la

temperatura del jugo, se separan los sólidos del jugo y se obtiene un jugo claro. Es

posible también refinarlo y para ello se agrega cal que ayuda a separar los compuestos

insolubles. También suele tratarse con dióxido de azufre gaseoso para blanquearlo. No

todo el azúcar de color blanco proviene de un proceso de refinado.

2.3.5.1. TRATAMIENTO PRELIMINAR

La caña cortada en el campo es llevada al ingenio por medio de camiones compuestos

por jaulas, los cuales trasladan la caña a granel y en otros casos, se transporta la caña

atada con cadenas formando maletas, en camiones y plataformas. Toda la caña es

sometida a un prelavado para poder eliminar el polvo. Luego la caña es descargada de

los medios de transporte hacia las mesas alimentadoras, por medio de descargadores

móviles con accionamiento hidráulico. En las mesas alimentadoras se le aplica agua

para lavarla y las mesas dosifican la caña a los conductores de caña. Éste es el punto

inicial del proceso de fabricación de azúcar. En este lugar como toda materia prima, es

necesario saber la calidad de la caña, para ello se toman muestras de las unidades de

transporte (jaulas), cuyo muestreo dependerá de la cantidad de caña que ingresa por

hora, capacidad del equipo toma-muestras y del recurso humano que se cuente para

8 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A. cap II, pag 75.

Page 45: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 37

realizar esta actividad. Luego del paso de la caña por las mesas, la caña descarga a los

conductores de caña, en los cuales la caña es preparada para la molienda haciéndola

pasar por picadoras, las cuales cortan la caña en astillas pequeñas por medio de

cuchillas giratorias. Una vez preparada la caña, sale de los conductores y es alimentada

a un tándem de seis molinos. En este lugar es donde se define la eficiencia de

operación de la molienda y la extracción de azúcar. El grupo de molinos se encuentra

dispuesto en un tándem instalados en serie, y es aquí, donde se efectúa el primer paso

en el proceso fabril del azúcar como es la extracción del jugo (guarapo) mediante la

compresión de la caña entre los cilindros rotativos llamados mazas. Al entrar la caña al

primer molino se obtiene un primer jugo, el de primera extracción, que contiene la

mayor cantidad de sólidos disueltos y la más alta pureza. A medida que se extrae en

los demás molinos todo el jugo, la pureza disminuye en virtud de que se obtienen

otros componentes no deseados como azúcar no cristalizable, ceras, gomas, etc.

El tándem del ingenio posee seis molinos y para ayudar a la extracción del jugo se rocía

la torta de bagazo, al salir de cada molino, con chorros de jugo macerado con lo cual se

ayuda a la extracción de azúcar por Lixiviación. Este proceso llamado imbibición (o

menos frecuente, maceración o saturación) tiene muchas variantes. Los mejores

procedimientos de molienda logran extraer el jugo de la caña más del 95% del azúcar

que contiene la caña y en el ingenio se ha logrado obtener un 92%; este porcentaje se

llama extracción de sacarosa o simplemente extracción.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 38

2.3.5.2. SISTEMAS DE CLARIFICACIÓN

La purificación de jugo con cal es el método más antiguo que hay y es en muchos

sentidos el más efectivo, consistente en añadir cal suficiente para neutralizar los ácidos

orgánicos que contiene el jugo.

La cal se prepara en un tanque con agua, esta lechada de cal es la que se agrega al

jugo, lo que hace una difusión más rápida que si se echara directamente al jugo. La

adición de una cantidad correcta de cal es la base para una buena clarificación

posterior del jugo. El azúcar moscabado se puede tratar por procesos químicos o

mecánicos. La clarificación mecánica necesita la adición de tierra de diatomeas o un

material inerte similar; después se ajusta el pH y la mezcla se filtra en un filtro prensa.

Este sistema proporciona una solución absolutamente transparente de color algo

mejorado y forzosamente es un proceso por lote. El sistema químico emplea un

clarificador por espumación o sistema de carbonatación. El licor que se trata por

espumación, que contiene burbujas de aire, se introduce al clarificador a 65ºC y se

calienta, provocando que la espuma que se forma se dirija a la superficie

transportando fosfato tricálcico e impurezas atrapadas ahí. El licor clarificado se filtra y

manda decolorar. Este proceso disminuye bastante la materia colorante presente, lo

que permite un ahorro en decolorantes posteriores. El sistema de carbonatación

incluye la adición de dióxido de carbono depurado hacia el azúcar fundida, lo cual

precipita el carbonato cálcico.

Las etapas del proceso y las modificaciones o variantes de cada una son las siguientes:

Método de añadir la cal; como lechada en forma discontinua o continua,

como sacarato.

Page 47: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 39

Regulación de la cantidad de cal; pruebas periódicas, registro continuo del pH,

alimentación automática mediante el control del PH.

Momento en que se añade la cal; antes de calentar el jugo, después de

calentar, en fracciones, antes y después de calentar.

Temperaturas; ebullición, sobrecalentamiento, calefacción en dos etapas.

Tratamiento de los jugos procedentes de los diferentes molinos, clarificación

simple, clarificación compuesta y clarificación separada.

Método de decantación; decantadores abiertos, decantadores continuos y

cerrados.

El tratamiento de espumas; filtración simple, filtración doble, retorno a los

molinos, redefecación por separado, o con jugos diluidos, como en la

clarificación compuesta.

2.3.5.3. CIRCULACIÓN DE LA CAL

9La mayorías de las instalaciones modernas poseen sistemas de circulación de cal, que

consiste esencialmente en dos tanques para mezclar la cal equipados con agitadores y

en los cuales puede mezclarse la cal con el agua a la densidad deseada, la que suele ser

de 148 g de CaO por la densidad de un litro 1.116 g/ml, se puede utilizar cal viva en

trozos, cal hidratada pulverizada, o cal viva en polvo, la que resulte desde el punto de

vista más económico. La lechada de cal se bombea por el sistema de circulación

9 MEADE Spencer, Manual de Caña de Azúcar Montaner- Simon S.A. pag 64

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 40

aquellos lugares de la fábrica donde sea necesaria. Se llena uno de los tanques

mezcladores, y en él se apaga la cal, mientras se vacía el otro. Se recomienda que los

tanques de suministro tenga una capacidad suficiente de lechada para 20 horas de

operación, con el fin de que no sea necesario preparar lechada de cal más que durante

uno de los turnos con los que trabaje la fábrica.

FORMACION DEL SACARATO EN FRIO

C12H22O11+sal de Ca

+ ácido (2e)

C12 H22O11+Ca(OH)2— C12 H20O11Ca+2H2O

+Ca(OH)2

ó +CaO + H2O

C12H22O11*2CaO

58°-85° <58° o con

un exceso de

C12 H22O11

1/3 C12 H22O11+2/3 C12 *H22O11*3CaO

>90, o con un exceso de Ca(OH)2 sólido +2/3 H2O

2/3 C12H20O11Ca+4/3Ca(OH)2

Page 49: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 41

2.3.5.4. APLICACIÓN DE CAL COMO SACARATO

El manejo de la lechada de cal en bombas, tuberías, tanques y válvulas requiere una

limpieza frecuente y un mantenimiento constante. La cal se disuelve en las soluciones

de sacarosa formando sacarato de calcio, una verdadera solución, misma que puede

manejarse sin ninguno de los problemas de la lechada. El proceso de sacarato de calcio

como se aplica en la industria del azúcar.

10El método de operación consiste en mezclar 10% del jugo mesclado o mixto frio con

toda la cal que se utilizara en la clarificación; esta mezcla se aplica a su vez al 90%

restante del jugo mixto calentado. Se requiere un poco más de cinco minutos de

contacto entre el jugo mixto frio y una lechada de cal de buena calidad para formar

cuantitativamente sacarato de calcio.

2.3.5.5. ALCALINIZACIÓN CONTINÚA

Muchos de estos sistemas emplean propulsores para obtener una mezcla rápida,

tanques de retención de tamaño variable a fin de asegurar una reacción completa

entre la cal y el jugo y un mecanismo de válvulas para regular la cantidad añadida. El

ajuste de la cal de acuerdo con el pH se realiza en forma manual, tales regulaciones

manuales dependen en sí de las habilidades y experiencia del obrero encargado. Los

dispositivos automáticos de alcalinización continua controlados por el pH del jugo

encalado constituyen la forma más satisfactoria para controlar la reacción.

10 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A, cap IV, pag 165

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 42

La cal de primera clase debe tener de 85 a 90% de CaO y 2% ambas de humedad, SiO2,

Fe2O3 y Al2O3, MgO y carbonatos, la cantidad de cal que hay que añadir al jugo varía

según las distintas condiciones y los diferentes países.

2.3.5.6. CONTROL DE ADICIÓN DE CAL

La adición correcta de la cantidad de cal es la base de una buena clarificación. Una

cantidad demasiado baja de cal produciría una decantación deficiente y un jugo turbio

con posibles pérdidas por inversión. Un exceso de cal produce oscurecimiento de los

jugos, aumento de sustancias gomosas en productos de baja pureza, aumento en las

cenizas a causa de las sales de calcio disueltas y una alta producción de mieles. Los

papeles indicadores y las titulaciones que antes se utilizaban en el trabajo de los

ingenios han sido totalmente sustituidos por el control del pH. El pH indica la acidez

efectiva, mientras que la titulación indica la acidez total. No existen relaciones sencillas

entre el pH y la acidez del jugo de caña.

2.3.5.7. CONTROL DEL PH

Por lo general el pH se determina en la práctica a temperatura ambiente y que no es

igual al pH determinado a la temperatura del trabajo. El pH óptimo al que se debe

llevar el jugo mediante la alcalinización depende de muchas condiciones y varía según

la localización de la fábrica, la variedad y madurez de la caña, la capacidad del equipo

de decantación y otras condiciones locales.

Resulta deseable agregar el mínimo de cal que produzca un jugo claro con una

reacción final cercana a un pH de 7.0, en las áreas donde la caña no está

completamente madura al cosecharse, los ácidos orgánicos del jugo mantienen el pH

por debajo de 7.0 en el jugo claro. Si el pH de los jugos claros llega a 7.0 puede haber

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 43

una adición excesiva de cal. Es necesario evitar la alcalinización excesiva y si no es

posible obtener un jugo claro por defecación simple sin tener que alcalinizarlo hasta un

pH muy alto, debe añadirse fosfato o emplearse alguna otra modificación del proceso.

La adición de polímeros floculantes es muy utilizada como auxiliar del proceso del cal y

calor, debe evitarse utilizar el jugo mixto a un pH de 8.5 o mayor.

2.3.5.8. LIMPIADOR DE ELECTRODOS

A causa de la reacción química que se lleva a cabo en el tanque de alcalinización y los

sólidos en suspensión que se encuentran en el jugo, se les forma a los electrodos una

capa y disminuye en consecuencia la precisión de la respuesta. Los limpiadores

ultrasónicos de electrodos de que se dispone en la actualidad no solo ahorran el

tiempo requerido para retirar y limpiar los electrodos, sino que también eliminan la

rotura de los electrodos y mejoran el tiempo de respuesta.

2.3.5.9. ELIMINACIÓN DE LA CENIZA

Se encuentra muy poca la diferencia en el contenido total de ceniza antes y después de

la clarificación, aun cuando cambia la composición de la misma. En una serie de curvas

de varios jugos clarificados muestra poco cambio en el contenido total de cenizas a

valores del pH entre 5.5 y 8.5, puesto que la precipitación de los fosfatos, sílice, etc,

está compensada por el aumento de calcio y algunos otros componentes.

2.3.5.10. ELIMINACIÓN DE NO AZUCARES ORGÁNICOS

La acción solvente de la cal y el calor sobre la fibra ha sido estudiada por muchos

investigadores, resulta aconsejable la remoción de todas las partículas de fibra, ya sea

antes o durante el proceso de clarificación.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 44

En algunos casos el nitrógeno removido por la clarificación varía de 12.5 a 60% con una

remoción promedio de cerca de una tercera parte, además un 50% de la proteína

disponible es precipitada por la ebullición, el material proteínico se remueve

aproximadamente en una proporción de 80% junto con los no azucares orgánicos

precipitados (es decir, fosfato de calcio, etc.) en el jugo clarificado a un pH entre, 6.8 y

7.2 Las gomas (polisacáridos que constituyen cerca del 0.5 % de los sólidos en e, jugo

de la caña) son una mezcla de pentosanas, hemicelulosa, glucanos y otras hexosanas.

Dichos compuestos pueden ser parcialmente removidos o no por la Clarificación, pero

una parte de su fracción soluble es llevada hasta el azúcar crudo.

2.3.5.11. AUMENTO DE PUREZA

EI aumento de la pureza aparente entre el jugo crudo y el jugo clarificado, considerado

en tiempos pasados como un criterio de la eficiencia del proceso de clarificación, se

reconoce hoy en día como de muy poco valor y en realidad puede conducir a error. La

sacarosa constituye un criterio más confiable que la pureza. Una gran parte del

supuesto aumento de la pureza se debe a la remoción de la materia en suspensión, y

varía con los diferentes jugos. Un aumento puede también indicar una reducción de los

sonidos (a causa de la destrucción de los azucares reductores), aunque esta posibilidad

por lo general se pasa por alto. Incluso si el aumento se demuestra en las purezas

verdaderas, no mediante la comparación usual de las purezas aparentes, existe todavía

la posibilidad de que los azucares reductores hayan sido destruidos en el proceso de

clarificación. La elevación de la pureza aparente puede deberse a la destrucción de la

levulosa, la que causa un efecto más dextrógiro en la lectura Pol.

Page 53: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 45

2.3.5.12. DOSIFICACIÓN DEL FLOCULANTE

La floculación es la aglomeración de las partículas finas suspendidas en una solución

para formar un musgo que flocula. Las partículas con carga similar se repelen y de esta

manera estabilizan contra la floculación. Con el fin de evitar que las partículas se

adhieran, la energía cinética debe exceder a la fuerza de atracción de Vander Waals

entre las dos partículas. Esta fuerza es una función de la distancia entre las partículas,

sus radios y una constante de agrupación, cuando un floculo es dañado

mecánicamente, rara vez regresa a su tamaño original. La dosificación óptima de

floculante se halla en un intervalo de 2 a4 ppm. El exceso de la dosificación puede

tener un efecto adverso. La relación floculante; la proporción de jugo puede

controlarse mediante un medidor magnético de flujo, que a su vez envié señales a una

unidad propulsora de velocidad variable que controla la bomba que envía la solución

madre del floculante a la línea del jugo. Al aumentar la dosificación, algunos

floculantes puede ayudar a incrementar la velocidad de sedimentación, pero los

sólidos en suspensión en el jugo puede también aumentar. Existen muchos aparatos

electrónicos para medir la proporción del floculante, que ayudan a controlar la

clarificación del jugo.

2.3.6. EVAPORACIÓN

11El jugo clarificado, que tiene más o menos la misma composición que el jugo crudo

extraído excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene

aproximadamente 85 % de agua. Dos terceras partes de esta agua se evaporan en

evaporadores al vacío de múltiple efecto, los cuales consisten en una sucesión de

11 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A, cap II, Pag 65.

Page 54: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 46

celdas de ebullición al vacío, o "cuerpos" dispuestos en serie de manera que cada

cuerpo subsiguiente tiene un grado más alto de vacío y, por consiguiente, hierve a una

temperatura más baja. Los vapores de un cuerpo hacen hervir de esta manera el jugo

contenido en el siguiente cuerpo. Mediante este sistema, el vapor introducido en el

primer cuerpo efectúa una evaporación de múltiple efecto. El vapor del cuerpo final

pasa a un condensador. El jarabe sale en forma continua del último cuerpo con

aproximadamente 65% de sólidos y 35% de agua. El jugo clarificado pasa a la

evaporización. El jugo claro no es más que azúcar disuelta en agua y con cierta

cantidad de impurezas el objetivo de evaporización es eliminar el agua.

2.3.7. CRISTALIZACIÓN

La cristalización tiene lugar en tachos al vacío de simple efecto, donde el jarabe se

evapora hasta quedar saturado de azúcar. En este momento se añaden semillas a fin

de que sirvan de núcleos para los cristales de azúcar, y se va añadiendo más jarabe

según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continúa hasta que se llena el

tacho. Bajo la vigilancia de un tachero experto (o con instrumentos adecuados) los

cristales originales crecen sin que se formen cristales adicionales, de manera que

cuando el tacho está totalmente lleno todos los cristales tienen el tamaño deseado, y

los cristales y el jarabe forman una masa densa conocida como masa cocida. La templa

(el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie a un

mezclador o cristalizador.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 47

2.3.8. CENTRIFUGACIÓN

La masa cocida se separa de la miel por medio de centrífugas, obteniéndose azúcar

cruda o mascabada, miel de segunda o sacarosa líquida y una purga de segunda o

melaza. El azúcar moscabado debe su color café claro al contenido de sacarosa que

aún tiene. Las melazas se emplean como una fuente de carbohidratos para el ganado

(cada vez menos), para ácido cítrico y otras fermentaciones. La Centrifugación o

reebullición de las mieles; la masa cocida proveniente del mezclador o del cristalizador

se lleva a máquinas giratorias llamadas centrífugas. El tambor cilíndrico suspendido de

un eje tiene paredes laterales perforadoras forradas en el interior con tela metálica,

entre ésta y las paredes hay láminas metálicas que contienen de 400 a 600

perforaciones por pulgada cuadrada. El tambor gira a velocidades que oscilan entre

1000 y 1800 rpm. El revestimiento perforado retiene los cristales de azúcar que

pueden lavarse con agua si se desea. El licor madre, la miel, pasa a través del

revestimiento debido a la fuerza centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza

de la gravedad), y después de que el azúcar es purgado se corta, dejando la centrífuga

lista para recibir otra carga de masa cocida. Las máquinas modernas son

exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas

de control automático para todo el ciclo. Los azúcares de un grado pueden purgarse

utilizando centrífugas continuas.

2.3.9. SECADO

La azúcar húmeda se coloca en bandas y pasa a las secadoras, que son elevadores

rotatorios donde el azúcar queda en contacto con el aire caliente que entra en

Page 56: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 48

contracorriente. El azúcar debe tener baja humedad, aproximadamente 0.05 %, para

evitar los terrones.

2.3.10. ENFRIAMIENT0

El azúcar se seca con temperatura cercana a 60ºC, se pasa por los enfriadores

rotatorios inclinados que llevan el aire frío en contracorriente, en donde se disminuye

su temperatura hasta aproximadamente 40-45ºC para conducir al envase.

2.3.11. ENVASE

El azúcar seca y fría se empaca en sacos de diferentes pesos y presentaciones

dependiendo del mercado y se despacha a la bodega de producto terminado para su

posterior venta y comercio. Casi todo el azúcar refinado se empaca hoy en día en

bolsas de papel o cajas de cartón, las bolsas de papel del tipo de paredes múltiples

incluyen bolsas individuales de 100,50 y 25lb; bolsas de 2,5 y 10 lb y bolsas plásticas de

1,2 y 5 lb para los azúcares blandos y en polvo empacados en contenedores de cartón.

Es regla general, almacenar el azúcar terminado en grandes depósitos o silos. Los

depósitos o silos no solo permiten que se empaquen únicamente durante el día,

también dan por resultados altos ahorros, ya que el empacado se puede efectuar en

respuesta a los seguimientos de las empaques de jugo de empacar el azúcar conforme

se produce y almacena el producto empaquetado. Los empaques deben ser de un

material adecuado que no altere las características del producto y lo preserven

durante su transporte y almacenamiento. El transporte a granel debe cumplir las

mismas condiciones.

Page 57: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 49

2.3.12. BASURA

Cuando se corta y limpia a mano la caña se entrega fresca, los fabricantes reciben el

mejor material inicial posible para la producción del azúcar. La caña que se corta y

carga a máquina contiene invariablemente puntas, hojas, cepas y raíces, así como

tierra, agua y otras materias extrañas.

La deducción de la basura en la caña entregada constituye una práctica mundial, pero

los métodos para su determinación varían grandemente. Los efectos de la basura

procedente de cada fracción de la planta de caña depende de su contribución a la

sacarosa y a los componentes indeseables. Los jugos del cogollo (incluyendo la punta

del tallo, hojas y entrenudos blandos y en proceso de alargamiento, vainas y hojas

enrolladas) contienen menos de un 1 % de sacarosa pero son relativamente ricas en

almidón, polisacáridos solubles y azúcares reductores. Estos constituyentes

indeseables son extraídos cuando se muelen el cogollo y las hojas muertas, y afectan

adversamente a la recuperación de la sacarosa. La basura de la caña mezclada con los

tallos exprimidos absorbe los ricos jugos de los tallos, y sale del tren de molinos con un

3 % de sacarosa.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 50

Carbohidratos que se encuentran en las diferentes partes de la caña de azúcar

Análisis del guarapoa (mg/ml)

Parte

Porción del total (%)

Extracción del jugo (%)

Almidón Polisacáridos solubles

Sacarosa a

Fructosa Glucosa

Lámina foliar

11.1 40.0 0.32 5.40 7.72 3.75 6.76

Vaina de la hoja

4.3 38.6 0.05 4.03 14.20 3.33 5.92

Envoltura foliar

2.0 48.2 0.09 5.58 6.85 7.56 13.60

Punta del tallo

1.6 47.6 0.08 5.90 14.82 12.94 17.52

Caña triturable

Primeros 60 cm superiores

14.0 69.3 0.07 1.81 130.46 6.88 9.84

Segundos 60 cm

14.8 71.3 0.06 1.45 154.88 5.38 6.08

Terceros 60 cm

17.8 73.6 0.04 1.47 181.85 3.63 4.04

Cuartos 60 cm

19.5 71.1 0.03 1.30 185.10 3.06 2.80

Cepa 9.3 65.3 0.07 2.01 152.50 3.01 5.94

Raícesb 1.3 27.2 0.00 1.28 8.76 1.25 2.5

Hojas muertas

4.3 37.1 0.00 5.42 0.00 0.00 0.00

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 51

2.3.13. DIAGRAMA DE PROCESO

2.4 TIPOS DE AZÚCAR

El azúcar se puede clasificar por su origen (de caña de azúcar o remolacha), pero

también por el grado de refinación que tenga éste. Normalmente la refinación se

expresa visualmente a través del color (azúcar moreno, azúcar rubio, blanco), que está

dado principalmente por el porcentaje de sacarosa que contienen los cristales.

Page 60: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 52

La elección entre uno u otro tipo de azúcar es independiente del gusto de cada

persona, del consumidor y no tanto de ciertas condiciones nutricionales, las cuales

muchas veces no son ciertas o un poco exageradas, ya que tendrían que consumirse

grandes cantidades para notar alguna pequeña diferencia, algo mínimo como su sabor

que si es notable.

Entre la clasificación más común tenemos:

AZÚCAR MORENO, el auténtico azúcar moreno (también llamado "negro" o

"crudo") se obtiene del jugo de caña de azúcar y no se somete a refinación, sólo

cristalizado y centrifugado. Este producto integral, debe su color a una película

de melaza que envuelve cada cristal. Normalmente tiene entre 96 y 98 grados

de sacarosa. Su contenido de mineral es ligeramente superior al azúcar blanco,

pero muy inferior al de la melaza.

AZÚCAR RUBIO, es menos oscuro que el azúcar moreno o crudo y con un mayor

porcentaje de sacarosa.

AZÚCAR BLANCO, con 99,5% de sacarosa. También denominado azúcar

sulfitado.

AZÚCAR REFINADO O EXTRABLANCO es altamente puro, es decir, entre 99,8 y

99,9 % de sacarosa. El azúcar rubio se disuelve, se le aplican reactivos como

fosfatos, carbonatos, cal para extraer la mayor cantidad de impurezas, hasta

lograr su máxima pureza. En el proceso de refinamiento se desechan algunos

de sus nutrientes complementarios, como minerales y vitaminas.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 53

Page 62: Industria de La Caña de Azucar

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 54

3.1. AZUCARES Y CARBOHIDRATOS

La sacarosa en el jugo y la celulosa en la fibra son los dos principales constituyentes

químicos de la caña de azúcar; cada uno de ellos está compuesto de azucares simples.

Los azucares simples, glucosa (dextrosa) y fructosa (levulosa) se encuentran asimismo

sin formar cadenas en la caña de azúcar, por lo general en cantidades menores que la

sacarosa. La producción de azúcar a partir del jugo de la caña de azúcar se basa en la

capacidad que tiene la sacarosa de cristalizar a partir de un jarabe espeso, mientras

que la glucosa y la fructosa permanecen disueltas.

Los azucares son carbohidratos y están compuestos de los elementos carbono,

hidrogeno y oxigeno, el hidrogeno y el oxigeno están por lo general presentes en la

misma proporción que en el agua. Los azucares simples, glucosa y fructosa se

clasifican como monosacáridos ya que no se pueden hidrolizar a moléculas más

pequeñas de carbohidratos por ácidos o enzimas.

3.2 SACAROSA

La sacarosa o azúcar común de fórmula química es: (C12H22O11) es un disacárido

formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa. Su nombre químico es: alfa-D-

glucopiranosil (1->2)-beta-D-fructofuranósido.

Page 63: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 55

Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo

de Tollens. Sacarosa es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas,

pero no en animales superiores. Contiene 2 átomos de carbono anomérico libre,

puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos

constituyentes se hallan unidos entre sí, covalentemente mediante un enlace O-

glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un

extremo reductor. Una curiosidad de la sacarosa es que es triboluminiscente, que

produce luz mediante una acción mecánica. 12Los cristales de sacarosa son prismas

monoclínicos que tienen una densidad de 1.588; una solución al 26%, tiene una

densidad de 1.18175 a 20 °C. La sacarosa es ópticamente activa con rotación

específica D20+ 66.53 cuando se utiliza en peso normal. Su punto de fusión es 188 °C

y se descompone al fundirse, el índice de refracción es de 1. 3740 para una solución a

26%, es soluble tanto en agua como en etanol, es ligeramente soluble en metanol e

insoluble en éter y cloroformo.

3.3 GLUCOSA

La glucosa es un monosacáridos con fórmula empírica C6H12O6, la misma que la

fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es

decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo

12 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A, cap I,pag 48

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 56

está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en

las frutas y en la miel. La glucosa es metabólicamente el azúcar más importante en las

plantas y en los animales, su amplia distribución tanto en el reino vegetal como en el

animal está indicada por sinónimos como azúcar de maíz, azúcar de uva, y azúcar de la

sangre. Solo en el crecimiento activo de la planta de caña de azúcar el contenido de

glucosa excede el de la sacarosa, al comienzo de la zafra el contenido de glucosa del

guarapo es alto y disminuye con la madurez.

3.4 FRUCTOSA

También llamada levulosa o azúcar de frutas, la fructosa es más dulce que la sacarosa y

la glucosa, es la que en menos cantidad se encuentra en la caña, a semejanza de la

glucosa, es más abundante en las partes en crecimiento de la planta y menos

abundante en la parte inferior del tallo y las raíces, la fructosa disminuye con la

maduración y puede ser imposible de detectar en algunas variedades de alta pureza en

la madurez. Las moléculas de fructosa se polimerizan para formar levàn e inulina, un

producto de almacenamiento de ciertas plantas.

Los cristales de fructosa son ortorrómbicos tiene una densidad de 1.598 y una

solución al 26% tiene una densidad de 1.1088, los cristales se funden a 105 °C. La

fructosa es muy soluble en agua y ligeramente soluble en etanol, al igual que la

glucosa, la fructosa es un azúcar reductor, pero posee un grupo cetona en lugar de un

aldehído. Además como la glucosa, la fructosa posee formas y , pero también se

encuentra en forma de anillos tanto de cinco como de seis miembros.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 57

3.5. AZÚCAR DE PLANTAS Y ANIMALES

Los azucares se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza, se encuentran

en las frutas, las legumbres, el néctar, la miel, la sangre y la leche, y como unidades de

construcción de moléculas orgánicas tanto simples como compuestas. La sacarosa y

sus constituyentes, glucosa y fructosa, son los azucares más comunes, encontrándose

juntos en la mayoría de las plantas aunque en diferentes proporciones y cantidades. La

sacarosa existe en niveles suficientes para permitir la fabricación del AZÚCAR en la

caña de azúcar, la remolacha azucarera, el sorgo dulce, la palma azucarera y el arce

azucarero.

La maltosa, otro disacárido, está compuesto de dos unidades de glucosa y se

encuentra en las semillas en germinación y, por consiguiente, en los productos del

maíz. La lactosa un disacárido de glucosa y galactosa, es el azúcar de la leche. La

rafinosa, un trisacárido de glucosa, fructosa y galactosa, es un producto del deterioro

de la remolacha azucarera, y un constituyente de varias semillas oleaginosas.

Los seres humanos no pueden depender de una dieta basada exclusivamente en

carbohidratos, por lo que deben incluir en la dieta los aminoácidos y ácidos grasos

esenciales, vitaminas y minerales. Estas sustancias se obtienen junto a los azucares y el

almidón de frutas, granos y legumbres. Los azucares y los almidones constituyen la

mayor parte de la dieta del ser humano. La mayor parte de los alimentos sirven como

fuente de energía, y esta es la función primaria del azúcar, de toda la proteína

ingerida, el 60% es convertido por el cuerpo en azúcar.

Page 66: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 58

3.6. ALMIDÓN

El jugo de los tallos de la caña de azúcar contiene pequeñas cantidades de almidón,

esta generalmente limitado al miristerio intercalar, la parte del tallo exactamente

arriba del nudo que crece después de que la caña de azúcar se extiende

horizontalmente, y que ayuda a poner de nuevo verticales a los tallos. El hecho de que

este almidón sirve como alimento de reserva queda demostrado por su desaparición

temporal después de que la caña se acama y después del brote de raíces o yemas, el

contenido de almidón aumenta a medida que madura la caña y desaparece después

de la congelación. Las variedades de caña difieren ampliamente en cuanto al contenido

de almidón.

El almidón está ausente en las cepas de las raíces y las hojas muertas y es ligeramente

más alto en la envoltura foliar a hojas enrolladas y los entrenudos no maduros que en

las partes más viejas del tallo. El contenido promedio de almidón de las hojas verdes,

el cual es 10 veces más alto que el de la base del tallo, varia durante el día debido a

que los productos de la fotosíntesis son temporalmente almacenados en las hojas

como almidón, este es convertido durante las noches en azucares que pasan de la hoja

al resto de la planta.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 59

3.7. DEXTRANO

Los dextranos y las gomas son polisacáridos, que a diferencia del almidón, son solubles

en guarapo frio. Los dextranos son los productos de infección microbiana de las células

dañadas. Si la caña se ha deteriorado y formado dextrano, el nivel de goma excede del

1%.Los dextranos constituyen una serie de polímeros de glucosa con un 50% de

enlaces -1.6, los dextranos presentes en la caña de azúcar, originados por el

Leuconostoc mesenteroides contienen un 90% de enlaces -1.6, los dextranos se

forman rápidamente en condiciones de pH acido, bajo Brix y temperatura ligeramente

elevada, como las que se encuentran en el guarapo y los materiales de baja pureza en

la fábrica y la refinería, la acumulación de los dextranos causa muchos problemas en el

proceso, tales como: perdidas del rendimiento, baja recuperación, aumento de la

viscosidad y al pureza de las melazas, dificultades en la filtración y distorsión de los

cristales.

3.8. COMPONENTES MINERALES

Los componentes inorgánicos de la caña de azúcar se presentan como agua, iones,

sales, constituyentes de moléculas orgánicas complejas, o compuestos insolubles. A

pesar de que algunos minerales como el sílice se presentan bajo la forma de sólidos

semejantes al ópalo, los constituyentes inorgánicos de mayor interés son los que están

disueltos en el guarapo. Los fosfatos, el sílice y el magnesio se eliminan parcialmente

por medio de la clarificación, no obstante el potasio, los cloruros, el sodio y las bajas

concentraciones de sulfatos no son removidos, y tienden a concentrarse con el

procesamiento.Cuando la melaza contiene una elevada concentración de minerales,

especialmente potasio, aumenta la retención de sacarosa en al melaza, causando

pérdidas para el procesador.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 60

REACTIVOS QUIMICOS

UTILIZADOS EN LA

PRODUCCION DE AZUCAR

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 61

4.1. ANTIBIÓTICOS

La utilización de antibióticos es necesaria en el proceso de refinación del azúcar de

caña debido al problema de los dextranos existentes que afectan a la larga la calidad

del azúcar crudo, incluso su aceptabilidad, por tal motivo la aplicación de un

antibiótico o compuesto bacteriostático es absolutamente necesario. Los antibióticos

usados son: Busan- 881, Midland PCS-6000, Olin 3302 entre otros.

4.2. CAL

El uso de la cal para el tratamiento de los jugos de caña tiene una antigüedad de

aproximadamente 300 años, seria y es extremadamente difícil encontrar otra sustancia

que reemplace a la cal. La introducción de cal hidratada en polvo y de cal viva

pulverizada se ha hecho obsoleto el uso de cal en terrón en los ingenios, por lo general

la cal para la defecación se usa, en forma de lechada de cal, una suspensión de

hidróxido de calcio en agua.

4.2.1 CALIDAD DE LA CAL

La cal hidratada comercial y la cal viva pulverizada que se venden en los Estados

Unidos son de gran pureza. Se recomienda realizar las siguientes pruebas para verificar

la pureza de la cal: debe calentarse mucho en pocos minutos cuando se trata con la

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 62

mitad de su peso en agua, debe formar una crema blanda después de apagada cuando

se mezcla con 18 veces su peso en agua, y no debe contener más de un decimo del

peso en original de los terrones que no pueden pasar a través de una malla fina, y la

mayoría de estas partículas deben ablandarse en una hora.

La cal hidratada se vende en polvo y empacada en sacos de papel grueso, la

conveniencia, limpieza y pureza de la cal en esta forma ha hecho que se consuma en la

mayoría de los ingenios. La cal pulverizada se separa por flotación con aire y la mejor

calidad presenta un 90% y más de paso a través del tamiz de 300 mallas, empacada en

sacos a prueba de agua, basándose en el precio y el análisis, la cal viva ahorra un 20%

con respecto a la cal hidratada en polvo.

4.3. OXIDO DE MAGNESIO

La presencia de oxido de magnesio en la cal para clarificación ha sido objeto de mucha

investigación, y se ha obtenido algunos resultados satisfactorios de la cal producida

mediante la calcinación de caliza dolomítica con un relación de calcio a magnesio tan

alta como 70: 30. El oxido de magnesio se vende en estado casi puro.

4.4. ACIDO SULFUROSO

La producción de este reactivo que ha sido usado en la fabricación de azúcar crudo,

además de su efecto decolorante, el acido sulfuroso produce un intenso precipitado

con la cal, lo que ayuda mecánicamente en la clarificación. También descompone

algunas sales de la cal y de esta manera reduce la viscosidad de los jarabes y masas

cocidas.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 63

4.5. CARBONATO DE SODIO

Los jugos que ha iniciado la fermentación es preferible neutralizarlos con carbonato de

sodio que con cal, debido a que esta produce sales solubles que son perjudiciales. El

uso del carbonato para neutralizar el exceso de acidez en el jugo de caña quemada es

común en muchas fábricas, las sales de sodio también son útiles para neutralizar

melazas.

El carbonato de sodio es mucho más caro que la cal y tiene un efecto perjudicial en el

color del jugo.

4.6. ACIDO FOSFÓRICO

El acido fosfórico y los fosfatos solubles han sido utilizados en la fabricación y

refinación del azúcar de caña. Se han hecho cada vez más importantes en ambas

ramas de la industria durante las últimas décadas. En la defecación del guarapo, se

utiliza el fertilizante superfosfato triple debido a su bajo precio.

Para la refinación las reglamentaciones sobre alimentos puros exigen el uso de acido

fosfórico de alta pureza, y este acido se fabrica en la actualidad en forma casi

totalmente libre de plomo, arsénico y sulfatos.

4.7. SUSTANCIAS UTILIZADA PARA PURIFICACIÓN DEL JUGO

En la purificación del jugo se utiliza también el hiposulfito de sodio, para decolar

melazas; también se ha añadido a los recipientes durante el cocinado de templas de

azúcar blanco para mejorar el color y durante las templas de baja pureza para reducir

la viscosidad de la masa cocida, este compuesto desprende so2 en la masa cocida, que

actúa sobre la materia colorante, sales de calcio y de hierro.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 64

Varias formas de arcilla especialmente la bentonita, se utilizan como coadyuvantes de

la clarificación. La bentonita un silicato de magnesio y aluminio, aumenta de volumen

con el agua. La tierra de infusorios, dependiendo de las calidades también depende la

tasa de filtración y la claridad de los filtrados, este material agregado al jugo de caña

facilita el filtrado pero debido a su alto costo su uso es limitado en la industria

azucarera. El material de perlita es otro coadyuvante de la filtración casi similar su

forma de uso que la tierra de infusorios.

4.8. POLI ELECTROLITOS

Los polielectrolitos son en su mayor parte poliacriloamidas y se venden con varios

nombres comerciales, estas sustancias también son aplicables a la filtración de los

lodos y se lo utiliza en los jugos encalado y calientes.

4.9. DEXTRANASA

La enzima industrial dextranasa se puede obtener para el tratamiento del jugo, la

relación del dextrano hidrolizado por minuto y por unidad enzimática es diferente. Es

un método para la remoción enzimática de este polímero, es producido por

microorganismos principalmente Leuconostoc mesenteroides, como resultado del

deterioro de la caña después cortada.

4.10. AMILASA

La enzima amilasa se encuentra en el jugo crudo, la amilasa bacteriana puede

obtenerse por el tratamiento a temperatura elevada. El almidón de la caña se

descompone de amilosa y amilopectina en proporción de 1 a 4. La amilosa disminuye

en forma significativa la velocidad de filtración del licor carbonatado y la amilopectina

es la principal responsable de la baja filtrabilidad del licor de fosfataciòn.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 65

4.11. ANTIESPUMANTES

El ester metilglucosido del aceite de coco, es un aditivo para las melazas (máximo 320

ppm) durante el bombeo, transporte y almacenamiento, es un agente tenso activo que

aumenta la fluidez y reduce la formación de espuma y adherencia de las melazas. Las

propiedades toxotropicas del flujo cambian, la espuma se elimina y las melazas pierden

aire.

4.12. EDULCORANTES ALTERNATIVOS

Tradicionalmente, los alimentos se endulzaban con azúcar o miel; no obstante, en la

elaboración moderna, se usa toda una serie de edulcorantes diferentes, tanto de

bulto, que se emplean en cantidades similares a la del azúcar que sustituyen, como

artificiales, que son mucho más dulces que el azúcar y se usan en cantidades muy

pequeñas.Los jarabes de glucosa, elaborados a partir del almidón, se usan con

frecuencia en lugar del azúcar, pero es necesario emplear una cantidad mayor para

obtener resultados similares, ya que la glucosa sólo tiene un 74% de la dulzura de la

sacarosa. Los jarabes de glucosa modificados, en los que cierta proporción de aquélla

se transforma en fructosa, son más dulces, ya que la fructosa es un 124% más dulce

que la sacarosa.No todos los edulcorantes listados a continuación están autorizados en

todos los países.

El acesulfamo-K es unas 200 veces más dulce que la sacarosa. No se metaboliza y

se excreta sin alteración alguna.

El aspartamo es un derivado de un aminoácido; en términos químicos, el éster

metílico de la aspartil-fenilalanina. Es unas 200 veces más dulce que la sacarosa.

En disolución es estable durante unos pocos meses, transcurridos los cuales se

descompone gradualmente. Esto quiere decir que los productos que contienen

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 66

aspartamo tienen una vida útil de almacenaje limitada. Es muy utilizado en

refrescos, preparados para postres y como edulcorante de mesa. Dado que

contiene fenilalanina, se recomienda específicamente que no sea consumido por

niños que padezcan fenilcetonuria (incapacidad para metabolizar la fenilalanina),

aunque la cantidad consumida sería extremadamente pequeña.

El ciclamato es 30 veces más dulce que la sacarosa; se usan tanto la sal sódica

como la cálcica en toda una variedad de alimentos. Al contrario que otros

edulcorantes artificiales, el ciclamato es termoestable, y por lo tanto puede

utilizarse para cocinar. Fue sintetizado por primera vez en 1937, y su uso como

edulcorante se generalizó en la década de 1950. Unos estudios en los que se

administraban dosis muy elevadas a animales de laboratorio sugirieron el riesgo

de que fuera carcinógeno y su uso fue prohibido en Estados Unidos, Reino Unido y

algunos otros países en 1969, aunque se sigue utilizando en Canadá, Suiza,

Noruega y otros países.

La sacarina, el más antiguo de los edulcorantes sintéticos, es 550 veces más dulce

que la sacarosa, pero tiene un regusto amargo, y no es estable ante el calor, por lo

que no puede utilizarse para cocinar. No hay indicios de que la sacarina

represente riesgo alguno para las personas que la utilizan, pero estudios

realizados sobre animales a los que se administraban dosis muy altas sugieren un

cierto riesgo de carcinogénesis. Su uso fue prohibido en Canadá y Estados Unidos

en 1977, aunque en el segundo país una serie de moratorias del Congreso han

mantenido el producto en el mercado, si bien con una etiqueta de advertencia.

La rebaudiosida y la steviosida son glucósidos extraídos del arbusto paraguayo

yerba dulce (Stevia rebaudiana). Son entre 300 y 400 veces más dulces que la

sacarosa.

La taumatina es una proteína extraída del fruto africano del Thaumatococcus

daniellii, llamado katemfe o ‘fruta milagrosa de Sudán’. Es unas 1.600 veces más

dulce que la sacarosa. La monelina es una proteína similar (entre 1.500 y 2.000

veces más dulce que la sacarosa) extraída de la baya del Dioscoreophyllum

cumminsii.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 68

5.1. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD

5.1.1. COLOR DEL AZÚCAR

En la caña el agua representa entre 73 y 76 %, los sólidos totales solubles varían entre

10 y 16 % y la fibra entre un 11 y 16 %. La calidad del azúcar crudo como el color y el

grano dependen de la proporción de estos azucares reductores, los cuales cuando

aumentas por diferentes causas pueden producir incrementos en el color y el grano

defectuoso del azúcar. La cristalización del azúcar, es afectada por otras clases de

azucares diferentes a la fructosa y glucosa que se encuentran presentes en los jugos,

este grupo de carbohidratos conocidos como oligosacaridos, debido a que están

constituidos por más de dos y menos de diez unidades de azucares sencillos causan

un alargamiento de la estructura cristalina, ósea, altera el tamaño y color del cristal de

la sacarosa.

5.1.2. MÉTODO DE DETERMINACIÓN DEL COLOR

El color del azúcar varía desde una apariencia café oscura hasta el incoloro. La

intensidad del color como medida de transmitancia o absorbancia de la luz se hace por

medio de un patrón óptico que está afectado por varios factores especialmente por la

longitud de onda del rayo de luz, la concentración de la solución azucarada y del

instrumento utilizado en el laboratorio. El pH de la solución también es un factor que

afecta el valor obtenido.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 69

El ojo humano tiene gran sensibilidad a la longitud de onda del verde y el amarillo, el

color, por lo tanto, en una solución azucarada, se sitúa en el rango de los 400 a 600

nm.

ANÁLISIS DE COLOR AZÚCAR BLANCO

Muestras:

Azúcar estándar línea de jugo mixto.

Azúcar estándar proveniente del primer molino.

Equipo:

Espectrofotómetro / 420 nm +

/- 10 nm.

Beaker de 250 ml 37

Plancha con agitador magnético

Bomba de vacío

Filtro de vacío

Papel filtro de millipore de 47 μm, tamaño de poro 0.45 micrones o equivalente

Balanza analítica, precisión 0.001 g

Celdas de 20 mm +

/- 0.01 mm

Refractómetro

Reactivos:

Solución de hidróxido de sodio 0.1 Normal de una solución de hidróxido de

sodio 1 N, preparada con titrisol, tomar 100 ml en un balón de 1000 ml, y

aforar el balón con agua destilada.

Solución de ácido clorhídrico 0.1 Normal de una solución de ácido clorhídrico 1

Normal, preparada con titrisol, tomar 100 ml en un balón de 1000 ml, y aforar

el balón con agua destilada.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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PROCEDIMIENTO:

Pesar 50 +/- 0.1 g de azúcar blanco y agregar a las muestras 50 +/- 0.1 g de agua

destilada para colores que están en el rango de 100 a 200 unidades y para colores

mayores de 200 unidades pesar 30 +/- 0.1 g y agregar 70 +/- 0.1 g de agua destilada.

Colocar la solución en una plancha de agitación magnética hasta disolver

completamente el azúcar. Filtrar la solución colocando en el embudo-filtro, un filtro

millipore; usando la bomba de vacío; si es necesario agregue a la solución un gramo de

ayuda filtrante.

Tomar el pH de la solución filtrada, y regular el pH a 7 +/- 0.1, añadiendo pequeñas

cantidades de solución ácido o solución de soda, según este muy alto o bajo

respectivamente, en esta operación utilizar agitador magnético si es necesario. Tomar

5 ml de la solución, y leer en el refractómetro la cantidad de sólidos solubles, Brix,

anotar el dato.

Colocar parte del filtrado en una celda de absorción de 20 nm. Llenar otra celda de las

mismas características con agua destilada, la cual servirá como referencia (cero).

Determinar la absorbancia de la solución a 420 nm, en el espectrofotómetro.

5.1.3. COLOR DE LOS AZUCARES EN SOLUCIÓN

Color: Las medidas de color en la industria azucarera se hacen en las soluciones. La

excepción en la comparación de los colores de azúcares crudos en forma sólida. La luz

se transmite a través de una solución de azúcar según la ley de Lambert-Beer. La

materia colorante ordinaria del azúcar es tal, que las soluciones de azúcar aparecen

más brillantes a la vista en una longitud de onda de 560 mμ

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 71

5.1.4. CENIZAS

Para determinar la existencia de las cenizas sulfatadas en el azúcar por gravimetría.

Las cenizas son determinadas gravimétricamente, los resultados son la suma de las

cenizas solubles en agua y las insolubles. El método es aplicable a azúcar crudo,

turbinado, meladura, jugos y melazas. El método se basa en la formación de sulfatos

de sales minerales, contenidas en el azúcar, mediante la adición del acido sulfúrico y

posterior calcinación. Las cenizas así determinadas se expresan como cenizas

sulfatadas. La calcinación se hace en dos etapas sucesivas a 550 y 650 °C siempre con

acido sulfúrico, esta doble sulfatación es necesaria para asegurar la conversión de las

cenizas a sulfatos.

REACTIVOS:

13Agua con conductibilidad menor de 2 umhos/ cm

Solución de acido sulfúrico; añadir cuidadosamente 100 ml de acido

sulfúrico concentrado a 300 ml de agua.

Solución de acido clorhídrico; añadir 100 ml de acido clorhídrico

concentrado a 500 ml de agua.

Limpiar la capsula de platino con la solución de acido clorhídrico, bien caliente, lavar

luego la capsula con abundante agua. Calentar la capsula en la mufla a 550 °C, se

coloca la capsula en el desecador y se enfría a temperatura ambiente. Se pesa entre 5

y 10 gr de azúcar crudo en la capsula de platino y se agrega 2 ml de solución de acido

sulfúrico. Cuidadosamente y en forma progresiva se calienta la capsula de platino

utilizando el mechero de Bunsen hasta que la muestra dentro de la cap sula este

completamente carbonizada. Se coloca la capsula con la muestra carbonizada en la

13 http://wwwsencamer.gov.ve/sencamer/action/norma-final

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 72

mufla a 550 °C por un periodo de dos horas, se deja enfriar la muestra y se agrega 2 ml

de acido sulfúrico, permitir que este se evapore sobre la placa caliente, luego se

introduce la capsula con la muestra en la mufla y calcinar a 650 °C por 30 minutos, se

deja enfriar colocando la capsula en el desecador a temperatura ambiente, se pesa la

muestra hasta ± 0.2 mg de exactitud.

CALCULOS:

% CENIZAS SULFATADAS= 100 X (m2- m0 )

m1

5.1.5. PRUEBAS DE SEDIMENTOS

El método establece que la muestra a separar se coloque en un tubo de centrífuga

graduado y se procese a las gravedades de la escala productiva, repitiendo a diferentes

tiempos hasta que el volumen de sedimento permanezca constante.

Este método se utiliza para determinar las partículas insolubles presentes en el azúcar.

Se pasa el agua destilada a través de una membrana para humedecerla usando el

equipo de filtración, la membrana utilizada debe ser de tamaño de poro 0.8 µ y de 47

mm de diámetro, luego se suspende al vacio y se retira la membrana, se seca en una

estufa a 100 °C por una hora.

Se transfiere la membrana seca de la estufa, a un desecador y se deja enfriar por 15

minutos, luego se pesa la membrana rápidamente para evitar reabsorción de humedad

y se registra el peso.

Se pesa 300 gr de azúcar en el beaker, y se disuelve en agua prefiltrada en un

disolutor, se filtra la solución de azúcar a través de la membrana a 25-30 pulgadas de

Hg.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 73

Se enjuaga el beaker en agua filtrada, se calienta si es necesario, haciéndola pasar a

través de la membrana, luego se la coloca en la estufa a 90 °C hasta peso constante.

Se enfría la membrana en el desecador a temperatura ambiente y se pesa.

CALCULOS: ppm de sedimentos= ( A-B) X 106 ug/g 300 DONDE: A= Peso de la membrana mas el sedimento seco en gramos. B=Peso de la membrana seca en gramo.

5.1.6. TURBIDEZ

Se utiliza el siguiente método para determinar la turbidez relativa en soluciones de

azúcar blanco o ligeramente coloreado, en polvo o en cristales que permitan preparar

una solución que pueda ser filtrada por el siguiente procedimiento.

Para determinar la turbiedad relativa, se realiza una lectura antes de filtrar la muestra,

pero después de ajustar el PH. La lectura de la muestra filtrada es restada de la lectura

sin filtrar, la diferencia se le atribuye a la turbiedad, referida a la muestra filtrada y se

reporta como la medida de turbiedad.

Es importante que el agua destilada usada sea de alta calidad y libre de turbiedad. Se

debe verificar ocasionalmente el comparar lecturas sin filtrar y filtrada en filtro.

TURBIEDAD= (L1 –L2) X 1000 (bxc)

5.1.7. DIÓXIDO DE AZUFRE

Este método es para determinar colorimétricamente el SO2 presente en azucares

refinado por el método de la rosanilina.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 74

REACTIVOS

Acido Clorhídrico concentrado d= 1.18 g/ml

Acido Fosfórico concentrado d= 1.75 g/ ml.

Hidrocloruro de Rosanilina (SOLUCION SATURADA): 1.0 g de rosanilina (C19 H18

N5CL), disuelto en 100 ml de agua destilada, caliente a 50 °C y enfrié por

agitación, luego de 48 hora filtre la solución.

Hidrocloruro de Rosanilina (SOLUCION DECOLORADA): en 40 ml de solución

saturada de hidrocloruro de rosanilina se transfiere a un matraz volumétrico de

100 ml, se adiciona 6 ml de acido clorhídrico concentrado y se afora con agua

destilada, la decoloración ocurre en corto tiempo, pero la solución debe

permanecer en reposo alrededor de una hora antes de usarse.

Solución Diluida Patrón de Sulfito: En 5 ml de solución patrón de sulfito y

llévelo a 100 ml con la solución de sacarosa puro. El valor contenido de sulfito

es calculado por:

mg/ml (SO2) = 5X K X1.068

CURVA DE ENSAYO:

Se agrega con una pipeta alícuotas de solución diluidas estándar de sulfito 1, 2,

3, 4, 5 y 6 ml a una serie de matraces volumétricos de 100 ml.

Se adiciona a cada matraz 4 ml de solución a 0.1 N de hidróxido de sodio, se

lleva el contenido hasta la marca con la solución de sacarosa pura y mezcle.

Se toma de cada matraz 10 ml y transfiéralos a un tubo de ensayo, se adiciona

2 ml de solución de rosanilina decolorada y 2 ml de formol aldehído y se

mezcla.

Se deja reposar durante 30 minutos a temperatura ambiente.

Se mide la absorvancia cn una celda de 1 cm de pase de luz en un

espectrofotómetro a una longitud de onda de 560 mm.

Se representa gráficamente los resultados, en el eje de las x la absorvancia

contra mgSO2/ kg de azúcar.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 75

PROCEDIMIENTO:

Se pesa 40 gr de muestra de azúcar, se disuelve en agua destilada en un matraz

volumétrico a 100 ml. Se toma 5 ml de solución de formaldehido al 40 % y se lo diluye

en un matraz volumétrico de 100 ml.

Se pesa 100 g de sacarosa se lo disuelve y se completa a 1000 ml de agua destilada. Se

pesa 4.3 g de hidróxido de sodio y se afora en un matraz a 1000 ml con agua destilada.

Se disuelve 6.25 g de ioduro de potasio libre de iodatos, en 30 ml de agua destilada en

un matraz volumétrico de 1000 ml, se pesa 4.191 g de iodo resublimado y se añade al

matraz. Se deja la solución reposar por 20 minutos y se completa el volumen.

Solución estándar de sulfito de sodio: se pesa 0.5 g de sulfito de sodio heptahidratado,

se lo disuelve en 100 ml de solución de sacarosa pura. La concentración de sulfito se

calcula por referencia a la curva patrón y el resultado se expresa como mg de SO2 / KG

de azúcar.

5.1.8. HUMEDAD

La determinación de la humedad del azúcar se basa en la pérdida de peso que se

produce en el azúcar, al eliminarse por calentamiento, el agua que se encuentra en la

superficie de los cristales.

APARATOS:

Balanza analítica con una apreciación de 0.1 mg.

Estufa de secado con control de temperatura, con una apreciación de 1 C.

Capsulas de aluminio, vidrio o porcelana con tapa, pesa filtros.

Desecador, con indicador de humedad.

Pinzas.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 76

PROCEDIMIENTO:

Se conecta la estufa y se la estabiliza a a 150 °C ± 1 °C.

Se coloca las espátulas y los pesa filtros en la estufa durante 30 minutos antes de

usarlas, luego se las enfría en el desecador a temperatura ambiente y se pesa con

su tapa rápidamente con una apreciación de 0.1 mg.

Se coloca en las capsulas de 5 a 30 gramos de muestra, se determina el peso

rápidamente con una apreciación de 0.1 mg y se tapa. Luego se coloca las tapas con su

contenido en la estufa a 105 °C durante tres horas. Debe asegurarse con no hayan

otros materiales en la estufa durante el periodo de secado, no se debe secar las

muestras a peso constante, ya que esto podría ocasionar perdidas de azúcar en las

mismas.

Se retiras las capsulas de la estufa tapándola previamente, llevándola al desecador

hasta que alcance la temperatura ambiente con un apreciación de 0.1 mg y se pesa

rápidamente.

RESULTADOS:

El contenido de humedad de la muestra se calcula mediante la siguiente muestra:

A= Peso de la muestra humedad.

B= Peso de la muestra seca.

5.1.9. SABOR Y OLOR

Este método es un método organoléptico de análisis consiste en determinar y verificar

el sabor, olor y apariencia en azúcar refinado. Esta prueba debe ser determinada por

un panel organoléptico calificado.

PREPARACION DE LA MUESTRA:

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 77

Se realiza la preparación de la muestra en un área libre de olores, no se debe usar

perfumes o colonias.

Pesar entre 10 y 11 gr de azúcar en un vaso de precipitación.

Añadir 90 ml de agua destilada, libre de olor y sabor.

Disolver usando un agitador manual o magnético.

Observar los contenidos usando una fuente luminosa, la solución de azúcar

debe ser clara, no debe haber evidencia de sedimentos y turbidez.

PROCEDIMIENTO:

Se coloca la muestra preparada en un vaso plástico y se lo cubre con una tapa, luego se

agita el vaso con movimientos circulares. Se retira la tapa y se procede a oler la

solución de azúcar cuidadosamente y identificar cualquier posible olor extraño.

Se compara con el azúcar de referencia que anteriormente hubiese pasado esta

prueba.

5.1.10. PRUEBAS MICROBIOLÓGICAS

Las pruebas microbiológicas consisten en distintos test químicos aplicados a medios

biológicos, los cuales, conocida su reacción, nos permiten identificar distintos

microorganismos presentes.

PRUEBA DE LA OXIDASA

El objetivo de la prueba “Oxidasa” es buscar la presencia de la enzima Citocromo C

oxidasa. Se trata de un enzima que oxida el citocromo C de la cadena transportadora

de e-. Este se detecta utilizando el tetra para fenilendiamina: el reactivo de oxidasa

contiene este compuesto que va a ser oxidado por la citocromo C oxidasa. En estado

reducido es incolora, pero cuando se oxida vira a púrpura.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 78

Procedimiento:

Con un pequeño papel de filtro añadimos reactivo de Kovacs, lo impregnamos y a

partir del tubo con la bacteria problema tomamos un poco con el asa de platino y

ponemos en el papel. Tras unos 30 segundos, observamos si ha ocurrido algún cambio.

Las bacterias que dan positivo a esta prueba tienen generalmente un ciclo respiratorio

oxidativo. Se considera positiva esta prueba cuando toma un color púrpura la muestra.

Resultados:

(+) Pseudomonas aeruginosa

( - ) Escherichia coli

PRUEBA DE LA CATALASA

El Objetivo es buscar la presencia de la enzima catalasa

El peróxido de hidrógeno se produce al utilizar la bacteria el azúcar por vía oxidativa. Al

ser éste un compuesto muy oxidante las bacterias la eliminan mediante la producción

de la enzima catalasa (H2O2 -> H2O + ½ O2).

Procedimiento:

Agregamos aproximadamente 5 ml. de peróxido de hidrógeno al 3% a un tubo de

ensayo previamente esterilizado a continuación tomamos una muestra de la cepa del

microorganismo a estudiar y la introducimos por el tubo de ensayo, la muestra

solamente debe acercarse a la muestra de la solución liquida de peróxido de hidrogeno

y debemos observar la reacción de esta.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 79

La prueba se considera como positiva si observamos burbujas de oxígeno.

Resultados:

(+) Staphylococcus aureus

( - ) Streptococcus spp.

PRUEBA TSI (TRIPLE AZÚCAR HIERRO)

El TSI es un medio nutriente y diferencial que permite estudiar la capacidad de

producción de ácido y gas a partir de glucosa, sacarosa y lactosa en un único medio.

También permite la identificación de la producción de SH2.

Esta es una prueba específica para la identificación a nivel de género en la familia

Enterobacteriaceae, con objetivo de diferenciar entre:

bacterias fermentadoras de la glucosa

bacterias fermentadoras de la lactosa

bacterias fermentadoras de sacarosa

bacterias aerogénicas

bacterias productoras de SH2 a partir de sustancias orgánicas que contengan

azufre.

Procedimiento:

Inocular los tubos de TSI con punta (alambre recto). Para eso introducir la punta hasta

3 a 5 mm, del fondo del tubo. Tras retirar el alambre del fondo, estriar el pico con un

movimiento hacia uno y otro lado. Incubar a 35° durante 24 horas. Posteriormente se

debe medir el pH de los cultivos.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 80

Resultados:

Pico alcalino/fondo alcalino: no hay fermentación de azucares. Característica de

bacterias no fermentadoras como Pseudomonas sp.

Pico alcalino/fondo ácido : Glucosa fermentada, lactosa ni sacarosa

fermentadas. Shigella spp.

Pico alcalino/fondo negro : Glucosa fermentada, ni lactosa ni sacarosa

fermentadas, producción de ácido sulfhídrico. Salmonela spp.

Pico ácido/fondo ácido: Glucosa y lactosa y/o sacarosa fermentadas. Puede

producirse SH2 o no. Escherichia coli.

ROJO DE METILO

Una de las características taxonómicas que se utilizan para identificar los diferentes

géneros de enterobacterias lo constituyen el tipo y la proporción de productos de

fermentación que se originan por la fermentación de la glucosa. Se conocen 2 tipos

generales: La fermentación ácido-mixta y la fermentación del 2,3 butanodiol. En la

fermentación ácido mixta se forman fundamentalmente láctico, acético y succínico,

además de etanol, H2 y CO2. En la vía del butanodiol se forman cantidades menores de

ácido (acetato y succinato) y los principales productos son el butanodiol, etanol, H2 y

CO2.

El rojo de metilo es un indicador de pH con un intervalo entre 6,0 (amarillo) y 4,4

(rojo), que se utiliza para visualizar la producción de ácidos por la vía de fermentación

ácido mixta.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 81

Procedimiento:

Inocular el caldo Rojo Metilo con un cultivo puro de no más de 24 horas del

microorganismo en estudio. Incubar a 35°C durante 48 horas. Luego de finalizado el

tiempo de incubación agregar unas gotas del reactivo de rojo de metilo. La prueba es

positiva si se desarrolla de un color rojo estable. Esto indica que la producción de ácido

es suficiente para producir el viraje del indicador y el microorganismo fermentó la

glucosa por la vía de ácido mixta. Un color anaranjado, intermedio entre el rojo y el

amarillo no es considerado como positivo.

Resultados: (+) Escherichia coli ( - ) Enterobacter aerogenes

Requisitos del azúcar crudo.

Requisitos Límite

Polarización, °S, a 20 °C, mínimo 96,0

Humedad, % m/m, máximo 1,0

Factor de seguridad, máximo 0,30

Contenido de metales pesados permitido en el azúcar Crudo.

Metal Límite

Arsénico, expresado como As, mg/kg, máximo 1,0

Cobre, expresado como Cu, mg/kg, máximo 2,0

Plomo, expresado como Pb, mg/kg, máximo 2,0

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 82

Requisitos microbiológicos del azúcar crudo para consumo directo.

Microorganismo Límite

Coliformes totales, NMP/g

Coliformes, FPM, UFC/g < 3

< 80

Bacterias mesófilas aerobias, UFC/g

Bacterias mesófilas aerobias, FPM, UFC/g < 5.000

< 5.000

Mohos y levaduras, UFC/g

Mohos y levaduras, FPM, UFC/g < 2.000

< 2.000

Especificaciones sensoriales:

Aspecto Granulado uniforme

Sabor Dulce

Color Blanco

Olor Característico del producto

5.1.11. TAMAÑO DEL GRANO

El tamaño del grano del azúcar se determina por el método de granulometría.

APARATOS:

Balanza semianalitica

Centrifuga de canasto tamaño laboratorio.

Batidora eléctrica.

Tamiz # 30 ( 595 µ)

Vibrador para tamices con vaso.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 83

PROCEDIMIENTO:

Se prepara una solución saturada de azúcar refinada, se pesa 300 gr de la muestra, se

coloca en la batidora y se añade 150 gr de solución saturada de azúcar y se mezcla bien

durante cinco minutos.

Esta mezcla se transfiere, a través de un embudo, a la centrifuga y se purga a una

velocidad de 3000 rpm durante 5 minutos.

El azúcar afinado obtenido se seca, por medio de la corriente de aire caliente. Del

azúcar afinado seco se pesa 200 gr y se coloca sobre el tamiz, acople debajo de este y

se somete a agitación en el vibrador durante 10 minutos. Finalmente se pesa la

fracción de azúcar que atraviesa el tamiz y queda retenida en el vaso.

RESULTADOS:

La granulometría se expresa en porcentaje y se calcula mediante la siguiente formula.

DONDE:

A= p1 x 100

p

A= cantidad de azúcar que pasa por el tamiz # 30 en porcentaje.

P= Peso de la muestra en gramos

P= Peso del azúcar que pasa a través del tamiz # 30 en gramos.

5.1.12. DENSIDAD

La densidad del jugo diluido es principalmente un indicativo de los grados Brix del

material. La densidad se considera una variable no manipulable directamente ya que

depende de muchos factores, como por ejemplo cantidad de azúcar suministrada

desde la etapa de elaboración, requerimientos de vapor, recirculación en el

clarificador. Esta medida proporción en gran parte una idea acerca de la producción de

la planta, por ello es favorable de trabajar a grados Brix altos, pero esto conlleva a una

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 84

disminución de la eficiencia de las etapas de clarificación y filtración debido a la

alteración de las propiedades de flujo como la densidad y la viscosidad, propiedades

que en su aumento causan un efecto negativo en los procesos en términos

proporcionales.

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LAS SOLUCIONES ACUOSAS DE AZÚCAR

Para cada una de las soluciones de azúcar, debe seguir el procedimiento indicado a

continuación:

Transfiera la solución a un beaker de 100 mL, previamente curado con la

solución a utilizar y tome una alícuota de 25 mL con la pipeta volumétrica de 25

mL, calibrada por Ud.

Colóquela en una fiola de 125 mL y determine la masa de la solución

Calcule la densidad para la solución patrón preparada por Ud.

Haga las determinaciones por triplicado y calcule en cada caso la densidad de la

solución patrón preparada por Ud. y posteriormente obtenga el valor

promedio, como la densidad de su solución patrón de azúcar.

Grafique en un papel milimetrado, densidad promedio vs porcentaje en m/V

para cada una de las soluciones preparadas.

5.1.13. FORMACIÓN DE ESPUMA

Las espumas sintetizadas con la melaza de caña de azúcar, fueron caracterizadas

mediante la determinación de la densidad, análisis térmicos y mecánicos. De igual

forma se sintetizó una espuma de referencia, la cual contenía todos los materiales de

partida excepto la melaza de la caña de azúcar.

Los resultados obtenidos indican que la espuma rígida de poliuretano que presenta la

menor densidad es aquella que contiene un 70% de melaza de la mezcla PEG-Melaza.

Asimismo, las pruebas térmicas indican una tendencia a la disminución de la

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 85

temperatura inicial de descomposición comparada con la espuma de referencia y

conforme aumenta la cantidad de melaza utilizada en la preparación de espumas

rígidas de poliuretanos. En general, las pruebas mecánicas de compresión presentan

una tendencia a aumentar el esfuerzo a la compresión y el módulo conforme se

adiciona melaza a las espumas sintetizadas.

5.1.14. SULFITOS EN EL AZÚCAR BLANCO

La sulfatación en la fabricación de azúcar blanco y la adición de sulfitos (bisulfito de

sodio) en la fabricación de azúcar. Cuando un ingenio fabrica el azúcar cristal y no

emplea la flotación de jarabe es normal que aparezca en el azúcar final la presencia de

sulfitos en un contenido de 20 ppm o más, pues, el sulfito de calcio cristaliza junto con

la sacarosa durante las etapas de cristalización. Sin embargo, es notoria la reducción

del contenido de sulfitos en el azúcar cristal, bajando a menos de 5 ppm, cuando el

ingenio practica el proceso de flotación de jarabe, explicándose por el hecho de que la

flotación requiere el calentamiento del jarabe a aproximadamente 85°C y esto por si

sólo provoca la insolubilización del sulfito de calcio que es menos soluble a medida que

se aumenta la temperatura. Se recuerda que el jarabe sale de la evaporación

aproximadamente a 60°C y en la flotación se calienta a 85°C. La otra razón para la

reducción del contenido de sulfitos en la flotación sería que los sulfitos tienen una gran

reactividad con el oxígeno y como la flotación es realizada inyectando gran cantidad de

aire, entonces, se tiene una presencia importante de oxígeno.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 86

5.2. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES Y DENSIDAD

5.2.1. GRADOS BRIX

Como guía del rendimiento, se ha utilizado los diagramas de Brix de los jugos

provenientes de los rodillos de descarga a lo largo del tren de molinos, aunque a veces

se prefiere tomar muestras tanto de los rodillos anteriores como los de descarga, y

trazar dos diagramas. La toma de muestras se sincroniza de tal manera que la misma

parte del colchón del bagazo este pasando a través de los rodillos sucesivos en el

momento que se toma cada muestra, y las condiciones durante la prueba deben ser

tan uniformes y normales como sea posible. Por lo general el diagrama debe mostrar

una pendiente hacia abajo desde la desmenuzadora hasta el último molino.

Los grados brix miden la cantidad de sólidos solubles presentes en el jugo o pulpa

expresados en porcentaje de sacarosa, se determina empleando un refractómetro

calibrado a 20 °C. Se toma un vaso de precipitados de 1000 ml seco, y se pesa 150 g de

del material previamente homogenizado. Se agrega 200 ml de agua caliente,

disolviendo bien los cristales con la ayuda de una espátula.

Se enfría a temperatura ambiente y se secan bien las paredes del recipiente. Se coloca

el vaso del precipitado nuevamente en la balanza y se agrega agua destilada hasta

completa 900 gr. Se filtra la solución anterior y se determina el Brix.

5.2.2. GRADOS BAUME

La escala Baumé es una escala usada en la medida de las concentraciones de ciertas

soluciones (jarabes, ácidos).La relación entre la densidad, ρ, de la disolución y los

grados Baumé se ha expresado de diversas formas durante el tiempo que se ha

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 87

empleado. Actualmente a 20ºC la relación entre la densidad, ρ, y los grados Baumé de

una disolución viene dada por las siguientes relaciones:

Para líquidos más densos que el agua (ρ > 1 g/cm³):

ºBé = 145 – 145/ρ

ρ = 145/(145 - ºBé)

Para líquidos menos densos que el agua (ρ < 1 g/cm³):

ºBé = 140/ρ – 130

ρ = 140/(130 + ºBé)

Determinación de la riqueza glucométrica en el mosto:

Se utiliza el método densimétrico; se trata de determinar la densidad, utilizando

densímetros construídos a tal efecto. El densímetro Baumé da un valor arbitrario de la

densidad. Cada grado Baumé equivale aproximadamente a 18g/ L de azúcares

reductores. Se enjuaga la probeta de 250 ml con la muestra a analizar. Se vierten 200

ml de vino (libre de sólidos) y se homogeniza. Se sumerge suavemente girando el

densímetro, cuidando introducirlo a una altura que no sobrepase en más de 2 a 3

divisiones de la lectura probable. Una vez en reposo se efectúa la lectura en el borde

superior del menisco. Se toma la temperatura de la muestra y se calcula valor real de

acuerdo al valor medido.

Método refractométrico: Se trata de la determinación rápida de los azúcares del

mosto, mediante refractómetro de bolsillo. Al pasar la luz de una medio a otro de

composición diferente se produce una desviación en su ángulo de incidencia. Técnica:

Se colocan unas gotas del mosto a analizar entre 2 prismas de refracción. A través del

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 88

ocular se lee el porcentaje de azúcar señalado por la línea que separa el campo en

sombra del iluminado.

El refractómetro tiene sobre el densímetro la ventaja de no necesitar más que algunas

gotas de líquido. Tiene mayor exactitud ya que es menos sensible a las sustancias no

azucaradas que falsean la toma de densidad al aumentar la viscosidad. La muestra a

utilizar debe representar un volumen suficiente de mosto homogéneo.

5.2.3. HIDRÓMETROS

Un hidrómetro o densímetro, mide la diferencia de densidad entre el agua pura y agua

con azúcar disuelta. A mayor cantidad de azúcar disuelta mayor será la flotabilidad del

instrumento. El hidrómetro se usa para medir el progreso de la fermentación a través

de una de sus características, la atenuación. Atenuación es la conversión del azúcar en

alcohol (etanol) a través de las levaduras. El agua tiene una densidad de 1.000. Las

lecturas de los hidrómetros están estandarizadas a 15°C (59°F). La densidad varía con

la temperatura, por lo cual para obtener mediciones correctas, es necesario corregir la

lectura a través de tablas diseñadas especialmente para ello.

5.2.4. DENSITÓMETRO DE LISOTOPOS

La densitrometria de lisotopos determina la densidad mineral del azúcar, utilizando sus

isotopos radiactivos del proceso de elaboración. El aparato mide las imágenes y da una

cifra de la cantidad de minerales existentes.En la mayoría de los casos los productos

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 89

orgánicos se pueden diferenciar de los convencionales bajo ciertos prerrequisitos del

análisis de isótopos. Basándose en el número de isótopos de nitrógeno en un

producto, se pueden hacer conclusiones respecto del tipo de producto. Hay algunas

excepciones en productos en los cuales no se puede encontrar nitrógeno (ej. azúcar

refinado y aceites).

Detección de sustancias no permitidas

1. Adición de azúcar: El análisis de isótopos puede detectar cualquier adición no

declarada de substancias prohibidas (ej. adición de azúcar en jugos de frutas).

2. Adición de agua: La adición de agua no declarada se puede detectar fácilmente

mediante la realización del análisis de isótopos (ej. adición de agua en jugos de

fruta y vino).

Diferenciación entre aditivos naturales y artificiales: En la elaboración de los

productos alimenticios se utilizan una gran cantidad de aditivos. Con la ayuda

de la técnica del análisis de isótopos se puede distinguir entre los aditivos

naturales y los artificiales (ej. aroma vainilla, vinagre).

5.2.5. ÍNDICE DE REFRACCIÓN

El índice de refracción es una medida que determina la reducción de la velocidad de la

luz al propagarse por un medio homogéneo. De forma más precisa, el índice de

refracción es el cambio de la fase por unidad de longitud, esto es, el número de onda

en el medio (k) será n veces más grande que el número de onda en el vacío (k0).

El índice de refracción de una sustancia puede utilizarse para determinar la pureza de

la muestra que se quiere analizar. Por ejemplo, para una solución de un mismo

componente (sacarosa), pero para distintas concentraciones.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 90

Solución de azúcar (30%) 1,38

Solución de azúcar (80%) 1,52

Cuando un rayo entrante choca contra la superficie de vidrio de una celda vacía, se

refleja aproximadamente el 5%. El grado de reflexión depende de la diferencia en el

índice de refracción entre el vidrio y el medio de contacto. Si la celda está llena de

agua, cuyo índice de refracción se acerca la del vidrio, la perdida por reflexión se

reduce considerablemente. Es por esta razón que, mientras una celda vacia transmite

aproximadamente el 82% del rayo entrante, una celda llena de agua transmite más del

90%.

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE REFRACCIÓN

La concentración de azúcar o grado Brix se determina frecuentemente mediante la

medición del índice de refracción, un método rápido y fiable que utiliza el efecto de la

refracción mientras la luz viaja de un medio a otro. El índice de refracción guarda

correlación con la concentración de azúcar y, por lo tanto, puede utilizarse fácilmente

para esta medición. En concentraciones bajas, el análisis no presenta problemas y es,

por lo general, muy preciso. No obstante, los jarabes concentrados contienen

aproximadamente un 60 -70% de sacarosa. Estas muestras son considerablemente

más difíciles de analizar con un refractómetro independiente a pesar de los avances

técnicos, tales como ajustes de temperatura incorporados a través de un elemento

Peltiero sofisticados algoritmos de estabilidad de la señal de medición.

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 91

MAQUINARIA

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 92

Los fabricantes y refinadores de azúcar tienen razón de sentirse orgullosos de su

historia como pioneros de las industrias químicas y del procesamiento de alimentos. La

mayor parte de los equipos básicos se desarrolló específicamente para la producción

azucarera y más tarde se adaptó para usos generales. El azúcar fue la primera industria

alimentaria en emplear químicos, y se adelantó por muchos años a las modernas ideas

de control técnico y químico tan corrientes ahora en las grandes fábricas-Maquinaria y

equipos. Los primeros tipos de molino de caña empleaban rodillos verticales de

madera movidos por animales, fuerza hidráulica, o motores de viento. Se le atribuye a

Sematon haber sido el primero en disponer tres rodillos horizontales en la forma

triangular actual, y algunos prestigiados autores afirman que fue él quien ideó el

primer molino de este tipo movido por vapor en Jamaica en 1794. Sin embargo, Deerr

afirma que la primera utilización comprobada de la máquina de vapor se realizó en

Cuba en 1797. Es digno de atención el hecho de que el uso del vapor como fuerza

motriz en la molienda de la caña se anticipó en 10 años al primer barco de vapor que

resultó eficaz, y a la primera locomotora de un ferrocarril comercial en 30 años. Los

molinos de seis rodillos (esto es, dos juegos de tres rodillos cada uno en tándem)

aparecieron en Cuba en 1833, y el primer molino unitario de nueve rodillos del mundo

se instaló en Cora Plantation en Luisiana en 1892. Las desmenuza-doras con rodillos en

zigzag entraron en operación en 1883, y la desfibradora inventada por Fiske, se puso

en servicio por primera vez en Luisiana en el año de 1886. Las máquinas centrífugas

para el purgado de las masas cocidas del azúcar, han sido atribuidas unas veces a

Schotter en 1848 y otras a Dubrunfaut, pero todos los investigadores de más prestigio

están de acuerdo que fue Weston el que patentó la centrífuga suspendida en 1852 y la

introdujo al procesamiento práctico en Hawái en 1867. Bien avanzado este siglo, se le

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 93

dio al tipo de centrífuga utilizada al presente el nombre de centrífuga Weston. Los

equipos de filtración de diversos tipos se originaron en la industria azucarera; incluso

el filtro Taylor de bolsas hace más de 100 años, el filtro prensa, sugerido por Howard

alrededor de 1820 pero introducido exitosamente (con placas de madera) por

Needham en 1853, y los modernos filtros de tipo de hojas, como el Kelley, Sweetland y

Vallez, entre 1910 y 1920. El cristalizador se remonta a 1880.

6.1. CUCHILLAS CORTA CAÑA GIRATORIA

Están colocadas sobre el conductor de caña y después del nivelador, estas ejecutan

dos funciones importantes en la fábrica:

a. Favorecen la capacidad de los molinos transformando la caña en una masa

homogénea y compacta. Esto quiere decir que la densidad de la caña al pasar por

las cuchillas aumenta desde un 75 a un 100% según la instalación particular a su

ajuste.

b. Mejorar la extracción de jugo en los molinos, pues ésta va desintegrada o sea con

su corteza rota.

El ajuste de las mismas es la distancia de separación que hay entre la punta de la

cuchilla y la tablilla del conductor de caña, es también usado para la mejor preparación

de las llamadas desmenuzadoras y desfibradoras, las primeras aseguran la

alimentación de caña a los molinos y las desfibradoras mejoran la extracción

convirtiendo la caña en pequeños pedazos. Las desmenuzadoras y desfibradoras son

poco usadas en nuestro país pues normalmente los ingenios cuentan con uno o dos

juegos de cuchillas picadoras con las que se obtienen una aceptable preparación de la

caña a ser molida, con lo que el trabajo y utilidad de las mismas se ve reducido.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 94

6.2. DESFIBRADORAS

Como su nombre lo indica, una desfibradora desgarra los pedazos de caña

provenientes de las cuchillas convirtiéndolos en tiras sin extraer jugo alguno. Las

desfibradoras más modernas son del tipo de martillos oscilantes (1200 rpm),

ejemplificadas por las desfibradoras Searby y Gruendler. En la mayoría de los países, la

desfibradora precede a la desmenuzadora o trituradora. La desfibradora no es capaz

de manejar tallos enteros, pero en trenes en los que las cuchillas han cortado la caña

en astillas; la desfibradora puede sustituir a la desmenuzadora. A pesar de que la caña

picada tiene una apariencia esponjosa, tiene una densidad 40% mayor que la de la

caña suelta y entera, debido a la ausencia de espacios vacíos. Esto permite una

alimentación más uniforme de los molinos, asegura un aumento en la capacidad del

trapiche y en la extracción de sacarosa, y hace que se pierda menos sacarosa en el

bagazo. La práctica usual es mover las desfibradoras con motores eléctricos de

corriente directa y acoplamiento flexible. 14La desfibradora Maxwell constituye otra

modificación que consiste en un rodillo dentado instalado en el lado de salida de la

desmenuzadora, y que gira en dirección contraria a la del rodillo inferior de la

14 C.P. CHEN James, Manual del Azúcar de Caña Editorial Limusa,S.A,cap II, pag 92

Page 103: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 95

desmenuzadora. Los dientes limpian los trozos de caña de la misma manera que una

cardadora. Es fácil de instalar y de bajo costo.

6.3. TRITURADORAS

En general las desmenuzadoras son de dos rodillos (ocasionalmente de tres) con

muescas profundas que desmenuzan o pican la caña, exprimiendo de un 40 a un 70%

del jugo. Las cuchillas giratorias, ya descritas, son suplementarias a las

desmenuzadoras. Todos los rodillos de desmenuzadora tienen dos tipos de ranuración:

el tipo Krajewski, con ranuras en zigzag o chevron en sentido longitudinal, y el tipo

Fulton, con dientes cortantes en forma de V dispuestos en espiral con una separación

o paso de 2 a 3 pulgadas. La ranuración tipo Krajewski tiende a impedir el libre flujo

del líquido y ha sufrido modificaciones: 1) ranurando verticalmente, 2) cortando las

ranuras chevron a intervalos para formar rombos; y 3) mediante la adición de ranuras

Messchaert para facilitar el flujo del jugo.

6.4. MAQUINARIA DE MOLIENDA

La combinación clásica de tres rodillos o mazas dispuestos en forma triangular es la

unidad estándar de molienda en la industria azucarera. En la actualidad, se usan de

tres a siete juegos de dichas unidades, llamados respectivamente molinos de 9 y 21

rodillos, si bien los molinos de nueve rodillos no se ven más que en ingenios pequeños

y antiguos. Las combinaciones de 15 a 18 rodillos son los que predominan

mundialmente en la actualidad. Los rodillos tienen de 24 a 36 pulgadas de diámetro y

de 48 a 84 pulgadas de largo. Las dimensiones estándar son incrementos de 6 pulg en

la longitud y 2 pulg en el diámetro. Las dimensiones habituales se muestran en la tabla

3,9. Sin embargo, existen molinos más grandes que no aparecen en la tabla. Australia

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 96

tenía instalado un molino de 98 pulg (2.5 m) que operó exitosamente antes de la

instalación del molino

Los tres rodillos se conocen respectivamente como rodillo superior o mayor, rodillo

cañero (por donde entra la caña) o de alimentación y rodillo bagacero o de descarga.

Los dos rodillos inferiores tienen una posición fija; el rodillo superior, controlado por

un émbolo hidráulico, puede subir, bajar o flotar, según sean 'las variaciones en la

alimentación de la caña. En la tapa del rodillo superior se muestra en corte transversal

un émbolo hidráulico. La caña triturada, llamada ahora bagazo (o megazo), es

conducida desde la abertura entre el rodillo superior y el rodillo de alimentación hasta

la abertura que se encuentra entre el rodillo superior y el rodillo de descarga por

medio de una lámina o placa curva que sé le conoce con varios nombres, cuchilla

central, puente recogedor con cuchilla, torna bagazo o parihuela, soportada por una

maciza barra de acero. Piezas macizas de fundición, llamadas "vírgenes" o armazón del

trapiche soportan las masas o rodillo. La unidad motriz está conectada con el rodillo

superior por medio de acoplamientos flexibles y engranajes, y los rodillos inferiores

son activados desde el rodillo superior por medio de engranajes de corona.

6.5. ALIMENTADORES DE BAGAZO

Los atascamientos de los molinos son la causa principal de las demoras en las

operaciones de molienda. Para evitar o minimizar los atascamientos se ha generalizado

el uso de alimentadores forzados. El alimentador no empuja el bagazo hacia el molino,

sino que sólo lo hace más accesible a la abertura de los rodillos. . Los rodillos

alimentadores, del tipo más común, poseen ranuras o barras longitudinales y suben y

bajan con los cambios en el grueso del colchón. También se utilizan rodillos

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 97

alimentadores debajo del bagazo en los primeros molinos. Los alimentadores de

empuje presentan un movimiento reciprocante impulsado por un excéntrico: A

principios de la década de 1950, Walkers desarrolló en Australia la alimentadora de

presión constante, también conocido como molino de cinco rodillos, conjuntamente

con la maceración por baño. Un par de rodillos impulsados por uno de los molinos,

opera en un canal cerrado que conduce directamente a la abertura de alimentación

del molino; estos rodillos exprimen gran parte de! agua de maceración o del jugo; a la

vez que se facilita la alimentación del molino. Se afirma que esta instalación resulta

especialmente ideal para manejar el bagazo saturado caliente de una planta de

difusión. El diseño más reciente es el molino de relación constante de Walkers

combinado con alimentadora a presión. Este tipo de molino se fabrica en los tamaños

de 84, 90,96 Y 108 pulg (2.14, 2.29, 2.44 Y 2.74 m, respectivamente). Las ventajas que

se le atribuyen son las siguientes:

1. Proporción constante de trabajo entre la abertura de trabajo del rodillo de

alimentación y la abertura de trabajo del rodillo de descarga,

independientemente del grado de elevación del rodillo superior cargado

hidráulicamente.

2. Un rodillo superior de flotación libre emplazado mediante brazos radiales, lo

que elimina la fricción normalmente asociada con los molinos convencionales

cuyas chumaceras del rodillo superior se mueven verticalmente entre guías

fijas.

3. Eliminación de lo0s problemas asociados con los pistones hidráulicos con la

instalación de un sistema hidráulico patentado de flotación total que elimina

los pistones convencionales.

4. Un diseño de rodillo superior sin bridas que elimina los problemas asociados

con los pernos de las bridas y reduce los costos de mantenimiento.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 98

5. Cojinetes de dos piezas totalmente sellados que impiden la entrada de la

suciedad y evitan la perdida al exterior del lubricante lo que mantiene las

paredes laterales limpias y libres de aceite.

6. Un ajuste rápido y fácil del alimentador a presión, el rodillo de alimentación y el

de descarga mediante arietes hidráulicos y otros dispositivos semejantes.

6.6 EQUIPO PARA LIMPIEZA DE LA CAÑA

El proceso de limpieza de caña forma parte del equipo transportador o constituye un

proceso auxiliar del mismo, y es necesario en aquellas regiones donde predomina los

métodos mecánicos de recolección de caña, en lugares donde abundan rocas en el

terreno, se somete a la caña sobre el transportadora una lluvia de agua caliente que

procede del sistema de condensación y que se aplica a alta presión a través de toberas.

El agua de desecho, que arrastra el lodo y gran parte de la basura, es conducida al

mismo sistema de drenaje dela gua del condensador. Una limpieza minuciosa de la

caña da como resultado un menor desgate del equipo de molienda y del sistema de

bombeo del jugo y permite que el ingenio opere a plena capacidad. Reduce a si mismo

las pérdidas de sacarosa en la cachaza del filtro debido a que se reduce la cantidad de

lodo en el mismo.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 99

INGENIOS Y MERCADO

DEL AZUCAR

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 100

7.1. HISTORIA DE LOS INGENIOS

Con el nombre de ingenio, se identificaron genéricamente a partir del siglo XVI las

grandes y nuevas manufacturas de azúcar en todo su conjunto: Locales, maquinaria y

herramientas en contraposición a las antiguas y modestas "aduanas del azúcar" de la

época nazarí y morisca.

El Ingenio de la Palma de Motril, construido en el siglo XVI, produjo azúcar a lo largo de

la Edad Moderna, con algunas pequeñas interrupciones como la ocurrida en 1679

debido a la epidemia de peste que asoló Motril. Es el único de los muchos ingenios que

existieron en las costas andaluzas del que se han conservado suficientes vestigios

históricos y materiales. Gracias a los hallazgos arqueológicos se han podido recrear

todos los procesos de fabricación del azúcar en época preindustrial, así como los

lugares donde se realizaban. En el Ingenio de la Palma podrán ver el palacio de cañas,

la zona de molienda con una reproducción del molino hidráulico, su sala de prensas,

con una prensa de madera recreada sobre las estructuras de piedra originarias, las

cocinas y la sala de refino, donde finalmente se obtenían los panes de azúcar. El

recorrido de la visita se complementa con paneles explicativos, dibujos, maquetas y

audiovisuales que ayudan a comprender los procesos de fabricación del azúcar.

Juan José Flores fue uno de los productores más importantes de azúcar en el país

durante las primeras décadas del mismo. En 1.832 el Ingenio estaba localizado en la

hacienda LA ELVIRA en Babahoyo, donde trabajaban 100 personas. Tenía sembradas

60 cuadras de caña de azúcar y una zafra anual de 9.000 pesos. Contaba con una

moderna maquinaria que tenía cilindros de cobre forjados en Inglaterra. Con los años

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 101

fue incrementando el área de siembra y e instaló un ferrocarril para el transporte de la

caña.

En el mismo año, José Joaquín de Olmedo, fue propietario de un ingenio que

funcionaba en la hacienda LA VIRGINIA, que quedaba cerca de LA ELVIRA. Olmedo

sostenía que era perjudicial para la agricultura del país que se emitan decretos en

contra de ella, ya que sus cosechas entregaban productos naturales

7.2. INGENIOS DEL MUNDO Y SU PRODUCCIÓN

En la década de los años 70, se registra una tasa de crecimiento del 1.9% anual,

principalmente en: norte de África y Medio Oriente A partir de los años 80 la tasa

anual promedio 1.3%, se reduce prácticamente al crecimiento poblacional. A partir de

1975 los niveles de producción de América y Europa se estabilizan

entre 1950-70 se produjo un crecimiento en más de 40 MM tm a razón de un 4.1%

anual. Asia: 7.4% anual; Europa: 3.9%, América del Sur: 4.0%. Las causas de este

crecimiento fueron:

- Recuperación económica europea en la postguerra.

- Incremento de la utilización del azúcar en algunas industrias como la alimentaria

(conservas, bebidas, confituras, etc), química y farmacia.

- Cambios en los hábitos de consumo de algunos países, especialmente en Asia.

- Crecimiento de la población.

- Disminución relativa del precio del azúcar.

El área de producción de caña de azúcar en Ecuador es de aproximadamente 110,000

has, de las cuales la mayoría se utiliza para la fabricación de azúcar y el resto para la

elaboración artesanal de panela y alcohol. En el 2006 la superficie cosechada para

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 102

producción de azúcar fue 69,156 ha, de las cuales el 89% se concentra en la Cuenca

Baja del Río Guayas (provincias de Guayas, Cañar y Los Ríos), donde están ubicados los

ingenios de mayor producción: ECUDOS, San Carlos y Valdez. El 11% restante

corresponde a los ingenios IANCEM, en la provincia de Imbabura y Monterrey en la

provincia de Loja (Cuadro 1). El crecimiento de la superficie cultivada de caña para la

producción de azúcar ha sido muy notorio en los últimos años, pasando de 48.201 ha

en 1990 a 69,156 ha en el 2006. Este incremento será más notorio en los próximos

años debido al uso previsto de alcohol como carburante. El azúcar que se produce en

Ecuador es básicamente para consumo nacional. A partir del 2005, los tres ingenios

más grandes han iniciado programas de co-generación de energía eléctrica, para usar

los residuos de bagazo de las fábricas. De la misma forma, se han establecido plantas

de procesamiento de alcohol, para la industria farmacéutica y de bebidas alcohólicas,

así como con miras al procesamiento de etanol, para carburante, que estaría próximo

a ser usado a nivel general en automotores a gasolina.

7.3. MERCADO DEL AZÚCAR

El azúcar es el tercer producto más subsidiado a nivel mundial después del arroz y la

leche. El arancel promedio mundial para el azúcar es 92%. El precio promedio mundial

del azúcar es de $ 0.35 (treinta y cinco centavos de Dólar por libra). Lo anterior

obedece claramente a que en los países industrializados se protege la producción de

azúcar y de otros bienes por considerarse ESTRATEGICA PARA LA SEGURIDAD Y

SOBERANIA ALIMENTARIA. El precio máximo registrado en 1998, s/ fue de 111.000.

Por TM, el mismo que se observó en el mes de diciembre/98, precio que representó un

estimulo para los cañicultores, quienes tuvieron una mayor rentabilidad, situación que

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 103

se vio reflejada en el incremento de la producción para el ciclo 1998-1999. Los precios

oficiales al por mayor de azúcar se mantuvieron hasta el año 1992, lo que significaba

en la práctica una represión de los precios, es decir, los mismos no reflejaban la

verdadera situación de los mercados. Esta política fue desmontada a partir del año

1993, siendo las fuerzas del mercado las que forman o concretan los precios. Ahora su

cotización se ubicó cerca de USD 740 por tonelada cuando hace cuatro meses no

pasaba de USD 504. Los problemas de producción en India y Brasil ocasionaron que

los niveles de cosecha esperados no se cumplan y causen un déficit en el mercado.

Para la temporada de este año, la producción mundial se ubicará en unos 159 millones

de toneladas, mientras que el consumo bordeará los 167 millones. El azúcar que

comercializan los ingenios se cotiza en USD 31, mientras que en los mercados

mayoristas se ubica en USD 34,50. Pero ahora se comercializa hasta en USD 42 a los

clientes locales. En Colombia, el saco llega a venderse hasta en USD 50.

TOTAL DE HECTÁREAS COSECHADAS, CAÑA MOLIDA Y SACOS DE AZÚCAR PRODUCIDOS POR LOS INGENIOS AZUCAREROS DEL ECUADOR

INGENIOS

TOTAL HECTAREAS PRODUCCIÓN

SEMBRADAS COSECHADAS TCH TOTAL

CAÑA SACOS 50 KG.

INGENIO VALDEZ 20,100 19,312 75 1,368,608

3,159,765

INGENIO SAN

CARLOS 22,500 21,344 79 1,666,856

3,197,650

INGENIO ECUDOS 24,800 22,200 78 1,541,246

3,276,049

INGENIO

MONTERREY 2,200 2,200 85 187,000

330,990

INGENIO IANCEM 3,300 2,924 82 240,940

426,464

INGENIO ISABEL

MARIA 1,200 1,176 75 82,320

139,944

T O T A L 74,100 69,156 5,086,970 10,530,862

Page 112: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 104

7.4. MERCADO DE EDULCORANTES ALTERNATIVOS

1985 1990 1995 1999(1)

Cant. % Cant. % Cant. % Cant. %

Azúcar 98.4 86.2 111.0 84.1 126.0 82.3 132.0 79.4

Jarabe de Maíz (HFCS) 6.2 5.5 8.0 6.0 10.3 6.8 12.7 7.6

Otros endulzantes del maíz 2.5 2.2 3.0 2.2 4.0 2.7 4.7 2.8

Edulcorantes intensivos 7.0 6.1 10.0 7.7 13.0 8.2 17.0 10.2

El mercado de edulcorantes diferentes del azúcar se ha desarrollado rápidamente en

los últimos años y ocupa en la actualidad un alto por ciento del mercado total de

edulcorantes en el mundo. Aunque el azúcar continúa siendo el edulcorante de mayor

preferencia a nivel mundial, se apreció una tendencia hasta mediados de los años 90

de su sustitución por otros, ya sean calóricos o artificiales, a partir de políticas

proteccionistas de países como Estados Unidos y Japón. Los edulcorantes de maíz en

forma líquida pueden sustituir el azúcar en un 60%, fundamentalmente en las bebidas,

mermeladas y frutas enlatadas, y hay quienes reportan que puede llegar hasta el 70-

80% de reemplazo. Un 61,5 por ciento de los edulcorantes no calóricos del país van a la

industria de las bebidas sin alcohol, un 21,7 por ciento a los edulcorantes de mesa y un

9,4 por ciento a la industria alimenticia. Actualmente, casi la totalidad de empresas

productoras de alimentos tienen también su línea reducida en calorías. Y cada vez más

cantidad de estos productos se exhiben en las góndolas de los supermercados.

Page 113: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 105

7.5. CANALES DE COMERCIALIZACIÓN

La venta de azúcar se inicia en los ingenios azucareros, quienes almacenan su producto

en sus bodegas, para posteriormente vender el azúcar al por mayor a industriales,

grandes mayoristas y a comisariatos.

Los otros participantes en el mercado comercializan esta mercancía con los

vendedores: de los mercados, supermercados y tiendas, los mismos que se encargan

de vender a los consumidores finales.

La comercialización del azúcar se la efectúa a través de la empresa privada (Ingenios

Azucareros).

La venta de azúcar por parte de los ingenios es libre, no existe restricciones por parte

del Estado, para zonificación, ni cupos de venta.

Los ingenios tienen cinco alternativas para comercializar su producto en el mercado:

Industriales, Grandes mayoristas, mayoristas y minoristas.

La categoría de industriales, corresponde a todo el sector empresarial que utiliza el

azúcar como materia prima necesaria para la transformación y procesamiento de su

producto final. (Confiterías, gaseosas, alimentos y farmacéuticas, etc.)

Los grandes mayoristas están representados por los comerciantes que adquieren el

producto directamente de los ingenios, para ser distribuido a la industria, otros

mayoristas y consumidores.

7.6. UTILIZACIÓN DEL BAGAZO

Por supuesto que el principal uso del bagazo es como combustible directo en los

ingenios. El bagazo (o megazo) es el subproducto o residuo de la molienda o difusión

de la caña, la fibra leñosa de la caña, en el que permanecen el jugo residual y la

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 106

humedad provenientes del proceso de extracción. AI decir fibra se hace referencia a

todos los sólidos insolubles, fibrosos o no. En la práctica, aproximadamente la mitad es

fibra y la otra mitad es jugo residual, con variaciones que resultan de los

procedimientos de molienda y de la variedad y calidad de la caña. El combustible que

se acostumbra usar en los ingenios azucareros es el bagazo, el residuo de la molienda

de la caña misma. Los ingenios que venden el bagazo para la fabricación de tableros

aislantes queman petróleo o gas natural, parcial o totalmente. En aquellos lugares en

que la caña tiene un costo moderado y la mano de obra y el combustible son caros, es

posible que el ingenio produzca mayores ingresos moliendo mayor cantidad de caña

con menos eficiencia. Las mejoras en las calderas, la mayor economía de combustible

que se ha logrado en las fábricas, la electrificación de la maquinaria y el mayor

porcentaje de fibra que contienen las diversas variedades de caña, junto con una

molienda más eficaz, se han combinado para producir un exceso de bagazo en los

ingenios modernos. La gran mayoría del bagazo producido, que equivale

aproximadamente a una tercer parte de toda la caña molida en el mundo, sirve como

combustible para la generación de vapor en los ingenios productores de azúcar crudo.

Debido a la electrificación y otros medios que economizan combustible, la mayoría de

las fábricas modernas producen un exceso de bagazo durante la zafra normal.

El almacenamiento del bagazo producido durante la zafra es necesario cuando se

utiliza como materia prima .para otras operaciones que se realizan continuamente a lo

largo del año. Un bagazo fresco y no degradado da los mejores resultados para la

producción de pulpa. Por lo tanto, es importante incluir como un prerrequisito esencial

la minimización de la pérdida de material y calidad durante el almacenamiento Como

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 107

promedio, el 60% del bagazo que se produce se emplea como combustible en los

trapiches. Con el último tratamiento, el contenido de lignina del bagazo disminuye un

50%. El método más económico, al parecer, es el tratamiento con 2% de NaOH a

temperatura ambiente. A un lote de 100 kg de bagazo bruto se añaden 1000 kg de una

solución al 2% de NaOH, y se deja reposar la mezcla 24 horas, después de las cuales se

extrae la solución, y se filtra. Se añade hasta un 2% de NaOH a la solución filtrada,

después de lo cual se puede volver a utilizar la solución para otro lote de bagazo. La

misma solución puede utilizarse de esta forma hasta cinco veces. El bagazo tratado se

lava, se deseca, y se muele grueso. El proceso incluye trituración y cocción a fin de

eliminar resinas, ceras y pectocelulosa y hacer que las fibras adquieran resistencia y

flexibilidad. De los cocedores y lavadores, el bagazo pasa a través de los refinadores

del molino de papel para separar los haces de fibras, después de lo cual se añaden

sustancias químicas impermeabilizantes y repelentes a las termitas. Los tableros se

forman por medio del proceso conocido en la industria de la pulpa como afieltrado

(proceso en el que se enmarañan las fibras), y la resistencia de la tabla se debe

exclusivamente al grado de entretejido y enredado de las fibras. A medida que el

tablero húmedo sale de la máquina conformadora es alimentado a un secador

continuo de aire caliente, del que sale terminado en forma de lámina continua de doce

pies de ancho que se corta con sierras según el tamaño deseado. La tabla se fabrica en

diversas formas y espesores; una loseta especial en forma de cuadrado de 12 pulg de

lado y aproximadamente 1 pulg de espesor se perfora con 441 agujeros para utilizarla

en la amortiguación o absorción del sonido.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 108

El rendimiento de furfural a partir del bagazo es del 9 al 10%. Cuando se utiliza acido

sulfúrico para producir acido levulínico y furfural el rendimiento combinado puede ser

del 25%, lo que constituye una eficiencia de conversión del 56%, con base en el

rendimiento potencial de 46%. Una planta eficiente para la producción de furfural a

partir del bagazo requiere una inversión de 10 millones de dólares y un personal

técnico altamente capacitado. Otro método para la utilización del bagazo consiste en

la conversión de este subproducto celulósico en glucosa mediante hidrolisis enzimática

y luego producir proteína unicelular por medio de conversión microbiana.

Composición de la ceniza del horno de bagazo (CHB) y de la escoria de silicatos

Compuestos CHB (%)

Escoria de silicatos (%)

Sílice (SiO2) Alúmina (A12O3) Óxido de calcio (CaO) Óxido de magnesio (MgO) Óxido de Hierro (Fe2O3) Ácido fosfórico (P2O5) Potasa (K2O) Óxido de manganeso (MnO) Óxido de sodio

60.44 3.78 3.99 1.42 1.46 3.20 6.21 4.16 -

42.95 8.15 23.69 19.35 4.05 - 0.18 - 0.40

7.7. TABLEROS AGLOMERADOS

Los tableros aglomerados se fabrican a partir de pequeños fragmentos de material

lignocelulósico mezclados con un agente orgánico aglutinante con aplicación de calor,

presión u otras formas de tratamiento. Existen tres procesos principales: el proceso de

prensas calientes de rodillos múltiples, el proceso de extrusión y el proceso de Bartreu

(prensado continuo).

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 109

Para los tableros aglomerados de bagazo, se utiliza urea formaldehido en una

proporción de 5.8% el peso de la fibra seca. Se añade asimismo parafina sólida como

repelente al agua (en una cantidad no mayor al 5 % del peso de la resina sólida). En

1968 se estableció una nueva planta de tableros aglomerados en la isla de Reunión (40

t diarias).

Un nuevo tipo de tabla de bagazo se impregna con cloruro de vinilo-acetato de vinilo,

metacrilato de metilo, estireno o polimetacrilato de metilo no saturado y se somete a

1.2 MR. de radiación gamma para producir la polimerización. Con una proporción de

polímeros de aproximadamente 40%, la resistencia a la tracción aumenta, la dureza

aumenta casi seis veces y la absorción de agua disminuye de 180% a menos de 20%.

Para enfrentar y resolver este conflicto, pueden utilizarse diversas vías, entre las que

se encuentran:

Búsqueda e introducción en explotación de nuevas alternativas de soportes de

información. En este sentido una alternativa eficiente es el empleo de los sistemas

informativos basados en redes de computadoras asociadas, en las cuales la

transmisión de datos se realiza por vía electrónica.

Implementación de sistemas de reciclajes cada vez más eficientes en el uso del

papel

Desarrollo de la producción de papel a partir de otras fuentes de materias primas

cuyo período de renovación sea inferior al de los bosques, cuyas funciones de:

asimilación de CO2 y producción de O2, modificación y regulación de las condiciones

climáticas, protección contra la erosión, etc, tiene un impacto ecológico relevante

Empleo de subproductos o residuos de cosechas agrícolas.

Page 118: Industria de La Caña de Azucar

INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 110

POSIBILIDADES DE PRODUCCIÓN DE PULPA Y PAPEL A PARTIR DE BAGAZO

TIPO DE PULPA PRODUCTO

química papel de imprenta y escribir, cartulina, cartón liner

papel para sacos y envolver

semiquímica papel para sacos y envolver, cartoncillo

química-mecánica y mecánica papel de imprenta y escribir, papel gaceta

pulpa absorbente culeros infantiles desechables, almohadillas sanitarias

En el caso de los tableros aglomerados de bagazo, se tiene como antecedente la

experiencia acumulada en la fabricación de paneles de fibras, elementos moldeados y

otros tipos de paneles, cuyas principales aplicaciones son: panelería ligera para

divisiones interiores, puertas interiores, closets y estantes de cocina, revestimiento de

paredes, encofrado, etc, pudiendo señalarse, que el empleo de paneles aglomerados

de bagazo compara ventajosamente desde el punto de vista económico (reducción del

tiempo de ejecución), ecológico (reducción en la emisión de CO2 debido a la

disminución en el consumo de cemento) y el incremento en la flexibilidad de la

utilización del espacio al permitir reajustes a través de la sustitución de paredes

interiores de viviendas, lo que constituye una alternativa ventajosa para el empleo del

bagazo excedente de la producción de azúcar.

En el caso de los tableros aglomerados de partículas, las tendencias del mercado

asociado al mismo pueden caracterizarse como sigue:

La producción mundial se incrementó en 19 veces (de 2700 MMm3 a 51641 MMm3)

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 111

La contribución total de América del Norte, Europa Occidental y Europa del Este a la

producción de tableros de partículas en el período analizado (1960-1993),

constituye más del 85% de la producción mundial

La participación total de América del Norte, Europa Occidental y Europa del Este

exhibe una tendencia lineal a decrecer, la cual al ser ajustada por mínimos

cuadrados tiene una relación del decrecimiento anual del 0.265%.

América del Norte alcanzó el mayor crecimiento neto de su producción de 23.2

veces (517 MMm3 - 12017 MMm3). En cuanto al aporte de la región a la producción

mundial, éste se mantuvo de forma estable alrededor del 20%

En Europa Occidental se registró un incremento neto de la producción de 14.4

veces (1621 MMm3 - 23375 MMm3). Sin embargo, en contraposición su aporte a la

producción mundial decreció del 60% (1960) a un 45.3% (1993), con un mínimo de

41.9% (1987)

Europa del Este logró un incremento de la producción de 19 veces (395 MMm3 -

7475 MMm3). En esta área se aprecia también una reducción en la producción a

partir de 1989.

De todas las consideraciones anteriores se deduce que existe una tendencia a la

reducción de esta producción por parte de las regiones líderes a nivel mundial. Esto

puede deberse a dos cuestiones básicas: reducción en la disponibilidad de residuos

para rellenos, al disminuir la tala de bosques debido su impacto ambiental y por otra

parte al surgimiento de otros materiales como los compositores, que proporcionan

mayor flexibilidad a los diseños en comparación con los tableros aglomerados que sólo

permiten obtener formas terminadas geométricamente rectas. Por tanto, este tipo de

producción debe concebirse para satisfacer la demanda interna de los países en

desarrollo, lo cual enmarca básicamente este producto en una estrategia parcial de

sustitución de importaciones.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 112

El objetivo de este trabajo fue avalar las propiedades de tableros fabricados a partir de

residuos lignocelulósicos en mezcla con polímeros termoestables. Se utilizó un diseño

experimental factorial a dos niveles, para analizar cuatro variables: Tipo de residuo

lignocelulósico (F) , tipo de resina (T), porcentajes de resina (%) y densidad del tablero

(D). Fueron utilizadas resinas termoestables urea-formaldehído (UF) y fenol-

formaldehído (PF) a dos niveles 4% y 10%, en relación de masa seca, en mezcla con dos

de los más abundantes residuos lignocelulósicos del Ecuador, Bagazo de Caña de

Azúcar y Cascarilla de Arroz. Fueron producidos tableros de 350 mm x 350 mm x 10

mm con dos densidades a evaluar 0,9 gr/cm3 y 0,7 gr/cm3, para obtener una visión

más amplia de la influencia de las variables. Se evaluó la resistencia de los tableros a la

tracción perpendicular, resistencia a la flexión estática (módulos de ruptura) y también

el hinchamiento en espesor por absorción de agua después de dos horas y 24 horas de

inmersión. Se compararon los resultados con la norma ANSI/A 208.1, obteniendo

resultados superiores a esta norma en las mejores mezclas 1 y 2 (PF al 10%, con bagazo

de caña de azúcar y densidad de 0.9 gr/cm3 y 0.7 gr/ cm3). Los porcentajes de

absorción de agua fueron superiores a los reportados en paneles comerciales; a pesar

de esto, estos valores son compatibles con los tableros de partículas existentes en el

mercado. De manera general, los mejores resultados se presentaron en las mezclas a

base de bagazo de caña de azúcar y resinas fenol-formaldehído.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 114

8.1. HISTORIA

Aunque tradicionalmente el alcohol haya sido considerado como un producto sedante,

actualmente presenta un amplio espectro de efectos contradictorios. Puede deprimir o

estimular, tranquilizar o inquietar. En medicina durante mucho tiempo se ha recetado

el alcohol como tónico, calmante o soporífico. El papel del alcohol en la medicina ha

sido reemplazado por barbitúricos, tranquilizantes y otros productos calmantes e

hipnóticos. El alcohol representaba más que una simple bebida, era la forma de

celebrar importantes acontecimientos como tener una nueva casa, la fiesta de la

cosecha, las bodas y los funerales. También se utilizaba en medicina para aliviar el

dolor, bajar la fiebre o calmar la acidez de estómago. El alcohol y su consumo se

mencionan en infinidad de pasajes de la Biblia y otros escritos históricos y religiosos,

hay vino en la última cena de Jesús. La primera borrachera de la que hay constancia

histórica es la de Noé, quien tan pronto bajó del Arca plantó una viña, elaboró su vino,

se embriagó y se echó desnudo en medio de su tienda. El alcohol es un gran

desinfectante. Como tal, es de uso común. También se utiliza con mucha frecuencia en

la elaboración de medicamentos, en laboratorios para producir precipitados y demás,

en bebidas, jarabes, en la elaboración de perfumes y cosméticos, en distintas

aplicaciones dentro de la industria, como combustible, en la fabricación de pintura,

barnices, lacas, disolventes, aerosoles, etc., y en un sinfín de productos, unos para

consumo humano y otros para uso eminentemente industrial. Aunque existen

alrededor de 16 tipos diferente de alcoholes.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 115

8.2. PROCESO DE ELABORACIÓN

La mayoría de los agricultores cultivan y cosechan la caña de azúcar a mano y

producen el alcohol por medio de un proceso tradicional. Muchas de estas familias

cultivan sin el uso de químicos y algunas de ellas han obtenido ahora la certificación

orgánica oficial. Los molinos de caña de azúcar son artesanales. El residuo de los tallos

de caña de azúcar molidos se lo conoce cómo ‘bagazo’ y éste se utiliza como

combustible para las destilerías, lo cual evita la necesidad de talar árboles para leña.

El jugo de la caña de azúcar se vierte del molino a tanques. Es una bebida deliciosa,

pero para producir alcohol debe fermentar durante unos días. Al jugo se le puede

agregar levadura, pero también fermentará con levadura natural del aire.

El jugo fermentado se vierte en un tanque y se calienta sobre un fuego de bagazo. El

calor hace que el jugo se evapore y este vapor pasa a través de un alambique, el cual

tradicionalmente está hecho de cobre o de acero inoxidable. El vapor pasa ahora por

una serpentina o tubo espiralado. El agua fría de un arroyo cercano se usa para enfriar

el alambique y volver a condensar el vapor hasta obtener un líquido transparente que

se recoge del otro extremo del alambique. El agua vuelve a enfriarse en su recorrido al

arroyo y regresa así al ecosistema.

El líquido producido con el alambique se conoce como ‘aguardiente’ y tiene un 60% de

contenido alcohólico. La graduación se mide utilizando un hidrómetro para

determinar la gravedad específica.

Las materias primas más utilizadas y económicas, son las que se originan en la caña de

azúcar:

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 116

Jugo, miel A, miel B, y melaza; utilizándose más extensamente el jugo y la melaza

considerada un residuo de los ingenios azucareros y de la cual se puede obtener un

buen porcentaje de alcohol. La melaza es un líquido denso de coloración obscura y su

composición es muy variable de acuerdo con la variedad de la caña, la edad, sanidad,

maduración, quema, etc.

Los componentes principales del jugo de caña son:

Densidad del jugo : 1,07

Brix a 20ºC : entre 14 y 16

ART, pH, sulfitos, Acidez sulfúrica, sólidos suspendidos, sólidos

suspendidos en el mosto

FERMENTACION ALCOHOLICA

Las fases de la fermentación alcohólica van determinando la intensidad de la

producción de CO2, alcohol y el desprendimiento de calor que van desarrollando en la

fase preliminar principal y en la etapa post fermentativa.

Los principales factores que controlan la actividad y la eficiencia de la fermentación

son:

1. La Concentración de Azúcares.- Esta depende de la calidad del alcohol que

desea obtener, se puede ir incrementando tratando de no sobrepasar el límite

donde puede convertirse en un inhibidor de la fermentación, ò que las

concentración de alcohol se puedan convertir también en un factor de pérdidas

de azúcar, entonces debemos tener cuidado de la selección de la levadura ha

utilizarse.

2. Agitación.- La agitación dentro del fermentador o la turbulencia del mosto es

importante para mantener a las células de la levadura en suspensión

aumentando la superficie de contacto.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 117

3. pH.- Considerando que la levadura se desenvuelve perfectamente en medios

ácidos, el mosto debe tener suficiente ácido para evitar el desenvolvimiento de

las bacterias

4. La temperatura.- durante el proceso de la fermentación es importante el

control de la temperatura, podríamos de acuerdo con la experiencia manejarlos

con temperatura entre 28 y 34ºC. considerando que a temperatura más baja

obtendríamos alcohol menos contaminado y a temperatura más alta

tendríamos la formación de producción de sustancias contaminantes del

alcohol u otros alcoholes.

5. La Luz.- Es necesario que para la reproducción de la levadura se recomienda

suficiente luz, de preferencia luz natural, pero en el proceso fermentativo es

deseable la ausencia de luz aunque industrialmente se lo puede hacer en

presencia de luz.

6. Oxigeno.- El oxígeno es necesario para la multiplicación de la levadura, pero en

el proceso fermentativo no es requerido, ya que la levadura se desarrolla en

ambientes cerrados.

7. Elementos minerales.- Los elementos minerales son esenciales para el

desenvolvimiento de la levadura, el fósforo, azufre, hierro , magnesio, calcio,

como nutrientes esenciales el nitrógeno como sulfato de amonio.

8. Vitaminas.- principalmente se ha utilizado la vitamina B1 para acelerar el curso

de la fermentación.

Las destilerías de Alcoholes, han producido alcohol etílico (etanol), transformando

azúcares presentes en diversos jugos azucarados o derivados de ellos -mieles, dulce

diluido, melazas- en condiciones operativas predefinidas, bajo la acción de ciertas

levaduras. El alcohol etílico obtenido por métodos biotecnológicos se constituye en

una importante alternativa frente a los combustibles fósiles. En este trabajo se trata la

producción biotecnológica de alcohol carburante, incluyendo el análisis de la

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 118

necesidad de utilizar oxigenantes para la gasolina, el etanol como aditivo oxigenante,

los diversos métodos de producción de bioetanol a partir de diferentes materias

primas, y las nuevas tendencias para mejorar los procesos de su obtención.

8.3 TIPOS DE ALCOHOL

El alcohol metílico (metanol), también denominado carbinol, alcohol de

madera, alcohol de quemar, etc., es el término más sencillo de los

alcoholes. Es un líquido incoloro de escasa viscosidad y de olor y sabor

penetrante, inmiscible (que no se puede mezclar) con el agua y con la

mayoría de los disolventes orgánicos, siendo además muy tóxico e

inflamable.

El alcohol etílico se obtiene por síntesis del etileno o por fermentación de

las melazas o almidón. Estos a su vez es extraído de determinados

productos hortofrutícolas con alto contenido en azúcar, siendo la

remolacha el más común. Este alcohol es el utilizado en la sanidad y en

aquellos elaborados para el consumo humano.

El alcohol para uso sanitario está exento de impuestos, por ello y ante el

desvío que se pueda producir de este producto a otros fines, hoy en día el

alcohol que se destina a la sanidad con uso solamente desinfectante está

desnaturalizado con algunos productos químicos como pueda ser el

Cloruro de Cetilpiridinio, que hace nocivo su ingesta, llegando a producir

incluso ceguera en algunos casos.

El alcohol de botiquín puede tener varias composiciones. Puede ser

totalmente alcohol etílico al 96º, con algún aditivo como el cloruro de

benzalconio o alguna sustancia para darle un sabor desagradable. Es lo que

se conoce como alcohol etílico desnaturalizado.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 119

ALCOHOLES PRODUCIDOS

Alcohol Neutro o Rectificado Alcohol etílico o de primeras, con un grado

alcohólico mínimo de 96,0 grados Gay Lussac (ºGL)

o %volumen (%vol)

Alcohol Absoluto Alcohol Anhidro o deshidratado, con un grado

alcohólico entre 99,6 a 100 ºGL; tiene aplicación

para fines científicos y se emplea en laboratorios

de patología, fisiología e histología, también en

aerosoles mezclado con thinnner, entre otros.

Alcohol Desnaturalizado Alcohol etílico mezclado con una sustancia extra,

que lo haga impropio y desagradable para la

bebida y que no pueda ser separado del alcohol.

Alcohol Industrial (segundas) Constituido por impurezas de cabeza (alcoholes

con puntos de ebullición bajos: ésteres y metanol.

Nocivo para la salud si se ingiere.

Alcohol 39C Alcohol etílico (primeras) con un grado alcohólico

mayor o igual a 94,5 ºGL con desnaturalizante.

Alcohol 39S Alcohol Industrial con grado alcohólico mayor o

igual a 95,5 ºGL con desnaturalizante.

Alcohol 38B Alcohol etílico (primeras) con un grado alcohólico

mayor o igual a 95,5 ºGL, más un desnaturalizante

que adiciona la industria que lo compra en

presencia de un representante del Laboratorio de

Control de Calidad.

Alcohol 70 Alcohol puro a 70ºGL. Desnaturalizado sin

colorante, utilizado como bactericida para

hospitales y otros.

Alcohol de Fricciones Alcohol Industrial con grado alcohólico de 70ºGL,

desnaturalizado con colorante, utilizado como

bactericida para uso doméstico.

Alcohol Multiuso Alcohol Industrial con un grado alcohólico mayor

igual a 80,2 ºGL.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 120

8.4 BIOCOMBUSTIBLE A PARTIR DE CAÑA DE AZÚCAR

Los biocombustibles están siendo criminalizados, y lo malo es que se está haciendo de

manera indiscriminada y desde el absoluto desconocimiento del sector. Un par de

hechos puntuales descontextualizados, un montón de periodistas (de todo el mundo)

con ganas de criticar y publicar algo sensacionalista y ya tenemos montado el crimen

de los biocombustibles. Cuando hablamos de biocombustibles, muchos se refieren

exclusivamente a los agrocombustibles. Y cuando hablamos de bio-agro combustibles,

muchos piensan sólo en biodiésel.

Si se considera el sentido más amplio o clásico del término “biotecnología”, la

obtención de combustibles a partir de organismos o de sus derivados, convierten al

biocombustible en un producto biotecnológico. También la biotecnología moderna que

emplea técnicas de ingeniería genética para el mejoramiento de cultivos puede

contribuir de forma significativa al desarrollo de los biocombustibles reduciendo los

costos de cultivo y aumentando el potencial de producción de forma significativa. Esto

permitiría aumentar la competitividad de los cultivos energéticos en relación con los

combustibles fósiles. Los biocombustibles son libres en sulfuro y energía renovable con

cero emisiones de dióxido de carbono. Así como las plantas usan el sol para crecer, la

materia orgánica (biomasa) almacena energía solar como carbono. La biomasa (de

masa biológica) participa del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire. Es

energía limpia con beneficio medioambiental diferente a leña, carbón, petróleo.

Es energía renovable no contaminante, junto con la eólica. Su producción agrícola

utilizará basura orgánica, desechos metabólicos, excrementos, estiércol ganadero,

basura y otros orgánicos e inorgánicos. Proviene también de residuos agrícolas y

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ALEXANDRA ESPINOZA C. 121

forestales, como paja, ramas finas, astillas, aserrín y caña de azúcar. Es combustible de

recursos biológicos. El biogás, bioalcohol, bioetanol, proporcionarán energías

sustitutivas. Igual se obtiene de subproductos árboles, maíz, residuos de la elaboración

de aceite, cáscaras de frutos secos, restos de carpintería, de podas, siegas, limpieza de

montes y residuos de la industria alimentaria, caña de azúcar y soja.

PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE ETANOL

PRODUCCION ANUAL

MILLONES DE GALONES

% PARTICIPACION PRODUCTO BASE

BRASIL 3.989 43 CAÑA DE

AZUCAR

ESTADOS UNIDOS 3.535 38 MAIZ

CHINA 964 10 MAIZ, TRIGO

INDIA 462 5 CAÑA DE

AZUCAR

FRANCIA 219 2 MAIZ, CAÑA

AZUCAR

RUSIA 198 2 REMOLACHA Y

CEREALES

La producción mundial total de etanol en todos sus grados fue de 51,06 mil millones de

litros (13,49 mil millones de galones internacionales). Los dos principales productores

mundiales son Estados Unidos y Brasil, que juntos producen el 70% del total de etanol,

seguidos por China, India y Francia. Incentivos del mercado han provocado el

desarrollo de crecientes industrias en países como Tailandia, Filipinas, Guatemala,

Colombia y República Dominicana.

Tipos de combustibles obtenidos de la biomasa

Sólidos Líquidos Gaseosos

Paja

Leña sin procesar

Astillas

Briquetas

Carbón vegetal

Alcoholes

Biohidrocarburos

Aceites vegetales y ésteres derivados

Aceites de pirolisis

Gas de Gasógeno

Biogás

Hidrógeno

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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Proceso de obtención de biocombustibles

- Mecánicos Termoquímicos

Técnicas

Astillado

Trituración

Compactación

Pirolisis Gasificación

Productos

Leñas

Astillas

Briquetas

Aserrín

Carbón

Aceites

Gas de gasógeno

Aplicacio-nes Calefacción

Electricidad

Calefacción

Electricidad

Transporte

Industria química

Calefacción

Electricidad

Transporte

Industria química

Proceso de obtención de biocombustibles

- Biotecnológicos Extractivos

Técnicas Fermentación Digestión

anaerobia

Extracción físico

química

Productos Etanol

Varios

Biogás

Co2, CH4

Aceites

Ésteres

Hidrocarburos

Aplicaciones

Transporte

Industria

química

Calefac-ción

Electri-cidad

Transporte

Industria química

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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El proceso de elaboración del biodiesel está basado en la llamada transesterificación

de los glicéridos, utilizando catalizadores. Desde el punto de vista químico, los aceites

vegetales son triglicéridos, es decir tres cadenas moleculares largas de ácidos grasos

unidas a un alcohol, el glicerol. En la reacción de transesterificación, una molécula de

un triglicérido reacciona con tres moléculas de metanol o etanol para dar tres

moléculas de monoésteres y una de glicerol. Estos ésteres metílicos o etílicos

(biodiesel) se mezclan con el combustible diesel convencional en cualquier proporción

o se utilizan como combustible puro (biodiesel 100%) en cualquier motor diesel. El

glicerol desplazado se recupera como un subproducto de la reacción.

El biodiesel tiene una cantidad de energía similar al diesel de petróleo pero es un

combustible más limpio que el diesel regular y puede ser utilizado por cualquier tipo

de vehículo diesel (vehículos de transporte, en embarcaciones, naves turísticas y

lanchas), solo o en solución como aditivos para mejorar la lubricidad del motor.

Actualmente el biodiesel se usa en varios países en mezclas con porcentajes diversos.

El uso de biodiesel presenta ciertas ventajas:

No contiene azufre y, por ende, no genera emanaciones de este elemento, las

cuales son responsables de las lluvias ácidas.

Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.

Reduce las emanaciones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos.

Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos

contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles

fósiles.

Volcados al medio ambiente se degradan más rápidamente que los

petrocombustibles.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles

tradicionales.

Es menos irritante para la piel humana.

Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil.

Su transporte y almacenamiento resulta más seguro que el de los

petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado. El biodiesel

puro posee un punto de ignición de 148°C contra los escasos 51°C del gasoil.

A pesar de todos los beneficios mencionados arriba, los biocombustibles no son la

panacea de la actual crisis energética. Su utilización también comporta toda una serie

de problemas o inconvenientes que es preciso puntualizar. A fin de que los

biocombustibles sean significativos en el mercado energético mundial, son necesarias,

primero, grandes superficies de cultivo, tampoco podemos olvidar que la creación de

grandes extensiones monocultivadas obliga a usar grandes cantidades de biocida para

controlar las posibles plagas que puedan aparecer. Una extensión monocultivada es

siempre mucho más susceptible a las plagas que no una zona donde se hagan cultivos

mixtos con diversas especies.

15

15

www.monografias.con/trabajo15/calidad-serv/

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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8.5 ALCOHOL Y SU MERCADO

El mercado del alcohol puede subdividirse en tres, de acuerdo a sus destinos

fundamentales como: combustible, uso industrial y bebidas. El uso como combustible

representa el 66% de la producción mundial, ya sea para mezclar o reemplazar

petróleo y derivados, alrededor del 21% se destina a la industria procesadora

(cosméticos, farmacéutica, química, entre otras), y el 31% restante se destina a la

industria de bebidas. La producción de alcohol destinada al uso como combustible, por

lo general se encuentra subsidiada.

Las exportaciones mundiales de alcohol se mueven en el orden de los 40 millones de hl

como se muestra en el siguiente cuadro.

EXPORTACIONES MUNDIALES DE ALCOHOL EN: MHL

Regiones 1997 1996 1995 1994 1993 1992

Europa 9800.0 10700.0 12700.0 12201.8 8700.0 7311.7

Africa 4300.0 4280.0 3200.0 4250.0 1100.0 163.5

América 12700.0 16500.0 15800.0 10532.5 5159.9 6129.9

Asia 7400.0 5800.0 5700.0 6656.1 6236.5 6120.4

Oceanía 370.0 346.0 172.9 435.4 190.0 101.6

Otros 4000.0 4000.0 4000.0 3800.0 3500.0 3500.0

Total 38570.0 41626.0 41572.9 37875.3 24922.5 23327.1

La producción mundial de alcohol ha mantenido un ritmo ascendente en los últimos

veinticinco años, donde el uso como combustible ha alcanzado la mayor participación.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

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PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ALCOHOL U.M.: BILLONES DE LITROS

Años Total Combustible Industria Bebidas

1975 9.0 2.0 4.0 3.0

1980 10.5 3.0 4.5 3.0

1985 19.2 11.1 5.0 3.1

1990 25.0 15.0 7.0 3.0

1993 27.5 16.5 8.0 3.0

1994 27.6 16.0 8.5 3.1

1995 30.0 18.0 9.0 3.0

1996 31.0 19.0 9.0 3.0

1997 33.4 21.2 9.2 3.0

1998 32.8 20.5 9.3 3.1

1999 32.0 18.9 10.0 3.1

El 65% de la producción mundial de alcohol se concentra en América, el 18% en Asia,

15% en Europa y África, Oceanía y otros el resto. Desde 1995 a 1999 no se han

registrado cambios significativos en la estructura mundial de la producción. Brasil

produce más de 14.0 billones de litros, representando alrededor del 43% de la

producción mundial. Los volúmenes de la producción de alcohol son destinados

fundamentalmente por los productores al mercado interno.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 127

CONCLUSIONES:

La industria de la caña de azúcar en la actualidad es una de las industrias más

rentables y una de las más importantes en la mayoría de los países, ya que el

proceso de los productos derivados de esta gramínea no requiere largos

estudios y son de baja rentabilidad, además es una de las pocas el cual su índice

de contaminación es el más bajo, y todos sus desechos son fácil de tratar para

su regreso a la naturaleza sin ocasionar daños.

Alrededor del mundo existen diferentes países productores de caña de azúcar,

en los cuales cada ingenio o empresa ha creado híbridos de caña de azúcar a

partir de las primeras variedades como son: Hindú, Otaheite, Criolla, amarilla,

negra rayada y blanca. La creación de estos híbridos es para mejorar la calidad

del producto ya que dependiendo del lugar las diferentes variedades

proporcionan rentabilidad.

El proceso industrial comienza desde la misma siembra y cosecha de la caña de

azúcar, después pasa por la molienda en la cual es muy importante el pesado

de jugos, y el corte de la caña, en el cual se desecha los tallos y basuras que

intervienen negativamente en el proceso de elaboración, para luego pasar a la

clarificación del jugo, la cual se la realiza mediante dos métodos de

alcalinización y sulfatación ( asando cal o acido sulfúrico respectivamente), en

la clarificación se separan los sólidos y se obtiene un jugo totalmente claro,

para luego pasar a la evaporación donde se elimina las dos terceras partes de

agua existentes en el jugo ya que este contiene 85% de agua, en donde queda

un jarabe saturado en sacarosa en el cual se efectúa la cristalización mediante

tachos en el cual da como resultado los cristales de azúcar, por ultimo pasan

estos cristales a ser centrifugados en la cual pasan por una serie de mallas para

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 128

así obtener el tamaño del cristal deseado, después se seca a una temperatura

de 65 °C y se envasa para su respectiva comercialización.

En la naturaleza químicamente existen diferentes azucares como la sacarosa , la

cual se encuentra en un porcentaje muy alto en el jugo de caña, glucosa,

fructuosa las cuales en la caña se las encuentra escasamente, pero en otros

alimentos se los encuentra en un mayor porcentaje.

Para la elaboración del azúcar se utilizan los siguientes reactivos: cal, acido

sulfúrico, antibióticos, oxido de magnesio, carbonato de sodio, acido fosfórico,

polielectrolitos, dextranasa, amilasa, antiespumantes, todos estos se los utiliza

siguiendo normas de calidad y con niveles permitidos en las normas,

dependiendo de cada país

El azúcar pasa por estrictos controles de calidad en la mayoría de los ingenios,

ya que este producto en los países es considerado como alimento básico y en

algunos casos subsidiado para la población, y para su comercialización debe

pasar dichos controles entre los más comunes: control del color, cenizas,

pruebas de sedimentos, turbidez, dióxido de azufre, humedad, olor y sabor,

densidad, sulfitos. Estos controles de calidad son estrictamente necesarios en

los ingenios y aun mas en aquellos que adquieren certificaciones como la

norma ISO 9001:2000 entre otras .se debe señalar que estos controles

dependen de cada ingenio y los señalados anteriormente no son los únicos ya

que estos también dependen del país y las normas internas de cada ingenio.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 129

De la caña de azúcar se derivan diferentes productos entre el más sobresaliente

el azúcar, del cual el proceso esta anteriormente explicado, la panela que es un

producto artesanal realizado en pueblos para consumo interno su proceso es

muy simple y esta descrito en el presente trabajo, existen algunas empresas

que se dedican a la elaboración de este producto y su exportación.

Además del alcohol el cual su producción sigue del nivel del azúcar, en nuestro

país existen varias organizaciones y empresas dedicadas a la elaboración de

alcohol para exportar a diferentes países; así como los biocombustibles que

está en incremento su producción en varios países y representa un aumento de

los ingresos de los ingenios.

Además de los productos anteriormente mencionados existen productos

elaborados de los desechos como el bagazo del cual se realizan tableros

aglomerados, y sirve de combustible en los ingenios y de las mieles de desecho

se elaboran comida para animales y son una fuente de abono para el suelo.

Los productores del mundo y en donde se encuentran los grandes ingenios son

los siguientes: Brasil, Estados unidos, Australia, Tailandia, Guatemala,

Colombia, Sudáfrica, Cuba, Argentina; estos países son los que sobresalen en

producción de caña de azúcar en la elaboración de diferentes productos. La

zafra desde el 2009 hasta la fecha a nivel nacional alcanzó niveles récord. El

Ingenio más importante del país, consiguió en este período una producción de

2.82 millones de toneladas de caña, los cuales dejaron 5.76 millones de

quintales de azúcar, el 49.55 por ciento de la producción azucarera nacional,

cada año hay un incremento de oferta y demanda de la caña en nuestro país

como se presenta en el siguiente grafico.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 130

Los biocombustibles en la actualidad está siendo discutidos por diferentes

organizaciones, ya que su incremento ha provocado la disminución en la

elaboración de alimentos de primera necesidad, si bien es cierto la utilización

de biocombustibles usado en vehículos reducen la contaminación y son más

baratos que los actualmente usados, también tienen sus desventajas como que

se consume más rápido que la gasolina, además eleva los precios de los

productos agrícolas y con esto se reduce la producción agrícola para consumo

humano y se la emplea en la fabricación de biocombustibles.

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INDUSTRIA DE LA CAÑA DE AZUCAR

ALEXANDRA ESPINOZA C. 131

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