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Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión Autora: Delicias Eufemia Natividad Huasupoma
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7
Universidad Nacional
“José Faustino Sánchez Carrión”
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA QUÍMICA
TITULO:
"EMPLEO DE BACTERICIDAS PARA CONTROLAR LA
INVERSIÓN DE LA SACAROSA EN EL JUGO DE CAÑA‖
TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE
INGENIERO QUIMICO
AUTOR:
BACHILLER EN INGENIERÍA QUÍMICA
DELICIAS EUFEMIA, NATIVIDAD HUASUPOMA
CIUDAD UNIVERSITARIA, MARZO DEL 2002
HUACHO – PERU
8
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación tiene como
finalidad emplear bactericidas con el objetivo de
controlar la inversión de la sacarosa en el jugo de la
caña en la Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
Con la presente investigación buscamos disminuir la
inversión de la sacarosa en los jugos de la caña en los
molinos con la finalidad de aumentar la recuperación de
la sacarosa y obtener una mejor rentabilidad.
La calidad del producto final esta asegurada por la
aplicación de sistema HACCP para el aseguramiento de la
calidad.
La investigación ha sido desarrollada teniendo en
cuenta que la pérdida inducida en la sacarosa presente en
el jugo de caña por los factores de acidez, temperatura y
la presencia de la enzima invertasa en el jugo, se debe
mencionar una pérdida especialmente significativa que
ocurre como resultado de la contaminación del jugo de
microorganismos, tales como Leuconostoc mesenteroides.
Estamos seguros que el Proyecto contribuirá con el
desarrollo socio-económico de la zona.
9
SUMARIO
La pérdida de sacarosa en todas las etapas del proceso de
fabricación del azúcar blanco directo, es decir, desde la
caña de azúcar en el campo hasta el azúcar blanco directo
en bolsa, constituye un serio problema económico para la
industria azucarera. La pérdida general, desde antes de
la cosecha hasta el producto final, se estima entre 5% y
35%, variando con los criterios geográficos y
tecnológicos. A esta fecha, cuando los costos son
crecientes y la creciente disponibilidad de mercados son
problemas mundiales por la globalización, es de gran
beneficio para la industria azucarera y en especial para
la Empresa Industrial Andahuasi S.A.C. disminuir estas
pérdidas a los niveles más bajos posibles.
La pérdida de sacarosa, pueden ser minimizados por el uso
de bactericidas en los molinos, a fin de combatir la
acción de los microorganismos.
En la presente investigación se ha realizado un estudio
comparativo entre el uso de dos bactericidas (Busan 881 y
CMA), para determinar con cual de ellos se obtendrán
menores pérdidas de sacarosa).
10
En el presente trabajo de investigación se describe en
forma detallada el problema en estudio, y los objetivos a
los que se llegan y las limitaciones de la investigación;
así mismo, se detalla toda la parte teórica relacionada
con el tema, la metodología empleada durante la
investigación y todos los procedimientos analíticos
realizados durante la investigación.
También se presentan los análisis estadísticos, los
resultados obtenidos y se dan algunas conclusiones y
recomendaciones que deben tomarse en cuenta para dicha
investigación.
Como resultado de la investigación se determinó que el
mejor bactericida ha utilizar en la Empresa Industrial
Andahuasi S.A.C., es el Busan 881 aplicado en la dosis
recomendada.
11
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Se sabe, por lo general, que hay algunas pérdidas de
sacarosa en el jugo de caída desde el momento de su
extracción en los molinos hasta que llega a la sala
de cocimiento. Esta pérdida es debida a la inversión
durante el proceso de fabricación, pero el monto de
la pérdida, su importancia económica y cómo lo puede
corregir, son factores no entendidos por todos. A
medida que el jugo de la caña no tratada
12
químicamente, salpica sobre las partes del molino
expuestos al jugo y pasa luego por las canaletas y
cañerías durante la recirculación, entra en contacto
directo con billones de microorganismos que están
adheridos a las superficies del metal y del cemento.
La multiplicación de los microorganismos en los
jugos diluidos extraídos de la caña de azúcar y su
acumulación en la superficie de los molinos, dan
como resultado una pérdida considerable de la
sacarosa. Por lo tanto, los microorganismos
contribuyen a la pérdida de rendimiento de azúcar de
dos maneras.
1. Incuestionablemente son la principal fuente de
invertasa en el jugo de cana.
2. La transferencia de energía requerida para que
la reacción siga avanzando hacia la destrucción
de azúcar y pérdidas para el ingenio, es
generada por microorganismos que utilizan la
energía obtenida de la inversión de sacarosa
para su crecimiento y reproducción.
Se sabe que ciertas especies de bacterias producen
una enzima, la invertasa y que concentraciones bien
pequeñas de esta enzima transforma rápidamente a la
13
sacarosa en glucosa y fructosa. Los limos o fangos
que se acumulan en los molinos constituyen la
fuente más importante de invertasa, y aunque la
limpieza frecuente de los limos ayuda a reducir las
pérdidas de sacarosa, no hay duda que la rápida
multiplicación de los microorganismos en un
nutriente tan rico como el jugo de caña hace
impracticable la eliminación de los fangos que se
forman en los molinos y, por consiguiente, la
pérdida de sacarosa. Además de la invertasa
producida por los microorganismos en algunas
ocasiones, hay también cantidades apreciables de
esta enzima en el jugo, tal como se extrae de la
caña.
Precisando la problemática presente y teniendo en
cuenta la acción de bactericidas en el jugo de caña
se consideró como definición del problema:
¿Es posible evitar la inversión de la sacarosa
utilizando el bactericida Busan 881 en el jugo de
caña de la Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.?
1.2 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO
La pérdida de azúcar por inversión de la
sacarosa en glucosa y fructosa durante el proceso
14
de elaboración de azúcar, es mucho mayor de lo que
generalmente se piensa; es por esta razón que es
muy importante el empleo de bactericidas para
solucionar dicho problema.
1.3 JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
El uso de bactericidas no afecta el proceso de
fabricación del azúcar, por el contrario, previene
fermentaciones responsables de los malos olores;
no es corrosivo para el equipo de la planta y
cuando es aplicado según recomendaciones no deja
residuos detectables en el azúcar ni en las
melazas.
Los resultados de esta investigación
contribuyeron a solucionar los problemas
referentes a la inversión de la sacarosa en la
Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
Los residuos bioquímicos segregados
representan un peligro permanente. Hay demasiada
superficie en la instalación en la que se trata el
jugo, que es inaccesible al vapor y al agua
caliente durante el tiempo suficiente para que sea
posible una eliminación efectiva de los
microorganismos. Por otra parte una buena limpieza
15
es esencial para una represión efectiva de los
microorganismos en el trapiche y ninguna represión
de este tipo puede ser adecuada sin una limpieza
frecuente y cuidadosa de las áreas accesibles. Sin
embargo, combinando con el uso del Bactericida en
el jugo de caña, con un tratamiento regular y
cuidadoso con vapor, de los transportadores,
piletas y otras áreas accesibles, se logra una
operación esencialmente libre de limo.
1.4 FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS
En la presente investigación, queda definida
de la siguiente manera:
La hipótesis:
“La dosis adecuada del bactericida Busan 881
inhibe la inversión de la sacarosa en mayor
porcentaje que el Bactericida Cane Milling Aid
(CMA).―
1.5 OBJETIVOS DEL ESTUDIO
1.5.1 Objetivos Generales
Demostrar que el uso de bactericida en
dosis adecuadas influyen favorablemente en
el rendimiento de la sacarosa.
16
1.5.2 Objetivos Específicos
a. Determinar que la dosis adecuada de
bactericida Busan 881 influya
favorablemente en el rendimiento de la
sacarosa.
b. Determinar que la dosis adecuada
bactericida CMA (Cane Milling Aid)
influya favorablemente en el rendimiento
de la sacarosa.
c. Demostrar que el uso de bactericida no
deja residuo detectable en el azúcar, ni
en las melazas cuando es aplicado según
las recomendaciones.
1.6 LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN
Para estimar el mayor rendimiento de sacarosa
como resultado del uso de bactericidas en cualquier
ingenio se requirió contar con datos exactos sobre
la pureza, y las cantidades de azúcar invertida de
los jugos del desmenuzador; jugos mixtos, durante
períodos sin tratamiento y períodos con
tratamiento.
Con los promedios de los datos obtenidos durante
el periodo sin tratamiento y con contaminación. Se
17
sugirió determinar el contenido de azúcares
reductores de ser posible por muestreo continuo de
jugo de las desmenuzadoras y del jugo mixto,
debiendo conservarse las muestras.
Los períodos con o sin tratamiento fueron 15 días,
porque frecuentemente se requieren de una semana
de tratamiento para que los datos químicos entren
en estado de régimen.
18
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
La Industria Azucarera Nacional, que hace dos décadas
alcanzó un éxito empresarial en el ámbito nacional e
internacional, en la actualidad después de haber cambiado
de modelo empresarial, trata por todos los medios de
recuperar niveles de producción, productividad y
eficiencia con la finalidad de bajar sus costos
operativos.
Frente a esta crítica situación, la Empresa Industrial
―Andahuasi‖ S.A.C. hace los esfuerzos posibles para
contratar los servicios de la consultoria especializada
del Instituto de Investigaciones de Caña de Azúcar de
19
Cuba, la que sugiere en el aspecto fabril la introducción
de tecnologías actualizadas (biotecnología y
microbiología) tanto en lo referente al proceso de
elaboración de azúcar y derivados.
2.1 MARCO HISTÓRICO
La necesidad de saneamiento en los molinos de cañas
de azúcar es una preocupación que se ha sabido por
lo menos desde 1925 por un trabajo realizado en una
fábrica azucarera de Hawaii.
En 1932, todavía quedaban dudas de si era
aconsejable emplear antisépticos disponibles, como
el formaldehído o el Cloruro de Calcio. No obstante
nunca ha habido ninguna duda sobre la necesidad de
emplear algún método para determinar si la inversión
de la sacarosa ha ocurrido en el jugo de la caña.
Reacción Química:
Sacarosa + agua —> glucosa + fructosa
C12H22011 H20 C6H1206 C6H1206
342 18 180 180
La inversión de la sacarosa, esto es, la hidrólisis
de la sacarosa, termina en la producción equimolar
de los azúcares reductores glucosa y fructosa. Los
20
términos ―azúcares reductores‖ y ―glucosa‖ se han
empleado con igual significado en la industria de
caña de azúcar.
2.2 ANTECEDENTES DE ESTUDIO
La pérdida de sacarosa recuperable, durante la
cosecha de caña, la fabricación de crudo y la
refinación, constituye un serio problema
económico, en toda la industria azucarera. La
destrucción química y microbiológica de la
sacarosa, empieza a veces antes de la cosecha y
continúa en la fábrica y en las refinerías así
como durante el almacenamiento del azúcar crudo y
refinado.
Se sabe, además, que ciertas especies de
bacterias producen una enzima la invertasa, y que
concentraciones bien pequeñas de esta enzima
transforman rápidamente a la sacarosa en glucosa y
fructosa.
Los limos o fangos que se acumulan en los
molinos constituyen la fuente más importante de
invertasa, y aunque la limpieza frecuente de los
molinos, ayuda a reducir las pérdidas de sacarosa
no hay duda que la rápida multiplicación de los
21
microorganismos hace impracticable la eliminación
de los fangos que se forman en los-molinos y por
consiguiente la pérdida de sacarosa.
El uso de bactericidas en los ingenios
azucareros no sólo demostró ser eficaz contra los
microorganismos que forman fangos en el equipo de
moler, sino que lo es también contra la invertasa.
Otros estudios realizados son:
■ El procedimiento usado por Munson y Walker
desarrollado para determinar el azúcar
invertido en presencia de sacarosa.
■ Estudio realizado por Lane y Eynon quienes
descubrieron, que el azul de metileno es
descolorizado completamente por el azúcar
invertido.
■ Pruebas realizadas por Clorienger y Apling para
calcular los ahorros de sacarosa logrados por
la utilización de microbicidas.
2.3. MARCO TEÓRICO
La pérdida inducida en la sacarosa presente en
el jugo de caña por los factores de acidez,
temperatura y la presencia de la enzima invertasa
en el jugo, se debe mencionar una pérdida
22
especialmente significativa que ocurre como
resultado de la contaminación del jugo con
microorganismos, tales como Leuconostoc
mesenteroides.
Además de la deterioración microbiológica ocurre
también deterioración por acción química y
térmica.
La deterioración microbiológica, sea en el campo,
ingenio o refinería, produce polisacáridos que
reducen los rendimientos de extracción y
cristalización aumentan la viscosidad y disminuyen
los niveles de producción mientras producen así
mismo componentes coloreados y formadores de
ácidos.
La descomposición química, que incluye la
descomposición térmica, disminuye así mismo el pH
y produce componentes coloreados y precursores de
la presencia de color. Todos estos componentes no
azucarados tienen que eliminarse durante el
procesamiento, teniendo todos ellos un efecto
―melazogénico‖, es decir que arrastran sacarosa
con ellos a las melazas, disminuyendo la cantidad
de sacarosa recuperada.
23
Es esencial un análisis critico de las causas de
las pérdidas de sacarosa para identificar las
áreas donde se pueden evitar dichas pérdidas
aumentando el rendimiento de sacarosa. Las
pérdidas físicas debido a las pobres técnicas de
corte de la caña, almacenamiento o transporte de
la caña de azúcar, dispersión, pérdida de la
sacarosa en aguas y productos residuales y
adsorbentes. Las causas y los medios de
eliminación de éstas pérdidas son bien conocidas
aunque si se llevaran a cabo en mejores
condiciones, los niveles de pérdidas en algunas
áreas se podrían reducir a una cifra más
aceptable.
Los diversos tipos de pérdidas químicas, térmicas
y microbiológicas se exponen a continuación:
a. Causas microbiológicas de la pérdida de
sacarosa:
Formación de Dextrán. La principal causa
microbiológica de pérdidas de sacarosa es la
formación de dextranas, principalmente por la
bacteria Leuconostoc mesenteroides, así como
la Leuconostoc dextraricum y por otras
bacterias formadoras de légamo. El dextrán
24
provoca la prolongación de cristal de
sacarosa, a lo largo del eje ―C‖ (el llamado
grano ―de aguja‖).
Esta prolongación hace difícil el purgado de
las centrífugas, incrementando las pérdidas en
melazas y agua de lavado.
El dextrán da lugar así mismo a unos niveles
de prolongación artificialmente altos debido a
su carácter dextrorrotatorio.
El dextrán es el nombre genérico para los
polisacáridos que son polímeros de la glucosa.
No todos los tipos de Leuconostoc
mesenteroides crecen en una solución de
sacarosa y entre los que lo hacen ninguno
sintetiza dextrán por encima de los 600C o con
un alto brix.
El dextrán se sintetiza a partir de la glucosa
mediante la enzima dextrosacarosa (figura
2.1).
25
26
Es una característica rutinaria en los ingenios
azucareros la utilización de agua caliente
proveniente de condensados y que se encuentra a
92 ºC, para realizar la limpieza en los molinos
para evitar el desarrollo de la inversión de la
sacarosa.
Sin embargo, la aparición de rasgos de
inversión se puede visualizar en los tanques de
retención de jugo mezclado que va directamente
a fábrica para su procesamiento, son de un
aspecto transparente, parecido al hule y en
forma de pelotas.
Normalmente se utiliza pruebas de formación de
mezclas aéreas con precipitación mediante
alcohol. Sin embargo si no se eliminan
substancias que interfieren, como las proteínas
y féculas, los altos niveles observados de
mezcla no reflejarán adecuadamente los niveles
de dextrán que causan el grano de aguja y el
desarrollo de otros problemas.
En la figura 2.1 ilustra cómo por cada molécula
de sacarosa consumida solamente la porción de
glucosa se utiliza en la formación de dextrán,
permaneciendo un núcleo de fructosa. Esta
27
fructosa se descompone subsiguientemente en
ácidos orgánicos y componentes colorantes,
dando lugar a una disminución en el pH, que, a
su vez, aumenta el nivel de inversión, llevando
a una pérdida adicional de ácidos y colorantes
a partir del azúcar invertido así formado. Son
subproductos de la formación enzimática de
dextrán los ácidos lácticos y acético, el
manitol y el etanol, los cuales destacan el
problema de caída de pH, la formación de
colorante y aumento de las pérdidas de sacarosa
en melazas.
La caña dañada, incluyendo la dañada que va
junto con la caña quemada y la troceada en el
corte, es particularmente susceptible al
crecimiento de levaduras y bacterias. Son
especialmente notables debido a los productos a
que dan lugar hallados en los azúcares, las
levaduras de la especie Sacharomyces, que
produce etanol, y la Clostridium
thermosaccharolyticum, productora de ácido
butírico. Además de consumir sacarosa, estos
organismos producen sustancias que crean más
problemas de procesamiento y comercialización.
28
Las pérdidas de sacarosa debidas a la acción
microbiana se pueden eliminar o minimizar
mediante la manipulación e higiene adecuadas.
Las pérdidas de azúcar durante el
almacenamiento aumentan con el aumento de la
temperatura.
El descenso de la polarización puede ser
una medida errónea de las pérdidas de sacarosa.
Si en primer lugar se invierte la sacarosa,
reaccionando a continuación la fructosa y la
glucosa así formadas en proporciones desiguales
la polarización puede ser artificialmente alta
si la fructosa desaparece más rápidamente que
la glucosa o puede ser artificialmente baja si
la glucosa desaparece más rápidamente que la
fructosa.
b. Pérdidas químicas de sacarosa
La descomposición química de la sacarosa
incluye la descomposición térmica en productos
acaramelados. Hay dos divisiones generales de
las reacciones de descomposición química:
Las que se realizan bajo condiciones ácidas y
las que lo hacen bajo condiciones básicas. El
29
pH óptimo para la estabilidad de la sacarosa se
sitúa entre 8,0 y 8,5.
b.1. Condiciones ácidas
La reacción de la sacarosa en guarapo,
ésta catalizada por cualquier medio
inicial en la inversión de glucosa y
fructosa. En la reacción puede resultar la
enzima invertasa y, en el ambiente, por un
bajo pH.
La enzima invertasa se inactiva por un
aumento de la temperatura a 800C o más, y
la inversión ácida se inhibe mediante la
elevación del pH por encima de 6,0.
b.2. Condiciones básicas
Desde el punto de vista de la pérdida
directa de sacarosa, la descomposición de
la misma bajo condiciones básicas no es
tan seria como la que se produce bajo
condiciones ácidas, pero es más seria
desde el punto de vista de la formación de
color, la que da lugar a un mayor
procesamiento y pérdidas en melazas. Los
principales productos de la descomposición
30
alcalina son los ácidos orgánicos,
especialmente en el ácido láctico que
tienden a disminuir el pH y los productos
coloreados poliméricos, bien sean
melanoidinas o compuestos formados
mediante una serie de reacciones
catalizadas por iones de calcio.
Esta situación aparece cuando se permite
que el guarapo se mantenga con un pH ácido
durante cierto tiempo antes de la
elevación del mismo. En este caso se dice
que la cal destruye el azúcar invertido;
pero las reacciones de destrucción generan
color.
Sin embargo el rápido crecimiento de los
microorganismos en el jugo de caña que es
altamente nutritivo, hace poco práctico el
control adecuado de microorganismos por
medio de la limpieza con vapor, ya que el
vapor puede controlar los microorganismos
en el tiempo en que está en contacto con
ellos, pero no puede actuar durante el
proceso de molienda, ya que no se aplica
vapor al jugo.
31
Hay diferentes productos químicos que
controlan los microorganismos presentes en
el jugo de caña, pero hay muy pocos que
puedan proveer el control de ellos a la
vez que proveen control de la enzima
invertasa bajo las condiciones prácticas
de la manufactura de azúcar en el control.
Una de las ventajas que se debe señalar en
el uso de agentes sanitarios es el control
de la acumulación de dextrana como
resultado del incremento de la población
de Leuconostoc mesen teroides en el jugo
de caña durante la extracción en el
molino. La dextrana induce la elongación
del cristal de azúcar, no solo reduce el
tiempo de crecimiento de éste sino también
aumenta la formación de grano falso.
El control de esta goma también se podría
correlacionar con un mejor agotamiento de
las mieles finales.
Para controlar la pérdida de la sacarosa
inducida por microorganismos contaminantes
de jugo de caña, se han hecho estudios
para demostrar el valor de los agentes
32
sanitarios, como el Busan 881, Cane
Milling Aid (CMA). Además, se sabe, que a
parte del uso de agentes sanitarios, se
requiere la limpieza frecuente, minuciosa
del equipo de molienda para reducir la
fuente de inóculo de microorganismos en
áreas que no estén en contacto con el
agente sanitario.
El catalizador invertasa presente en el
jugo de caña, proviene de dos fuentes:
Invertasa naturalmente presente en los
procesos fisiológicos inherentes al
crecimiento de la caña. Su proporción
varia de acuerdo con los
requerimientos energéticos para la
nutrición de la planta en el
crecimiento.
Invertasa segregada por
microorganismos en etapa de rápida
reproducción en el jugo en proceso,
microorganismos tales como levaduras,
varias especies de hongos y muchas
especies de bacterias.
33
El cambio energético requerido para activar la
reacción:
Sacarosa + agua —> glucosa + fructosa
C12H22011 H20 C6H1206 C6H1206
342 18 180 180
viene de las bacterias, hongos y levaduras en
rápida proliferación.
Por lo tanto los microorganismos contribuyen en
la pérdida de rendimiento de azúcar de dos
maneras:
incuestionablemente son la principal fuente
de invertasa en el jugo de caña.
La transferencia de energía requerida para
que la reacción siga avanzando hacia la
destrucción de azúcar y pérdidas para el
ingenio es generada por microorganismos que
utilizan la energía obtenida de la
inversión de la Sacarosa para su
crecimiento reproducción.
Los bactericidas son productos químicos
resultantes de un intenso programa de
investigación y experimentación industrial.
34
Estos insecticidas usados en los ingenios
azucareros, son efectivos contra una amplia
gama de microorganismos encontrados en sistemas
industriales.
2.3.1 PRESENCIA DE MICROORGANISMOS Y SU EFECTO
DURANTE LA FABRICACIÓN DEL AZÚCAR
En el proceso de fabricación de azúcar,
los microorganismos presentes en los jugos,
tienden a ser eliminados sucesivamente por los
métodos de clarificación y por las variaciones
de las temperaturas que prevalecen durante el
proceso. En el siguiente cuadro se muestra el
efecto eliminador de la clarificación, sobre el
número de microorganismos presentes en las
distintas etapas de la fabricación del azúcar.
35
Cuadro Nº 2.1: Número de microorganismos en las
diversas etapas de la Fabricación del Azúcar.
Producto Número de Microorganismos
por gramo, o cm3
Jugo Crudo
Jugo Sulfitado
Jugo Alcalinizado
Jugo Defecado
Meladura
Masa Cocida
Azúcares
Mieles
Aguas de Lavado
Tortas de cachaza
230 000
35 000
37 500
750
400
450
600
35 000
25 000
1 500 000
Fuente: SPENCER, Guilfor, ―Manual de
Fabricación del Azúcar.
El principal problema de las refinerías en
relación con los microorganismos, no es la acción de
éstos microorganismos, sino el hecho de que cierto
número de ellos permanece en el producto final y
puede resultar insatisfactorio para el consumidor
industrial de azúcar. La contaminación en la
refinería puede considerarse como una pérdida en el
aspecto comercial.
A continuación se presenta el efecto del
proceso de fabricación de azúcar sobre éstos
microorganismos en las diferentes etapas:
36
a. Recolección
Existen numerosos métodos de zafra de la caña
de azúcar y cada una de ellos tiene sus ventajas. La
caña de azúcar madurada puede recolectarse en verde
(es decir, incluyendo las hojas) o puede quemarse
previamente para quitarle las hojas. Estas hojas se
cortan con la mano, con machetes o mediante
máquinas, las cuales pueden picar a su vez, durante
la recolección, lo que incrementa considerablemente
las zonas de contaminación. La operación de quemado
para eliminar las hojas, puede aumentar la
temperatura del tallo hasta 55-850C. Estas
temperaturas no destruyen, aparentemente muchas
bacterias sensibles al calor a juzgar por la
cantidad de microorganismos esporógenos que pueden
encontrarse tras la operación de quemado. El
Leuconostoc rnesenteroides ha sido detectado en las
cañas aproximadamente con la misma frecuencia antes
que después del quemado y además, éste
microorganismo aumenta considerablemente a medida
que pasa el tiempo tras la operación de quemado.
Los machetes usados para cortar la caña pueden estar
libres de Leuconostoc mesen teroides en tiempo seco,
pero en el tiempo húmedo contienen de 103
a 104
37
células por machete. En las picadoras, tanto las
cuchillas como la caña picada y remojada en el jugo
exprimido contienen siempre Leuconostoc
mesenteroides. Los errores y defectos en el ajuste
de las cuchillas en las picadoras producen trozos
agrietados y magullados en los extremos. Esto
facilita la entrada de Leuconostoc y otros agentes.
Cuando el Leuconostoc y otras bacterias productoras
de ácido se desarrollan en la caña de azúcar
recolectada. ésta se vuelve ácida, se produce azúcar
invertido, ácido láctico, acético y, con frecuencia,
dextrana.
b. Extracción
Desde el momento en que se corta la caña hasta
el momento en que se clarifica el jugo extraído, la
sacarosa está expuesta a la acción enzimática
competidora de una multitud de microorganismos. Se
ha descubierto que el origen de estos organismos
está en el suelo que se adhiere a los tallos y a las
hojas de la caña y al aire contaminante. El proceso
de extracción comprende una operación de molienda en
la que el tallo de la caña es triturado o cortado en
trozos y que luego pasa por una serie de molinos que
exprimen el líquido que contiene, cuya mezcla es el
38
llamado jugo mixto o jugo crudo, y es en estos
molinos en los cuales el jugo extraído está expuesto
a diversos microorganismos.
Aunque existen muchos experimentos de
laboratorio que muestran la rápida acción de los
microorganismos sobre el jugo mixto de la caña, hay
muy pocos datos sobre la velocidad de la pérdida de
sacarosa a causa de los microorganismos durante el
proceso real de la molienda. Sprankling informó que
un jugo de caña que se deje en reposo durante 6
horas pierde el 14,3% de su sacarosa. Orth ha
registrado diferencias de pureza de 1,0% entre jugos
obtenidos en la desmenuzadora y los jugos mixtos, a
causa de la actividad microbiana. Cuando se lavaban
los molinos, la diferencia entre ambos jugos era de
2,07 mientras que en otros días era, como promedio,
de 3,07.
Otros datos muestran el efecto de la caña
quemada si no se muele rápidamente, por ejemplo, en
el séptimo y octavo día después de la quema, el
descenso de pureza es de 4,16 y 5,9%.
Una masa mucilaginosa es el producto final
bacteriológico más grave que puede afectar la
operación normal de un molino de caña. Los diversos
39
problemas asociados con los organismos que producen
este mucílago son:
La inversión ácida de la sacarosa durante las
paradas y con jugos alcalinizados no calentados.
Obstrucciones en tuberías, coladores y bombas.
Error en la polarización; una de las gomas
producidas, la dextrana, tiene una rotación
especifica de ±195 - 200. Por investigaciones
realizadas en laboratorio sobre la clarificación
de jugos fermentados viscosos, se concluyó que el
agente clarificador empleado tiene importancia en
la obtención de valores correctos de
polarización.
El aumento de la viscosidad en los licores a
causa de una mala cristalización. Con el 1% de
dextrana en sólidos, puede duplicar la viscosidad
de una solución de sacarosa, y un 6% la aumenta
en 37 veces más.
Se ha comprobado que la formación típica de goma en
los molinos de caña es el producto metabólico normal
de diversos tipos de microorganismos. La goma más
común es la dextrana y es producida por bacterias de
género Leuconostoc (excepto el Leuconostoc citz-
40
ovorus) y que produce además de dextrana, ácido
láctico, ácido acético, alcohol etílico y manitol; y
éstos ácidos son los responsables del aumento de
acidez observado durante la fermentación viscosa.
Durante años se ha progresado en la eliminación
de la acción destructora del Leuconostoc sobre la
sacarosa en los molinos de caña mediante un mayor
diseño de equipo y una limpieza más frecuente. Las
conducciones y canales se diseñan de modo que se
acumulen cantidades mínimos de jugo y partículas de
bagazo en los espacios muertos, y que las
superficies de los materiales de construcción que
hayan de estar en contacto con los jugos, se puedan
limpiar con facilidad o se construyan de cobre.
Investigaciones realizadas por Pederson y Hucker
muestran que la mayor parte de los microorganismos
del jugo de caña recién obtenido en la
desmenuzadora, eran bacterias básicamente aerobias y
que el tipo Leuconostoc se desarrolla más tarde.
Además los clasificaron en tres tipos:
■ Especies que producen sustancias mucilaginosas,
en los que prevalece las del género de Leuconostoc
(Leuconostoc mesenteroides y Leuconostoc
dextranicum).
41
■ Especies formadoras de esporas, aeróbicas, como
el Bacíllus subtílis, Bacillus cereus, Bacillus
megatheríum, Bacillus atennimus y Bacillus
mesentericus.
■ Especies no formadoras de esporas, aeróbicas con
tres tipos de micrococcus, una de Micrococcus
flavobacterium, otra de Micrococcus
achromabacterium y otra de Micrococcus
escherichia.
c. Operaciones SubsiguIentes
Las etapas siguientes a la extracción consisten
en cierta forma al tratamiento químico a alta
temperatura, llamado clarificación, seguido de una
sedimentación y filtración, la concentración del
jugo clarificado en evaporadores de múltiple efecto
y la cristalización del producto comercial, el
azúcar, en tachos al vacío. El número de
microorganismos presentes en cualquier punto desde
el clarificador al azúcar bruto, es relativamente
bajo en comparación con el del jugo de caña crudo.
Las bacterias que no forman esporas y las levaduras
son destruidas fácilmente por el calor, mientras que
las bacterias termófilas son eliminadas físicamente
42
durante la clarificación y se encuentran en los
lodos de sedimentación.
Durante la cristalización, las impurezas
microbiológicas del licor madre (esencialmente
bacterias termófilas) son excluidas del cuerpo
principal del cristal.
Después de la centrifugación, la superficie del
cristal está rodeada de una delgada capa de melaza,
en la que están concentrados microorganismos
procedentes del aire, del agua de lavado y del licor
madre. La población general microbiana y las áreas
de infección se muestran en el cuadro 2.1.
En el proceso de clarificación se consigue
prácticamente la esterilización. Los bacilos que
forman esporas o las bacterias termófilas son del
tipo representativo después de la clarificación y de
acuerdo con los datos de la tabla anterior vemos que
los hongos constituyen la mayor parte de la
población microbiana del azúcar crudo; además, los
hongos son más activos bajo condiciones adversas que
otros microorganismos, y es indudable que el
contenido de agua del azúcar crudo no es favorable
para ninguno de los tipos de actividad microbiana
normal.
43
Una vez terminada la fabricación de azúcar sigue la
etapa de refinación, en la cual el producto de
ciertos microorganismos que no fueron eliminados en
las etapas anteriores van a causar diversos efectos
perjudiciales para este proceso. Uno de estos
productos causantes de estos efectos son las
dextranas y otras gomas presentes en lo azúcares.
El dextrano produce muchos problemas en la
refinación del azúcar como:
Eleva la polarización del azúcar crudo, lo que da
lugar a la llamada ―falsa pol‖, en una magnitud 3
veces el % de dextrana en el azúcar crudo.
La refinación sólo elimina un 20% de la dextrana.
La filtración a presión es capaz de eliminar
cualquier dextrana.
La alta viscosidad de la dextrana afecta la
velocidad de foculación.
La dextrana que está en el licor de alimentación
no se pueden absorber por los absorbentes
carbonáceos.
Alrededor del 25% de la dextrana contenida en los
licores de los tachos, quedan retenidos en el
44
azúcar.
d. Condiciones de Operación que Afectan la Actividad
Microbiana
De acuerdo con estudios realizados, se ha
observado que el método Java, de doble
alcalinización y calentamiento y el sistema De
Davies, de alcalinización fraccionada y doble
calentamiento, hacen disminuir, en algunos casos, la
tendencia a la formación de dextrana. En una fábrica
se practicó este sistema aumentando el pH a 6,7,
tratando el jugo mixto, calentando a 700C y después
añadiendo más cal para elevar el pH a 8,5, se formó
muy poca sustancia mucilaginosa. Con esto, se vio
que la operación de alcalinización constituye el
área crítica para el desarrollo de Leuconostoc y que
un pH ácido (<6.5) con una temperatura elevada (>65
0C) son condiciones menos óptimas para el desarrollo
de Leuconostoc. Además se sabe que la destrucción de
la sacarosa por el Leuconostoc mesenteriodes se
detiene cuando el pH llega a 4,0, por lo tanto sí un
jugo en un proceso que sea capaz de neutralizar los
ácidos acumulados, no producirá mayor formacion de
dextrana.
45
Geeligs en 1909 mencionó que el organismo de
Leuconostoc tenía muy poca actividad en las
soluciones neutras o ácidas, y si se calentaban los
jugos prealcalinizados hasta los 1000C durante
algunos minutos, se infectarían con Leuconostoc
mesenteroides.
Greig - Smith determinó un organismo particular que
aisló y consideró muy importante en la destrucción
del azúcar que fue el Bacillus levaniformans.
Owen en 1918 descubrió que los hongos constituían el
grupo microbiano más peligroso a causa de su
capacidad de tener actividad microbiana de inversión
a bajos niveles de agua. Por lo tanto la
consideración más importante para el almacenamiento
de azúcar crudo, es el problema de mantener el
contenido de humedad lo suficientemente bajo para
que se pueda evitar cualquier grado de actividad
microbiológica.
El uso de agua en el lavado de las centrifugas
deberá ser mínima y bacteriológicamente pura, y su
temperatura no deberá ser mayor de 60ºC.
Behne sugiere que el límite superior de seguridad
para la humedad relativa del azúcar crudo sea de
46
66%.
Mientras los organismos del tipo Leuconostoc son el
riesgo primordial en las operaciones de molienda, y
los hongos eran el agente que causaba el deterioro
de los azúcares crudos, la principal causa de
preocupación en la refinería de azúcar son las
bacterias termófilas, las cuales pueden ser
limitadas por altas temperaturas y además disminuyen
su desarrollo en altas densidades.
Entre otras de las fuentes de contaminación por
microorganismos en los azúcares crudos es el aire.
Por lo tanto es esencial que circule aire filtrado y
estéril sobre la superficie del tanque de
almacenamiento para evitar la contaminación.
2.3.2 MICROORGANISMOS DE LA CAÑA DE AZÚCAR
De acuerdo con estudios realizados, Beven y
Bond aislaron aproximadamente 50 diferentes
microorganismos de la caña verde y 17 de la superficie
de la caña quemada. Además de la bien conocida especie
productora de polisacáridos, Leuconostoc
mesenteroides, hay géneros de levaduras
(Saccharomyces, Torula y Pichia) que también se
encuentran luego en el jugo y no contienen invertasa,
otras que causan una destrucción activa de los
47
azúcares reductores, bacterias (Pseudomonas) y bacilos
del suelo (Bacillus cereus) así como Penicillium y
otros hongos (Actinomyce), el hongo productor de
ácidos Streptomycesk y otros que causan fuerte
inversión, activas tanto en los jugos como en las
meladuras y los que constituyen agentes más activos de
la deteriorización de los azúcares crudos.
Los microorganismos crecen rápidamente en la
superficie de la caña quemada, incluso tan pronto como
10 minutos después de la quemadura. Estos organismos
son principalmente bacilos tales como Xanthomonas,
Bacterium, Corynebacterium y Bacillus. Después de 24
horas de la quema, en la caña en pie se encuentran
otros organismos tales como los hongos Rhizopus y
Aspergillus, y las levaduras coloreadas Rhodotorula y
Candida. El Leuconostoc es muy común en la caña
quemada y su número aumenta considerablemente después
del quemado.
En la caña cortada se han encontrado infecciones
masivas hasta de 6 pulgadas a partir del extremo
cortado después de 2 horas de almacenamiento. Los
organismos productores de material muciforme como
Leuconostoc, Xanthomonas y Aerobacter, predominan y
producen ácidos y materiales semejantes a las
48
dextranas. Aún en condiciones de cosecha y
almacenamiento favorables ocurre un deterioro
importante en tan poco tiempo como 24 horas.
Un amplio estudio realizado en 1960 llevó a
concluir que no existe medio práctico para controlar
la descomposición, excepto el de reducir al mínimo el
tiempo entre la cosecha y la molienda.
2.3.3 CONSTITUYENTES ANORMALES DE LOS PRODUCTOS DE
CAÑA
GOMAS
a. Dextrana (C6H10O5)n
Esta goma, que es un enemigo muy molestoso
para el fabricante de azúcar, es el producto de
varias fermentaciones (como la producida por el
Leuconostoc), y ocurre con frecuencia en cañas
dañadas por heladas o por ataques de insectos.
La formación de esta goma viscosa, convierte
rápido la caña en inservible para la molienda.
Su alta rotación específica (+200), tres veces
mayor que la de la sacarosa, introduce un serio
error en la polarización de los productos de
caña, a menos que la goma se elimine
previamente tratándola con alcohol.
49
b. Levan
Esta goma la encontró Smith y Steel en
productos de caña de Australia, y era producido
por la bacteria Levaniformans. Este organismo
es, según las investigaciones, muy destructor
de los azúcares crudos, causando rápida
inversiones de sacarosa y produciendo la goma
mucilaginosa levan, que tiene una rotación
específica de –40, y que, hidrolizada con
ácidos rinde fructuosa.
c. Cellulan
Una goma encontrada por Brawne. Se forma
por ciertas fermentaciones de jugos y de
meladuras, y consta de grumos correosos
grandes, que son insolubles en álcalis
cáusticos.
d. Mannan
Esta goma se encuentra a veces en los
depósitos sedimentarios de jugos y mieles
fermentadas, y el cual, hidrolizada por ácidos
produce Manosa.
e. Chitina
Esta sustancia, que estrictamente hablando
no pertenece a las gomas, ha sido encontrada
50
por Brawne en grandes cantidades en las espumas
de las mieles de tanques de almacenamiento, la
cual hidrolizada con ácido hidroclórico da un
azúcar amina, la glucosa – amina.
2.3.4 FACTORES DE AFECTAN EL NÚMERO DE
MICROORGANISMOS
El número y la clase de microorganismos
encontrados en los jugos de la caña, depende en gran
parte de la cantidad y naturaleza de las sustancias
adheridas a la corteza de la caña, las cuales a su vez
infectan al jugo en el momento de la extracción. La
simple filtración mecánica del jugo de caña recién
extraído, elimina, según pruebas en promedio,
aproximadamente el 75% de los microorganismos
originalmente presentes.
Debido a que el jugo extraído se infecta
rápidamente de microorganismos, los cuales causan una
inversión rápida de la sacarosa se recomienda evitar
exponerlos a la acción de éstos el menor tiempo
posible, y además mantener los equipos limpios de
material en deterioro, como los molinos que tienen
residuos de bagazo impregnados. Se sabe que el uso de
vapor para la limpieza de los molinos reducen
grandemente la proliferación de microorganismos,
51
incluso se recomienda como práctica corriente el uso
de antisépticos o germicidas para los molinos en
combinación con los lavados y la limpieza de los
molinos.
La infección del jugo de cañas sanas, en el
momento de su extracción, está sujeta a poca
variación, sin embargo, el tipo de fermentación
predominante varía considerablemente. Uno de los
principales factores que determinan el curso de la
fermentación espontánea del jugo de caña, es la
temperatura a la cual está expuesto. Estudios han
determinado que para temperaturas inferiores de 20°C
parece predominar el tipo viscoso de fermentación con
mayor frecuencia que de temperaturas entre 20 y 30°C.
Los límites de temperatura de los grupos más
importantes de bacterias productoras de gomas, que se
encuentran en los jugos de caña son los siguientes:
Cuadro 2.3: Límites de Temperatura de las Principales Bacterias
Productoras de Gomas
GRUPO TEMPERATURAS
Mínima Óptima Máxima
Leuconostoc mesenteroides 11 – 14 30 – 35 40 – 43
Bacillus mesenteroides (levan) 15 – 22 37 45
Fuente: SPENCER, Guilfor; “Manual de Fabricación de Caña de Azúcar”
52
La fermentación viscosa está asociada con una
notable acción reductora, con el resultado de que los
jugos fermentados presentan un aspecto blanquecino.
Esta fermentación da origen a varios productos de
oxidación, entre los cuales la manita es la más
frecuente. Otra fermentación que se realiza es la
celulósica, en cuyo curso la sacarosa se asimila por
ciertas formas de bacterias, como el Bacterium
xylinium, con formación de celulosa, este organismo
forma grupos de vainas gelatinosas, y Brawne encontró
que el producto de esta fermentación constaba de
celulosa, y representaba aproximadamente el 7% de los
azúcares totales fermentados.
Otros factores que determinan el tipo de
fermentación que los jugos de caña experimentan son el
pH de los jugos, y la cantidad y clase de material
contaminante que tiene acceso al jugo. El rendimiento
óptimo de dextrano ocurre en el intervalo de pH de 7 a
8. Las bajas temperaturas y el pH alto, de 8 favorecen
al Leuconostoc, mientras que para una acidez ligera
(pH de 6,5) y una temperatura alta (más de 65°C) son
las condiciones menos favorables para su crecimiento.
53
2.3.5 BACTERICIDAS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA AZUCARERA
Los bactericidas son productos químicos que
inhiben la presencia de microorganismos que invierten
la sacarosa en el jugo de caña.
Es un líquido que se agrega directamente al
jugo de caña o en los puntos desde donde puede
circular a todos los lugares del equipo de molienda,
canaletas, cañerías, con los que el jugo entre en
contacto. Con ello se previene el depósito de limo
sobre las superficies en contacto con el jugo, la
secreción de invertasa es disminuida y la formación de
azúcar invertida es disminuida.
En la realización de la investigación se
utilizó dos tipos de bactericidas: Busan 881 y CMA
(Cane Milling Aid).
a. Busan 881
a.1 Definición
El Busan 881, es un producto químico
resultado de un extenso programa de investigación
y experimentación industrial.
El Busan 881 posee un alto nivel de
efectividad contra los diferentes microorganismos
que están presentes en distintos procesos
54
industriales, como la fabricación de papel e
ingenios azucareros.
El Busan 881 ofrece las siguientes ventajas a
los ingenios azucareros:
Resulta en un rendimiento mayor de sacarosa,
porque:
- Controla los microorganismos en todo el
proceso de molienda y fabricación.
- Mantiene inactiva a la invertasa, enzima
destructora de la sacarosa.
Es un producto de muy bajo costo en relación a
su efectividad.
No es corrosivo, y por lo tanto, no ataca
ninguna parte del equipo de fabricación.
Su acción no se inhibe por la presencia de
bagazo u otro tipo de materia orgánica presente
en los jugos.
Es un producto líquido y por lo tanto se puede
añadir fácilmente al proceso de los propios
tambores en que se recibe.
El Busan 881 no deja ningún residuo, ni en el
azúcar, ni en las melazas.
Elimina a Leuconostoc mesenteroides, bacteria
productora de dextrana que destruye por
55
inversión la sacarosa contenida en el jugo de
la caña.
Previene fermentaciones que generan olores
desagradables.
a.2 Propiedades y Manipulación
Busan 881 es una combinación de compuestos
orgánicos de azufre cuya fórmula en porciento, es
como sigue:
Cianoditioimidocarbonato disódico: 12,7%
N-metilditiocarbonato potásico : 17,5%
Etilendiamina : 4,8%
Ingredientes inertes : 65,0%
Densidad a 21°C : 1,19 g/ml
Volumen específico : 0,84 ml/g
Este producto y su uso industrial en la lucha
contra los microorganismos están protegidos en los
Estados Unidos de América por las patentes N°
2.881.870, 2.881.871, 2.929.758. Patentes también
los protege en otros países.
a.3 Precauciones
Busan 881 es sólo ligeramente tóxico para
animales de sangre caliente incluso los seres
humanos. Concentrado puede causar irritación de la
56
piel y hace daño si se ingiere. Los operarios
deben tomar precauciones para evitar inhalar sus
vapores y evitar su contacto con ojos, piel y
ropa.
En caso de contacto, se aconseja lavar con
abundante agua. En caso de irritación persistente,
se debe recurrir a atención médica. En caso de
ingestión, hay que inducir al vómite con mostaza
en agua caliente, y llamar a un médico.
Los tambores, cuando no están en uso, deben
mantenerse cerrados, si se derrama el producto en
el suelo, debe lavarse rápidamente y arrastrar el
material a los desagües, utilizando agua en forma
abundante.
a.4 Recomendaciones para el uso de Busan 881
Busan 881 se aplica en forma continua al
trapiche a razón de 20 partes por millón en
relación al volumen de caña molida.
El uso de Busan 881 promueve una fácil y
rápida limpieza. Un punto esencial para obtener la
más eficiente eliminación de los microorganismos
que causan la formación del limo, olores y
pérdidas de azúcar; es la limpieza completa y
periódica. Se recomienda combinar el uso de Busan
57
881 con la práctica del lavado diario de los
molinos, transportadores de bagacillo, tamices y
otras partes de la instalación, con agua caliente
y vapor, sin que sea necesario el parar la
molienda.
a.5 Evaluación de los Beneficios
El crecimiento de microrganismos en los jugos
extraídos de la caña de azúcar y su acumulación en
forma de limo sobre la superficie del equipo,
resultan en pérdidas significativas de sacarosa.
Es sabio que, ciertas especies de bacterias,
hongos y levaduras segregan la enzima invertasa y
que, pequeñas cantidades de esta enzima,
rápidamente invierte la sacarosa en glucosa y
fructuosa. Estos microorganismos constituyen la
más importante fuente de invertasa. Las limpiezas
frecuentes y completa del limo acumulado ayudan a
reducir la pérdidas de sacarosa. No obstante lo
anterior el rápido crecimiento de microorganismos
en el jugo de caña que es altamente nutritivo,
hace que la limpieza no sea suficiente para
contrarrestar la acumulación de limo, en el equipo
de molienda.
58
Además de la invertasa segregada por los
microrganismos, puede haber cantidad más o menos
importantes de invertasa proveniente de la misma
caña.
Busan 881 inactiva también la invertasa
originada de esta fuente.
Una pérdida significativa de sacarosa ocurre
cuando se desarrolla el Leuconostoc mesenteroides
en el ingenio. Esta especie de bacterias se
desarrolla rápidamente en el jugo de caña, por
hallar en éste un medio favorable antes de su
calentamiento.
El crecimiento de este microorganismo trae
como resultado indeseable la conversión de
sacarosa en dextrana.
Tres métodos diferentes se consideran útiles
para evaluar los beneficios del uso apropiado de
Busan 881 en el ingenio azucarero. Ellos son:
1. Observación visual de la reducción de limo:
aunque este método es más cualitativo que los
otros dos, es considerado suficientemente
convincente por los directores de plantas y
superintendentes de proceso de muchos ingenios.
59
Esto es particularmente cierto cuando se
presentan una seria infestión de Leuconostoc.
Su reducción y eliminación puede observarse en
forma ocular, aún cuando la cantidad de
sacarosa salvada no es determinada por este
método, no hay duda de los beneficios
obtenidos.
2. Cambio de la baja o caída de la pureza: Se
puede calcular la sacarosa salvada por el
tratamiento con Busan 881 comparando la baja o
caída de la pureza entre el jugo de la
desmenuzadora y el jugo mixto, durante periodos
de tratamiento vs los periodos sin tratamiento.
3. Cambio en el aumento de azúcar invertida: De
una manera similar, la menor inversión durante
la molienda de la caña y la circulación del
jugo hasta su calentamiento, se comprueba por
el menor aumento de azúcar invertida desde el
jugo de la desmenuzadora y el jugo mixto. La
cantidad de sacarosa salvada puede entonces ser
calculada, si se comparan los promedios de los
datos de los análisis obtenidos durante los
periodos sin tratamiento.
60
b. Cane Milling Aid (CMA)
b.1 Definición:
CMA es un compuesto cuaternario de amonio que
actúa como microbicida. Para controlar la pérdida
de inversión, hay que considerar tanto los
microorganismos que producen invertasa como la
invertasa misma.
El CMA es un líquido claro ligeramente meloso
y de color blanco, viene en tambores de 100
litros.
El CMA está aprobado como un biocida para usos
en jugos de azúcar por la U.S. Code of Federal
Regulations, paragrafo 173.320.
b.2 Propiedades y Manipulación (12)
Sustancia activa 42%
Solvente agua
Densidad (25°C) 0,98 g/cm3
Punto de inflamación > 100°C
El CMA es un amonio cuaternario que debe
aplicarse por shock, mediante una bomba
dosificadora duplex y timer.
b.3 Precauciones
Manténgase fuera del alcance de los niños,
peligrosos, si el producto penetra en los ojos,
61
enjuague éstos con bastante agua durante 15
minutos por lo menos, llámese a un médico.
En casos que halla ingerido, tómese
rápidamente gran cantidad de leche, claras de
huevo, una solución de gelatina o si no se dispone
de éstas tome bastante agua. Evítese el alcohol.
Llame a un médico inmediatamente.
Hay posibilidades de que se produzca una
lesión a la mucosa intestinal, puede contraindicar
del uso del lavado intestinal. Puede ser necesario
tomar medidas preventivas para un choque
circulatorio, la depresión nerviosa y las
convulsiones.
b.4 Evaluación de Beneficios
1. Incrementa el rendimiento de sacarosa.
2. Elimina el Leuconostoc.
3. Elimina problemas de ―bagaza‖ y mal olor.
4. Ayuda en la clarificación y cocimientos en
tachos por la reducción de dextranas y
degradación de sus productos.
5. Reduce pérdidas en clarificadores durante
las paradas.
62
2.4 TERMINOLOGÍA USADA
2.4.1 CAÑA DE AZÚCAR:
a. Definición:
La caña de azúcar es una hierva gigante
que pertenece al género Saccharum.
Las amplias variaciones en el tamaño, el
color y el aspecto son resultado de las
diversas condiciones del terreno, del clima, de
los métodos de cultivo y de la selección local.
Desde el punto de vista industrial,
podemos considerarla como la materia prima que
se somete a un complejo de operación,
obteniéndose como resultado azúcar de caña.
b. Composición:
La composición total de la caña es de
menos importancia que la composición del jugo
que se extrae durante la molienda, ya que este
guarapo constituye la verdadera materia prima
para producir azúcar en la fábrica.
Es necesario reconocer la variabilidad de
la composición del guarapo, tanto respecto a
sus constituyentes minerales como a sus
constituyentes orgánicos, ello es cierto aún en
guarapos procedentes de una sola localidad.
63
Las diferencias de clima, en los terrenos,
y de otros factores ambientales, hacen que
exista una variación más amplia de los
porcentajes de diferentes zonas de producción;
sin embargo, estas variaciones son más bien
cuantitativas que cualitativas, y todos los
jugos contiene aproximadamente los mismos
constituyentes pero en proporciones variables.
Los valores dados pueden variar de acuerdo
a:
1. La Variedad de caña
2. El tipo de suelos
3. Los fertilizantes
4. Las condiciones climatológicas y otros.
64
Cuadro 2.4: Composición de la Caña de Azúcar y de los Sólidos del
Guarapo
COMPONENTES PORCENTAJE
Agua
Sólidos
Fibra (seca)
Sólidos Solubles
Componentes del Guarapo
Azúcares
Sacarosa
Glucosa
Fructuosa
Sales
De ácidos inorgánicos
De ácidos orgánicos
Acidos orgánicos libres
Acidos carboxílicos
Aminoácidos
Otros no – azúcares orgánicos
Proteínas
Almidón
Gomas
Cera, grasas fosfátidos
No – azúcares identificados
73 – 76
24 – 27
11 – 16
10 – 16
75 – 92
3,0 – 7,5
0,5 – 2,5
Porcentaje de
Sólidos Solubles
78 – 88
2 – 4
2 – 4
1,5 – 4,5
1,0 – 3,0
0,1 – 0,5
0,5 – 2,0
0,5 – 0,6
0,001 – 0,050
0,30 – 0,60
0,05 – 0,15
3,0 – 5,0
Fuente: SPENCER, Guilfor; “Manual de Fabricación de Azúcar”
65
c. Variedades de Caña
Las variedades de caña que ingresan a la
fábrica de la Empresa Industrial Andahuasi
S.A.C. son las siguientes:
Cuadro 2.5: Variedades de Caña de Azúcar Utilizadas
en la Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
Variedad Ton Caña/Año % Al Año
Azul casa grande 362 178 32,20
CH – 50 94 230 17,45
CH – 32 83 592 15,48
Fuente: Empresa Industrial Andahuasi S.A.C., Dpto.
Estadística.
d. Materias Colorantes
La caña contiene materia colorante como:
La Clorofila
Insoluble en agua que se separa en la
clarificación del guarapo.
La Antocianina
Se precipita en presencia de cal, es
muy soluble y se descompone
rápidamente.
66
La Sacaretina
Se encuentra en la fibra de la caña y
según STEUERWALD, se vuelve amarilla y
soluble en presencia de la cal u otros
álcalis.
2.4.2 SACAROSA
a. Definición:
El azúcar (sacarosa, azúcar de caña,,
azúcar de remolacha), es un carbohidrato de
fórmula general C12H22O11; es un disacáridos que
consiste en dos compuestos monosacáridos: D-
glucosa y D-fructosa con pérdida de una
molécula de agua.
Los componentes monosacáridos se condensan
en grupos glicósidicos:
El nombre químico exacto de la sacarosa es:
-D-glucopiranosil--D-fructofuranósido
La entropía normal (la entropía a 25°C y 760
mmHg de presión) de la sacarosa es de 86,1.
La sacarosa se encuentra también en los
tallos, en las raíces y en los frutos. La
sacarosa es el más abundante de los azúcares
presentes en la savia de las plantas.
67
En la savia de la caña de azúcar se
encuentra más de 17% de sacarosa, lo mismo que
en la savia de la remolacha. En otras diversas
plantas se encuentran pequeñas concentraciones
de sacarosa.
Se caracteriza por desviar la luz polarizada
hacia la derecha.
O
HOCH2
H
OH
OHHO
H
HOCH2
O
OH
HO
H
H CH2OH
H
O
HH
-D-glucopiranosa y -D-fructofuranosa
2.4.3 DEXTRANA
Algunos polisacáridos se forman de la sacarosa
por reacciones bioquímicas.
La más importante de ellas en la tecnología del
azúcar, es la dextrana, producida por el Leuconostoc
mesenteroides, Leuconostoc dextranicum, Betacoccus
arabinosaccus, y por otras bacterias de la sacarosa.
La dextrana es un polisacáridos que consiste en
componentes de D-glucosa. Puede determinarse una
cadena ramificada con un eslabón en cruz para
cualquiera de las utilidades que se repiten.
68
Se encontró que la sacarosa es el único
carbohidrato de substrato apropiado, para la
producción de dextrana es convertido en pH igual a 8
y la temperatura ambiente.
Los rendimientos se aumentan por las impurezas
del azúcar. Además, la dextrana (con un rendimiento
del 25%) se obtiene alrededor del 30% del ácido
láctico, 5% de ácido acético, 10% de etanol y 10% de
D-manitol.
La dextrana forma una masa de consistencia de
la gelatina que puede bloquear los filtros y retardar
la cristalización en la industria del azúcar de la
caña. El bióxido de azufre se usa para controlar el
crecimiento del Leuconostoc, y se usa la cal para
remover la dextrana. Sin embargo, puede existir
todavía trazas de dextrana en casi todos los productos
del azúcar.
La dextrana exhibe un poder rotatorio muchos
mayor que la sacarosa.
2.4.4 REDUCTORES
Se llaman reductores a todos los monosacáridos
que se encuentran disueltos en el jugo de la caña. Se
calcula como azúcar invertido. Anteriormente, se le
conocía con el nombre de glucosa, como sinónimo de
69
azúcares reductores. Tiene la propiedad de desviar la
luz polarizada hacia la izquierda por lo que se les
llaman azúcar levógiros.
2.4.5 POL
Por pol se entiende todos los azúcares solubles
existentes en el jugo de la caña que tienen la
propiedad de desviar la luz polarizada hacia la
derecha (dextrógiro) y hacia la izquierda (levógiro).
Debido a su sencillez y conveniencia para su
determinación, el término ―pol‖, ha ganado muchos
adeptos en el mundo azucarero.
La amplitud del ángulo de desviación, depende
de la concentración de la muestra examen; y la medida
de rotación se emplea en los análisis azucareros, por
medios ópticos.
Su determinación se basa en la polarización
directa de la solución de peso normal (26 g de
sacarosa aforado a 100 ml a 20°C).
Se entiende por ―polarización‖, al
procedimiento seguido y por ―pol‖ al resultado
obtenido.
2.4.6 JUGO PRIMARIO
El jugo primario es el jugo extraído por el
primer molino, antes de comenzar la dilución por
70
efecto de la inhibición. También se le conoce con el
nombre de jugo crusher.
2.4.7 JUGO MEZCLADO
Es El jugo absoluto mezclado con los jugos
procedentes de los molinos y el agua de dilución.
2.4.8 BRIX
A los sólidos disueltos que se encuentran en el
jugo tales como : sacarosa, reductores y no azúcares
se les conoce con el nombre de Brix y se expresa en
porcentaje.
Se determina por medio de aerómetro
(brixómetro), refractómetro y por desecación.
2.4.9 PUREZA
Es la relación en porcentaje que existe entre
el pol contenido y los sólidos totales disueltos en el
jugo.
Cuando los sólidos totales solubles se expresan
en grados API, Brix, y/o en sólidos refractométricos o
por desecación, las purezas reciben los nombres de
pureza aparente refractométrica y verdadera.
2.4.10 RAZÓN DE AZÚCARES REDUCTORES
Es la razón en porcentaje de los azúcares
reductores y la pol.
71
Razón de azúcares reductores
= 100 x Pol %
Reductor %
Esta relación se usa en fábrica para poder
detectar la infección que se puede presentar en los
molinos o por retención de los jugos en proceso.
2.4.11 INVERSIÓN
La sacarosa se hidroliza con facilidad en
soluciones ácidas a velocidades que aumentan
notablemente según el aumento de la temperatura y la
disminución del pH, con liberación de los
monosacáridos constituyentes, según la reacción.
C12H22O11 + H2O = C6H12O6 + C6H1206
Sacarosa agua glucosa fructosa
A esta reacción hidrolítica se aplica
generalmente el nombre de inversión, ya que produce un
cambio de la actividad óptica dextrógira propia de la
sacarosa a una actividad neta levógira, equivalente a
[]D20 – 39,70°, de los productos de la reacción. El
método de Clerget para la determinación de la sacarosa
se basa en este cambio de rotación que es consecuencia
de la hidrólisis.
Esta reacción es sumamente importante en la
fabricación de azúcar, ya que se pierde sacarosa
72
cuando los guarapos jugos no se mantiene a un pH de
7,0 ligeramente superior, especialmente durante las
múltiples operaciones para los cuales se requieren
altas temperaturas. La magnitud de las pérdidas
posibles se puede estimar de los datos reunidos por
Stadler sobre los porcentajes de sacarosa invertida
por hora a diferentes pH y temperaturas.
La invertasa es un catalizador orgánico que
acelera la reacción de inversión de la sacarosa,
desdoblándola por su acción hidrolítica, en otras
formas de azúcares más simples, usados para la
nutrición de los microorganismos, que de este modo
encuentran medios favorables de crecimiento.
2.4.12 LEUCONOSTOC MESENTEROIDES
Las especies de Leuconostoc, especialmente
Leuconostoc mesenteroides se establece en el ingenio
azucarero. Esta especie particular de bacteria es
capaz de crecer muy rápidamente en las condiciones
favorables que existen habitualmente en el jugo de
caña antes del encalado y del calentamiento. Aunque el
Leuconostoc produce en el jugo de caña grandes
cantidades de dextrana, la cantidad de sacarosa
hidrolizada en azúcar invertida y convertida en
dextrana es varias veces mayor. La dextrana disuelta
73
en el jugo ocasiona mayor valor en sacarosa aparente
(pol) del que debiera obtenerse del contenido de
sacarosa.
74
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO
3.1 MÉTODO EMPLEADO EN LA INVESTIGACIÓN
El método utilizado en el desarrollo de este
proyecto de investigación es experimental porque se
llevo el proceso a nivel de laboratorio para evaluar
variables, productos y operaciones que optimizan y
certifican el desarrollo del proceso a nivel
industrial.
3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Es de carácter experimental.
3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Para la contrastación de la hipótesis se aplicó
según GOODE y HATT el diseño con estímulo creciente,
75
variación del diseño clásico pues la variable
estímulo se aplicó en diferentes dosis, el grupo
testigo no recibió estímulo.
3.4 UNIVERSOS O POBLACIÓN
Jugo de caña de la Empresa Industrial Andahuasi
S.A.C.
3.5 MUESTRA
Muestreo al azar.
3.6 VARIABLES DE ESTUDIO
3.6.1 Variable Dependiente (Vd):
Pérdida de azúcar (Inversión de la
sacarosa en el jugo de caña).
3.6.2 Variable Independiente (Vi):
Tipo de Bactericida. Factor A: con los
niveles Busan y CMA.
Concentración del bactericida. Factor B:
con los niveles 10 ppm, 15 ppm y 20 ppm.
3.7 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RELACIÓN DE DATOS
3.7.1 Brix
El jugo centrifugado se agregó en una
probeta de 250 ml y se dejó reposar para luego
leer el Brix con el brixómetro.
76
A esta muestra se le toma la temperatura,
la cual sirve para hallar el Brix corregido
mediante el uso de tablas (ver anexo).
3.7.2 Lectura Polar
En un frasco se agrega 100 ml de muestra
añadiéndole 2 gramos de subacetato de plomo,
agitándolo durante 1 minuto. Después de esto se
filtra y se procede a leer en el polarímetro.
Con la lectura obtenida y con el uso de
tablas (ver anexo) se determina el pol.
3.7.3 Azúcares Reductores
En un frasco kohlrausch de 100 ml se
colocó 25 ml de muestra, posteriormente se le
agregó 10 ml de solución deplomadora y 1,5 ml
de acetato de plomo neutro, se afora con agua
destilada, luego se agita por 1 o 2 minutos.
Después se filtra.
En un matraz se agregan 5 ml de fehling A
y 5 ml de fehling B. Con la solución filtrada y
la solución anterior se aplica el método de
Lane Eynon.
Con el gasto de la titulación y con las
tablas se determina el porcentaje de azúcares
reductores.
77
3.8 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS
Los datos obtenidos se agruparon, procesaron y
evaluaron mediante pruebas estadísticas:
Prueba F para varianzas
Prueba t para promedios
Análisis de varianza para factorial 2 x 4
Comparaciones múltiples: pruebas de Tukey
3.9 MATERIAL, EQUIPOS Y REACTIVOS EMPLEADOS
Los materiales, equipos y reactivos empleados
durante todos los análisis realizados son:
3.9.1 Materiales
- Probeta de 25 ml.
- Vaso de precipitación
- Pinzas
- Pipetas de 50 ml
- Brixómetros
- Balón Kohlrausch
- Matraces
3.9.2 Equipos
- Centrífugas
- Cocina eléctrica
- Polarímetro
3.9.3 Reactivos
- Solución de Fehling A
78
- Solución de Fehling B
- Subacetato de Plomo
- Acetato de Plomo neutro
- Solución deplomadora
- Azul de metileno
3.10 PREPARACIÓN DE REACTIVOS
3.10.1 SOLUCIÓN ACETATO DE PLOMO BÁSICO
a. Preparación:
Numerosos estudios efectuados por
varios equipos de científicos han
demostrado que la mejor manera de preparar
subacetato de plomo (solución de acetato
de plomo básico), es disolver el acetato
de plomo básico seco, llamado Plomo Seco
de Horne (que en la actualidad fabrican
varios comerciantes a especificaciones
similares), en agua destilada recién
hervida y ajustar la solución a una
densidad específica de 1,25 (54,3° Brix o
30° Baumé) la solución de plomo básico
(calculado como PbO) por 100 ml.
El polvo seco no debe contener menos
del 75% de plomo total (como PbO) y no más
de 1,5% de humedad.
79
La receta de la ADAC para la
preparación de solución de acetato de
plomo básico es la siguiente:
Se activa litargiris, calentándolo,
durante dos horas y media a 650°C – 670°C
en un horno de mufla (el producto al
enfriarse, debe ser de color amarillo
limón).
Se hierven 400 gramos de acetato de
Pb neutro, 130 gramos de litargiris recién
activado y en un litro de agua destilada
recién hervida, durante 30 minutos.
Se permite que la mezcla se enfríe y
decante, se diluye el líquido que
sobrenada a densidad específica de 1,24
con agua destilada recién hervida.
Según Snyder, así se obtiene un
reactivo disuelto seco de la ACS. No
parece tener justificación el trabajo de
prepararla según el método de la ADAC en
vista de la disponibilidad del polvo seco
de composición certificada y la facilidad
con la cual se puede preparar la solución
con este polvo.
80
La solución de subacetato de plomo se
guarda en botellas de laboratorio para el
uso diario debe protegerse del dióxido de
carbono del aire mediante el uso de tubos
de cal sodada.
Las probetas que se usan para aplicar
la solución en análisis rutinario se debe
proteger de la misma manera.
b. Uso:
Determinación de pol en azúcar crudo.
3.10.2 SOLUCIÓN DE ACETATO DE PLOMO NEUTRO
a. Preparación:
Se disuelve acetato de plomo neutro en
agua destilada para preparar una solución
saturada, y se añade ácido acético en
cantidad suficiente para llevar la
solución a reacción neutra o ligeramente
ácida al papel de tornasol. Luego dilúyase
lo suficiente hasta llegar a un Brix de
59° (densidad específica 1,25).
b. Uso:
Para clarificación de azúcar, jugos,
jarabes en la determinación de sustancias
reductoras.
81
3.10.3 SOLUCIÓN DE AZUL DE METILENO
a. Preparación:
Pesar 1,0 gramos de azul de metileno
y transferirlo a un frasco volumétrico de
100 cc.
Llenar el frasco hasta la mitad con
agua destilada y disolver totalmente.
Enrasar en la marcha con agua destilada y
mezclar.
b. Uso:
Indicador para análisis de sustancias
reductoras.
3.10.4 SOLUCIÓN DEPLOMADORA
a. Preparación:
Disolver 30 gramos de oxalato de potasio,
K2C2O4.H2O en cerca de 200 cc. de agua
destilada y en otro vaso disolver 70
gramos de fosfato de sodio dibásico,
Na2HPO4 en aproximadamente 500 cc. de agua
destilada, colocar las dos soluciones en
un frasco volumétrico de 1000 cc. y
completar el volumen a la marca con agua
destilada.
82
b. Uso:
Clarificación de muestras para
determinación de sustancias reductoras.
3.10.5 SULFATO DE COBRE (Solución Fehling A)
a. Preparación:
Pesar 69,5 gramos de sulfato de cobre
cistalizado, CuSO4.5 H2O y transferir a un
vaso volumétrico de 1000 cc. Llenar más o
menos a la mitad con agua destilada y
mezclar hasta que todos los cristales
estén disueltos. Completar el volumen a la
marca con agua destilada y mezclar bien.
b. Estandarización:
Pipetear 50 cc. de una solución
estándar de azúcar invertida dentro de un
frasco volumétrico de 250 cc. Agregar 5
gotas de solución de fenolftaleína y
mientras se agita el frasco, agregar
suavemente una solución diluida de
hidróxido de sodio (0,1 N) hasta que
aparezca una débil coloración rosada
permanente completar el volumen a la marca
y mezclar bien.
83
Pipetear 5 cc. de solución de
tartrato de sodio y potasio a un frasco
erlenmeyer de 250 cc. Pipetear exactamente
5,0 cc. de solución de sulfato de cobre
dentro del frasco y mezclar con un suave
movimiento.
Usando una bureta agregar 24 cc. de
la solución de azúcar invertida y
neutralizada como se preparó anteriormente
y depositarla en el frasco erlenmeyer, el
cual contiene la mezcla de las soluciones
de sulfato de cobre y tartrato de sodio y
potasio. Colocar el frasco erlenmeyer
sobre una hornilla eléctrica o también
sobre una hornilla eléctrica o también
sobre un mechero de gas o alcohol, al que
se le ha cubierto con una rejilla de
asbesto; calentar hasta ebullición.
Continuar hirviendo exactamente dos
minutos usando un cronómetro y luego
agregar 5 gotas de solución indicadora de
azul de metileno.
La solución mostrará un color azul
preciso, sostener la bureta conteniendo la
84
solución de azúcar invertida a 1 ó 2 cm
del cuello del frasco mientras el
contenido de él hierve vigorosamente,
agregar la solución de azúcar invertida
gota a gota hasta que el color azul
desaparezca, mezclar la solución con un
rápido movimiento rotatorio después de la
adición de cada gota pero evitando que
cese de hervir. Si la titulación requiere
menos de 25,64 cc. de solución, significa
que la solución de cobre está demasiado
concentrado y que debe ser diluida con
agua destilada, en todo caso, se podrá
operar encontrando el factor que
corresponda a la solución, el cual debe
ser anotado para futuras determinaciones,
esto es multiplicando el gasto por el
factor encontrado.
c. Uso:
Determinación de sustancias
reductoras.
85
3.10.6 TARTRATO DE SODIO Y POTASIO (Solución Fehling B)
a. Preparación:
Pesar 34.6 gramos de tartrato de
sodio y potasio KnaC4H4O6 4H2O y
colocarlos en un vaso de 500 cc., agregar
aproximadamente 100 gramos de NaOH en 250
cc. de agua destilada hasta disolución
total.
Transferir las dos soluciones a un
frasco volumétrico de 1000 cc. cuidando de
lavar bien los dos vasos con agua
destilada.
Mezclar ambas soluciones, enfriar a
temperatura ambiente y aforar a la marca
con agua destilada.
b. Uso:
Determinación de sustancias
reductoras.
3.11 PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS
3.11.1 AZÚCARES REDUCTORES
a. Método de Lane Eynon
1. Aparatos
Bureta.
86
Plancha caliente, cocina eléctrica,
mechero de bunsen o de ión.
Pipeta Mohr de 25 cc.
Pipeta de 10 cc. para transferir las
soluciones fehling.
Frasco volumétrico Kohlrausch de 100
cc.
Bolitas de vidrio de 2 – 3 mm de
diámetro (puede servir cuarzo o
piedra menuda, bien lavada).
Reloj con timbre regulable de 1 y 2
minutos. Igualmente pueden servir
relojes de arena.
2. Reactivos:
Solución azul de metileno al 1%.
Solución de acetato de plomo neutro.
Solución deplomadora (precipitante
del exceso de plomo soluble)
Solución fehling ―A‖
Solución fehling ―B‖
Aceite mineral blanco de buen
calidad.
87
3. Aplicaciones de método:
El método volumétrico de Lane – Eynon
para la determinación de azúcares
reductores, es aplicable a todos los
jugos de caña, incluyendo aquellos de
caña de campos de los molinos, jugo
clarificado y también para jarabe
diluido. La única condición que se
requiere es que la dilución a que
previamente se deje someter el jugo
para su análisis por el método
estándar, sea hecha en tal proporción,
que su consumo, al titularlo contra 10
cc. de líquido Fehling (5 cc. de
solución ―A‖ más 5 cc. de solución ―B‖)
está comprendido entre 15 y 50 cc.
Por lo general, en la práctica,
soluciones de un volumen de jugo y 203
volúmenes de agua, darán al titular
consumos comprendidos dentro de los
límites indicados.
4. Procedimiento:
En realidad el método implica
efectuar dos determinaciones sucesivas
88
de azúcares reductores en cada muestra
de jugo. La primera determinación
podríamos llamarla de tanteo y se
realiza con el jugo puro, sin dilución.
Es un método rápido que da sólo
resultados aproximados.
Sin embargo, aparte de que da la
pauta para el método estándar el método
rápido se le considera, en ciertos
casos de suficiente exactitud para
fines prácticos, como en el análisis de
ciertos jugos en los que no se requiere
mayor precisión; por ejemplo en jugos
de caña de campo.
b. Método Estándar:
Se requiere el consumo final de la
titulación sea de 1 – 20 cc. del jugo
preparado, ya que éstos son los límites de
la tabla, que se usará para el cálculo del
azúcar reductor %.
Preparación y Clarificación del Jugo
1. Determinar porcentaje de Brix y Pol en
una porción separada de una muestra.
89
2. Pipetear 50 cc. del jugo en un frasco
kohlrausch de 100 cc.
3. Añadir 1 a 1,5 cc. de solución de
acetato de plomo neutro y mezclar.
4. Añadir 10 cc. de solución ―deplomadora‖
y mezclar otra vez.
5. Completar el volumen con agua
destilada.
6. Agitar bien y filtrar. Cubrir con una
luna de reloj el embudo y descartar los
primeros 25 cc.
90
CAPITULO IV
DESARROLLO EXPERIMENTAL
4.1 MÉTODOS DE ANÁLISIS
4.1.1 CON BACTERICIDA
Para ambos bactericidas (Busan 881 y CMA)
se utiliza el mismo método de análisis.
Para realizar los análisis se procedió de
la siguiente manera: Se tomaron muestras de 1
litro de jugo primario y jugo mezclado cada
hora, obteniéndose un promedio de 6 muestras
diarias a las cuales se les midió (previa
centrifugación) brix, lectura polar, azúcares
91
reductores (estos procedimientos se describen
en el capítulo II).
a. Busan 881:
Busan 881 es un líquido que se agrega
directamente al jugo de caña en el o en
los puntos desde donde puede circular a
todos los lugares del equipo de molienda,
canaletas, cañerías, con los que el jugo
entra en contacto. Con ello se previene el
depósito de limo sobre las superficies en
contacto con el jugo, la secreción de
invertasa es disminuida y la formación de
azúcar invertida es disminuida.
Por especificaciones del uso de
bactericida su dosificación es continua
(por goteo) y los puntos donde se adicionó
el Busan 881 son el 1° molino y 4° molino
con la finalidad que todo el jugo de caña
entre en contacto con el bactericida y
obtener óptimos resultados (ver figura
3.1) (Anexo).
La cantidad de bactericida agregada
en el 1° y 4° molino fue de 1/3 y 2/3
respectivamente en relación a la toneladas
92
de caña molida por día que oscilaba entre
los 3000 y 4500 toneladas por día.
Las dosis utilizadas en el trabajo de
investigación se observan en el cuadro Nº
4.1.
Cuadro Nº 4-1: Dosis de Bactericida Busan 881
Utilizadas durante la Investigación
Dosis ppm 1° molino (1/3) 4° molino (2/3)
10 8 ml/min 16 ml/min
15 12 ml/min 24 ml/min
20 16 ml/min 32 ml/min
Fuente: Elaborada por la autora.
b. CMA (Cane Melling Aid)
Aplicado bajo el primer molino (40%
de la dosis total), algo de CMA es
absorbido en el cush – cush y retornado al
tren de molienda. El remanente pasa con el
jugo mezclado asegurando la cobertura de
la necesidad de sanitación química a
través de las tuberías de jugo mixmo y
tanques de pesada (ver figura 3.2).
Por medio de la aplicación de CMA
bajo el tercer molino (60% de la dosis
total), nuevamente algo se absorbe en el
93
cush – cush, mientras el remanente es
retornado por medio de la imbibición al
segundo molino. El efecto combinado de CMA
en el cush – cush, más CMA en el jugo que
va al segundo molino asegura muy buena
sanitación del material que pasa a través
del tren de molienda.
La dosis CMA es de 40 libras de CMA
por 1000 toneladas de caña y su aplicación
es por shcok, mediante una bomba
dosificadora, una válvula selenoide y un
timer se harán cargo de llevar a cabo la
dilución necesaria para repartir el CMA en
sus dos puntos de aplicación. El timer
puede fijarse para rociar los molinos por
shock en la siguiente secuencia: 5 minutos
de rociado, 25 minutos de descanso, cada
media hora.
La dosis aplicada sobre 1000
toneladas de caña, se observan en el
cuadro 4.2.
94
Cuadro Nº 4-2: Dosis de Bactericida CMA Utilizadas
Durante la Investigación
Dosis ppm 1° molino (40%) lb 3° molino (60%)
10 8 16
15 12 24
20 16 32
Fuente: Elaborada por la autora.
4.1.2 SIN BACTERICIDA
Para realizar los análisis sin bactericida
se utilizaron las muestras anteriormente
extraídas para el experimento con bactericida
como testigos o alícuotas con la finalidad de
poder constrastar los análisis realizados
anteriormente con bactericida.
Estas muestras eran de 1 litro de jugo
primero y jugo mezclado cada hora, obteniéndose
un promedio de 6 muestras diarias a las cuales
se les midió (previa centrifugación) brix,
lectura polar, azúcares reductores
(procedimientos anteriormente descritos en el
capítulo II).
95
CAPITULO V
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 EFECTO DEL BACTERICIDA CMA Y SU CONCENTRACIÓN SOBRE
LA PÉRDIDA DE AZÚCAR
Antes de aplicar el bactericida CMA en el
trapiche, se trabajó sin bactericida durante una
semana (control) esto con el fin de eliminar
indicios de otras sustancias en el recorrido del
jugo de caña.
Luego se adicionó CMA en sus diferentes
concentraciones: 10, 15 y 20 ppm. Las dosis se
aplicaron durante una semana cada una.
96
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA CMA
CONTROL
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
16.00 17.67 17.48 14.50 14.77 14.64 14.89 14.86 15.74 14.65 14.19 16.30 16.50 16.83 16.44 18.68 16.00 17.10 16.06 16.92 18.60 15.02 16.32 17.53 18.21 19.42 20.03 19.05 20.16 20.44 19.86 17.28 18.30 17.50 16.46 15.70
80.30 83.78 82.60 78.97 78.10 77.33 78.26 80.41 80.94 75.59 78.70 81.43 82.16 83.77 82.03 83.98 81.07 80.93 79.84 80.70 81.77 79.67 80.88 82.00 77.74 82.63 74.04 87.55 83.25 83.72 81.49 81.58 82.41 83.40 80.74 78.66
0.66 0.61 0.69 0.82 0.93 0.96 0.90 0.70 0.82 0.80 0.69 0.72 0.69 0.58 0.69 0.56 0.85 0.76 0.82 0.69 0.74 0.68 0.69 0.59 0.90 0.70 0.83 0.85 0.73 0.63 0.83 0.81 0.69 0.70 0.70 0.67
4.13 3.45 3.73 5.66 6.30 6.56 6.04 4.71 5.21 5.46 4.86 4.42 4.18 3.45 4.20 3.00 5.31 4.44 5.11 4.08 3.98 4.53 4.23 3.37 4.94 3.60 4.14 4.46 3.62 3.08 4.18 4.69 3.77 4.00 4.25 4.27
13.57 13.90 13.84 11.56 11.77 11.07 12.10 11.21 11.40 11.63 11.20 12.15 12.90 12.80 12.74 14.44 12.40 12.94 13.46 13.72 14.40 13.02 13.36 13.64 14.41 15.57 15.01 12.70 16.02 16.21 17.60 13.49 13.80 13.06 13.01 12.75
76.86 81.33 77.78 76.30 75.09 73.74 75.61 75.67 77.64 71.54 74.63 77.94 78.57 79.80 77.08 79.82 75.90 78.13 76.42 76.52 76.81 76.10 78.32 77.53 75.10 79.70 68.76 67.96 79.44 90.70 77.95 76.24 79.27 80.03 77.68 76.05
0.80 0.69 0.73 0.93 0.97 1.17 1.10 0.77 0.79 0.88 0.76 0.80 0.75 0.68 0.77 0.64 0.93 0.80 0.91 0.83 0.81 0.83 0.82 0.67 1.02 0.79 1.24 0.86 0.79 0.70 0.97 0.91 0.75 0.78 0.82 0.78
5.90 4.96 5.27 8.04 8.24 10.57 9.09 6.87 6.93 7.57 6.79 6.58 5.81 5.31 6.04 4.43 7.50 6.18 6.76 6.05 5.63 6.37 6.14 4.91 7.08 5.07 8.26 6.77 4.93 4.32 5.51 6.75 5.43 5.51 6.30 6.12
2.80 2.64 2.82 3.42 2.84 5.81 4.50 3.18 2.68 3.06 2.71 3.49 2.66 3.10 2.99 2.64 3.47 2.95 2.62 3.30 3.04 2.74 3.09 2.67 3.86 2.83 5.47 4.37 2.61 2.51 2.61 3.52 3.01 2.62 3.34 2.88
97
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA CMA
CMA 10 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
16.65 14.61 17.57 18.75 19.33 18.33 17.18 19.78 19.82 19.39 19.19 17.50 16.70 16.66 18.48 16.24 15.70 18.13 18.00 16.44 17.10 15.18 17.64 18.72 17.94 18.66 18.21 17.77 16.08 16.20 17.28 18.38 16.78 12.65 17.03 16.91
81.00 80.04 81.53 83.07 82.07 81.71 82.33 83.56 83.47 83.42 79.79 84.79 80.08 81.31 83.25 81.75 81.79 38.51 82.71 80.24 81.50 79.59 81.87 83.27 82.02 81.74 80.90 82.04 76.84 79.25 81.03 84.59 80.17 72.08 80.71 81.29
0.73 0.83 0.65 0.58 0.71 0.71 0.67 0.75 0.69 0.74 0.85 0.59 0.69 0.76 0.53 0.52 0.55 0.60 0.73 0.78 0.70 0.67 0.60 0.56 0.66 0.56 0.69 0.70 0.85 0.70 0.65 0.67 0.79 1.54 0.70 0.70
4.38 5.68 3.70 3.09 3.67 3.87 3.90 3.79 3.48 3.82 4.43 3.37 4.13 4.56 2.87 3.20 3.50 3.31 3.84 4.74 4.09 4.41 3.40 2.99 3.68 3.00 3.79 3.94 5.29 4.32 3.76 3.65 4.71 12.17 4.11 4.14
13.83 12.46 13.87 14.98 15.27 14.48 14.51 16.26 16.71 16.60 16.22 14.16 12.80 13.20 14.29 11.39 11.20 13.34 15.20 13.17 13.59 12.96 13.74 14.42 14.20 14.46 14.84 14.10 13.56 13.70 14.17 15.84 13.74 11.49 12.98 13.39
79.07 76.53 77.86 80.19 79.37 79.01 79.34 80.30 80.88 80.63 76.67 81.84 77.48 78.76 78.30 76.06 78.86 79.56 78.35 78.57 78.01 77.43 79.09 80.28 78.47 77.15 77.88 80.46 74.74 76.63 79.69 81.79 76.22 67.38 77.10 11.15
0.80 0.91 0.71 0.66 0.75 0.75 0.77 0.82 0.78 0.84 0.93 0.68 0.71 0.79 0.59 0.53 0.57 0.62 0.77 0.82 0.75 0.78 0.66 0.62 0.71 0.62 0.76 0.76 0.93 0.81 0.75 0.80 0.86 1.63 0.73 0.73
5.78 7.30 5.12 4.41 4.91 5.18 5.31 5.04 4.67 5.06 5.73 4.80 5.55 5.98 4.13 4.65 5.09 4.65 5.07 6.23 5.52 6.02 4.80 4.30 5.00 4.29 5.12 5.39 6.86 5.91 5.29 5.05 6.26 14.19 5.62 5.68
2.31 2.34 2.43 2.45 2.37 2.38 2.40 2.45 2.33 2.38 2.47 2.48 2.35 2.34 2.31 2.33 2.47 2.41 2.31 2.43 2.46 2.42 2.44 2.43 2.34 2.38 2.40 2.55 2.50 2.55 2.60 2.58 2.57 2.53 2.55 2.58
98
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA CMA
CMA 15 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
15.73 15.99 16.34 18.13 15.36 16.44 16.03 18.47 17.54 18.24 18.40 18.12 17.07 16.02 16.00 16.10 15.04 16.36 16.70 14.74 16.21 17.44 15.82 17.46 17.72 17.58 15.46 17.33 16.60 17.12 17.00 16.38 15.96 16.20 17.02 19.19
77.88 79.60 78.23 81.50 81.47 83.36 80.91 85.79 84.03 86.42 84.96 86.37 82.65 79.89 78.77 82.81 80.86 80.67 81.11 80.02 82.97 84.92 81.71 82.21 82.98 79.54 78.69 82.59 80.89 83.11 80.15 80.26 79.29 80.00 81.19 72.51
0.76 0.97 0.82 0.62 0.70 0.60 0.85 0.50 0.60 0.50 0.55 0.49 0.68 0.79 0.71 0.68 0.80 0.59 0.65 0.59 0.66 0.64 0.78 0.58 0.64 0.77 0.75 0.70 0.67 0.59 0.71 0.68 0.68 0.78 0.68 0.42
4.83 6.07 5.02 3.42 4.56 3.65 5.30 2.71 3.42 2.74 2.99 2.70 3.98 4.93 4.44 4.22 5.32 3.61 3.89 4.00 4.07 3.67 4.93 3.32 3.61 4.38 4.85 4.04 4.04 6.45 4.18 4.15 4.26 4.81 3.99 2.19
12.49 12.45 14.30 14.84 12.61 12.94 13.36 14.88 14.10 15.09 14.60 14.00 12.84 13.67 13.44 12.00 11.86 11.46 13.83 11.00 12.74 13.40 11.76 14.16 14.52 13.59 12.86 13.86 12.97 13.62 13.93 13.38 13.12 13.70 13.32 14.54
74.33 76.38 75.48 77.88 77.92 79.28 77.76 82.62 81.34 83.84 82.27 82.83 77.03 77.35 75.25 79.38 77.64 77.21 78.37 75.59 78.83 80.29 77.27 79.23 81.38 76.20 75.17 77.13 78.13 80.74 78.49 76.53 75.49 78.80 77.83 69.08
0.77 0.90 0.80 0.67 0.74 0.62 0.90 0.56 0.63 0.57 0.60 0.52 0.67 0.85 0.76 0.65 0.79 0.57 0.70 0.59 0.69 0.66 0.72 0.62 0.68 0.77 0.78 0.73 0.68 0.65 0.77 0.73 0.74 0.85 0.71 0.46
6.16 7.23 6.15 4.51 5.87 4.79 6.74 3.76 4.47 3.78 4.11 3.71 5.22 6.22 5.65 5.38 6.66 4.97 5.06 5.36 5.42 4.93 6.12 4.38 4.68 5.67 6.07 5.27 5.24 4.77 5.53 5.46 5.64 6.20 5.33 3.16
2.07 1.84 1.83 1.96 1.99 1.86 2.29 1.92 1.82 1.88 2.04 1.81 2.10 2.05 1.92 1.85 2.00 2.20 1.93 1.98 2.17 2.18 1.86 1.83 1.88 2.25 1.87 2.11 1.97 2.24 2.27 2.12 2.18 2.23 2.26 1.84
99
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA CMA
CMA 20 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
17.33 17.80 16.10 16.08 13.20 18.30 17.87 17.30 15.31 18.38 17.59 17.62 17.47 17.85 18.75 16.91 18.28 16.57 18.35 18.25 19.08 18.72 15.94 15.98 16.00 16.90 15.65 20.12 15.67 14.17 17.94 13.96 18.20 15.98 16.88 12.16
82.03 84.90 78.71 81.41 75.95 82.14 85.63 80.22 79.64 84.00 81.50 82.74 84.55 83.78 83.90 80.75 83.04 81.93 79.36 82.39 78.35 85.86 77.15 79.91 80.71 82.72 78.03 83.97 76.86 72.02 83.10 75.83 84.77 81.64 84.95 71.81
0.65 0.67 0.850.69 0.93 0.70 0.57 0.65 0.83 0.62 0.63 0.54 0.49 0.56 0.67 0.83 0.52 0.78 0.91 0.83 0.82 0.58 0.96 0.79 0.69 0.68 0.83 0.69 0.90 0.95 0.61 0.85 0.55 0.99 0.83 1.29
3.75 3.76 5.28 4.29 7.05 3.83 3.19 3.76 5.42 3.37 3.58 3.06 2.80 3.14 3.57 4.91 2.84 4.71 4.96 4.55 4.30 3.10 6.02 4.94 4.31 4.02 5.30 3.43 5.74 6.70 3.40 6.09 3.02 6.20 4.92 10.61
15.84 14.66 13.60 14.48 11.00 15.50 15.88 15.89 13.29 15.76 15.07 14.86 14.31 14.72 16.31 13.86 15.38 13.94 13.87 13.81 15.74 16.74 13.52 14.09 14.20 15.37 13.46 17.89 14.52 12.80 14.84 12.01 15.10 13.20 14.38 10.59
8071 82.92 76.86 79.25 79.32 80.69 81.73 78.89 78.33 81.32 79.69 81.05 82.41 81.14 81.83 80.33 77.77 76.83 73.86 79.48 76.43 80.75 75.38 76.94 78.32 79.35 74.92 80.68 75.96 69.58 79.37 71.03 81.99 78.01 80.52 67.64
0.69 0.63 0.80 0.70 0.85 0.69 0.59 0.68 0.82 0.61 0.63 0.55 0.47 0.55 0.68 0.62 0.52 0.74 0.77 0.92 0.75 0.62 0.90 0.79 0.70 0.70 0.81 0.68 0.90 0.93 0.57 0.80 0.52 0.88 0.77 1.23
4.36 4.30 5.88 4.83 7.73 4.45 3.72 4.28 6.17 3.87 4.18 3.70 3.28 3.74 4.17 4.47 3.45 5.31 5.55 6.66 4.76 3.76 6.66 5.61 4.93 4.55 6.02 3.89 6.20 7.27 3.84 6.66 3.44 6.67 5.35 11.61
1.05 0.95 0.96 0.86 089 1.12 0.94 0.89 1.14 0.91 1.04 1.12 0.83 1.06 1.08 0.83 1.10 1.00 1.14 0.92 0.94 1.17 1.01 1.06 0.98 0.89 1.12 0.70 0.71 0.80 0.78 0.79 0.76 0.78 0.70 1.20
100
Aplicando la estadística al utilizar el
Bactericida CMA en el primer jugo y jugo mezclado
comparando con el control, se obtuvo:
Para el control un promedio de 3,19; una
desviación estándar de 0,764; un mínimo y un
máximo de 2,51 y 5,81 respectivamente, un error
estándar de 0,127.
Con el CMA a una concentración de 10 ppm el
promedio fue de 2,43; la desviación estándar de
0,087; un mínimo y un máximo de 2,31 y 2,60
respectivamente y un error estándar de 0,015.
Con el CMA a una concentración de 15 ppm el
promedio fue 2,02; la desviación estándar de
0,158; un mínimo y un máximo de 1,81 y 2,29
respectivamente y un error estándar de 0,026.
Con el CMA a una concentración de 20 ppm el
promedio fue 0,95; la desviación estándar de
0,145; un mínimo y un máximo de 0,70 y 1,20
respectivamente y un error estándar de 0,024.
Siendo el número de datos por cada concentración
de 36. Estos resultados se pueden observar en la
Tabla Nº 5-1:
7
TABLA Nº 5-1: Estadísticos de la pérdida (Kg de azúcar/Ton. de caña) en el rendimiento
de azúcar al aplicar
el bactericida CMA en el primer jugo y jugo mezclado; Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
ESTADÍSTICOS CONTROL CMA 10 ppm CMA 15 ppm CMA 20 ppm
PROMEDIO
DESVIACIÓN ESTANDAR
MINIMO
MÁXIMO
ERROR ESTANDAR
n
3.19
0.764
2.51
5.81
0.127
36
2.43
0.087
2.31
2.50
0.015
36
2.02
0.158
1.81
2.29
0.026
36
0.95
0.145
0.70
1.20
0.024
36
7
5.2 EFECTO DEL BACTERICIDA BUSAN 881 Y SU CONCENTRACIÓN
SOBRE LA PÉRDIDA DE AZÚCAR
Antes de aplicar el bactericida Busan 881 en el
trapiche, se trabajó sin bactericida durante una
semana (control), esto con el fin de eliminar
indicios de otras sustancias en el recorrido del
jugo de caña.
Luego se adicionó Busan 881 en sus diferentes
concentraciones: 10, 15 y 20 ppm.
Las dosis se aplicaron durante una semana cada
una.
8
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA BUSAN
CONTROL
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
17.40 18.82 15.64 16.47 19.48 15.19 13.17 13.87 16.97 18.00 18.49 17.55 17.38 17.72 18.33 18.38 17.38 18.13 17.18 16.74 17.00 18.54 18.68 19.16 17.97 18.48 18.23 18.92 17.77 16.96 17.76 17.42 18.36 16.84 16.49 16.93
80.70 81.38 78.83 83.95 80.64 78.27 71.96 75.45 82.05 80.67 80.88 78.86 76.36 82.56 81.34 83.01 81.22 79.36 81.38 80.17 81.15 80.48 81.65 81.59 80.93 79.32 80.13 81.62 80.82 80.78 80.29 81.98 82.18 82.04 80.79 81.44
0.78 0.71 0.75 0.49 0.93 1.08 1.47 0.89 0.59 0.94 0.80 1.31 1.31 0.61 0.70 0.69 0.71 0.65 0.62 0.71 0.68 0.97 0.90 0.97 0.80 1.10 0.95 0.94 0.83 0.67 0.68 0.64 0.70 0.64 0.70 0.64
4.48 3.77 4.80 2.98 4.77 7.11 11.16 6.42 3.48 5.22 4.33 7.46 7.54 3.44 3.82 3.75 4.08 3.58 3.61 4.24 4.00 5.23 4.82 5.06 4.45 5.95 5.20 4.94 4.62 3.93 3.83 3.68 3.79 3.79 4.70 3.80
13.89 14.78 11.99 13.77 15.74 13.18 12.15 11.48 14.03 14.77 15.63 14.86 14.31 14.26 13.54 13.39 13.09 13.66 13.25 12.87 15.96 14.72 14.27 15.56 14.64 14.24 14.44 14.92 15.34 13.06 13.38 13.87 13.47 13.74 12.70 13.50
76.41 76.38 75.51 80.71 70.27 75.25 68.84 75.22 78.99 77.83 77.79 75.84 72.85 78.99 75.76 77.40 76.62 77.77 77.51 77.03 80.06 76.38 78.58 78.16 78.33 77.90 78.12 78.37 78.22 77.27 77.20 78.50 76.58 79.09 77.04 77.93
0.87 0.81 0.78 0.77 1.01 1.23 1.61 0.97 0.66 1.01 0.93 1.46 1.46 0.71 0.76 0.73 0.81 0.70 0.72 0.77 0.93 1.01 1.01 1.08 0.99 1.20 2.19 1.05 0.97 0.75 0.76 0.72 0.75 0.75 0.83 0.75
6.26 5.48 6.51 5.59 6.42 9.33 13.25 8.45 4.70 6.84 5.95 9.83 10.20 4.98 5.61 5.45 6.19 5.12 5.43 5.98 5.83 6.86 7.08 6.94 6.76 8.43 7.59 7.01 6.35 5.71 5.66 5.20 5.53 5.43 6.66 5.53
3.07 3.19 2.65 4.26 3.18 3.34 2.73 2.79 2.65 2.89 2.97 4.12 4.58 2.70 3.25 3.09 3.63 2.76 3.09 2.88 3.08 2.99 4.18 3.57 4.11 4.54 4.33 3.88 3.04 2.99 3.20 2.63 3.17 2.72 3.12 2.88
9
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA BUSAN
BUSAN 10 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
15.20 16.16 16.37 14.38 15.94 15.77 16.92 18.00 18.11 15.60 13.48 17.90 17.83 18.00 16.48 16.69 16.44 17.43 16.10 17.50 16.98 13.04 18.80 17.44 17.94 17.33 15.57 16.24 15.44 17.06 18.03 18.22 18.57 16.64 17.43 17.40
80.24 80.54 80.84 73.35 75.17 79.14 81.85 83.99 83.29 78.14 76.02 84.78 84.98 81.34 81.52 80.57 82.62 81.25 82.66 81.32 81.25 78.07 85.21 84.26 82.83 81.61 77.31 78.74 79.12 80.70 85.36 84.00 84.77 84.35 87.39 80.70
0.84 0.85 0.69 0.95 1.02 0.68 0.69 0.60 0.68 0.80 0.81 0.55 0.58 0.62 0.53 0.65 0.52 0.61 0.54 0.61 0.72 0.93 0.50 0.59 0.68 0.64 0.80 0.82 0.66 0.82 0.60 0.52 0.53 0.48 0.46 0.75
5.53 5.26 4.22 6.61 6.40 4.31 4.08 3.33 3.75 5.13 6.01 3.07 3.25 3.44 3.22 3.89 3.16 3.50 3.35 3.49 4.24 7.13 2.66 3.38 3.79 3.69 5.14 5.05 4.27 4.81 3.33 2.85 2.85 2.88 2.64 4.31
13.18 14.30 14.37 12.48 13.70 13.98 13.21 14.51 14.65 12.84 11.44 14.89 14.38 14.84 14.48 13.69 14.14 13.64 12.35 13.40 12.70 10.80 15.70 13.80 15.14 12.24 12.73 12.65 13.19 13.62 15.74 15.38 14.80 13.73 13.64 13.50
77.16 77.34 76.73 70.27 73.50 76.62 78.69 80.14 80.15 75.54 74.36 81.75 82.21 80.12 78.90 77.41 78.65 76.08 80.44 78.44 77.43 73.82 81.08 80.52 79.65 79.11 74.03 75.11 75.63 78.02 81.88 81.04 81.92 81.86 83.15 77.28
0.87 0.91 0.75 0.96 1.01 0.76 0.67 0.61 0.69 0.80 0.82 0.59 0.60 0.66 0.60 0.66 0.59 0.65 0.55 0.59 0.66 0.91 0.55 0.61 0.72 0.66 0.78 0.78 0.71 0.80 0.66 0.59 0.56 0.52 0.50 0.72
6.60 6.36 5.22 7.69 7.37 5.44 5.07 4.20 4.71 6.23 7.17 3.96 4.17 4.45 4.14 4.82 4.17 4.77 4.45 4.40 5.20 8.43 3.50 4.42 4.76 4.63 6.13 6.17 5.38 5.87 4.19 3.84 3.78 3.79 3.67 5.33
1.61 1.76 1.62 1.54 1.53 1.76 1.66 1.55 1.72 1.70 1.55 1.58 1.62 1.80 1.50 1.54 1.64 2.19 1.75 1.58 1.61 1.68 1.56 1.80 1.72 1.61 1.53 1.80 1.70 1.79 1.54 1.79 1.71 1.68 1.78 1.76
10
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA BUSAN
BUSAN 15 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
12.39 12.95 12.39 14.55 15.88 16.40 15.41 17.51 16.20 17.73 17.68 17.74 18.00 17.84 19.45 17.61 16.25 15.88 16.61 17.16 16.70 16.40 17.77 13.33 18.20 17.12 15.93 17.84 20.66 19.49 17.70 18.58 12.21 12.81 16.00 16.84
70.52 74.17 69.54 77.37 79.45 81.51 79.14 82.00 82.42 83.20 84.42 83.84 83.62 83.87 84.86 79.53 78.82 80.92 81.53 82.93 80.95 81.40 83.79 76.75 85.50 82.31 80.21 83.82 80.31 83.19 82.12 82.77 74.90 74.90 83.21 80.39
1.17 1.23 1.12 1.03 0.86 0.73 0.92 0.74 0.70 0.59 0.52 0.59 0.67 0.71 0.79 0.78 0.94 0.81 0.77 0.71 0.72 0.73 0.62 0.79 0.51 0.65 0.67 0.55 0.52 0.73 0.65 0.75 0.93 0.93 0.76 0.78
9.44 9.50 9.04 7.08 5.42 4.63 5.97 4.23 4.32 4.33 2.94 3.33 3.72 3.98 4.06 4.43 5.78 5.10 4.64 4.14 4.31 4.20 3.49 5.93 2.80 3.80 4.21 3.08 2.52 3.75 3.67 4.04 7.62 7.26 4.75 4.63
10.95 12.34 11.64 12.57 14.21 14.09 13.58 14.81 12.95 14.66 14.44 14.69 15.33 14.51 15.47 17.68 14.00 13.50 14.55 15.19 14.97 15.21 15.02 11.60 14.51 13.74 13.70 14.58 16.91 16.28 14.74 14.44 11.01 10.71 13.70 13.74
67.26 70.84 67.56 73.96 76.72 77.83 76.66 78.73 78.44 80.23 80.33 80.40 81.48 80.94 81.49 69.43 76.58 77.62 78.73 79.50 77.66 79.03 80.40 74.45 82.55 79.38 78.41 80.76 76.14 80.40 80.11 79.48 73.26 72.36 80.96 77.84
1.16 1.30 1.19 1.02 0.89 0.78 0.94 0.75 0.67 0.61 0.53 0.59 0.69 0.70 0.74 0.94 0.92 0.81 0.80 0.74 0.76 0.75 0.63 0.81 0.51 0.64 0.70 0.57 0.55 0.72 0.66 0.70 0.95 0.90 0.78 0.74
10.59 10.53 10.22 8.11 3.26 5.54 6.92 5.06 5.17 4.16 3.67 4.02 4.50 4.82 4.84 5.43 6.57 6.00 5.50 4.87 5.08 4.93 4.19 6.98 3.51 4.66 5.11 3.91 3.25 4.48 4.48 4.85 8.63 8.40 5.69 5.39
1.41 1.32 1.45 1.48 1.32 1.48 1.45 1.44 1.36 1.46 1.28 1.21 1.39 1.48 1.41 1.45 1.27 1.41 1.41 1.24 1.27 1.26 1.23 1.39 1.28 1.46 1.42 1.47 1.49 1.33 1.42 1.49 1.22 1.45 1.49 1.27
11
BASE DE DATOS EN EL ESTUDIO DEL EFECTO DE BACTERICIDAS Y
CONCENTRACIONES SOBRE LA PERDIDA DE AZUCAR
EXPERIMENTO CON BACTERICIDA BUSAN
BUSAN 20 ppm
PRIMER JUGO JUGO MEZCLADO Pérdida
Bx Pureza %AR AR%Bx Bx Pureza %AR AR%Bx
18.13 17.86 19.93 19.79 15.38 17.88 18.68 16.97 15.54 15.68 16.37 16.98 19.32 19.22 19.18 19.45 11.22 10.81 10.01 14.73 19.12 18.50 18.20 14.44 18.20 18.10 17.99 18.90 19.86 17.59 16.63 18.28 17.83 16.26 15.76 15.83
81.42 84.32 84.29 82.80 78.17 83.14 79.06 86.19 81.26 79.24 83.90 83.98 83.80 77.80 83.38 81.02 67.43 66.83 64.90 74.43 80.13 85.12 80.90 79.14 84.90 84.46 82.87 84.31 83.55 80.49 80.66 81.10 82.63 83.73 81.45 80.44
0.79 0.54 0.70 0.64 0.62 0.55 0.42 0.67 1.08 1.01 0.91 0.85 0.94 0.89 0.80 0.99 1.22 1.54 1.37 1.10 0.84 0.61 0.87 1.05 0.49 0.63 0.67 0.62 0.67 0.63 0.59 0.49 0.55 0.88 1.01 1.00
4.36 3.02 3.51 3.23 4.03 3.08 2.25 3.95 6.95 6.44 5.56 5.01 4.87 4.63 4.17 5.09 10.87 14.25 13.69 7.47 4.39 3.30 4.78 7.27 2.69 3.48 3.69 3.27 3.37 3.63 3.56 2.67 3.10 5.45 6.58 3.32
14.95 14.91 17.18 16.85 14.13 15.68 17.58 14.04 13.57 12.63 14.08 14.67 16.08 15.67 12.56 18.12 10.55 10.55 10.05 13.22 16.31 15.16 15.46 12.65 15.36 14.70 14.93 16.05 17.02 15.49 14.91 16.63 15.79 13.81 13.39 12.92
79.54 80.46 79.68 81.78 75.92 70.17 64.05 83.46 76.13 76.61 81.81 83.03 80.04 73.03 78.54 75.59 65.68 62.96 62.19 72.87 76.73 82.62 77.90 77.46 81.47 82.85 80.00 80.07 80.73 78.85 73.05 67.11 73.76 79.80 77.07 77.31
0.63 0.50 0.62 0.60 0.58 0.49 0.45 0.57 0.95 0.84 0.81 0.75 0.80 0.77 0.80 0.97 1.20 1.37 1.42 1.04 0.89 0.52 0.79 0.93 0.47 0.55 0.57 0.56 0.61 0.59 0.54 0.47 0.51 0.76 0.92 0.86
4.55 3.32 3.61 3.56 4.10 3.12 2.56 4.06 7.00 6.65 5.72 5.11 4.97 4.91 6.37 5.45 11.37 14.45 14.13 7.87 4.70 3.43 5.11 7.35 3.06 3.74 3.94 3.47 3.59 3.83 3.61 2.84 3.31 5.53 6.84 6.66
0.34 0.53 0.20 0.63 0.13 0.12 0.54 0.15 0.11 0.37 0.34 0.22 0.17 0.59 0.12 0.48 0.56 0.21 0.44 0.58 0.59 0.24 0.59 0.11 0.66 0.47 0.44 0.37 0.42 0.38 0.13 0.33 0.35 0.13 0.45 0.58.
12
Aplicando la estadística al utilizar el
Bactericida Busan 881 en el primer jugo y jugo
mezclado comparando con el control, se obtuvo:
Para el control un promedio de 3,28; una
desviación estándar de 0,581; un mínimo y un
máximo de 2,63 y 4,58 respectivamente; un error
estándar de 0, 097.
Con el Busan 881 a una concentración de 10 ppm el
promedio fue de 1,67; la desviación estándar de
0,13; un mínimo y un máximo de 1,50 y 2,19
respectivamente y un error estándar de 0,022.
Con el Busan 881 a una concentración de 15 ppm el
promedio fue 1,38; la desviación estándar de
0,092; un mínimo y un máximo de 1,21 y 1,49
respectivamente y un error estándar de 0,015.
Con el Busan 881 a una concentración de 20 ppm el
promedio fue 0,36; la desviación estándar de
0,18; un mínimo y un máximo de 0,11 y 0,66
respectivamente y un error estándar de 0,030.
Siendo el número de datos por cada concentración de
36. Estos resultados se pueden observar en la Tabla
5.2:
7
TABLA Nº 5-2: Estadísticos de la pérdida (Kg de azúcar/Ton. de caña) en el rendimiento
de azúcar al aplicar
el bactericida BUSAN en el primer jugo y jugo mezclado; Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
ESTADÍSTICOS CONTROL BUSAN 10 ppm BUSAN 15 ppm BUSAN 20 ppm
PROMEDIO
DESVIACIÓN ESTANDAR
MINIMO
MÁXIMO
ERROR ESTANDAR
N
3.28
0.581
2.63
4.58
0.097
36
1.67
0.130
1.50
2.19
0.022
36
1.38
0.092
1.21
1.49
0.015
36
0.36
0.180
0.11
0.66
0.030
36
7
5.3 EFECTO DEL CMA Y BUSAN 881 EN LA PÉRDIDA DE SACAROSA
Aplicando la estadística a las pérdidas de
sacarosa al emplear los bactericidas (CMA y BUSAN
881) en sus diferentes concentraciones se obtuvo los
siguientes resultados:
Para el Busan 881 a una concentración de 10 ppm
se obtuvo un promedio de 1,67; un mínimo y un
máximo de 1,50 y 2,19 respectivamente.
Para el CMA a una concentración de 10 ppm se
obtuvo un promedio de 2,43; un mínimo y un máximo
de 2,31 y 2,60 respectivamente.
Para el Busan 881 a una concentración de 15 ppm
se obtuvo un promedio de 1,38; un mínimo y un
máximo y un máximo 1,21 y 1,49 respectivamente.
Para el CMA a una concentración de 15 ppm se
obtuvo un promedio de 2,02; un mínimo y un máximo
de 1,81 y 2,29 respectivamente.
Para el Busan 881 a una concentración de 20 ppm
se obtuvo un promedio de 0,36; un mínimo y un
máximo de 0,11 y 0,66 respectivamente.
Para el CMA a una concentración de 20 ppm se
obtuvo un promedio de 0,95; un mínimo y un máximo
de 0,70 y 1,20 respectivamente.
7
TABLA Nº 5-3: Estadísticos de la pérdida (Kg de azúcar/Ton. de caña) en el rendimiento
de azúcar al aplicar
los bactericidas con sus diferentes concentraciones; Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
10 PPM 15 PPM 20 PPM
BACTERICIDA
Promedio Mínimo Máximo Promedio Mínimo Máximo Promedio Mínimo Máximo
BUSAN 881
CMA
1.67
2.43
1.50
2.31
2.19
2.60
1.38
2.02
1.21
1.81
1.49
2.29
0.36
0.95
0.11
0.70
0.66
1.20
7
5.4 APLICACIÓN ESTADÍSTICA SOBRE EL EFECTO DE LOS
BACTERICIDAS EN LA PÉRDIDA DE SACAROSA
5.4.1 APLICANDO LA PRUEBA f Y PRUEBA t
En la tabla 5.4 se muestra la comparación
de la pérdida (kg de azúcar/Tonelada de caña)
de los grupos de control en el rendimiento de
azúcar antes de aplicar bactericidas en los
jugos, mediante la prueba F (varianzas) y la
prueba t (varianzas iguales), llegando a la
conclusión que las varianzas y promedios de
ambos grupos control no son significativamente
diferentes. Estos resultados demuestran que
ambos grupos control presentan las mismas
condiciones para aplicarse los bactericida sin
que la pérdidas se vean afectadas por otros
factores (como la calidad de la caña).
8
5.4.2 APLICANDO ANÁLISIS DE FACTORIAL 2X4
Para determinar si hay efecto del tipo de
bactericida y de la concentración sobre la
pérdida en el rendimiento de azúcar se utilizó
el análisis de varianza factorial 2x4.
2: Número de bactericidas (Busan 881 u CMA)
4: Concentraciones (control, 10 ppm, 15 ppm y
20ppm).
Los resultados de este análisis de
varianza factorial se observan en la tabla 5.5:
9
TABLA 5.5 Análisis de varianza para el factorial 2x4, de la pérdida (kg de
azúcar/Tonelada de caña) en el rendimiento de azúcar al aplicar bactericidas
en el primer jugo y jugo mezclado; Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
ANÁLISIS DE VARIANZA FACTORIAL 2 X 4
Ho: No hay efecto del bactericida sobre el promedio de la pérdida en el
rendimiento de azúcar.
Ha: Hay un efecto del bactericida sobre el promedio de la pérdida en el
rendimiento de azúcar.
Ho: No hay diferencias sobre el promedio de la pérdida en el
rendimiento de azúcar por efecto de la concentración de los
bactericidas.
Ha: El promedio de la disminución de la pérdida en el rendimiento de
azúcar es diferente por efecto de la concentración de los
bactericidas.
Ho: No hay interacción de los bactericidas y la concentración
sobre el promedio de pérdida en el rendimiento de azúcar.
Ha: Hay interacción de los bactericidas y la concentración sobre
el promedio de pérdida en el rendimiento de azúcar.
Fuentes Variación Suma Cuad Grados Lib Cuad. Medio F
Total
Celdas
Factor A (bactericida)
Factor B (concentración)
Interacción A x B
Dentro celdas (error)
304,9040
268,7584
16,0778
244,6812
7,9994
36,1457
287
7
1
3
3
280
16,0778
81,5604
2,6665
0,1291
124,545
631,802
20,656
F 0,05; 1,280 = 3,86 F crítico F 0,05; 3,280 = 2,62
Conclusión: RECHAZAR Ho, para factores e interacción
10
Hay efecto del tipo de bactericida sobre la pérdida en el rendimiento de
azúcar
Hay efecto de la concentración del bactericida sobre la pérdida en el
rendimiento de azúcar.
Hay efecto conjunto, tipo de bactericida y concentración, sobre la
pérdida en el rendimiento de azúcar.
5.4.3 PRUEBA DE TUKEY
Para determinar cual es le mejor
bactericida y en que concentración se aplicó el
análisis de comparaciones múltiples: Prueba de
Tukey.
Esta prueba consiste:
Para factor A: Bactericidas (aquí se determina
la pérdida del rendimiento
promedio).
Para factor B: Concentraciones (aquí sólo se
consideró los promedios de las
concentraciones).
Los resultados de esta prueba se observan
en la tabla Nº 5-6:
11
TABLA Nº 5.6: Análisis de comparaciones multiples: Prueba de Tukey, de la pérdida (Kg de azúcar/Tonelada de caña) en el rendimiento de azúcar al aplicar bactericidas en diferentes concentraciones, en el primer jugo y jugo mezclado; Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
COMPARACIONES MÚLTIPLES
PARA FACTOR A: BACTERICIDAS
Pérdida del Rendimiento promedio
CMA BUSAN
2.15 Kg. de azúcar/Tn de caña 1.673 Kg. de azúcar/Tn de caña
Conclusión:
Mejor bactericida = BUSAN, produce menor pérdida PARA FACTOR B: CONCENTRACIONES
TEST DE TUKEY
Orden de muestras 1 2 3 4
Concentraciones 20 ppm 15 ppm 10 ppm control
Orden de Promedios 0.36 1.38 1.67 3.28 Kg de azúcar/Tn de
caña
Test para cada una Ho A = B
Error estándar: SE 0.0599 Comparación: (B vs A) Difer XB – XA SE q q 0,05, 280, 4 Conclusión
4 vs 1 2.92 0.06 43,085 3.63 Rechazar Ho 4 vs 2 1.90 0.06 25,634 3.63 Rechazar Ho 4 vs 3 1.61 0.06 19,789 3.63 Rechazar Ho 3 vs 1 1.31 0.06 23,296 3.63 Rechazar Ho 3 vs 2 0.29 0.06 5,845 3.63 Rechazar Ho 2 vs 1 1.02 0.06 17,451 3.63 Rechazar Ho
Todas las concentraciones producen pérdidas del rendimiento diferentes La concentración de 20 ppm produce el mejor rendimiento (menor pérdida del
jugo)
PARA INTERACCION: BACTERICIDA – CONCENTRACIÓN Pérdida del Rendimiento promedio
BUSAN = 1.67 Kg de azúcar/Tn de caña CONCENTRACIÓN 20 ppm = 0.36 Kg de az/Tn caña
Conclusión:
Mejor rendimiento con el bactericida BUSAN a una concentración de 20 ppm.
12
5.5 RENDIMIENTO ECONÓMICO
Para determinar si el Busan 881 también es
rentable económicamente, se compararon las pérdidas
de azúcar y después de utilizar el bactericida. El
promedio de caña molida por día en la Empresa
Industrial Andahuasi S.A.C. es de 1 800 Tn/día.
Cuadro 5.1 Comparación de las pérdidas (kg de azúcar/Tn de caña) sin
usar bactericida y haciendo uso del bactericida Busan 881;
Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
COMPARACIÓN PÉRDIDAS
(Kg de azúcar/Tn de caña)
Sin Bactericida 3,28
Busan 881 (20 ppm) 0,36
Del cuadro anterior se concluye que al no
utilizar bactericida, se pierde 5 904 kg de
azúcar/día; por el contrario usando bactericida
Busan 881 (20 ppm) se pierde 648 kg de azúcar/día.
Cuando se usan Busan 881 se ahorran 5 256 kg de
azúcar/día, lo cual representa un ahorro de 1 767
dólares diarios, considerando que el precio del
azúcar en planta es 1,16 soles por kilogramo. El
gasto de utilizar Busan 881 es de 90,22 dólares
diarios. Con estos datos se determina que el Busan
881 también es rentable económicamente para la
Empresa Industrial Andahuasi S.A.C.
13
CONCLUSIONES
1. Con los experimentos realizados se llega la
conclusión de que el mejor bactericida es el Busan
881 con el cual se obtiene menos pérdidas de azúcar
por tonelada de caña.
2. La dosis adecuada de bactericida a utilizar es de 20
ppm (20 kg/1000 Tn de caña) en relación al volumen
de caña molida.
3. Los puntos donde debe acondicionarse el bactericida
881 es en el 1° y 4° molino para asegurar que el
bactericida actúa durante todo el recorrido del jugo
de caña.
4. Costo mensual de la mano de obra del operario que
controla la adición del bactericida es de 600 soles,
equivalente a un costo diario de mano de obra de US$
17.14 dólares.
5. Produce un Ahorro Neto de US$ 1 561.67 dólares
diarios.
14
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda no sobrepasar la dosis de 20 ppm. Los
operarios deben tener precauciones para evitar
inhalar sus vapores y evitar el contacto con ojos,
piel y ropa.
2. Es conveniente para la Empresa Industrial Andahuasi
emplear el Busan 881.
15
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20
ANEXOS
Cálculo del análisis hecho al Jugo Primario y jugo
mezclado durante la investigación:
1. JUGO PRIMARIO
a. Medida del Brix
Utilizando un brixómetro, se obtiene una
lectura de: 18.30 a una temperatura de 22ºC.
b. Para hallar el brix corregido, se busca un
factor en la tabla A, utilizando el brix leído
y la temperatura: 0,12
El brix corregido será (BxC):
BxC = 18.30 + 0.12
BxC = 18.42
c. El factor de corrección se busca en la tabla E,
utilizando el brix corregido: 1.3157
d. Lectura Polar
Leída en el polarímetro: 63.5
e. Pureza (Pza)
Pza = (Lectura Polar)(Factor de Corrección)
Pza = 63.5 (1.3157)
Pza = 83.55
f. Pol
Pol = (Pza)(Brix Corregido) / 100
21
Pol = (83.55)(18.42) / 100
Pol = 15.39
g. Azúcares Reductores
El volumen gastado de jugo: 37.10 ml.
Con el brix corregido se busca la densidad
en tablas: 1.07580
Peso del jugo primero (PJP):
PJP = Densidad (Volumen utilizado, ml)
PJP = 1.07580 (25)
PJP = 26.89 g
Gramo Pol (grPol)
gr Pol = (PJP) (Pol)/ 100
gr Pol = (26.89)(15.39) / 100
gr Pol = 4.14 g.
Miligramos de AR (mg AR)
Se busca en tablas: 48.50
% AR del Jugo Primero
% ARJP = (mg AR)(10)/(vol gastado)(PJP)
% ARJP = (48.50)(10)/(37.10)(26.89)
% ARJP = 0.486
AR % Bx del Jugo Primero
AR % Bx JP = % ARPJ (100)/Bx corregido
AR % Bx JP = (0.486)(100)/18.42
AR % Bx JP = 2.683
22
2. JUGO MEZCLADO
a. Medida del Brix
Utilizando un brixómetro: 16.20 a una
temperatura de 24ºC.
b. Para hallar el brix corregido, se busca un
factor en la tabla A, utilizando el brix leído
y la temperatura: 0,24
El brix corregido será (BxC):
BxC = 16.20 + 0.24
BxC = 16.44
c. El factor de corrección se busca en la tabla E,
utilizando el brix corregido: 1.4860
d. Lectura Polar
Leída en el polarímetro: 55.9
e. Pureza (Pza)
Pza = (Lectura Polar)(Factor de Corrección)
Pza = 55.9 (1.4860)
Pza = 83.07
f. Pol
Pol = (Pza)(Brix Corregido) / 100
Pol = (83.07)(16.44) / 100
Pol = 13.66
h. Azúcares Reductores
El volumen gastado de jugo: 39.30 ml.
23
Con el brix corregido se busca la densidad
en tablas: 1.06907
Peso del jugo mezclado (PJM):
PJP = Densidad (Volumen utilizado, ml)
PJP = 1.06707 (25)
PJP = 26.68 g
Gramo Pol (grPol)
gr Pol = (PJM) (Pol)/ 100
gr Pol = (26.68)(13.66) / 100
gr Pol = 3.64 g.
Miligramos de AR (mg AR)
Se busca en tablas: 49.20
% AR del Jugo Mezclado
% ARJM = (mg AR)(10)/(vol gastado)(PJP)
% ARJM = (49.20)(10)/(39.30)(26.68)
% ARJM = 0.469
AR % Bx del Jugo Mezclado
AR % Bx JM = % ARPJ (100)/Bx corregido
AR % Bx JM = (0.469)(100)/16.44
AR % Bx JM = 2.853
3. Pérdida de sacarosa del Jugo Primero al Jugo Mezclado (Kg de
azúcar/Tn de caña)
Pérdida de Sacarosa:
= 0.0999(Bx)(JP)(AR%Bx JM - AR%Bx JP)
24
= 0.0999(18.42)(2.853 – 2.683)
Pérdida de Sacarosa = 0.395 Kg azúcar/Tn de caña
4. Aspecto Económico
Teniendo en cuenta un promedio de 1 800 Tn de caña
molida por día:
a. Pérdidas sin bactericida:
3.28 Kg. de azúcar / Tn de caña
b. Pérdidas con Busan 881:
0.36 Kg. de azúcar / Tn de caña
c. Pérdidas en Kg de azúcar por día
c.1 Sin Bactericida
3.28 caña de Tn
azúcar de Kg x 1 800
día
caña Tn
= 5 904 día
azúcar de Kg
c.2 Con Busan 881
0.36 caña de Tn
azúcar de Kg x 1 800
día
caña Tn
= 648 día
azúcar de Kg
d. Ahorro de Kg de azúcar diarios al usar Busan 881.
Ahorro = 5 904 día
azúcar de Kg - 648
día
azúcar de Kg
Ahorro = 5 256 día
azúcar de Kg
25
e. Costo de Kg. de azúcar en planta: S/. 1.10
f. Al usar bactericida, se tiene un ahorro diario en dólares de:
= azúcar Kg
1.16 S/. x 5 256
día
azúcar de Kg x
S/. 3.5
US$ 1
= 1 767.23 dólares diarios
g. Al usar Busan 881, se gasta diario en el bactericida:
= bact. Kg
2.03 US$ x
caña Tn 1000
bact. Kg 20 x
día
caña Tn800 1
= 73.08 dólares
h. Costo de la mano de obra:
Costo mensual de la mano de obra del operario
que controla la adición del bactericida: 600
soles.
Costo diario de la mano de obra: 20.0 soles
Habiendo tres turnos el costo total de la mano
de obra es: 3(20) = 60 soles diarios
= 17.14 dólares
i. Ahorro neto al usar el bactericida:
Ahorro Neto = 1 767.23 – (73.08 + 17.14)
Ahorro Neto = 1 677.01 dólares diarios
