REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADA
BOLIVARIANA
UNEFA NCLEO BARINAS
EXTENSIN SABANETA
INFORME DE PASANTA INDUSTRIAL, REALIZADA EN EL COMPLEJO
AGROINDUSTRIAL AZUCARERO EZEQUIEL ZAMORA CAAEZ S.A MUNICIPIO
ALBERTO ARVELO TORREALBA DEL ESTADO BARINAS PERIODO ACADMICO II
2011.
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADA
BOLIVARIANA
UNEFA NCLEO BARINAS
EXTENSIN SABANETA
PLAN DE ESTRATEGIAS PARA CONTROLAR LAS VARIABLES OPERACIONALES
(BRIX, PH, COLOR, TEMPERATURA Y FLUJO) DURANTE EL PROCESO DE
REFINACIN DE AZCAR A PARTIR DEL MOSCABADO EN EL COMPLEJO
AGROINDUSTRIAL AZUCARERO EZEQUIEL ZAMORA MUNICIPIO ALBERTO ARVELO
TORREALBA DEL ESTADO BARINAS PERIODO ACADMICO II 2011.
Trabajo presentado como requisito parcial
Para optar al Ttulo de Ingeniero del Azcar.
NDICE GENERAL
DEDICATORIA.. IAGRADECIMIENTOS........IILISTA DE
CUADROS....IIILISTA DE
GRFICOS....IVRESUMEN...VINTRODUCCIN....VICAPTULO I. Planteamiento
del problema Objetivos generales. Objetivos especifico Justificacin
Alcances..CAPTULO II. Marco referencial Antecedentes del
problema.... Bases tericas.. Bases legales... Glosario de
trminos... Hiptesis.. Operacionalizacion de las variables....
CAPTULO III. Metodologa. Poblacin. Muestra Tcnica de instrumento
de recoleccin de Datos........... Instrumento de recoleccin de
datos... Fases del proyecto...CAPTULO IV. Los resultados
.....CAPITULO V. Conclusiones...... Recomendaciones.CAPTULO VI. La
propuesta....
LISTA DE CUADROS
01Actividades realizadas
02Actividades realizadas........
03Factores de color espectrofotmetro..
04Factor de color para masa y mieles de refino.
05Especificaciones de calidad para el color...
06Parmetros de refinera para licor..
07Operacionalizacion de las variables...
08Variables operacionales en el proceso de refinacin de
azcar..
09Materiales y equipos para la determinacin de slidos
solubles..
10Materiales y equipos para la determinacin de PH..
11Variables operacionales PH reactor y flujo..
12Variables operacionales PH reactor y brix disuelto....
13Variables operacionales color clarificado y PH
clarificado.
14Variables operacionales color clarificado y brix
disuelto...
15Variables operacionales color filtrado y color
clarificado....
16Variables operacionales color clarificado y color
disuelto....
LISTA DE GRFICOS
01Organigrama del Complejo Agroindustrial Azucarero
Ezequiel Zamora..
02Diagrama de proceso de azcar moscabado...
03Diagrama de disolucin de azcar moscabado...
04Diagrama de clarificacin y filtracin de licor
05Diagrama de tacho de refino
06Diagrama de proceso para azcar refino.
07Grafico 1 de Resultado de las variables operacionales
PH reactor y flujo.
08Grafico 2 de Resultado de las variables operacionales
PH reactor y brix disuelto..
09Grafico 3 de Resultado de las variables operacionales
color
clarificado y PH clarificado..
10Grafico 4 de Resultado de las variables operacionales
color
clarificado y brix disuelto
11Grafico 5 de Resultado de las variables operacionales
color
filtrado y color clarificado
12Grafico 6 de Resultado de las variables operacionales
color
clarificado y color disuelto..
Dedicatoria
A Dios, a mi familia, a la memoria de mis padres pilar
fundamental de mi vida para ustedes mis triunfos.
Reconocimientos
A Dios por permitirme existir, luz que ilumina mi camino.
A mi familia por su apoyo incondicional, porque entienden que
este tiempo valioso invertido en el estudio es necesario.
A mis hijas por su comprensin y paciencia esto compensa el
tiempo que no estuvimos juntas y para que se sientan orgullosas de
m.
A la UNEFA Extensin Sabaneta, por facilitar la Especialidad de
Ingeniera del azcar por ser la primera corte, estando representada
por Lcda. Iris Belandria, por su apoyo y colaboracin gua
inagotable.
A la Ing. Rosa Garca, por su paciencia, tolerancia, apoyo y sus
sabios consejos para poder culminar este informe de pasantas.
A la Lcda. Yosmara Prez, por estar siempre dispuesta
incondicionalmente a colaborar con esta investigacin con sus
conocimientos, constancia y dedicacin.
A la Ing. Doris Rojas, gracias por su colaboracin y
conocimientos impartidos por hacerme saber que si se quiere se
puede, usted forma parte de mi formacin profesional.
Al Ing. Emiro Mujica, por apreciar el trabajo y esfuerzo
realizado en la investigacin en esta empresa, por su estimulo
constante por confiar y creer en m.
Al CAAEZ S.A por permitirme realizar mis pasantas profesionales
en el rea de refino; a los empleadores, por su colaboracin,
capacitacin y confianza en todo momento.
A todo el personal que labora en el ingenio, gracias por
apoyarme y permitirme reforzar los conocimientos.
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
UNEFA NCLEO BARINAS
EXTENSIN SABANETA
PLAN DE ESTRATEGIAS PARA CONTROLAR LAS VARIABLES OPERACIONALES
(BRIX, PH, COLOR, TEMPERATURA Y FLUJO) DURANTE EL PROCESO DE
REFINACIN DE AZCAR A PARTIR DEL MOSCABADO EN EL COMPLEJO
AGROINDUSTRIAL AZUCARERO EZEQUIEL ZAMORA MUNICIPIO ALBERTO ARVELO
TORREALBA DEL ESTADO BARINAS
Resumen
En el estudio que se plantea, dentro del marco de la modalidad
de un proyecto factible experimental, el cual tiene como objetivo
proponer un plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en el Complejo
Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora Estado Barinas. Las
variables operacionales son fundamentales en cada uno de los
procesos implcitos en la refinacin de azcar, y a partir de este
estar determinada la calidad del producto final. Se realiz un
seguimiento a los anlisis y resultados del laboratorio de proceso
en los tanques de licor disuelto, filtrado, clarificado, filtrado y
a las variables operacionales, en el rea de refino, con el fin de
determinar su comportamiento a travs de graficas y estadsticas
utilizando datos reales del laboratorio de proceso y comparndolos
con los parmetros establecidos por el ingenio, y as proponer
estrategias de control para mejorar las variaciones que se
encuentran implicadas dentro del procedimiento y que afectan la
calidad del proceso que se lleva a cabo en el ingenio, llegando a
la conclusin de que se debe vigilar con mayor frecuencia las
operaciones y que permanezca una persona llevando cabo el
seguimiento a lo largo del proceso en fabrica y laboratorio para
obtener un azcar refino en optimas condiciones.
Descriptores: estrategias, controlar, variables
operacionales.
Introduccin
Se pretende en este estudio conocer todo el proceso de refinacin
de azcar a partir del moscabado de la forma ms trascendental
posible desde un enfoque tecnolgico, analtico, de observacin y
comparativo; para identificar los parmetros operacionales de cada
una de las etapas que lo conforman como lo son: la disolucin de
azcar moscabado con agua dulce en el mingler, la purificacin y
decoloracin del licor disuelto a travs de la aplicacin de sacarato,
polmeros aninico, cationico y acido fosfrico en el tanque de
reaccin, el proceso de clarificacin se realiza luego de la
aplicacin de los qumicos, calor y aire, este ayuda a eliminar las
impurezas, controla el pH y ayuda la decoloracin del licor; luego
de obtener un licor clarificado se procede a la filtracin para
extraer las impurezas presentes en el licor a travs de un filtro o
colador rotatorio obteniendo un licor transparente y brillante;
siendo esta la etapa previa para la cristalizacin del grano de
azcar.
Las variables operacionales brix, pH, color, temperatura y
flujo, son de gran importancia dentro de cualquier ingenio, ya que
me permiten determinar durante el proceso la calidad del azcar que
se obtendr, los parmetros en la refinera deben estar dentro de los
niveles establecidos, es necesario saber que una etapa depende de
la otra, es decir, si ocurre cualquier descontrol durante el
proceso esto perjudicara las operaciones, el material en este caso
los licores y los equipos. Por ello es conveniente que se lleve a
cabo seguimientos a los procesos para as verificar el
comportamiento de las variables operacionales y de la misma manera
contemplar si los anlisis y resultados del material se encuentran
dentro de los parmetros establecidos en la empresa. De igual modo
es necesario que durante la fabricacin del azcar refino se cumplan
a cabalidad los estndares de produccin para as obtener un producto
terminado con ptimas condiciones acto para el consumo humano.
Dentro de este contexto, el estudio se ha estructurado en las
siguientes secciones:
Captulo I. planteamiento del problema, objetivo general,
objetivos especficos, justificacin, alcance y limitaciones.
Captulo II. Marco referencial, antecedentes del problema, bases
tericas.
Captulo III. Metodologa, reas de aplicacin, mtodos, tcnicas e
instrumentos, fases del proyecto.
Captulo IV. Los resultados.
Capitulo V. conclusiones y recomendaciones.
Captulo VI.la propuesta.
Marco organizacional
Descripcin de la Empresa
Esta institucin nace bajo la necesidad de crear un organismo
cuyo desarrollo tecnolgico se oriente a contribuir con la bsqueda
de la soberana alimentara, para as disminuir la dependencia por la
importancia de alimentos.
El Primer Estudio de Factibilidad para la Construccin de un
Central Azucarero en Sabaneta de Barinas, se remonta al ao de 1975
y en ese perodo hasta el ao de 1995 se conoce de un total de 04
Estudios Preliminares de Factibilidad.
El 10 de Diciembre del ao 2001, en ocasin de la promulgacin de
la Ley de Tierras en Santa Ins, el Presidente de la Repblica,
ciudadano Hugo Rafael Chvez Fras, anuncia la meta de Construir en
Sabaneta de Barinas El Central Ms Moderno de Amrica del Sur.
Finalmente el 22 de diciembre de 2001 por Decreto Presidencial N
1602, publicado en la Gaceta Oficial No. 37360 de fecha 9 de enero
del 2002, fue creado el Complejo Agroindustrial Azucarero Ezequiel
Zamora, S.A (CAAEZ).
En el mes de Septiembre del ao 2002 el Equipo Tcnico Cubano del
Ministerio del Azcar de la Repblica de Cuba presenta al Ministerio
de Agricultura y Tierras (MAT) el Estudio de Factibilidad
Agroindustrial para la Construccin de una Planta Industrial, con el
objetivo de la produccin de azcar y sus derivados en Sabaneta de
Barinas. Una vez evaluado por el MAT en las seis mesas de trabajo,
este fue aprobado en principio y posteriormente en el mes de
Octubre del mismo ao, el MAT lo present al Gabinete Econmico del
Gobierno de la Repblica Bolivariana de Venezuela, siendo aprobado
definitivamente.
El 10 de Diciembre del ao 2003, se dio inicio al Movimiento de
Tierra en el rea donde se construye la Planta Industrial, el que
culmin en lo fundamental en Abril del ao 2004. Desde ese momento a
la fecha se han ejecutado un conjunto de obras civiles.
Simultneamente a la Ejecucin del Movimiento de Tierra y de un
nmero de obras civiles, se procedi a la evaluacin para la
Contratacin de la Planta Industrial con Empresas de la Repblica
Federativa del Brasil, proceso ste que culmin el pasado 5 de
septiembre con la firma del Contrato entre el CAAEZ, S.A. y el
Consorcio SIMISA-INTERUNIN.
En paralelo al proceso de la Planta Industrial, se ha
desarrollado el Frente Agrcola, el que abarca, entre otros, la
realizacin de siembras, cosechas y desarrollo de la infraestructura
agrcola.
El 31 de Diciembre, la Junta Directiva del CAAEZ, S.A. informa
al pueblo del Estado Barinas, los principales resultados obtenidos
hasta la presente fecha y las metas comprometidas para el ao 2006.
Metas que exigen un extraordinario nivel de Ejecucin, para lo cual
la organizacin, el control, el seguimiento, la consagracin al
trabajo y la responsabilidad son condiciones indispensables, pues
los recursos financieros que exige el cumplimiento de las mismas,
el Presidente Hugo Rafael Chvez Fras los asign el pasado 11 de
Noviembre en dos Puntos de Cuenta. El Complejo Agroindustrial
Azucarero Ezequiel Zamora (CAAEZ S.A) est en su primera etapa,
montaje de equipo y posteriormente a la realizacin de pruebas
acerca de: Generacin de Vapor y Produccin de Fuerza Elctrica.
Misin y Visin de la Organizacin
Misin
Contribuir con la consolidacin de la soberana alimentaria en el
territorio nacional, con la participacin activa y protagnica de
productores, empleados y habitantes de las comunidades ubicadas en
los municipios de influencia del CAAEZ, quienes ejerciendo su poder
como luchadores, contralores, comercializadores y dueos de sus
productos fungirn como entes multiplicadores de empleos directos e
indirectos y beneficios socio-econmicos dando prioridad a los ms
necesitados.
Visin
Posicionarse como la primera Empresa de Produccin Socialista del
territorio nacional, generadora, procesadora y comercializadora de
azcar y rubros derivados de la caa, teniendo como principio
fundamental el beneficio socio-econmico de las comunidades,
productores y trabajadores del rea de influencia de la empresa.
Objetivos de la Organizacin
Generales
Consolidar al CAAEZ como una empresa de produccin social
auto-sostenible y sustentable mediante una gestin participativa, un
alto grado de compromiso con la sociedad, la calidad y la
preservacin del ambiente, a fin de garantizar la seguridad y
soberana agroalimentaria del pas con el fomento del cultivo de la
caa de azcar, la produccin de azcar refino, sus derivados y la
generacin de electricidad, impulsando el desarrollo tecnolgico, la
investigacin y formacin enmarcados dentro de una planificacin
estratgica nacional.
Especficos
Contribuir con el fortalecimiento productivo y de
comercializacin de los rubros generados por la caa de azcar de los
municipios de influencia del CAAEZ.
Impulsar el aparato productivo agrario, coordinar y supervisar
las actividades de los habitantes de las comunidades de los
municipios de influencia del CAAEZ.
Mejorar la calidad de vida de los habitantes de las comunidades
de los municipios de influencia del CAAEZ.
Desarrollar un alto nivel de mecanizacin del cultivo y la
cosecha, generando empleo directo e indirecto en la zona.
Estructura Organizativa
El CAAEZ es una organizacin conformada por varios niveles
jerrquicos, y son estructurados por departamentos de manera
descendientes en orden de importancia, los cuales asignan a cada
uno de sus subalternas funciones definidas y especificas a
continuacin se presentan los diferentes departamentos que forman la
empresa.
Diagrama N01 Organigrama del Complejo Agroindustrial Azucarero
Ezequiel Zamora
DIAGRAMA DE ACTIVIDADES
Cuadro N 01
ACTIVIDADSEMANAS
12345678910111213141516
Recorridos por todas las instalaciones del CAAEZ.
Asignacin y familiarizacin en el rea de refino.
Diagnostico y observacin de los procesos de refino.
Seguimiento a las variables operacionales de refino.
Recalcar los descontroles de las variables en proceso.
Toma de muestra y anlisis en los tanques de licor.
Toma de muestras, anlisis y resultados obtenidos.
Toma demuestras y chequeos de flujo y temperatura.
Toma de muestras y determinacin de las variables.
Recoleccin de datos de los anlisis obtenidos.
Graficar segn los valores en cada tanque de licor.
Explicar el comportamiento de las graficas.
Determinar el comportamiento que afecte el proceso.
Buscar estrategias para controlar las variables.
Realizar un plan de estrategias.
Proponer que se lleve a cabo el plan de estrategias.
Cuadro N 02
ACTIVIDADES REALIZADAS
SemanasActividades Realizadas
Recorrido por las instalaciones del Complejo Agroindustrial al
Azucarero Ezequiel Zamora CAAEZ S.A, conociendo todo el proceso: el
laboratorio de materia prima, preparacin de la caa, tndem de
molienda, purificacin del jugo y clarificacin, evaporacin,
cristalizacin, centrifugacin y secado.01
Recorrido por el proceso de refinacin de azcar desde el mingler,
el tanque disolutor, el tanque reactor, el clarificador,
dosificacin de qumicos, filtracin del licor, cocimiento de las
templas, centrifugacin, secador y empaque. Guiado por el asesor Jos
Mediomundo.
Del 19/09/2011
Al 23/09/2011
Asignacin del rea de pasantas por el Ing. Emiro Mujica.
Familiarizacin en el de Refino.
Conociendo el rea de refinacin de azcar a partir del
moscabado.
identificando los equipos y sus funciones.
02
Del 26/09/2011
Al 30/09/2011
03
Diagnosticar la situacin actual del proceso de refinacin de
azcar a travs de:
Observacin en las operaciones.
Los niveles del panel de control.
Los resultados obtenidos en cada proceso por el laboratorio de
proceso.
Del 03/10/2011
Al 07/10/2011
04
Llevar a cabo un seguimiento a las variables operacionales
(brix, pH, color, temperatura y flujo) durante todo el proceso de
refinacin de azcar desde:
La predisolucin en el mingler.
Tanque disolutor.
Tanque reactor.
tanque de licor clarificado.
Tanque de licor filtrado.
DEL 10/10/2011
AL 14/10/2011
Recalcar todos los descontroles que se han presentado durante la
fabricacin de azcar refino en todos los procesos.05
Descartar donde ocurre dicho descontrol y cual de las variables
afecta ms el proceso.
Del 17/10/2011
Al 21/10/2011
06
Tomar muestras de licor en el tanque disolutor.
Tanque reaccin.
tanque clarificado.
Tanque filtrado cuatro veces al da para analizarlos en el
laboratorio de proceso determinando los brix, el color y el pH
Utilizar los mtodos y determinacin respectivos para cada
anlisis.
Del 24/10/2011
Al 28/10/2011
Toma de muestra y anlisis en los tanques.07
Comparacin de los anlisis y resultados del laboratorio de
proceso con los parmetros establecidos por el CAAEZ S.A.
Determinar el nivel de las variables.
Del 31/10/2011
Al 04/11/2011
Toma de muestra en los tanques de licores y anlisis.08
Chequear el flujo de la refinera en el panel de control y en el
equipo manual (flujometro).
Tambin se chequeo la temperatura de los tanques en el panel de
control y en el equipo manual (manmetro o de bulbo)
Del 07/11/2011
Al 11/11/2011
Llevar a cabo la toma de muestras en los tanques de licor para
luego analizarlas en el laboratorio de proceso.09
Determinando los brix, pH y color.
Seguir el comportamiento del flujo y de la temperatura en la
refinera.
Del 14/11/2011
Al 18/11/2011
Recoleccin de todos los datos obtenidos durante los
anlisis.10
Tutoras con el Ing. Emiro Mujica asesoria sobre la realizacin de
las graficas y explicacin del comportamiento de las variables
operacionales.
Del 21/11/2011
Al 25/11/2011
Graficar arrojando los datos analizados como valores reales en
cada tanque segn las variables:11
brix, pH, color, flujo y temperatura
Y segn los parmetros de cada tanque:
Disolutor, reactor, clarificado y filtrado.
Del 28/11/2011
Al 02/11/2011
Explicar el comportamiento en dichas graficas.12
Fundamentar las razones que ocasionaron los descontroles.
Del 05/12/2011
Al 09/12/2011
Determinar el comportamiento de las variables operacionales en
cada tanque de licor.13
Obteniendo los anlisis y resultados que afectan el proceso de
refinacin de azcar a partir del moscabado.
Del 12/12/2011
Al 16/12/2011
Buscar estrategias que ayuden a controlar las variables
operacionales dentro de los parmetros establecidos para que no
ocurran perdidas durante el proceso de refinacin de azcar.
14
Del 19/12/2011
Al 23/12/2011
Realizar un plan de estrategias para optimizar el proceso de
refinacin de azcar a partir del moscabado donde los estndares de
produccin sean favorables y el producto final est en condiciones
actas para el consumo humano.15
Del 26/12/2011
Al 30/12/2011
Proponer que se lleve a cabo el plan de estrategias
establecidas. trayendo beneficios para el CAAEZ S.A.16
Del 02/01/2012
Al 06/01/2012
CAPITULO I
Planteamiento del Problema
El azcar que se consume en la mayor parte del mundo, es
exactamente el mismo que existe en la caa de azcar, las frutas y
vegetales, es una fuente de energa eficiente, econmica, pura y a la
vez un alimento muy til que pocas veces se consume en forma directa
siendo lo usual adicionarlo a otros alimentos para mejorar su sabor
y textura en bebidas, jugos, helado, tambin es utilizado como
preservante de leche y frutas. Ningn otro edulcorante puede
realizar todas las funciones del azcar. Precisando la sacarosa es
un carbohidrato (disacrido), de frmula C12H22O11, formado por dos
monosacridos: Glucosa (Dextrosa) y Fructuosa (Levulosa) que,
siempre se ha empleado como alimento, pero tambin, desde hace mucho
tiempo, se emplea como materia prima para obtener muchos productos
derivados. La cruz I. (2011).
De esta manera se puede decir, que la fabricacin de azcar se
lleva a cabo en dos etapas, en las cuales se obtiene productos
diferentes (Azcar Rubia, moscabado o Cruda y Azcar Blanca o
Refinada), la primera etapa se denomina obtencin de azcar de caa y
se considera el ingreso de la caa con agua de imbibicin,
purificacin, clarificacin y limpieza del jugo, concentracin en los
evaporadores a
105oC, all se evapora la mayor cantidad de agua, la formacin de
cristales ocurre en los tachos la coccin de las masas o templas, la
separacin del cristal y la miel se realiza en la centrifuga y por
ultimo el secado del azcar, dando como producto final el azcar
crudo o moscabado y la melaza.
La segunda etapa se denomina refinacin de azcar, donde se
produce la disolucin del moscabado con agua dulce en el mingler;
luego de obtener el licor disuelto sigue el proceso de limpieza y
purificacin del licor aplicndole polmero anionico, cationico y
carbonato clcico, para ayudar el PH y flocular las impurezas; de
all se enva el licor clarificado al tanque reactor para luego
pasarlo por el filtro prensa; en ese sentido se lleva a un tanque
para alimentar a los tachos de refino donde se realiza un proceso
de coccin formando las templas para la formacin del cristal ;
descargando en las centrifugas para la separacin del cristal y las
mieles y por ultimo el azcar es enviada al secador, dando como
producto final el azcar blanca o refinada. Guede A. (2008).
La caa ingresa por lo general con un 12% de Sacarosa,
dependiendo de la variedad de la caa, obtenindose un azcar rubia
con un 85 a 95Brix y un azcar refinado con 99,9Brix. El azcar crudo
o moscabado contiene impurezas, ceniza y residuos orgnicos en gran
proporcin, el producto obtenido en este proceso es un Azcar tipo
Moscabada con Pol de 99 %, humedad mxima de 0,25 % y color no mayor
de 700 ICUMSA. Tomando en cuenta las consideraciones anteriores el
azcar refino resulta de mucha importancia para la industria
azucarera y para el mercado por su alta concentracin de sacarosa,
menos grado de impureza, un color ms blanco y brillante.
Venezuela por ser un pas tropical, se cultiva la caa de azcar y
se cuenta con varias industrias destinadas a la produccin de azcar
refino a partir de ella. Resulta oportuno sealar que el Complejo
Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora CAAEZ S.A ubicado en el
Municipio Alberto Arvelo Torrealba del Estado Barinas, es uno de
los centrales ms completos con tecnologa de punta, con una
capacidad de molida de 7.000 toneladas de caa por da, una refinera
anexa con capacidad de procesar 600 toneladas de azcar por da,
generacin de electricidad y otros derivados a partir de las mieles
y bagazo.
Es necesario recalcar que en el rea de refinacin de azcar las
variables operacionales son fundamentales en cada una de las etapas
del proceso, requiriendo de niveles establecidos, para poder
obtener un producto en ptimas condiciones, sin embargo, se puede
observar en algunos casos, las fluctuaciones de los parmetros del
proceso como son: Brix, pH, flujo, temperatura, color. Tal es el
caso presentado en el CAAEZ S.A, manifestado en los resultados de
los anlisis realizados en dichas instalaciones por parte del
personal de laboratorio de proceso; los cuales no se encuentran
dentro de los estndares de produccin, incidiendo de forma negativa
en el proceso productivo.
Por tal motivo, se plantea la siguiente propuesta, orientada a
realizar un plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (Brix, PH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en el Complejo
Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora CAAEZ S.A Municipio
Alberto Arvelo Torrealba del Estado Barinas. A tal efecto el
presente estudio pretende dar respuesta a las siguientes
interrogantes:
Es posible analizar las variables operacionales (Brix, PH,
color, temperatura y flujo) durante el proceso de refinacin de
azcar a partir del moscabado en el CAAEZ S.A.?
Es posible determinar la eficiencia de las variables
operacionales (Brix, PH, color, temperatura y flujo) a travs de
graficas para ver su comportamiento durante el proceso de refinacin
de azcar a partir del moscabado en el CAAEZ S.A.?
Se puede proponer el plan de estrategias para controlar las
variables operacionales (Brix, pH, color, temperatura y flujo)
durante el proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en
el CAAEZ S.A.?
Objetivos:
Objetivo general:
Proponer un plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en el Complejo
Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora Municipio Alberto Arvelo
Torrealba del Estado Barinas en el periodo acadmico II 2011.
Objetivos especficos:
1.- Analizar las variables operacionales (Brix, PH, color,
temperatura y flujo) para conocer su comportamiento durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en el CAAEZ
S.A.
2.- Determinar la eficiencia de las variables operacionales
(Brix, PH, color, temperatura y flujo) a travs de graficas para ver
su comportamiento durante el proceso de refinacin de azcar a partir
del moscabado en el CAAEZ S.A.
3.- Proponer el plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en el CAAEZ
S.A.
Justificacin
La propuesta representa mucha importancia econmica, por cuanto
pretende controlar una problemtica existente en el ingenio
Azucarero como lo es el Complejo Agroindustrial Azucarero CAAEZ
S.A, a fin de fortalecer el proceso de refinacin de azcar a partir
del moscabado y evitar las perdidas, que se originan por el
descontrol de las variables operacionales durante el proceso, y
esto ocasiona alteraciones al material (licores) por ello se debe
realizar un reproceso porque los niveles de las variables deben
encontrarse dentro de los parmetros de refinera; y esto resulta en
prdidas considerables de sacarosa, energa elctrica, qumicos,
reactivos y personal tcnicooperativo.
La propuesta en lo social traer beneficios tanto a la empresa
como al personal que labora en las instalaciones de fbrica,
especficamente en el rea de refino. Controlando las variables
operacionales (Brix, pH, temperatura, color y flujo), las etapas
del proceso se desarrollaran en mejores condiciones y en un menor
tiempo, obteniendo como resultado un producto final con optimas
condiciones de consumo, abasteciendo de azcar refino al comercio en
general y a las comunidades adyacentes adquiriendo un producto de
buena calidad y accesible para todas las personas.
En referencia a la justificacin acadmica, se justifica el
estudio o propuesta porque se puede implementar como material de
referencia para futuras investigaciones sobre el tpico, en este
caso el controlar los parmetros de las variables operacionales
permite mediante un plan de estrategias dar las posibles soluciones
de problemas industriales en diferentes mbito; ya que todos los
ingenios lo que requieren es de personal competente que sea capaz
de identificarse con el proceso y solventar cualquier tipo de
percance que ocurra.
La propuesta en lo poltico permite que se contine trabajando con
los convenios realizados con los pases hermanos, ya que el azcar
moscabado es trada de centrales azucareros venezolanos o del
exterior y debido a esto las polticas del gobierno permite que
hallan lazos donde todos son beneficiados, haciendo el ingenio
CAAEZ S.A un papel muy importante que es producir el azcar refino a
partir del moscabado; donde lo ideal es adquirir un producto de
buena calidad donde se implementen las normas internacionales al
pie de la letra y los parmetros estndar para seguir impulsando el
desarrollo endgeno, produciendo aqu para luego expandir el azcar
refino con fines de lucros..
El desarrollo del estudio propuesto conduce a estrategias de
control de los parmetros de las variables operacionales durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado, como una
manera de dar buen uso a los recursos requeridos para tal fin, a
dems establecer pautas de mejoramiento y optimizacin del proceso,
como se dijo al principio las variables operacionales al sufrir
descontrol afecta de muchas formas no solo durante el proceso de
refinacin, tambin perturba la calidad del producto final.
Se justifica este estudio porque mi objetivo es proponer un plan
de estrategias donde se fiscalicen todos y cada uno de los proceso
para tratar de controlar el comportamiento de las variables
operacionales evitando en lo mayor posible cualquier tipo de
perdida y descontrol tecnicooperativo dentro del Complejo
Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora CAAEZ S.A, pretendiendo
mejorar el azcar refino a partir del moscabado.
Alcances:
Estudiar la eficiencia de las variables operacionales durante el
proceso.
Organizar paulatinamente cada uno de los procesos para
identificar donde esta la falla y como se puede corregir en
consenso.
Mantener el control de los rangos de las variables operacionales
en el rea de refino, cumpliendo a cabalidad los estndares de
produccin establecidos.
Comparar los resultados obtenidos de las variables con los
parmetros de refinera que establece el CAAEZ S.A.
Establecer pautas de mejoramiento durante el proceso de
refinacin de azcar.
Dar a conocer como afectan las fluctuaciones de las variables al
producto final.
Limitaciones:
Las paradas que se realizan durante el proceso de refinacin han
sido algunas veces por horas, das o una semana debida: a la falta
de qumicos, daos en los equipos, fallas mecnicas, incrustaciones en
los equipos, mantenimiento en general en la fbrica entre otros
factores. Esto me ha limitado a llevar a cabalidad los anlisis y
resultados de las variables operacionales, no solo en la fbrica
sino tambin en el laboratorio de proceso.
CAPTULO II
Marco Referencial
Antecedentes del problema
Para Sabino (2002), el marco referencial tiene el propsito de
dar a la investigacin un sistema coordinado y coherente de
conceptos y proposiciones que permitan abordar el problema. "Se
trata de integrar al problema dentro de un mbito donde ste cobre
sentido, incorporando los conocimientos previos relativos al mismo
y ordenndolos de modo tal que resulten til a nuestra tarea".
Gmez C (2010), en su trabajo titulado optimizacin del proceso de
clarificacin de licor mediante el seguimiento de nueve variables
fisicoqumicas en el ingenio Risaralda S.A. Teniendo como objetivo
general optimizar el proceso de clarificacin de licor realizando un
seguimiento a las variables fisicoqumicas como pH, la turbidez,
grados brix, dosis de floculante a emplear, color, sedimentos, en
fase hmeda, sacarosa, pureza y azucares reductores presentes en el
licor para favorecer el proceso de elaboracin del azcar refino, el
cual tiene como fin mejorar la calidad de la produccin de azcar
refino, ya que este es el ltimo paso previo a la cristalizacin
donde se obtendr el grano de azcar, y a partir de este estar
determinada la calidad del producto final. Se realiz un seguimiento
durante seis meses al funcionamiento de los equipos y a las
variables, dentro de la actividad normal de la planta, con el fin
de determinar las variables fisicoqumicas que se encuentran
implicadas dentro del procedimiento y que afectan la calidad del
proceso que se lleva a cabo en esta estacin de clarificacin ,
estableciendo el perfil de cada equipo involucrado en el proceso, y
los insumos utilizados generando una optima dosificacin de los
mismos reflejndose lo anterior en un producto final de buena
calidad.
En mi trabajo de investigacin cuyo titulo es plan de estrategias
para controlar las variables operacionales (brix, ph, color,
temperatura y flujo) durante el proceso de refinacin de azcar a
partir del moscabado en el Complejo Agroindustrial Azucarero
Ezequiel Zamora CAAEZ S.A; segn Gmez se debe realizar un
seguimiento a las variables para optimizar el proceso de refinacin
de azcar para favorecer el proceso, lo cual es de inters para mi
trabajo ya que el principal problema que afecta al proceso de
refinacin de azcar es el descontrol de las variables operacionales,
es decir que las variables no se encuentran dentro de los
parmetros.
Acosta J, Gmez R (2008), en su trabajo titulado parmetros ptimos
durante el proceso de operacin de la azucarera Pio Tamayo C. A para
la fabricacin de azcar refino a partir de la caa de azcar. Teniendo
como objetivo general identificar los parmetros ptimos durante el
proceso de operacin de la azucarera Po Tamayo C. A, como conclusin
la azucarera posee indicadores y parmetros reales sujetos a obtener
una excelente calidad en los productos terminados que elabora,
dichos parmetros en pleno cumplimiento daran como resultado una
empresa comprometida con la calidad y prestigio en comparacin con
otros centrales azucareros. El seguimiento se llevo a cavo durante
la temporada de refinacin de azcar, con un lapso de tres meses
donde se superviso detalladamente el funcionamiento de los equipos,
las actividades ejecutadas por los trabajadores tcnicos y
operadores, el trabajo del laboratorio de proceso ; para luego
identificar la problemtica en las variables de control del proceso
en cada uno de los turnos a los operadores de equipos en busca de
identificar donde en realidad se incumplieron con mayor frecuencia
los estndares del proceso.
En mi trabajo de investigacin cuyo titulo es plan de estrategias
para controlar las variables operacionales (brix, ph, color,
temperatura y flujo) durante el proceso de refinacin de azcar a
partir del moscabado en el Complejo Agroindustrial Azucarero
Ezequiel Zamora CAAEZ S.A; segn Acosta y Gmez la fabricacin de
azcar refino requiere de parmetros ptimos durante el proceso de
operacin, lo cual para mi es pertinente ya que en el CAAEZ las
variables operacionales se encuentran fuera de los parmetros
establecidos y esto ocasiona perdidas en los licores.
Bach C, Loo K (2002), en su trabajo titulado la ingeniera de los
alimentos y el proceso de refinacin de azcar en el ingenio Iquitos
Per. Teniendo como objetivo primordial afianzar los conocimientos
en Tecnologa del Azcar. El presente trabajo es un resumen sobre la
fabricacin de azcar refino, la sacarosa es un carbohidrato
(disacrido), de frmula C12H22O11 , formado por dos monosacridos:
glucosa (dextrosa) y fructuosa (levulosa). El proceso de refinacin
de azcar se lleva a cabo en dos etapas, en las cuales se obtiene
productos diferentes (azcar rubia o cruda y azcar blanca o
refinada), la primera etapa se denomina obtencin de azcar de caa y
se considera el ingreso de la caa con agua, una limpieza del jugo,
concentracin, formacin de cristales, separacin de cristales y
secado del azcar, dando como producto final el azcar rubia y la
melaza; la segunda etapa, se denomina refinacin de azcar, donde se
produce la disolucin y limpieza del licor, formacin y separacin del
cristal y el secado, dando como producto final el azcar blanca o
refinada y un jarabe. La caa ingresa por lo general con un 12% de
sacarosa, dependiendo de la variedad de la caa, obtenindose un
azcar rubia con un 85 a 95brix y un azcar refinado con 99,9brix.
Los productos que son reutilizados en este proceso son: cachaza,
como abono para las plantaciones de caa; bagazo, para producir
calor y energa en el caldero; melaza que pasa a la segunda etapa
para hacer la disolucin del azcar que ser refinada. La calidad
final del producto se mide mediante la pureza del cristal de azcar,
el cual se calcula con los grados Brix y grados Pol.
En mi trabajo de investigacin cuyo titulo es plan de estrategias
para controlar las variables operacionales (brix, ph, color,
temperatura y flujo) durante el proceso de refinacin de azcar a
partir del moscabado en el Complejo Agroindustrial Azucarero
Ezequiel Zamora CAAEZ S.A; segn Bach es necesario afianzar todos
los conocimientos de los procesos de fabricacin de azcar y los
parmetros con que se deben trabajar, para mi trabajo es pertinente
porque me permite conocer especficamente todo el proceso de
refinacin de azcar.
Bases Tericas
Plan estratgico
Segn Fernndez E (1997),el plan estratgico es un documento formal
en el que se intenta plasmar, por parte de los responsables de una
compaa (directivos, gerentes, empresarios...) cual ser la
estrategia de la misma durante un perodo de tiempo determinado para
mejorar una situacin.
Segn Cerdo C y Peter J (2000), elplan estratgicoes un programa
que consiste en aclarar lo que pretendemos conseguir y cmo nos
proponemos conseguirlo. Esta programacin se plasma en un documento
de consenso donde concretamos las grandes decisiones que van a
orientar nuestra marcha hacia la gestin excelente.
Objetivo del plan estratgico
Trazar un mapa de la organizacin, que nos seale los pasos para
alcanzar nuestra visin. Convertir los proyectos en acciones
(tendencias, metas, objetivos, reglas, verificacin y
resultados).
Controlar
Es un proceso mediante el cual la administracin se cerciora si
lo que ocurre concuerda con lo que supuestamente debiera ocurrir,
de los contrario, ser necesario que se hagan los ajustes o
correcciones necesarios. El control tiene como objeto cerciorarse
de que los hechos vayan de acuerdo con los planes establecidos.Burt
K y Scanlan (2006).
Es el proceso para determinar lo que se est llevando a cabo,
valorizndolo y si es necesario, aplicando medidas correctivas de
manera que la ejecucin se desarrolle de acuerdo con lo
planeado.George R. Terry (2002).
La medicin y correccin de las realizaciones de los subordinados
con el fin de asegurar que tanto los objetivos de la empresa como
los planes para alcanzarlos se cumplan eficaz y
econmicamente.Robert C. Appleby (2006).
Controlar
Segn Machado F (2003), es el proceso por el cual establecemos y
presentamos normas. Consiste en una serie de pasos los cuales
cuando son aplicados a problemas de calidad se pueden agrupar como
siguen:
Elegir el sujeto de control.
Elegir la unidad de medida y el instrumento de medicin.
Establecer el valor de la norma o estndar.
Conducir las medidas actuales.
Interpretar la diferencia entre la medida actual y la norma.
Decisin y actuacin en las diferencias.
Variables operacionales en el proceso de refinacin de azcar
Aspectos generales de los Grados Brix
Losgrados Brix(smboloBx) miden el cociente total
desacarosadisuelta en un lquido. Una solucin de 25 Bx tiene 25gde
azcar (sacarosa) por 100gde lquido o, dicho de otro modo, hay 25 g
de sacarosa y 75 g de agua en los 100 g de la solucin.
Los grados Brix se miden con unsacarmetro, que mide la gravedad
especfica de un lquido, o, ms fcilmente, con unrefractmetro.
Grados Brix, grados Balling
Laescala Brixes un refinamiento de las tablas de laescala
Balling, desarrollada por el qumico alemnKarl Balling. Laescala
Plato, que mide los grados Plato, tambin parte de la escala
Balling. Se utilizan las tres, a menudo alternativamente, y sus
diferencias son de importancia menor. La escala Brix se utiliza,
sobre todo, en la fabricacin delzumoy delvinode frutay del azcar a
base de caa. La escala Plato se utiliza sobre todo, en la
elaboracin decerveza. La escala Balling es obsoleta, pero todava
aparece en lossacarmetrosms viejos.
La escala Brix se utiliza en el sector de alimentos, para medir
la cantidad aproximada de azcares en zumos de fruta, vino
obebidassuaves, y en la industria delazcar. Diversos pases utilizan
las tres escalas en diversas industrias. En elReino Unidola
elaboracin de la cerveza se mide con lagravedad especficaX 1000,
grados europeos de la escala Plato del uso de los breweres; y las
industrias de los EE.UU. utilizan una mezcla de la gravedad
especfica de los grados Brix, losgrados Baumy los grados de la
escala Plato.
Para los zumos de fruta, un grado Brix indica cerca de 1-2% de
azcar por peso. Ya que los grados Brix se relacionan con la
concentracin de los slidos disueltos (sobre todo sacarosa) en un
lquido, tienen que ver con la gravedad especfica del lquido. La
gravedad especfica de las soluciones de la sacarosa tambin puede
medirse con un refractmetro. Por su facilidad de empleo, los
refractmetros se prefieren sobre losaermetrosmarcados para la
escala de Brix.
Los refractmetros de temperatura compensada evitan la
dependencia de la temperatura de las medidas de la gravedad
especfica y requieren solamente una gota o dos de la muestra para
tomar una lectura.
Aspectos generales del PH
ElpH(potencial dehidrgeno) es una medida de
laacidezoalcalinidadde unadisolucin. El pH indica la concentracin
de ioneshidronio[H3O+] presentes en determinadas sustancias. La
sigla significa "potencial dehidrgeno" (pondusHydrogenii
opotentiaHydrogenii; del latnpondus, n. = peso;potentia, f. =
potencia;hydrogenium, n. = hidrgeno). Este trmino fue acuado por
elqumicodansSrensen, quien lo defini como ellogaritmonegativo en
base 10 de laactividadde losioneshidrgeno. Desde entonces, el
trmino "pH" se ha utilizado universalmente por lo prctico que
resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En
disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion
hidrgeno, se le puede aproximar empleando la concentracin molar del
ion hidrgeno. Por ejemplo, una concentracin de [H3O+] = 1 107M
(0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = log[107] = 7 El
pH tpicamente va de 0 a 14 en disolucin acuosa, siendocidaslas
disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la
concentracin es mayor, porque hay ms protonesen la disolucin) ,
yalcalinaslas que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la
neutralidad de la disolucin (cuando el disolvente es agua).
Color
El color del azcar esta influenciada por los distintos pasos del
proceso agroindustrial (materia prima, procesos de fabricacin y
almacenamiento). Debido a estas circunstancias el color del azcar
tiende a sufrir cambios, incrementndose con el transcurso del
tiempo. El grado de deterioro del color del azcar vara en cada uno
de los tipos de azcar producidos y tambin dependiendo de los
procesos Mirabal U (2002).
La deshidratacin cambia las caractersticas de la superficie de
los alimentos y por tanto su color y reflectancia. Los cambios
qumicos experimentados por los pigmentos derivados, el caroteno y
la clorofila, estn producidos por el calor y la oxidacin que tienen
lugar durante la deshidratacin. Por lo general, cuanto ms de largo
es el proceso de deshidratacin y mas elevada la temperatura,
mayores son las prdidas de estos pigmentos.
Color del azcar refinado
Segn Spencer M (1967) el control de color es muy necesario e
importante en los productos de alta pureza, los azucares refinados
deben poseer un color optimo, y el control de la refinera gira
alrededor de la necesidad de producir azucares que contengan poco
color, la pureza de tales productos no se basa estrictamente en el
color, pero indiscutiblemente que un azcar blanco cuyo color es
inferior al normal es de dudosa calidad en todos los sentidos.
Principio
El azcar se disuelve en una solucin buffer para ajustar la
solucin a pH = 7, despus se filtra a travs de un filtro de membrana
para remover la turbiedad. La absorbancia de la solucin filtrada es
medida a una longitud de onda de 420nm y el color de la solucin es
calculado.
Espectrofotmetro
Es un instrumento usado en lafsica pticaque sirve para medir, en
funcin de lalongitud de onda, la relacin entre valores de una misma
magnitud fotomtrica relativos a dos haces deradiaciones. Tambin es
utilizado en los laboratorios de qumica para la
cuantificacindesustanciasymicroorganismos.
Hay varios tipos de espectrofotmetros, puede ser de absorcin
atmica o espectrofotmetro de masa.
Este instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz deluz
monocromticaa travs de una muestra y medir la cantidad de luz que
es absorbida por dicha muestra.
Esto le permite al operador realizar dos funciones:
1. Dar informacin sobre la naturaleza de la sustancia en la
muestra.
2. Indicar indirectamente qu cantidad de la sustancia que nos
interesa est presente en la muestra.
Color
Segn Escalona K (2001), Colormetro refractometrico se utiliza
para laclasificacin de los coloresde azcar blancocomo la mayora de
los atractivos factor de calidad del azcar es su color, que pueden
variar de un brillante color blanco a amarillo-marrn tonos.
ICUMSA
Segn Salazar C (2003), la Comisin Internacional de Mtodos
Uniformes de Anlisis del Azcar, ha definido una escala de tipo de
color de clasificacin de los azcares blancos.Donde El valor del
ndice de absorbancia multiplicado por 1000 se reporta como color
ICUMSA. Los valores resultantes son designados como unidades ICUMSA
(IU).
Cuadro N 03
Factores de color, usando el espectrofotmetro spectronic 20d con
celda de 1/2"
Factor de color para licores y azcar refino
BX353637383940414243444550515253
FAT195618931834177817251675162715811538149614561282125112221193
BX545556575859606162636465666768
FAT 11661139111410891066104310211000979959940921903885868
Cuadro N 04
Factor de color para masas y mieles de refino
BX303132333435363738394041424345
FACT233622422172208920781954189918331771172616691629157815401494
BX46474849
FACT1418137813491311
(Carrero A. 2011)
Cuadro N 05
Especificaciones de calidad propuestas para el color en la
produccin del azcar de refino.
RequisitoU.MRefino ARefino BRefino directo
Color HORNE mximoC. Horne0.502.003.00
Color INCUMSA mnimoU. ICUMSA50200300
(Montaner A. S.A 2000)
Temperatura
La temperatura es una variable de mucha importancia en la
industria azucarera, durante todo el proceso se trabaja con
temperaturas que oscilan dentro de los parmetros establecidos. El
proceso de refinacin de azcar durante todas las etapas y en cada
uno de los tanques respectivos debe haber una cierta temperatura
medida en C o F.
Existe una temperatura crtica a partir de la cual el azcar del
licor se carameliza provocando a su vez una perdida de sacarosa y
una coloracin que permanecer hasta los cristales de azcar. Zaldvar
D (2000).
Flujo
El mtodo ms comn para transportar fluidos de un punto a otro es
impulsarlo a travs de un sistema de tuberas. Las tuberas de seccin
circular son las ms frecuentes, ya que esta forma ofrece no slo
mayor resistencia estructural sino tambin mayor seccin transversal
para el mismo permetro exterior que cualquier otra forma. A menos
que se indique especficamente, la palabra tubera se refiere siempre
a un conducto cerrado de seccin circular y dimetro interior
constante. Muy pocos problemas especiales de mecnica de fluidos,
como es el caso del flujo en rgimen laminar por tuberas, pueden ser
resueltos por mtodos matemticos convencionales; todos los dems
problemas necesitan mtodos de resolucin basados en coeficientes
determinados experimentalmente.
Muchas frmulas empricas han sido propuestas como soluciones a
diferentes problemas de flujo de fluidos por tuberas, pero son muy
limitadas y pueden aplicarse slo cuando las condiciones del
problema se aproximan a las condiciones de los experimentos de los
cuales derivan las frmulas. Debido a la gran variedad de fluidos
que se utilizan en los procesos industriales modernos, una ecuacin
que pueda ser usada para cualquier fluido ofrece ventajas obvias.
Una ecuacin de este tipo es la frmula de Darcy, que puede ser
deducida por anlisis dimensional; sin embargo, una de las variables
en la frmula, el coeficiente de friccin, debe ser determinado
experimentalmente. Esta frmula tiene una extensa aplicacin en el
campo de la mecnica de fluidos y se utiliza mucho en las industrias
azucareras. Segn Reza C, (1977).
Propiedades fsicas de los fluidos
La solucin de cualquier problema de flujo de fluidos requiere un
conocimiento previo de las propiedades fsicas del fluido en
cuestin. Valores exactos de las propiedades de los fluidos que
afectan a su flujo, principalmente la viscosidad y el peso
especfico, han sido establecidos por muchas autoridades en la
materia para todos los fluidos utilizados normalmente.
Viscosidad
La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para
fluir cuando se le aplica una fuerza externa. El coeficiente de
viscosidad absoluta, o simplemente la viscosidad absoluta de un
fluido, es una medida de su resistencia al deslizamiento o a sufrir
deformaciones internas. La melaza es un fluido muy viscoso en
comparacin con el agua; a su vez, los gases son menos viscosos en
comparacin con el agua.
Viscosidad absoluta o dinmica
La unidad de viscosidad dinmica en el sistema internacional (SI)
es el pascal segundo (Pa s) o tambin newton segundo por metro
cuadrado (N s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms). Esta
unidad se conoce tambin con el nombre de poiseuille (Pl) en
Francia, pero debe tenerse en cuenta que no es la misma que el
poise (P).
El poise
Es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y
tiene dimensiones de dina segundo por centmetro cuadrado o de
gramos por centmetro segundo. El submltiplo centipoise (cP), 10m2
poises, es la unidad ms utilizada para expresar la viscosidad
dinmica y esta situacin parece que va a continuar durante algn
tiempo.
Viscosidad cinemtica
Es el cociente entre la viscosidad dinmica y la densidad. En el
sistema internacional
(SI) la unidad de viscosidad cinemtica es el metro cuadrado por
segundo (m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), con
dimensiones de centmetro cuadrado por segundo y el centistoke
(cSt), lOe2 stokes, que es el submltiplo ms utilizado.
1 m2/s = lo6 cSt
1 cSt = 1O-6 mZ/s
V (Centistokes) = (centipoise)
p (gramos / cm3).
Velocidad media de flujo
El trmino velocidad, a menos que se diga lo contrario, se
refiere a la velocidad media o promedio de cierta seccin
transversal dada por la ecuacin de continuidad para un flujo
estacionario:
v=4- =w- =-WV
A AP A
Nmero de Reynolds
Las investigaciones de Osborne Reynolds han demostrado que el
rgimen de flujo en tuberas, es decir, si es laminar o turbulento,
depende del dimetro de la tubera, de la densidad y la viscosidad
del fluido y de la velocidad del flujo. El valor numrico de una
combinacin adimensional de estas cuatro variables, conocido como el
nmero de Reynolds, puede considerarse como la relacin de las
fuerzas dinmicas de la masa del fluido respecto a los esfuerzos de
deformacin ocasionados por la viscosidad.
El nmero de Reynolds es:
Transporte de lquidos en la fbrica
Cuando el agua, los jugos o la meladura, se transportan en la
fbrica por medio de una bomba, o en distancias cortas por gravedad,
las tuberas no se calculan, es decir, la carga hidrosttica no se
determina.
Caa de azcar
Es una planta proveniente delsureste asitico. Laexpansin
musulmanasupuso la introduccin de la planta en territorios donde
hasta entonces no se cultivaba. As lleg alcontinente europeo, ms en
concreto a la zona costera entre las ciudades deMlagayMotril,
siendo esta franja la nica zona de Europa donde arraig.
Posteriormente los espaoles llevaron la planta, primero a lasislas
Canarias, y luego a Amrica. As este cultivo se desarroll en pases
comoCuba,Brasil,Mxico,Per,Ecuador,Colombia yVenezuela, que se
encuentran entre los mayores productores de azcar del mundo.
El jugo de su tronco es la principal fuente deazcar. Despus de
cosechar la caa, pasa bajo unas cuchillas desmenuzadoras, para
luego pasar altrapiche. Este jugo es depurando por una serie de
filtros; a continuacin, se somete a un tratamiento clarificante y
de ah se coloca en depsitos de coccin al vaco, donde se concentra
el jugo; por ltimo, se cristaliza el azcar del jugo. Una vez
cristalizado el azcar, se extrae el agua restante quedando as el
azcar blanco comn que se conoce habitualmente.
En las zonas donde se cosecha, tambin se masca la caa fresca,
por su jugo; pero tambin el jugo dulce se vende en vasos o conos de
papel poco despus de haber sido extrado empleando una mquina con
ese fin.
Diferentes microorganismos asociados a sus races pueden fijar
elnitrgenoatmosfrico, lo que permite su cultivo en muchas zonas sin
aporte de abonos nitrogenados.
Aspectos generales del azcar
Caractersticas principales
Es un edulcorante nutritivo, compuesto qumicamente por la
sacarosa, un hidrato de carbono constituido como un anhdrido de la
d-glucosa y de la d-fructosa. En cuanto a sus caractersticas
organolpticas, son cristales blancos brillantes, de sabor dulce e
inodoros. Lasacarosaoazcarcomn es undisacridoformado por
alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.
Su nombre qumico
Beta-d-fructofuranosil-(2->1)-alfa-d-glucopiransido.
Sufrmula qumicaes:(C12H22O11).
Es un disacrido que no tiene poderreductorsobre el reactivo
defehlingy el reactivo de tollens.
El azcar de mesa es eledulcorantems utilizado para endulzar
losalimentosy suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en
un 20% del peso en lacaa de azcary en un 15% del peso de
laremolacha azucarera, de la que se obtiene elazcar de mesa.
Lamieltambin es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa
parcialmente hidrolizada.
Estructura y funcin
Sacarosa (azcar de mesa) es un disacrido de glucosa y fructosa.
Se sintetiza en plantas, pero no en animales superiores. contiene 2
tomos de carbono anomrico libre,puesto que los carbonos anomricos
de sus dos unidades monosacridos constituyentes se hallan unidos
entre s, covalentemente mediante un enlace o-glucosdico. Por esta
razn, la sacarosa no es un azcar reductor y tampoco posee un
extremo reductor.
La sacarosa es un producto intermedio principal de la
fotosntesis, en muchas plantas constituye la forma principal de
transporte de azcar desde las hojas a otras partes de la planta. En
las semillas germinadas de plantas, las grasas y protenas
almacenadas se convierten en sacarosa para su transporte a partir
de la planta en desarrollo.
Una curiosidad de la sacarosa es que estriboluminiscente, que
produce luz mediante una accin mecnica.
Caractersticas del enlace
El enlace que une los dos monosacridos es de tipo o-glucosdico.
Adems, dicho enlace es dicarbonlico ya que son los dos carbonos
reductores de ambos monosacridos los que forman el enlace alfa
(1-2) de alfa-d-glucosa y beta-d-fructosa.
La enzima encargada de hidrolizar este enlace es lasacarosa,
tambin conocida como invertida, ya que la sacarosa hidrolizada es
llamada tambinazcar invertido.
La sacarosa tiene como funcin principal en el organismo humano
ayudar en la generacin de energa que el cuerpo humano necesita para
que funcionen los diferentes rganos.
La sacarosa como nutriente
La sacarosa se usa en los alimentos por su poder endulzante. Al
llegar al estmago sufre una hidrlisis cida y una parte se desdobla
en sus componentesglucosayfructosa. El resto de sacarosa pasa
alintestino delgado, donde la ya mencionada enzima sacarasa la
convierte en glucosa y fructosa.
Uso comercial
La sacarosa es eledulcorantems utilizado en el mundo
industrializado, aunque ha sido en parte reemplazada en la
preparacin industrial de alimentos por otros endulzantes tales como
jarabes de glucosa, o por combinaciones de ingredientes funcionales
y endulzantes de alta intensidad.
Generalmente se extrae de lacaa de azcar, de laremolachao
delmazy entonces es purificada y cristalizada. Otras fuentes
comerciales (menores) son elsorgodulce y eljarabe de arce.
La extensa utilizacin de la sacarosa se debe a su poder
endulzante y sus propiedades funcionales como consistencia; por tal
motivo es importante para la estructura de muchos alimentos
incluyendo panecillos y galletas, nieve y sorbetes, adems es
auxiliar en la conservacin de alimentos.
Tipos de Azcar
El azcar se clasifica dependiendo de los procesos aplicados a la
extraccin y el gusto del consumidor:
Crudo, moscabado o morena: se produce con cristales de tamao y
conserva una pelcula de melaza que se absorbe en cada cristal.
Blanco directo o directo especial: se producen por procesos de
clarificacin y su produccin final se logra en una sola etapa de
clarificacin.
Refinamiento: se cristaliza dos veces con el fin de lograr su
mxima
Azcar moreno
El azcar moreno, negro, terciado o rubio es un azcar de sacarosa
que tiene un color marrn caracterstico debido a la presencia de
melaza. Es un azcar sin refinar o parcialmente refinado formado por
cristales de azcar con algn contenido residual de melaza o
producido por la adicin de melaza al azcar blanco refinado.
El azcar moreno incluye del 3,5% (azcar moreno claro) al 6,5%
(azcar moreno oscuro) de melaza. El producto es naturalmente hmedo
debido a la naturaleza higroscpica de la melaza, y puede ser
procesado para obtener variantes ms manejables en los procesos
industriales. La adicin de tintes y otros productos qumicos puede
estar permitida en algunas jurisdicciones o procesos
industriales.
El tamao de las partculas es variable pero generalmente menor
que las del azcar blanco granulado. Las variantes para uso
industrial (como la repostera) puede estar basadas en el azcar
extrafino, que tiene cristales de aproximadamente 0,35mm.
Fabricacin
El azcar moreno se suele producir aadiendo melaza de caa a los
cristales de azcar blanco completamente refinado para tener un
control preciso sobre la cantidad de melaza presente en los
cristales y para reducir los costes. Estos tambin permiten la
produccin de azcar moreno a partir de azcar principalmente
procedente de la remolacha. El azcar moreno preparado de esta
manera es mucho ms grueso que su equivalente refinado y su melaza
puede separarse fcilmente de los cristales lavndolos para revelar
los cristales de azcar blanco de debajo. Esto no es posible con el
azcar moreno sin refinar, donde la melaza se incluye dentro de los
cristales.
La melaza normalmente usada se obtiene del azcar de caa, debido
a que su favor se suele preferir al de la melaza del azcar de
remolacha, si bien en algunas regiones, especialmente los Pases
Bajos, se usa la melaza de azcar de remolacha. El azcar blanco
usando puede proceder de la remolacha o de caa, ya que las
diferencias de color y olor sern cubiertas por la melaza.
El azcar moreno puede elaborarse artesanalmente mezclando azcar
blanco granulado con melaza, a razn de una cucharada de melaza por
cada taza de azcar (un diecisisavo o 6,25% del volumen total). Al
mezclar se obtendr azcar moreno oscuro; para elaborar el claro
deben usarse una o dos cucharaditas por taza.
Azcar moreno natural
El azcar moreno natural o simplemente azcar natural es un azcar
moreno producido en la primera cristalizacin del azcar de caa.
Contiene ms melaza que el azcar moreno, lo que le otorga un mayor
contenido en minerales. Algunos azcares morenos naturales tienen
nombre y caractersticas particulares, y se venden con nombres como
turbinado, mascabado o demorar.
Los azcares turbinado y demorar se obtienen por cristalizacin
del jugo de azcar crudo, que se centrifuga para retirar el agua y
algunas impurezas.
El mascabado es un azcar moreno oscuro sin refinar, que se
produce sin centrifugado y tiene cristales mucho menores que el
turbinado. El extracto de caa de azcar se calienta para espesarlo y
entonces se evapora al sol, machacndose para obtener un azcar hmedo
sin procesar que retiene todos los minerales naturales.
Tipos de azcar
El azcar se puede clasificar por su origen (de caa de azcar o
remolacha), pero tambin por su grado de refinacin. Normalmente, la
refinacin se expresa visualmente a travs del color (azcar moreno,
azcar rubio, blanco), que est dado principalmente por el porcentaje
de sacarosa que contienen los cristales.
Azcar morena, el autntico azcar moreno (tambin llamado negro o
crudo) se obtiene del jugo de caa de azcar y no se somete a
refinacin, slo cristalizado y centrifugado. Este producto integral,
debe su color a una pelcula de melaza que envuelve cada cristal.
Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa. Su contenido de
mineral es ligeramente superior al azcar blanco, pero muy inferior
al de la melaza.
Azcar rubia, es menos oscuro que el azcar moreno o crudo y con
un mayor porcentaje de sacarosa.
Azcar blanca, con 99,5% de sacarosa. Tambin denominado azcar
sulfitado.
Azcar refinado o extrablanco es altamente puro, es decir, entre
99,8 y 99,9% de sacarosa. El azcar rubio se disuelve, se le aplican
reactivos como fosfatos, carbonatos, cal para extraer la mayor
cantidad de impurezas, hasta lograr su mxima pureza. En el proceso
de refinamiento se desechan algunos de sus nutrientes
complementarios, como minerales y vitaminas.
Proceso de fabricacin del azcar moscabado
En todas las agroindustrias azucareras, el proceso de
transformacin de la caa juega un papel fundamental, es
indispensable para la obtencin de cualquier tipo de azcar en
dependencia de su procesamiento. En este sentido Rodrguez (2003),
describe el proceso de fabricacin del azcar de la siguiente
manera:
Labores de campo y cosecha
El proceso productivo se inicia con la preparacin del terreno,
etapa previa de siembra de la caa. Una vez la planta madura entre
los 12 y 14 meses, las personas encargadas del rea de cosecha se
disponen a cortarla y recogerla a travs de alce mecnico y llevarla
hacia los patios de caa de los ingenios.
Patios de caa
La caa que llega del campo se muestra para determinar las
caractersticas de calidad y el contenido de sacarosa, fibra y nivel
de impurezas. Luego se pesa en bsculas y se conduce a los patios
donde se almacena temporalmente o se dispone directamente en las
mesas de lavado de caa para dirigirla a una banda conductora que
alimenta las picadoras.
Picado de caa
Las picadoras son unos ejes colocados sobre los conductores
accionados por turbinas, provistos de cuchillas giradoras que
cortan los tallos y los convierten en astillas, dndoles un tamao
uniforme para facilitar as la extraccin del jugo en los
molinos.
Molienda
La caa preparada por las picadoras llega a un tndem de molinos,
constituido cada uno de ellos por tres o cuatro mazas metlicas y
mediante presin extrae el jugo de la caa. Cada molino est equipado
con una turbina de alta presin. En el recorrido de la caa por el
molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al mximo
la sacarosa que contiene el material fibroso. Este proceso de
extraccin es llamado maceracin. El bagazo que sale de la ltima
unidad de molienda se conduce a una bagacera para que seque y luego
se va a las calderas como combustible, produciendo el vapor de alta
presin que se emplea en las turbinas de los molinos.
Alcalizacin y Clarificacin
El jugo obtenido en la etapa de molienda es de carcter cido (pH
aproximado: 5,2), ste se trata con lechada de cal, la cual eleva el
pH con el objetivo de minimizar las posibles prdidas de sacarosa.
La cal tambin ayuda a precipitar impurezas orgnicas o inorgnicas
que vienen en el jugo y para aumentar o acelerar su poder
coagulante, se eleva la temperatura del jugo encalado mediante un
sistema de tubos calentadores. La clarificacin del jugo por
sedimentacin; los slidos no azcares se precipitan en forma de lodo
llamado cachaza y el jugo claro queda en la parte superior del
tanque. Este jugo sobrante se enva antes de ser desechada al campo
para el mejoramiento de los suelos pobres en materia orgnica.
Evaporacin
Aqu se comienza a evaporar el agua del jugo. El jugo claro que
posee casi la mitad composicin del jugo crudo extrado (con la
excepcin de las impurezas eliminadas en la cachaza) se recibe en
los evaporadores con un porcentaje de slidos solubles entre 10 y 12
% y se obtiene una meladura o jarabe con una concentracin
aproximada de slidos solubles del 55 al 60 %.
Este proceso se da en evaporadores de mltiples efectos al vaco,
que consisten en una solucin de celdas de ebullicin dispuestas en
serie. El jugo entra primero en el preevaporador y se calienta
hasta el punto de ebullicin. Al comenzar a ebullir se generan
vapores los cuales sirven para calentar el jugo en el siguiente
efecto, logrando as al menor punto de ebullicin en cada evaporador.
En el proceso de evaporacin se obtiene el jarabe o meladura. Esta
es purificada en un clarificador. La operacin es similar a la
anterior para clarificar el jugo filtrado.
Cristalizacin
La cristalizacin se realiza en los tachos, que son recipientes
al vaco de un solo efecto. El material resultante que contiene
lquido (miel) y cristales (azcar) se denomina masa cocida. El
trabajo de cristalizacin se lleva a cabo empleando el sistema de
tres cocimientos para lograr la mayor concentracin de sacarosa.
Centrifugacin
La masa pasa por las centrfugas, mquinas agrcolas en las cuales
los cristales se separaran del licor madre por medio de una masa
centrfuga aplicada a tambores rotatorios que contienen mallas
interiores. La miel que sale de las centrifugas se bombea a tanques
de almacenamiento para luego someterla a superiores evaporaciones y
cristalizaciones en los tachos. Al cabo de tres cristalizaciones
sucesivas se obtiene miel final que se retira del proceso y se
comercializa como materia prima para la elaboracin de alcoholes y
alimento para el ganado.
Secado
El azcar hmedo se transporta por elevadores y bandas para
alimentar las secadoras que son elevadores rotatorios en los cuales
el azcar se coloca en contacto con el aire caliente que entra en
contracorriente. El azcar debe tener baja humedad, aproximadamente
0.05 %, para evitar los terrones.
Enfriamiento
El azcar se seca con temperatura cercana a 60 c, se pasa por los
enfriadores rotatorios inclinados que llevan el aire fro en
contracorriente, en donde se disminuye su temperatura hasta
aproximadamente 40-45C para conducir al envase.
Envase
El azcar seca y fra se empaca en sacos de diferentes pesos y
presentaciones dependiendo del mercado y se despacha a la bodega de
producto terminado para su posterior venta y comercio.
Diagrama N 02 Diagrama de proceso de azcar moscabado
Proceso de elaboracion de azcar refinada a partir del
moscabado
El objetivo de este proceso es llegar a un aproximado del rea
tecnolgica de refinacin y su balance de color para procesar crudo
VHP de 700 UI y producir azcar de refino 80 UI.
Caractersticas de azcar crudo VHP
Polarizacin 700 IU.
Color o,8 1%.
Azucares reductores.
Cenizas.
Insolubles.
Tamao Cristal 0,8 1 mm.
Almidn.
Hay que tener muy en cuenta las caractersticas que debe poseer
el producto que va ser refinado ya que all depende el rendimiento
de la refinera una alta calidad en el azcar crudo garantiza una
mayor eficiencia en su refinacin con un ahorro de los productos y
de energa.
Disolucin
El azcar crudo VHP se debe disolver con aguas dulces, de
condensacin, estas deben ser limpias, neutras y no deben estar
contaminadas.
Se debe poseer dos tanques disolutores, en una primera etapa se
disuelve entre 65 68 Bx, con aguas dulces a 90 C, de aqu se pasa a
una segunda etapa donde se disuelve a 60 63 Bx manteniendo una
temperatura de 60 70 C para hacer esta operacin lo mas rpido
posible. Este licor disuelto pasa por bombeo a un colador rotativo
para retener material insoluble que puedan ocasionar problemas ms
adelante.
Diagrama N 03
Diagrama de disolucin de azcar moscabado en el mingler y tanque
pulmn de licor disuelto.
Clarificacin
Una vez disuelto el azcar, el licor crudo se debe tratar con
agentes qumicos que ayudan con la eliminacin de las impurezas,
siendo su principal caractersticas el color, todos los procesos
tecnolgicos para la eliminacin del mismo buscan remover el mximo
con la mnima prdida de azcar, por eso con el control de pH, la
temperatura y el tiempo de contacto son parmetros de operacin
fundamentales en este proceso se emplean como productos qumicos
defecantes, el acido fosfrico y la cal, ayudados con aire y
productos decolorantes como polmeros aninico y cationico.
Las fosfatacion consiste en aplicar cal, calor y acido fosfrico
al licor disuelto, este se calienta en el calentador de placa a una
temperatura de 92 C, para luego llevarlo a un tanque de reaccin
donde a la entrada se le agrega polmero catinico, acido fosfrico y
sacarato de calcio, se somete a agitacin y aireacin con el objeto
de obtener una buena mezcla y emulsionar el licor para lograr una
mejor clarificacin por el ascenso de las burbujas de aire.
El acido fosfrico se aplica a razn de 0,02 0,05 % P2O5 de slidos
de crudo, esto equivale a 200 a 500 ppm.
La cal la dosificamos en forma de sacarato de calcio para
mantener un Ph entre 7.0 y 7.2 en el licor tratado buscando un pH
mximo en el licor clarificado 6.8 6,9.
La espuma producida en el clarificador que representa un 5% del
licor tratado es enviada a la estacin de tratamiento de jugo en
zafra y en refino solo es desembolsado en equipos para ello, el
agua dulce va a disolver azcar y la espuma final va a la planta de
composta. El licor clarificado con una remocin de color del 60%
pasa a la filtracin.
Filtracin
La base de esta etapa viene dada por la obtencin de un flujo de
licor filtrado claro, trasparente y brillante.
La operacin se realiza en filtros mecnicos para eliminar las
materias en suspensin, esta operacin se emplean productos que
decoloran considerablemente el licor y logran que fluyan con mayor
facilidad, en nuestro caso solamente vamos a filtrar por lo que el
licor clarificado mas o menos mantiene su color obteniendo un 5% de
remocin.
Diagrama N 04
Diagrama de clarificacin y filtracin del licor
Fuente CAAEZ S.A Autor Viera R (2011)
Cristalizacin:
El licor filtrado procedente de la fosfatacion, continua el
proceso de purificacin en la produccin de refino, las masa cocidas
se producen, cristalizando cada templa con licor y usando una
mezcla de polvo de azcar refino en alcohol en una proporcin de
300gs /1000 pies de masa cocida, como promedio el tamao del cristal
debe ser de 0,4 mm. El semillamiento se puede comenzar cuando la
solucin posee una sobresaturacin de 1,25- 1.40 a un vaco de 25 y a
una presin de vapor de 8 a 10 lbs/ pug.
El incremento de color permisible en esta operacin esta entre
10-15% con respecto al color del material base, a su vez el color
de los siropes ser de 60% mayor que el color masa de la que
procede. La concentracin de las masas vara entre 90- 92 Bx con un
rendimiento en cristales entre 50 a 55% con un 90% a 89% de remocin
del color con la masa cocida.
Diagrama N 05
Diagrama de tacho de refino
Centrifugacin
Las masa cocidas procedente de los tachos son descargadas en
recibidores y de all a las centrifugas donde es separado el azcar
del sirope donde culmina el proceso de purificacin. El agua de
lavado debe ser pura, a una temperatura no menor de 90C en volmenes
de 1,10- 2 litros/ pies. La humedad de la azcar producida no debe
ser mayor de 1%.
La estacin consta de 2 tolvas de mezcla de 1,5 de capacidad de
templa para ligar las 2 primeras templas de muy buen color con
templas con color por encima del valor admitido y lograr una mezcla
con promedios de valores aceptados (80 UI).
Secado
Los azucares mezclados pasan al secador para eliminar la
humedad, esto se logra en equipos rotatorios horizontales con la
aplicacin de aire caliente 105- 110C y posterior enfriamientos
hasta lograr azcar cercana a 45C con una humedad de 0,05 a 0,06
Max, el incremento de color en la etapa de secado no debe exceder
de 5 UI.
Envase
El azcar se envasa en empaques de un 1 kg. Es importante tomar
en cuenta medidas para proceder al almacenamiento e identificar el
producto con las normas establecidas.
Calidad azcar refino
Polarizacin: 99.80
Humedad: 0,05- 0,01%
Color: 50- 80max
Cuadro N06
Parmetros de refinera para licor
Licor Disuelto
BRIXPOLCOLORPHTEMP
6261,5900-10006,5-6,860-75
Normas universales para la fabricacin de azcar refino
Licor Clarificado
BRIXPOLCOLORPHTEMP
61,5625006,5-6,885
Normas universales para la fabricacin de azcar refino
Licor Filtrado
BRIXPOLCOLORPHTEMP
61,5-63,562-643006,8-7,0080min
Normas universales para la fabricacin de azcar refino
Diagrama N06 Diagrama de proceso para azcar Refino
BASES LEGALES
(COVENIN) 234:2006 Norma venezolana para Azcar Refinado.
Artculos 59, 69 y 70. (2005). Azcar crudo 235-94. Azcar
Determinacin de color 1419-94. Azcar mtodo de muestreo 236- 79.
Norma general para el rotulo de los alimentos envasados 2952-92.
Color ICUMSA 237-94.
Normas ISO 9001:2000 e ISO 22.000: 2005. Esta norma esta
orientada a la produccin de bienes o servicios. Sus estndares de
calidad, tiempo de entrega y operacin, tambin se enfoca en medir y
monitorizar el desempeo de los procesos y en disminuir
re-procesos.
Normas internas BPF Buenas Prcticas de Fabricacin, Gaceta
Oficial de la Republica Bolivariana de Venezuela numero 36.081-
1919, esta norma establece: las practicas higinicas de la
produccin, operaciones de fabricacin, aseguramiento de la calidad
higinica, programa de saneamiento, almacenamiento y transporte.
La fabricacin de azcar refino est estrechamente ligada a los
aspectos legales ya que nos encontramos con disposiciones
existentes en la constitucin de la Republica Bolivariana de
Venezuela y normas internacionales, que rigen las optimas
condiciones del azcar refino en cualquier ingenio.
Estas bases legales estn redactadas de manera que cada norma est
identificada, en una ficha, por su cdigo, numeracin, nombre o
asunto, as como su fecha de expedicin que concierne a la
investigacin.
Las bases legales son las que le dan sentido de legalidad a la
investigacin el presente trabajo tiene fundamento jurdico
sustentado claramente en las normas. COVENIN, ISO y BPF en La
Constitucin de la Republica Bolivariana de Venezuela. Siendo estas
de mucha importancia para mi trabajo titulado: plan de estrategias
para controlar las variables operacionales (brix, pH, color,
temperatura y flujo) durante el proceso de refinacin de azcar a
partir del moscabado nen el CAAEZ S.A ya que es necesario conocer
que estipula cada una de las normas para hacerlas cumplir y as
optimizar el proceso.
Cuadro N 07 OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES
Objetivo General: Proponer un plan de estrategias para controlar
las variables operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo)
durante el proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado en
el Complejo Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora Municipio
Alberto Arvelo Torrealba del Estado Barinas en el periodo acadmico
II 2011.
ODJETIVO
ESPECIFICOVARIABLESDEFINICIONESDIMENCIONESINDICADORESMETODO
1.- Analizar las variables operacionales (brix, PH, color,
temperatura y flujo) para conocer su comportamiento durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado.variables
operacionales
Son caractersticas o propiedades que pueden adquirir deferentes
valores y ser medidas a travs de procedimientos necesarios para
identificar sus aspectos o dimensiones.Medidas a travs de
procedimientosAnlisis del laboratorioDeterminacin de color, pH y
brix.
2.- Determinar la eficiencia de las variables operacionales
(brix, PH, color, temperatura y flujo) a travs de curvas de
comportamiento durante el proceso de refinacin de azcar a partir
del moscabado.curvas de comportamientoEs la representacin grafica
que proporciona un soporte estructural con respecto al rendimiento
y eficiencia en un tiempo determinado.Rendimiento y
eficiencia.Resultados obtenidos.Comparando los valores reales.
3-. Proponer el plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado.plan de
estrategiasEs la forma en que se refleja que estrategias se deben
seguir para controlar cualquier proceso.Controlar el procesoA travs
de una propuesta.Vigilar el proceso y llevar a cabo el
seguimientode las variables operacionales.
FUENTE: Viera R (2011).
CAPTULO III
Metodologa
rea de aplicacin
El espacio al cual est enfocado el proyecto pertenece al
Complejo Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora ubicado en la
Parroquia Sabaneta, Municipio Alberto Arvelo Torrealba del Estado
Barinas, especficamente en el rea de refino.
Mtodos, Tcnicas e Instrumentos
Nivel de Investigacin
Se refiere al grado de profundidad con que se aborda el objeto
de estudio. En tal sentido la investigacin dada su caractersticas y
atendiendo a los objetivos se ubic desde el punto de vista
metodolgico en un proyecto factible, as mismo est apoyada en una
investigacin de campo-experimental de carcter descriptivo. La
Universidad Pedaggica Experimental Libertador (UPEL, 2005), expresa
que el proyecto factible consiste en la investigacin, elaboracin y
desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para
solucionar problemas, requerimientos o necesidades de
organizaciones o grupos sociales, puede referirse a la formulacin
de polticas, programas, tecnologa, mtodo o procesos (P.19).
Est basada en la investigacin de campo debido a que consiste en
la recoleccin de datos directamente de la realidad donde ocurre los
hechos, sin manipular o controlar variables algunas Arias F (P.48).
Por su parte Arias (2006), comenta que la investigacin experimental
es el proceso que consiste en someter a un objeto o grupo de
individuos a determinadas condiciones o estmulos para evaluar los
efectos que se producen (p.48).
Asimismo se considera descriptivo porque tiene como propsito
analizar las variables operacionales (Brix, PH, color, temperatura
y flujo) en el rea de refinera para la optimizacin del proceso de
azcar refino del Complejo Agroindustrial Azucarero Ezequiel Zamora
Municipio Alberto Arvelo Torrealba del Estado Barinas.
Poblacin
La poblacin objeto de estudio en la presente investigacin, estar
conformada por el licor del rea de refinera.
Muestra
En relacin a la muestra, Arias (2006), la define como un
conjunto representativo de un universo o poblacin (p.83).Para
efectos de esta investigacin, est constituida por las muestras al
azar de licor (disuelto, clarificado, filtrado) del rea de
refino.
Mtodos, Tcnicas e Instrumentos
Mtodo
Con respecto al mtodo utilizado para la realizacin del
seguimiento a las variables operacionales en el rea de refino, se
hizo a travs de un muestreo en los diferentes tanques de licor.
Tcnica
Como tcnica se utiliza los anlisis de laboratorio a cada una de
las muestras tomadas al licor de los diferentes tanques en el rea
de refino.
Brix
Se homogeneza la muestra y se cura el gotero con la muestra,
colocar dos gotas del licor en el prisma del refractmetro. Se toma
la lectura teniendo en cuenta la temperatura.
Color
Se Pesa 50 g de la muestra a analizar y completar hasta 100 g,
agregando agua destilada. Agitar. En el caso de los licores se mide
50 ml de la muestra en un cilindro y se lleva hasta 100 ml con agua
destilada. Se usa papel filtro de 45 micras, llevando la muestra al
espectrofotmetro.
Se debe ajustar el equipo a cero transmitancia e introducir la
celda con agua destilada y ajustar a 100 % de transmitanca (a una
longitud de onda de 420 nm).
Colocar la celda con la muestra, previamente curada con la
misma, en el Spectronic y medir la absorbancia de la solucin.
Color ICUMSA = (% Absorbancia leda * 1000) / (B* C)
Donde: B= pase de luz de la celda en cm. C= concentracin. = (%
Brix * raparente 20C)/100
PH
Se procede a calibrar el pH-metro, enfriar la muestra a
temperatura ambiente es necesario lavar el electrodo con agua
destilada para introducirlo en el Beaker que contiene la muestra
cubriendo el bulbo del electrodo, se procede a tomar la
lectura.
Instrumento
El instrumento que se elabor para recabar los datos necesarios
para el desarrollo de esta investigacin, consisti en un cuadro de
variables operacionales.
Cuadro N08
Variables operacionales en el proceso de refinacin de azcar
Viera R. (2011)
Material, equipos y reactivos empleados
Determinacin del color por Colorimetra o Espectrofotometra.
Principio del mtodo: El mtodo se basa en la determinacin del
color a travs de la medicin de la absorbancia a 420 nm, de una
solucin azucarada.
Materiales, Reactivos y Equipos:
Materiales
Vaso precipitado de 250ml.
Membrana de filtracin al vaco.
Agua Destilada.
Agitador magntico.
Celda de Absorcin con pase de luz.
Hojas de Registro.
Equipos
Balanza analtica.
Refractmetro digital.
Spectronic 20.
Equipo de Filtracin al Vaco.
Cuadro N09
Materiales y equipos para la determinacin de slidos solubles
(brix refractometrico).
MaterialesEquiposReactivos
- Beaker de 250ml.
- Papel de filtro.
- Embudo sin vstago.
- Gotero- Refractmetro digital con correccin de temperatura.
- Agua destilada
Cuadro N10
Materiales y equipos para determinacin de pH en muestras de
licor.
MaterialesEquiposReactivos
- Vaso precipitado de 250ml.
- Hojas de Registro- pH- meter con exactitud de +/- 0.01.- Agua
destilada
- Solucin Buffer para calibrar, de pH 4 y 7.
Temperatura
Para tomar la temperatura de los tanques de licor disuelto,
reactor, clarificado y filtrado se utiliza un termmetro manmetro
que se encuentra en los respectivos tanque y automticamente marca
la temperatura presente en C o F.
Equipos
Termmetro de bulbo.
Termmetro infrarrojo.
Termmetro manmetro.
Flujo
Para saber el flujo que circula por las tuberas en la refinera
se utiliza un flujometro que automticamente expresa en M3 los
litros por segundo o los M3 por horas. Para medir el vapor que
fluye en las tuberas se hace a travs de un flujometro y me da como
resultado automticamente libras de vapor Lbs.
Equipo
Flujometro.
Fases del Proyecto
Para medir los conceptos y variables de manera independiente,
este se llevara a cabo mediante las siguientes fases:
Fase I
Analizar las variables operacionales para conocer su
comportamiento durante el proceso de refinacin de azcar a partir
del moscabado.
Esta fase consiste en realizar un seguimiento para conocer el
comportamiento de los parmetros en las variables operacionales:
Brix, pH, color, temperatura y flujo a travs de toma de muestras en
cada uno de los tanques de licor; disuelto, reaccin, clarificado y
filtrado para luego analizarlos en cada unos de los procesos
implcitos en la elaboracin de azcar refino y posteriormente
realizar una comparacin con los parmetros que sigue el CAAEZ S.A
para luego analizar resultados y presentar una propuesta.
Fase II
Determinar la eficiencia de las variables operacionales a travs
de grficos para ver su comportamiento durante el proceso de
refinacin de azcar a partir del moscabado.
Al conocer los parmetros utilizados por el CAAEZ S.A se procedi
a comparar la eficiencia con los resultados arrojados por el
laboratorio de proceso para determinar en que etapa del proceso y
en cual de las variables operacionales ocurre ms irregularidad o
descontrol de los estndares del proceso, para identificar la
problemtica porque fue provocada la falla, para fiscalizar
permanentemente todo el proceso; esto se realizo a travs de grficos
para ver el comportamiento en cada uno de los tanques de licor
disuelto, reactor, clarificado y filtrado; estudiando
detalladamente las cifras de cada variable y explicando cuando esta
por arriba del parmetro y cuando esta por debajo explicando dicho
comportamiento y las causas que lo originan.
Fase III
Proponer el plan de estrategias para controlar las variables
operacionales (brix, pH, color, temperatura y flujo) durante el
proceso de refinacin de azcar a partir del moscabado.
La ltima fase consisti en proponer el plan de estrategias a la
empresa para que se siga llevando a cabo el seguimiento a las
variables operacionales durante el proceso de refinacin de azcar.
Tomando como referencia la hoja que yo elabore para arrojar todos
los datos del laboratorio de proceso y de la fbrica para que no
haya mas descontroles y seguir todo lo establecido por el plan de
estrategias.
CAPTULO IV
RESULTADOS
Por medio del presente captulo se presentan cada uno de los
resultados obtenidos mediante los anlisis realizados a las
variables operacionales que se destacan durante el proceso de
refinacin del azcar a partir del moscabado como lo son (Brix,
Color, PH, Temperatura y flujo) del Complejo Agroindustrial
Azucarero Ezequiel Zamora (CAAEZ) ubicado en el Municipio Alberto
Arvelo Torrealba del Estado Barinas. De acuerdo a esto se denota
que los resultados sern representados mediante cuadros en este
sentido el procesamiento de los datos se realizar de una forma ms
clara y sencilla para su entendimiento,
A continuacin se presentan las informaciones recopiladas ms
resaltantes que conllevan a realizar un plan estratgico de
seguimiento de las variables operacionales en el orden a las
semanas que se fueron realizando dichos anlisis. A travs de cada
anlisis se elabor una tabla y por consecuencia se originaron
grficos para demostrar la eficiencia y comportamiento de las
variables anteriormente mencionadas.
CUADRO N11
Variables Operacionales, PH Reactor y Flujo Reactor (m3) en el
Proceso de Refinacin de Azcar de las Semanas 6 a la 9.
SemanaFechaPH ReactorFlujo Reactor (m3)
624-10-116,6313,93
731-10-117,8410,23
807-10-115,3712
914-10-119,5213
GRFICO N1:
Resultados obtenidos de las Variables Operacionales, PH Reactor
y Flujo Reactor (m3) en el Proceso de Refinacin de Azcar de las
Semana 6 a la 9.
PH Reactor
9, 52 LEYENDAS
7,84 6taSemana
6,63 7maSemana
5,37 8va Semana
Flujo Reactor (m3) 9na Semana --------
10,23 12 13 13,93
Anlisis Cualitati
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