CENTRO GUATEMALTECO DE INVESTIGACIÓN YCAPACITACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

DIPLOMADO EN INGENIERÍA AZUCARERA

MÓDULO LABORATORIO AZUCARERO

PATIO DE CAÑA, MOLINOS Y CALDERAS

InstructorIng. Flavio Reyes, MSc.

Santa Lucía Cotz., junio de 2,008

INTRODUCCIÓN

El presente documento contiene un resumen de las operaciones que inician en el proceso de recuperación de sacarosa en un ingenio. El objetivo es dar al lector conocimiento general de las actividades que el laboratorio ejerce en las mediciones analíticas y de eficiencia en las operaciones que se efectúan en el patio de caña y molinos. La importancia de monitorear los procesos, muestreos, análisis, llevar los registros, procesar la información obtenida y divulgar los resultados a los usuarios.

RECEPCIÓN DE LA CAÑA EN LA FÁBRICA

En este es el punto inicia la contabilidad del azúcar potencial en la caña que entra a la fábrica. Como toda materia prima a recibir es necesario saber la calidad de la caña en este punto, para ello se toman muestras de las unidades de transporte (jaulas), cuyo muestreo dependerá de la cantidad de caña que se ingresa por hora, capacidad del equipo toma muestras y del recurso humano que se cuente para realizar esta actividad. La calidad de la caña recibida se puede determinar también mediante el jugo de primera extracción, sin embargo este procedimiento se limita a conocer el % de jugo contenido en la caña y el % de fibra analítica, indicadores que sirven para ver el comportamiento del mismo a lo largo de la zafra y para relacionarlo con las libras de azúcar recuperadas al final del proceso.

Muestreo con sonda mecánica ( Core Sampler)En algunos ingenios la recepción se ubica en las básculas pesacamiones, lugar en el cual se puede encontrar los extractores de muestras (core sampler), si no se cuenta con un patio amplio o el flujo de la molienda es rápido el muestreo tiene el tiempo en su contra para poder realizarlo. Por ello es necesario realizar un muestreo aleatorio por lo menos al 50 % de las unidades que ingresan. Los ingenios que cuentan con dos básculas para el pesaje del ingreso y tienen dos equipos muestreadores permite tomar muestras a todas las unidades de transporte. Existen dos tipos de sondas mecánicas de muestreo: horizontal y oblicua. El Core Sampler horizontal, consiste en un equipo dotado de un tubo rotatorio de 25 a 35 cm de diámetro que perfora horizontalmente a través de la carga del camión cargado al azar. Los núcleos o trozos de caña promedian unos 5 kilogramos. El Core Sampler de tipo oblicuo tiene un tubo rotatorio de 20 cm de diámetro que está montado sobre un eje para entrar a un ángulo de 50° a través de la parte superior de la carga. El procedimiento para la toma de muestras se describe a continuación:

Equipo: Sonda mecánica preferiblemente tipo oblicuo. Bolsas de lona para depositar 6 kilogramos de muestra. Tarjetas identificadoras.

Procedimiento:Identificar la unidad de transporte que esta ingresando, esto se puede hacer en coordinación con el personal de la báscula pesacamiones, ya que en la mayoría de los ingenios es donde está instalado un sistema computarizado que indica que unidades

deben ser muestreadas, de acuerdo al número de envío que ingresa, para evitar malos entendidos no es recomendable identificar las muestras por finca o lote, el número de envío debe amarrarse posteriormente en el sistema informático que se utilice, para que los analistas no conozcan la procedencia y así garantizar imparcialidad en el proceso analítico. Posteriormente se le debe indicar al piloto de la unidad de transporte, ubicarse en un lugar de manera que se pueda colocar la sonda en la parte lateral de la jaula (sonda horizontal) o en la parte superior (sonda oblicua). Tomar con la sonda una muestra de aproximadamente 6 kilogramos, colocarla en la bolsa de lona, colocar la tarjeta identificadora, trasladar al laboratorio la muestra para que sea preparada, en ese lugar será desfibrada la caña mediante picadoras y posteriormente extraer el jugo a una muestra de 500 gramos de caña desfibrada, a través de una prensa hidráulica con presión de 2,500 lbs-fuerza/ pulgada2

A partir de la información que se recabe mediante los análisis del jugo( brix y pol), y % de jugo, se puede determinar pol % en caña y el rendimiento potencial (Lbs. Pol / TC) para cada lote – sector – finca ingresado durante el día. Es importante tener valores del % de azúcares reductores, acidez del jugo y otros indicadores que le sean de utilidad al personal técnico de la fábrica para la toma de decisiones.

Muestreo con base al jugo de primera extracción: Las ventajas y desventajas de este método ya fueron descritas anteriormente.

Equipo:Recipiente de cobre de 1,000 mL de capacidad con extensión de varilla metálica de 3 metros de largo y 0.025 metros de diámetro.Frasco de vidrio de 1,000 mL de capacidad.

Procedimiento:Identificar bien con lechada de cal u otro sistema la caña en la mesa y conductor para cuando llegue al primer molino tomar una muestra de jugo de aproximadamente 1,000 mL.

Tomar la muestra del jugo que sale de la maza cañera, atodo lo largo de la masa, identificarla y llevarla al laboratorio para determinar brix, pol, pureza, azúcares reductores, acidez y pH.

PATIO DE CAÑAIngresada la caña encontramos el patio de caña, que es el área donde inicia el proceso agroindustrial de recuperación del azúcar, las operaciones que ocurren en este lugar son las siguientes:

Prelavado de caña. Descarga de caña maleteada. Descarga de caña a granel. Lavado de caña. Preparación de caña.

Prelavado de caña: La materia prima cuando es cosechada, dependiendo del sistema de alce, trae consigo materiales extraños, dentro de estos la tierra es predominante, por tal razón en algunos

ingenios utilizan está práctica para eliminar parte de este contaminante, eliminando pequeñas cantidades del azúcar contenida en la caña, pues el agua solubiliza los carbohidratos de los extremos de la caña y de las rajaduras de la caña ocasionada en las operaciones de alce. El cálculo del azúcar eliminada se explicará más adelante en el lavado de caña en mesas.

En este punto es factible llevar un control de la incidencia de la tierra y otras materias que parcialmente son eliminadas, mediante el análisis de sólidos solubles e insolubles, el procedimiento para realizarlo puede ser el siguiente:

Equipo:Recipiente de cobre de 1,000 mL de capacidad con extensión de varilla metálica de 3 metros de largo y 0.025 metros de diámetro.Frasco de vidrio de 1,000 mL de capacidad.

Procedimiento:Hacer un lavado del recipiente con el agua que cae y luego pasar el recipiente a lo largo de la caída del agua por debajo de la jaula, tapar el frasco y trasladarlo hacia el laboratorio. Realizar análisis de % de sólidos solubles e insolubles. Si se desea saber la cantidad de azúcar que se está perdiendo por solubilización, para lo cual es necesario tomar muestra del agua antes del lavado y realizar análisis de trazas de azúcar Descarga de caña maleteada: Esta operación permite la acumulación de caña en patio, algunos ingenios ya no lo utilizan, pues por el tiempo que permanece la caña sin ser procesada se tienen disminuciones de masa de la caña, azúcar disponible, aumento de monosacaridos (azúcares reductores) e incremento de actividad microbiana. Para mantener un colchón que garantice la continuidad de la operación es necesario la acumulación de la caña en patio. Realizar mediciones analíticas en este punto es complejo por el volumen que se maneja, sin embargo se puede calcular la cantidad de sacarosa que se pierde por efecto de caña machucada cuando se hace y se deshace la estiba de caña, con valores en un intervalo de 2.5 a 4.5 % de caña machucada .

Descarga de caña a granel: En esta operación para algunos ingenios es común que se caiga un porcentaje de la caña, la cual es machucada y por ende la disminución de azúcar y lo efectos negativos que se mencionaron en la descarga de caña maleteada. Es recomendable llevar registros de la cantidad de la caña que se cae por el diseño del equipo del transporte y por el diseño de las mesas de descarga. Pérdida de azúcar por descarga de caña a granel:En condiciones normales, el 0.50% de la caña cae al piso del patio de caña durante la descarga de los camiones con caña a granel, pudiendo llegar a valores críticos entre 1.25% a 1.50%. La mayor parte de la caña que cae en la descarga de los vehículos es machucada por los vehículos siguientes que se descargan en las mesas alimentadoras y se reincorpora cada cierto tiempo al proceso industrial.

La cantidad de azúcares reductores en el jugo de la caña machucada se incrementan. El porcentaje de azúcares reductores en jugo de caña de cosecha está alrededor de 0.45% a 0.60% y en el jugo de la caña machucada estos porcentajes alcanzan valores de 0.90 ( incremento de 1.50 a 2 veces)

Estudios realizados en Ingenio Magdalena, demuestran que 0.70 % de caña se cae en las mesas, dañándose un 60% de esto por efecto de caña machucada lo que significa valores de pérdidas entre 0.80 a 1.5 Libras de azúcar / TC.

Lavado de caña en mesas: Como se menciono en la parte del prelavado de caña, la materia prima trae mucha tierra y otras impurezas, la limpieza de la caña da por resultado un menor desgaste del equipo de molienda y del sistema de bombeo del jugo y permite que el ingenio opere a plena capacidad, reduce las pérdidas de sacarosa en la cachaza del filtro debido a que se reduce la cantidad del lodo en el mismo.

Pérdidas de azúcar por lavado de caña:Con el efecto benéfico que se tiene con el lavado de caña, se debe tomar en cuenta que todo exceso es dañino, esto quiere decir que se debe aplicar agua racionalmente, ya que las perdidas de azúcar por el lavado de la caña podrían exceder al beneficio mencionado anteriormente, también cabe mencionar que el recurso hídrico para los ingenios cada día se convierte en una amenaza, por tal motivo es recomendable utilizar únicamente el agua necesaria.

Mantener el control en los flujos de agua de lavado es muy importante, tener mediciones del contenido de azúcar en el agua así como el porcentaje de sólidos solubles e insolubles es de gran valor para ayudar a los ingenieros de fábrica a encontrar el punto de equilibrio en esta operación. A continuación se describe un procedimiento de muestreo tener registros en el laboratorio.

Equipo.Recipiente de cobre de 1,000 mL de capacidad, con extensión de varilla metálica de 3 metros de largo y 0.025 metros de diámetro.2 frascos de vidrio de 1,000 mL de capacidad.

Procedimiento: Tomar una muestra de la tubería que irriga el agua antes de lavar, adicionar a la mitad del frasco de vidrio que ha sido etiquetado con el nombre de “antes de lavado” y enjuagar el frasco con el objetivo de eliminar cualquier remanente que pueda contaminar la muestra, posteriormente llenar el frasco y taparlo, seguidamente se debe tomar otra muestra de agua en la parte inferior de la mesa, justo cuando se esté lavando la caña, seguir el procedimiento anterior y depositar el agua en el frasco etiquetado “después de lavado”. La frecuencia de este muestreo puede realizarse 1 vez al día. Las muestras deben ser llevadas a temperatura de 20 a 23°C, y analizar las de trazas de azúcar mediante cromatografía HPLC, NIR o por el método espectrofotométrico. La concentración del agua después de lavado menos la del agua antes de lavado da las ppm del azúcar que se pierden. El porcentaje de sólidos solubles e insolubles debe calcularse siguiendo el procedimiento descrito en la parte de prelavado de caña.Para realizar cálculos de la cantidad de azúcar extraída en los lavados es necesario tomar en cuenta el caudal del agua de lavado, la cantidad de caña que se lava, el tiempo que dura el lavado y la concentración de azúcar del agua mencionada anteriormente.

Para aclarar mejor este punto, ilustraremos el siguiente ejemplo:

En un ingenio se recaba la siguiente información:Caña molida en 1 hora: 350Caudal de lavado: 6,000 galones por minuto.Diferencia del contenido de azúcar entre el agua después de lavar la caña y antes de lavar la caña: 400 ppm ó miligramos/Litro

% azúcar eliminado = ((400 miligramos de azúcar/Litro * 3.785 Litros/galón) * (6,000 galones/minuto) * (60 minutos/ 350 toneladas de caña ) * ( 1 tonelada española de caña / 920 kilogramos )*(1 kilogramo/1000 gramos) * (1 gramo / 1000 miligramos)* 100 = 0.17 %

Libras de azúcar / ton. caña = (0.17/100) * (2,000 libras / 1 ton.) = 3.39 Lbs. azúcar / Ton. caña.

Preparación de la caña: Esta operación consiste en romper las estructuras duras y las células de la caña donde se encuentra depositado el jugo. La preparación se lleva a cabo de varias maneras:

Mediante cuchillas giratorias que cortan la caña en trozos pero no extraen el jugo. Con desfibradoras que reducen la caña a tiras sin extraer el jugo. Mediante combinación de los medios antes mencionados.

Conocer el buen trabajo que realizan los equipos de preparación, es de suma importancia, para lo cual se pueden emplear dos indicadores de medición: el porcentaje de caña preparada y el índice de preparación, el primero nos da la proporción de la caña preparada respecto a la totalidad de la misma y la segunda es el producto de relacionar el porcentaje de caña preparada por el porcentaje de celdas abiertas en la caña. Esta información es de mucha utilidad para el jefe de maquinaria, ya que de esta depende el mantenimiento que se le debe dar a las cuchillas picadoras y desfibradoras. Mayor índice de preparación, mayor extracción de jugo. El procedimiento para la toma de muestras es el siguiente:

Equipo:Pala de lámina de acero con capacidad aproximada de 2 kilogramos de caña preparada.Recipiente plástico con capacidad de almacenar 15 kilogramos de caña preparada.

Procedimiento:Este muestreo tiene el inconveniente que se debe tomar puntualmente, se debe tomar la muestra a lo ancho del mecanismo conductor o faja conductora de la fibra, depositar la muestra en el recipiente plástico y trasladarlo al laboratorio, proceder de acuerdo al método No. La frecuencia de este muestreo puede ser 1 vez por turno.

Pérdidas de azúcar por preparación de la caña: Existen 3 tipos de pérdidas, siendo las siguientes:Pérdida por nebulización de jugo de caña.Pérdida por escurrimiento del jugo al romperse las células de la caña, yPérdida de azúcar por inversión microbiológica.

Medir las primeras dos es muy complejo, sin embargo la tercera se puede identificar; el incremento de azúcares reductores entre el jugo de la caña de cosecha en la recepción de la caña y la cantidad de azúcares reductores en el jugo de primera extracción es un indicio de la inversión que le ocurre al jugo en el área de preparación de caña. La

evaluación por Glucobrix ( (azúcares reductores jugo / Brix del jugo)*100), permite estimar la cantidad de azúcar invertida, tomando como referencia los jugos mencionados anteriormente. Ejemplo:Pol caña recibida = 14.50 %Brix jugo caña recibida: 18.20 %Pol jugo caña recibida: 16.50Azúcares reductores caña recibida: 0.50 %Glucobrix jugo caña recibida = (0.50/ 18.20) * 100 = 2.75 %Brix jugo primera extracción: 17.50 %Azúcares reductores jugo primera extracción: 0.60 %Glucobrix jugo primera extracción = 3.43 %Pol caña invertido = (Glucobrix jugo primera extracción – Glucobrix jugo caña recibida) * (Brix jugo caña recibida/100)* (Pol caña recibida/Pol jugo caña recibida )

Pol caña inverdido = ( 3.71 – 2.75 ) * ( 18.20/100) * ( 14.50/16.50) = 0.107 %

Libras de azúcar invertida / tonelada de caña = Pol caña invertido * 20Libras de azúcar invertida / tonelada de caña = 0.107 * 20 = 2.14 Lbs. / TC.

MOLINOS

La operación de extracción de jugo es donde se define la eficiencia de operación de toda la unidad industrial y la recuperación de azúcar.El laboratorio tiene la responsabilidad de monitorear indicadores de operación como: Caña molida por hora.. Mediciones de flujos de agua de imbibición y jugo, Flujo de bagazo. Tiempo perdido, etc.

Indicadores analíticos:La caña desfibrada entra a los molinos, con la extracción la materia se transforma en jugo y bagazo, a estos productos es importante llevar un control de la calidad.

Caña = Jugo + Bagazo

En el jugo se encuentran todos los sólidos disueltos (Brix) y la mayoría de estos es sacarosa (Pol). Del contenido de estos sólidos en el jugo, depende la cantidad de azúcar que se recupere, los molinos deben extraer la mayor cantidad de estos y proveer a la fábrica de jugos de alta pureza, siempre y cuando la caña los contenga.

Al entrar la caña al primer molino se obtiene un primer jugo, el de primera extracción, este contiene la mayor cantidad de los sólidos disueltos y la más alta pureza. A medida que se extrae todo el jugo en el tándem de molinos, la pureza disminuye en virtud de que también se extraen otros componentes no deseados como azúcares no cristalizables, ceras, gomas, etc. Para ayudar a extraer los sólidos contenidos en la caña se utiliza la práctica de adicionar agua en el último molino, el jugo que se le de este se adiciona en la entrada del penúltimo y así se recircula hasta la entrada del segundo molino. A la operación de agregar el agua en el último molino y recircular los jugos se le llama Imbibición compuesta, con esta adición de agua la ecuación anterior se plantea de la siguiente manera:

Caña+ Agua de imbibición = Jugo + Bagazo

Los jugos de primera extracción, primer molino y del segundo al último se mezclan y es conocido como jugo diluido o mezclado (Jugo + agua de imbibición), el cual es trasladado para los siguientes tratamientos previos a la evaporación.

En algunos ingenios se practica el proceso del azúcar cristal, aquí se debe monitorear la calidad del jugo del primer molino y la calidad del jugo mezclado del segundo al último, ya que el primero se utiliza para la fabricación de azúcar blanco y los demás para azúcar crudo.

El bagazo que sale del último molino es trasladado a las calderas como combustible de combustión para producir vapor, este bagazo lleva contenido jugo con sólidos azucarados que ya no se pudieron extraer y por ende se pierden al quemarse en las calderas.

Para monitorear la cantidad de azúcar que se pierde en el bagazo, es necesario realizar el análisis de pol en bagazo, sin embargo la experiencia ha demostrado que el jugo que

sale de la maza bagacera del último molino, conocido como jugo residual, tiene la misma pureza que del jugo contenido en el bagazo, por eso es más practico muestrearlo y realizar análisis de brix ya que existe una relación directamente proporcional entre el jugo residual y la pol del bagazo, a mayor brix del jugo residual, mayor pol pérdida en el bagazo. A continuación describiremos la forma de muestrear estos materiales y los análisis que se deben realizar y que interpretación se debe dar.

Jugo de primera extracción:

Equipo:Recipiente de cobre o acero inoxidable de 1,000 mL de capacidad, con extensión de varilla metálica de 3 metros de largo y 0.025 metros de diámetro.Frasco de vidrio de 1,000 mL de capacidad con tapadera.

Procedimiento:Tomar la muestra de la cortina de jugo que sale de la maza cañera en el primer molino, hacer lavado al recipiente, luego pasar nuevamente a lo largo de la maza y adicionar al frasco de vidrio aproximadamente 800 mL, es recomendable hacer lavados al frasco con el mismo jugo, para eliminar cualquier remanente de agua en este. Tapar el frasco y enviarlo al laboratorio, la frecuencia sugerida para este muestreo es cada hora.

Al llegar al laboratorio si el análisis es inmediato se debe enfriar la muestra en baño maría o en refrigeración, si se realizar una muestra compuesta de varias alicuotas, debe preservarse la muestra en refrigeración a 5 – 8 ° C y adicionar bactericida para evitar inversión por efecto microbiano. En algunos ingenios se toma una alicuota de 200 mL por muestra para realizar un análisis cada 4 horas para representarlo como una corrida. Los recipientes que se utilizan para las muestras en el laboratorio deben ser de vidrio liso y deben ser lavados frecuentemente con detergentes especiales para evitar la acumulación de microorganismos.

Los análisis a realizar comunmente son brix, pol, pureza (relación pol*100/brix), acidez, pH y azúcares reductores. Antes de realizar los análisis debe prepararse la muestra, debe tener una temperatura entre 20 y 25° C, se debe colar a través de una malla de 2,000 micrómetros, ó 80 milésimas de pulgada.

Jugo diluido:Equipo:Recipiente de cobre o acero inoxidable de 1,000 mL de capacidad, con extensión de varilla metálica de 3 metros de largo y 0.025 metros de diámetro.Frasco de vidrio de 1,000 mL de capacidad con tapadera.

Procedimiento:La muestra se debe tomar en los tubos de retorno de la salida de las bombas de jugo diluido o en algún punto de la tubería posterior a las bombas de este jugo pero anterior a cualquier otro proceso. Importante hacer lavados al recipiente de muestreo y al frasco de vidrio donde se deposita la muestra, el tamaño de la muestra a adicionar al frasco debe ser aproximadamente de 800 mL.

Seguir las recomendaciones de preservación de muestras y análisis que se describieron para el jugo de primera extracción.

A este jugo es necesario realizar análisis de sólidos insolubles base húmeda, para determinar la cantidad de bagacillo u otro material que este lleve y que pueda afectar al producto terminado.

Bagazo:Equipo:Equipo:Pala de lámina de acero con capacidad aproximada de 2 kilogramos de caña preparada.Recipiente plástico con tapadera y capacidad de almacenar 2 kilogramos de bagazo.Recipiente plástico con tapadera y capacidad de almacenar 10 kilogramos de bagazo en el laboratorio.

Procedimiento:La toma de muestra continua del bagazo tiene muchas dificultades, siendo necesario tomar muestras puntuales a intervalos regulares que representen toda la capa del colchón del bagazo de acuerdo al sistema de descarga de bagazo del último molino.

Tomar la muestra con la pala a lo ancho del colchón del bagazo, tomando 4 puntos de muestreo longitudinalmente. Es importante trasnferir el bagazo tomado al recipiente plástico, llenarlo por completo y taparlo inmediatamente, para evitar evaporación de agua contenida en el bagazo, este fenómeno de evaporación se conoce como flash, ocasionado por la diferencia de temperatura entre el bagazo y el ambiente. Al ocurrir evaporación de agua, el análisis de pol en el bagazo puede aumentar por concentración de sólidos y el porcentaje de humedad puede disminuir, infiriendo notablemente en los resultados reportados por el laboratorio a la fábrica.

Al llegar al laboratorio es recomendable que el recipiente donde se va a preservar la muestra, tenga en el fondo un colchón de tela o algodón impregnado de una mezcla de 6 partes de amoniaco por 1 de cloroformo. Al adicionar la muestra se debe tapar y preferiblemente refrigerar.

Jugo Residual: Este se toma en la maza bagacera del último molino, el equipo y procedimiento que se debe adoptar es similar al del jugo de primera extracción.

Pérdidas de azúcar en molinos:Pérdida de azúcar por derrame de jugo:Los derrames de jugo son menos frecuentes en los tándem debido los sistemas de automatización de niveles en los tanques de jugo del tándem.La cantidad de azúcar que se pierden en un derrame se calcula multiplicando el caudal del jugo por el contenido de pol del mismo. Ejemplo:

Derrame de jugo: 1,000 galones de jugo diluido.Brix jugo: 15.50 %Pol Jugo : 13.50 %Densidad del jugo: 1.06 gramos/ mL.

Cantidad de azúcar derramada = (1,000 galones jugo diluido * 3.785 litros jugo/ galón jugo* 1.06 kilos jugo / litro jugo * 13.5 kilos pol ) / 100 kilos jugo = 541.63 kilos pol = 541.63 kilos de azúcar = 1,178 libras de azúcar.

Tomando en cuenta que la densidad del jugo en movimiento es 0.95, la pérdida es (54.63 * 0.95 / 1.06 ) = 485.43 kilos de azúcar = 1,055 libras de azúcar.

Debido al cambio de la densidad de los jugos al estar en movimiento, el rango probable de la pérdida de azúcar en el ejemplo se puede estimar entre 485 a 542 kilos de azúcar ( 1,055 a 1,178 libras españolas de azúcar).

Pérdida de azúcar por inversión de sacarosa en molinos:El jugo de la caña es un caldo nutritivo para el desarrollo de microorganismos.Los productos de degradación que ocurren al azúcar durante su descomposición microbiológica son variados, entre ellos están la glucosa y fructosa (azúcares reductores) que los microorganismos producen a partir de la sacarosa y diferentes especies de dextrana más otras estructuras bioquímicas.

La evaluación de azúcares reductores permite estimar la cantidad de azúcar invertida tomando como referencia la calidad del jugo de primera extracción, la pol caña antes del molino 1, la diferencia de relación de azúcares reductores respecto al grado brix tando en el jugo primera extracción como en el jugo diluido.

Glucobrix de jugo = % azúcares reductores* 100 / brix jugo.

Para aclarar mejor el asunto, veremos el siguiente ejemplo.

Glucobrix jugo primera extracción = 3.60 Glucobrix jugo diluido = 4.00Brix jugo primera extracción = 17.50 %Pol jugo primera extracción = 15.60 %Pol caña antes de molino 1 = 14.00

Pol caña invertido = (Glucobrix jugo diluido - Glucobrix jugo primera extracción ) * (brix jugo primera extracción / 100 ) * (pol caña antes de molino 1 / pol jugo primera extracción )

Pol caña invertido = (4.00 – 3.60) * ( 17.50/ 100 ) * (14.00/ 15.60 ) = 0.065 %

Lbs. azúcar invertida / tonelada de caña = Pol caña invertido * 20Lbs. azúcar invertida / tonelada de caña = 0.065 * 20 = 1.31| Lbs. Azúcar / TC.

Cuando el Glucobrix del jugo diluido es igual o menor que el Glucobrix del jugo primera extracción, se asume que no hay inversión detectada por medio de azúcares reductores.

Pérdidas de azúcar por puenteo de molinos:

Los tándem de molinos se han modificado con equipos que permiten puentear un molino o valor molinos del tándem.

Este procedimiento es muy útil porque permite continuar la molienda de caña teniendo problemas en uno de los molinos que integran el tándem, pero también presenta el

inconveniente de no realizar la reparación o puesta en línea del molino en el menor tiempo posible.

Dependiendo del molino que se encuentre puenteado, así es el incremento de pérdida de azúcar en bagazo. El primer molino y el último son los que provocan una mayor pérdida de azúcar al estar puenteados.

Para una producción de 27 % de bagazo respecto a caña, el incremento de 0.3 unidades de pol del bagazo, corresponde a una pol caña de 0.08 unidades pol caña equivalente a 1.62 libras / tonelada de caña.

Para un incremento de 0.5 unidades de pol del bagazo corresponden a una pol caña de 0.135 unidades equivalente a 2.70 libras / tonelada de caña. Esta pérdida de azúcar corresponde al tiempo en que se puentea el molino. A mayor tiempo perdido, mayor cantidad de azúcar pérdida.

Ejemplo para 1 molino puenteado:Toneladas de caña molida por hora: 400Tiempo de puenteo de molino (horas): 2Diferencia de pol del bagazo: 0.3 unidades pol.% bagazo en caña: 27 %.

Libras de azúcar pérdidas adicionalmente en el bagazo por puenteo de 1 molino= (% bagazo en caña * diferencia de pol en bagazo * toneladas de caña por hora * horas de puenteo * 20/100)

Libras de azúcar pérdidas adicionalmente en el bagazo por puenteo de 1 molino = ( 27 * 0.3 * 400 * 2 * 20 / 100 ) 1,296 libras de azúcar.

Pérdida de azúcar por bagazo:

Mediciones de bagazo por medio de fajas pesadoras indican valores porcentuales de bagazo respecto a caña de 26% a 30%. Esta variación relativamente grande en los porcentajes de bagazo respecto a caña se debe al balance variable de mas que ocurre con la caña en el patio.

La fibra analítica de la caña en Guatemala se mantiene entre 12.30% a 12.90% que relacionada con el % de fibra de bagazo entre 46% y 47% se obtiene un rango de % de bagazo en caña entre 26% a 28% que coincide bastante bien con los valores reportados en algunas fajas pesabagazo.

La evaluación analítica de pol del bagazo requiere hacerlo por un procedimiento que cuantifique la mayor cantidad posible de pol en el bagazo. Entre los métodos analíticos están: a) el método de licuadora industrial que deja libre una mayor cantidad de azúcar en el bagazo. b) el método de digestión húmeda que no logra extraer, en general toda la pol presente en el bagazo y c) el método de la prensa hidráulica, de reciente implementación, en el que se evalúa la cantidad de jugo que queda en el bagazo con la limitante analítica operativa que siempre queda una porción de pol en la torta de bagazo prensada.

Evaluaciones por cromatografía líquida de alta precisión muestran una alta concordancia entre el contenido de azúcar en la solución de la muestra de bagazo licuada con la lectura polarimetrica de la misma solución.

La pol del bagazo que representa el valor cualitativo de pérdida de azúcar en bagazo, está determinada por la interrelación de muchos factores, entre ellos:

Estabilidad de molienda en calidad y cantidad de caña (a mayor estabilidad, mayor regularidad en la pol del bagazo).

Alimentación adecuada de caña al tándem (alimentación homogénea, menor pol del bagazo.

Buena preparación de caña ( a mayor preparación de caña, menor pol del bagazo). Suficiente adición de agua de imbibición (a mayor adición de agua de imbibición,

menor pol del bagazo). Trabajo del tándem en imbibición compuesta (a mejor combinación de imbibición,

menor pol del bagazo). Molienda acorde al setting del tándem (al moler acorde al setting del tándem de

molinos, menor pol del bagazo). Estado físico de las masas (mazas enteras, sin roturas, menor pol del bagazo).

Todos los parámetros mencionados con anterioridad tienen su límite operacional y están relacionados entre sí de tal forma que la pol del bagazo es el resultado del aporte-efecto que cada parámetro tiene en el tándem.

Un límite operacional es aquel valor en el que ya no se logra ser más eficiente en las condiciones definidas.

Al agregar agua de imbibición en porcentajes muy altos en un tándem, no con esta y por esta adición excesiva de agua se logra tener pol del bagazo con valor cercano a cero, debido a la limitación de la preparación de la caña, a la limitación en el tiempo de contacto entre el agua y la caña, a la limitación de las condiciones operacionales del tándem y otras.

La pérdida de azúcar en bagazo corresponde a que por cada 1 unidad de pol en el bagazo y para 27 % de bagazo/caña, se tienen una pérdida de 0.27 unidades de pol caña que corresponden a 5.4 libras de azúcar de caña.

BIBLIOGRAFÍA

1. Buenaventura, Carlos. Manual de laboratorio para la industria azucarera. TECNICAÑA, Colombia, 1,989.

2. Monzón, Oscar. Generalidades, formas y valores de cuantificación de pérdida de azúcar en los distintos puntos del proceso agroindustrial azucarero. Documento. Guatemala, 2,000.

CENTRO GUATEMALTECO DE INVESTIGACIÓN YCAPACITACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

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Instrucciones: A continuación encontrará cinco cuestionamientos, analice y responda de acuerdo a los conocimientos adquiridos.

1-La falta de limpieza de un molino se puede determinar mediante el análisis de jugo de:

Brix.Pol. Azucares Reductores.Ninguno.

2- Los azucares reductores, en su mayoría están compuestos por:

Sacarosa.Glucosa y FructosaNinguna de las anteriores.

3-El lavado de caña se realiza para eliminar:

El azúcar contenido en la caña.La tierra y otras materias sólidas en la caña.La acidez de la caña.Ninguna de las anteriores.

4- Cual es la fórmula para determinar el Glucobrix en el jugo de caña:

(Brix/Pol) *100(Pza/Brix) * 100(Azucares reductores/Brix)* 100Ninguna de las anteriores

5-Si se tiene un rendimiento potencial de la caña que ingresa al ingenio de 280 Lbs. Azúcar / TC, y el 0.35% de la caña que se cae es machucada y deteriorada, Cuanto representa está pérdida en Lbs. Azúcar/ TC?