Pruebas demostrativas de las propiedades del producto

REsUmEN

Se describen los resultados de una prueba demostrativa, a nivel industrial, de las propiedades del producto IFoPoL. Esta se realizó en el ingenio mexicano FAGSA, localizado en Veracruz, Méjico, de 8 000 t de capacidad de molienda. Se modelaron los experimentos para mayor certidumbre de la apreciación del efecto del producto. El tratamiento de la caña de azúcar en el campo mostró las posibilida-des del IFoPoL para inhibir la formación de dextranas en los jugos y, por ende, el deterioro, durante su estadía en el campo, entre el corte y la molienda. En el área de molinos se apreciaron incrementos de dex-tranas en los jugos (% de bx) que oscilaban entre 20 y 75 %. Durante el tratamiento con las soluciones de IFoPoL a la salida de la desfibradora, no se observó incremento de dextranas en los jugos. Estos resultados indican que disminuyen las pérdidas de sacarosa, debido a la acción de las enzimas de los microorganismos productores de dextranas.

INtRoDUCCIÓN

El IFoPoL es un inhibidor de las enzimas, deri-vado de la sacarosa, que permite mejorar la calidad de la caña de azúcar inmediatamente antes de la cosecha y preservar sus índices de calidad luego del corte y extracción de los jugos. Su aplicación a la caña constituye, hoy día, la vía más rápida y efectiva de aumentar la eficiencia agroindustrial azucarera (Ramos y col., 1998; Ravelo y col., 2000).

El IFoPoL evita la hidrólisis de la sacarosa, la formación de dextranas y AIS (azúcares que

impu-Pruebas demostrativas de las

propiedades del producto

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Palabras clave: caña, deterioro, IFOPOL, jugo, calidad, enzimas, inhibidor, sacarosa, dextrana, oligosacáridos. 1_{Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA).}

eduardo.ramos@icinaz.minaz.cu, http://ramguira.vndv.com

rifican la sacarosa) –como son los oligosacáridos y monosacáridos—, que incrementan la viscosidad y alteran la morfología del cristal de sacarosa, respec-tivamente, mejorando así la eficiencia de la fábrica y la calidad de los azúcares producidos (Ramos y col., 2003; Ramos y Ravelo, 2006).

El IFoPoL se presenta como una mezcla de colorantes y sustancias que no son ajenas al medio ambiente, ni tóxicas (Arteaga y col., 2007).

Se debe aplicar a los campos de caña, por asper-sión, 24 horas antes del corte, para mejorar la cali-dad de la materia prima y garantizar su preserva-ción, al menos, por tres días.

Alternativamente, sus soluciones se pueden asperjar a la caña recién cortada, con el propó-sito de protegerla durante el traslado a la fábrica. En el ingenio, puede utilizarse para conservar la calidad de los jugos durante la molienda, a través de la simple aspersión de la caña en el área de la desfibradora.

La experiencia acumulada en Cuba por más de 10 años utilizando el IFoPoL, permite afirmar que se logra un ahorro entre 5 y 9 % de sacarosa, durante el atraso de la caña por 24 horas, en dependencia de que esta sea verde o quemada, respectivamente.

Por otra parte, se inhibe la formación de dextra-nas y AIS en la caña y sus jugos en más de 70 %. Estas últimas sustancias están estrechamente vin-culadas con la pérdida de eficiencia fabril, debida a altas viscosidades y formación de microcristales alargados, que escapan con las mieles, a través de las telas de las centrifugas, ocasionando pérdidas adicionales del orden de 5 % de la producción de la fábrica (Ramos y col., 1998; Ravelo y col., 2000).

En este trabajo, se describen los resultados de una prueba demostrativa de las propiedades beneficiosas del IFoPoL en una fábrica mexicana

nombrada FAGSA, que posee una capacidad de molienda diaria de 8 000 t de caña quemada. matERIaLEs y mÉtoDos

El producto IFoPoL se trasladó a México en forma de una pasta viscosa, que se debió tratar finalmente, para obtener la variante comercial del producto, la cual puede ser empleada para prote-ger la calidad de la caña y sus jugos.

Para el tratamiento de la caña, tanto en el campo como en la fábrica, se preparó una solución del IFoPoL en agua corriente, a 10 ppm, la que se empleó para la aspersión o mojado de los trozos de caña. Dada la capacidad de molienda de la fábrica de azúcar de 8 000 t diarias, se debió usar 56 L de la solución de IFoPoL (10 ppm) por minuto para tratar la caña desfibrada, para un consumo diario de 16 L del IFoPoL

comercial.

Para valorar el efecto del IFoPoL en los jugos, se tomaron varias muestras del jugo de la desmenuza-dora y, aproximadamente 5 minutos más tarde, del jugo mezclado durante la aplicación del IFoPoL a la salida de las desfibrado-ras (una vez logradas las condiciones necesarias de aplicación del producto en ese lugar, se mantuvo aplicando continuamente, durante el resto de la zafra).

Ambas muestras de jugo fueron llevadas al laboratorio periódicamente, donde el personal de la fábrica determinó el contenido de dextrana, mediante filtración por gel, según la técnica des-crita en el manual para la aplicación del IFoPoL (Ramos y Ravelo, 2009).

Se realizaron varios ensayos demostrativos del efecto del IFoPoL para preservar la calidad de la caña entre el corte y la molienda. Las pilas de caña estudiadas estaban formadas por trozos de aproxi-madamente 60 u 80 cm, que fueron alineados de manera aleatoria.

Las cañas fueron mojadas con la solución de IFoPoL (10 ppm) hasta la mitad de su longitud, de manera de tener pilas orientadas, un extremo con la caña tratada y el otro no. Las cañas fueron mues-treadas en las pilas, pasados tres días a la intempe-rie; fueron cortadas por la marca que distinguía la parte tratada con IFoPoL y la no tratada. De esta

manera, se obtuvieron jugos del lado tratado y no tratado, de trozos de caña de unos 30 ó 40 cm. Los jugos se analizaron igualmente en el laboratorio del ingenio, inmediatamente después de extraer-los, usando un molino del laboratorio.

REsULtaDos y DIsCUsIÓN

Durante el segundo trimestre de 2010, en el ingenio azucarero mexicano FAGSA, localizado en Veracruz, fueron realizadas varias pruebas demos-trativas de las propiedades del inhibidor de enzi-mas conocido como IFoPoL.

Para facilitar el desarrollo de las pruebas, fue necesario trasmitir el estado del conocimiento que se tenía en el Instituto Cubano de Investigaciones Azucareras (ICINAz, hoy fusionado al ICIDCA) sobre los constituyentes de la caña que reducen la

eficiencia industrial y los métodos analíticos desa-rrollados para estimar las impurezas asociadas a las pérdidas de eficiencia industrial y de calidad del azúcar. Para ello, fueron ofrecidas conferencias al personal técnico del inge-nio, sobre el efecto de los carbohidratos presentes en los jugos de caña y su influencia sobre la efi-ciencia industrial, y fue entrenado el personal del laboratorio de la fábrica en los métodos desarro-llados para la separación cromatográfica de los polisacáridos (dextranas) y su determinación colo-rimétrica. De esta manera, la fábrica podía evaluar el efecto del producto en la caña y sus jugos.

Las pruebas demostrativas de la efectividad del IFoPoL se realizaron tratando pilas de caña en las condiciones agroindustriales del ingenio y durante la extracción industrial de los jugos.

tRatamIENto DE Las PILas DE CaÑa

Los resultados de varias corridas evidenciaron que se producía una baja formación de dextranas durante la estadía de la caña en el campo, entre el corte y la molienda, lo que se puede explicar por la baja humedad ambiental; no obstante, resultó evidente la conveniencia de asperjar la caña en las pilas inmediatamente después del corte, cuando se produjo una notable formación de dextranas (Tabla 1).

Por otra parte, en el área de molienda se hacen evidentes la formación de dextranas y, consecuen-temente, las pérdidas de sacarosa, al observarse un incremento notable de la concentración en por-centaje de bx de dextranas en los jugos durante varios días (15-22 de abril/2010), lo que se mues-tra en la tabla 2.

Paralelamente, fueron indicadas las caracterís-ticas necesarias de las instalaciones de un dosifi-cador de las soluciones del IFoPoL en el área de la desfibradora, que permitía asperjar continua-mente la caña desfibrada, para lograr la estabili-dad de los jugos durante la extracción. Para ello, fueron instaladas dos “flautas”, con varios asper-sores (25 unidades), que posibilitaban asperjar la caña desfibrada, a través de ranuras en las cubier-tas protectoras de las desfibradoras (Figura 1).

El dosificador, (Figura 2), constituido por un tanque de 1,3 m3_{, diseñado para mantener}

1,1 m3 _{de la solución de IFoPoL (10 ppm), a través}

Ensayos (pilas) Días de deterioro tratadas IFoPoL No tratadas _{de inhibición}Porcentaje

1 3 0,252 0,318 20 2 3 0,291 0,503 42 3 3 0 0 No se detecta 4 3 0,166 0,097 No se detecta 5 3 0,106 0,206 49 m 0,163 0,225 28 S 0,116 0,244 Sp 0,095 t 3,36> 2,31 (tc, 95%) Significante Rango 20-50 %

Ensayos (pilas) Jugo desmenuzadora Jugo mezclado Diferencia

sin tratamiento De aumento

1 0,679 0,81 0,131 19 2 0,287 0,287 0 0 3 0,124 0,165 0,041 33 4 0,241 0,194 -0,047 0 5 0,142 0,237 0,096 67 6 0,095 0,165 0,070 73 m 0,261 0,315 0,054 21 S 0,217 0,249 Sp 0,104 t 0,90 <2,23 (tc, 95%) Rango 0-75 % Tabla 1

Resumen de las evaluaciones usando pilas de caña. Determinación de la formación de dextranas (% Bx)

Tabla 2

Estimación de la formación de dextranas en el tándem. Dextranas (% Bx)

de una válvula automática y un sensor de nivel, permite bombear la solución a las dos flautas, dis-puestas de tal forma, que posibiliten asperjar la caña desfibrada en el área de mayor turbulencia, a la salida de las desfibradoras, con unos 56 L de la solución de IFoPoL por minuto. Para evitar derrames durante las paradas de las esteras, se colocaron dos válvulas automáticas, que permitían suspender la aspersión, retornando el líquido al tanque dosificador. La adición de la solución de IFoPoL al tanque dosificador se realizó con la ayuda de una bomba dosificadora, con un flujo constante de 11 cm3_{/min (10 ppm). Inicialmente,}

se añadió suficiente solución de IFoPoL al tanque, para alcanzar la concentración inicial de trabajo, a 10 ppm. Adicionalmente, se agregó un control de encendido-apagado de la bomba dosificadora, en función del movimiento de las esteras, para evitar adiciones inadecuadas del IFoPoL al tanque dosificador.

Figura 1

Flautas con aspersores.

Figura 2

tanque dosificador.

Ensayos Jugo desmenuzadora Jugo mezclado Formación de dextranas

1 0,239 0,141 -0,098 2 0,197 0,261 0,064 3 0,295 0,251 -0,044 4 0,226 0,127 -0,056 5 0,176 0,148 -0,028 6 0,283 0,174 -0,109 7 0,105 0,072 -0,033 8 0,098 0,091 -0,007 9 0,200 0,184 -0,016 10 0,159 0,218 0,059 MEDIA 0,198 0,167 -0,031 S 0,063 0,060 0,05 Sp 0,062 t 0,10 < 2,10 (tc, 95%)

*Muestras seleccionadas durante la última decena de abril y primeros días de mayo.

Tabla 3

Estimación de la formación de dextranas en el tándem durante el tratamiento en la desfibradora con IFoPoL. Dextranas (% Bx)*

El muestreo en el molino se realizó tomando muestras del jugo de la desmenuzadora y luego, de jugo mezclado, con unos minutos de diferencia. Las muestras resultaron mezclas de varias porciones de jugos, seleccionadas de manera aleatoria.

El diseño de las pruebas preveía el tratamiento de la caña desfibrada con las soluciones de IFoPoL por el período durante el cual se realizó el mues-treo de los jugos, para determinar el efecto del pro-ducto IFoPoL en la formación de dextranas. En la tabla 3, se muestran los resultados.

CoNCLUsIoNEs

1. El tratamiento de la caña en el campo mostró las posibilidades del IFoPoL para inhibir la for-mación de dextranas en sus jugos y, por ende, el deterioro de esta durante su estadía en el campo, entre el corte y la molienda.

2. En el área de molienda, se observan incremen-tos de dextranas en los jugos, que pueden ser de 75 % bx.

3. Durante el tratamiento con las soluciones de IFoPoL a la salida de las desfibradoras, en el área de molienda, no se observó incremento del contenido de dextranas en los jugos.

agRaDECImIENtos

Se agradece la colaboración del personal del laboratorio, en especial del jefe, Ing. Edson Addiel

Paredes Rivera, y del Ing. Rodolfo Pérez Santillán, del área de mantenimiento de la fábrica de azúcar FAGSA.

BIBLIogRaFÍa

Ramos, E. L. y col.: “Elevación de la eficiencia agro-industrial azucarera a través del empleo de IFoPoL”, CubaAzúcar, Vol. XXVII, No.1, pp. 25-28, 1998.

Ravelo, S., E. L. Ramos y S. Gutiérrez: “Nuevo producto para inhibir el deterioro de la caña”, ATAC, Vol. 61, No.1, pp.2-4, 2000.

Ramos, E. L., S. Ravelo y S. Gutiérrez: “IFoPoLS_{, un}

producto formulado para elevar y proteger la calidad de la caña”, Memorias del Congreso Internacional sobre Derivados de la Caña de

Azúcar “Diversificación 2004”. Comisión: Pro-ductos para la Agricultura, trabajo 097, 2004. Ramos E. L. y S. Ravelo: “Los inhibidores de las enzimas

IFoPoL y su impacto en la industria”, ATAC, Vol. 67, No.1, pp.33-36, 2006.

Arteaga M. E., E. L. Ramos, A. Mancebo, C. González, A. M. bada y b. o. González: “Evaluación del IFoPoLS _{mediante el método de las clases}

toxicidad y toxicidad aguda dérmica”, CENPA-LAb / ICINAz, Salud Animal, Vol. 29, No. 3 pp.156-159, 2007.

Ramos, E. L. y S. Ravelo: IFOPOL. Manual de aplica-ción para la protecaplica-ción de la calidad de la caña cortada y sus jugos. Métodos Analíti-cos. Determinación de Polisacáridos, p. 13, ICINAz, MINAz, 2009.

El Ministerio de Educación Superior y las universidades de la República de Cuba

convocan al

8vo. CoNgREso INtERNaCIoNaL DE EDUCaCIÓN sUPERIoR

UNIVERSIDAD 2012

FECHa:

del 13 al 17 de febrero de 2012

LUgaR:

Palacio de Convenciones, La Habana, Cuba

LEma DEL CoNgREso:

“LA uNIVERSIDAD PoR EL DESARRoLLo SoSTENIbLE”

PaRa mayoR INFoRmaCIÓN: Dr. omar Herrera

Secretario Ejecutivo universidad 2012 Teléf.: 537 835 1083

E-mail: univ2012@reduniv.edu.cu