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REQUERIMIENTOS DE CALIDAD DE CAÑA: UNA REVISIÓN A LA DEFINICIÓN DE CALIDAD DE MATERIA PRIMA INDUSTRIAL Raisa Alejandra Vega Manzo y Fernando Rosales Dubón Especialistas en Recuperación de Sacarosa, CENGICAÑA RESUMEN Actualmente existe gran cantidad de información sobre los diversos componentes químicos propios de la caña de azúcar. El objetivo del presente artículo es resumir dicha información y dar a conocer cada uno de estos, enfatizando la relevancia en el proceso industrial y así dar un mejor panorama de lo que engloba el término “calidad de caña” para el personal técnico de los ingenios. Para cada componente evaluado se describe el origen, los problemas asociados, y medidas propuestas para disminuir su concentración, sabiendo que estas ya están en práctica en los ingenios y en caso no, que sean consideradas para emplear. Debido a que este es un documento de revisión, no hay una sección de metodología, ya que no se realizó experimento específico. Palabras claves: caña, ingenio, campo, calidad. SUMMARY Currently there is a large amount of information on the various chemical components of sugar cane. The objective of this article is to summarize said information and make each of these known, emphasizing their relevance in the industrial process and thus give a better overview of what the term "cane quality" involves for the technical staff of the sugar mills. For each component evaluated, the origin, associated problems, and proposed measures to reduce their concentration are described, if these are not already being use at the mills, they should be considered. Because this is a review document, there is no methodology section, as no specific experiment was performed. Key words: sugarcane, sugarmill, field, quality. OBJETIVO • Conocer a fondo los constituyentes químicos propios de la caña que tienen incidencia directa sobre el proceso fabril, evaluando su origen, efectos y posibles mecanismos de control en el proceso agroindustrial. INTRODUCCIÓN A lo largo de los años el concepto de calidad de caña ha evolucionado, inicialmente se describía como caña con alto contenido de sacarosa, bajo contenido de sólidos solubles no-sacarosa y fibra. Pero dicha definición se ha quedado corta, por ello a medida que se tienen más información técnica el concepto de calidad de caña industrial contempla otros componentes químicos importantes que son resultado de la integración e interacción de factores agronómicos y de cosecha. Cuadro 1. Composición química promedio de los tallos y jugo de caña. Fuente: Meade & Chen, 1997. Honig, 1953. Constituyentes principales de los tallos Componentes Porcentaje (%) Agua 70-73 Sólidos Sólidos solubles 27-30 15-17 Fibra (seca) 12-15 Constituyentes principales de los jugos Componentes Porcentaje (%) base brix Azúcares Sacarosa 70-90 Glucosa 2-4 Fructosa 2-4 Sales Inorgánicas 3.0-4.5 1.5-4.5 Orgánicas 1.0-3.0 Ácidos orgánicos Ácidos carboxílicos Aminoácidos 1.0-3.0 0.5-2.5 Otros no azúcares orgánicos 1.5-2.5 Es de gran importancia el conocimiento de estos componentes químicos y su influencia en la calidad del jugo extraído por los molinos, ya que comúnmente son responsables de efectos negativos en la recuperación de azúcar en la industria. El conocimiento permitirá crear sistemas de control en la cadena productiva del azúcar y mejorar así las condiciones operativas de fabricación y calidad del producto final. Por ello, el objetivo de este trabajo fue determinar los principales componentes químicos de la caña de azúcar, describiendo su origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control que permitan al lector generar estrategias que permitan incrementar los niveles actuales de recuperación de azúcar. MARCO TEÓRICO La calidad de la caña, utilizada en la producción de azúcar, es el factor limitante para determinar la cantidad de azúcar que puede recuperar y envasar la fábrica. Esto se dice no solo por la cantidad de sacarosa que trae consigo, sino también por los otros componentes no-sacarosa que presentan interacción en diferentes puntos del proceso agroindustrial del azúcar. Se han realizado muchas investigaciones sobre los diversos constituyentes químicos que se encuentran en la caña de azúcar, presentando sus efectos en el procesamiento y la extracción de la sacarosa. Estos componentes químicos que ingresan al proceso de producción incluyen los propios de la planta, que pueden depender de la variedad y condiciones climáticas, al igual que los relacionados al manejo agronómico durante el crecimiento y la cosecha de caña. 1. PRINCIPALES CONSTITUYENTES DE LA CAÑA DE AZÚCAR La composición general de la caña de azúcar es esencialmente una combinación de agua, solidos solubles (Brix) y fibra. Los que se conoce como jugo de caña es la solución acuosa, la unión de agua y solidos solubles, este último a su vez tiene un conjunto de constituyentes específicos como lo son la sacarosa, glucosa, fructosa, sales orgánicas e inorgánicas, ácidos orgánicos, aminoácidos y otros materiales colorantes. Figura 1. Componentes físicos y químicos de la caña de azúcar. Fuente: Larrahondo, 2012. Larrahondo (2012) describe la calidad de caña mediante sus características agronómicas, morfológicas y calidad de jugo, siendo esta última la característica de mayor importancia para el proceso industrial porque establece la cantidad de azúcar recuperable posterior a la extracción de molinos. El jugo de caña extraído es un líquido turbio con componentes no sacarosa en solución y suspensión, por ello la etapa posterior a la extracción consiste en la clarificación de dicho jugo. 2. ANÁLISIS Y REVISIÓN DE LOS PRINCIPALES CONSTITUYENTES QUÍMICOS DEL JUGO DE CAÑA Constituyentes primarios • Brix (Sólidos solubles) El Brix es una medida técnica utilizada en la industria azucarera para determinar el contenido de sólidos solubles totales en una solución acuosa, expresados en términos de porcentaje. Es una medida importante porque indica la concentración de azúcares presentes en el jugo de la caña, lo cual es fundamental para evaluar la calidad y el rendimiento de la materia prima en la producción de azúcar. Los parámetros óptimos de Brix en la caña de azúcar pueden variar dependiendo de varios factores, como la región de cultivo, la variedad de caña, las condiciones climáticas y las prácticas agrícolas. Sin embargo, en general se considera que un contenido de Brix óptimo en el jugo de caña madura se encuentra en el rango de 16% a 20%, y puede ser un poco mayor en casos de épocas secas, donde el estrés hídrico es un factor relevante. • Fibra (Sólidos insolubles) Por definición, la materia insoluble de la caña se denomina fibra, y proviene principalmente de las paredes celulares, los haces celulares y la corteza del tallo (Larrahondo, 2012). La fibra de la caña de azúcar es una mezcla compleja de celulosa, hemicelulosa y lignina; su cantidad en el tallo es variable, dependiendo de la variedad de la caña, su edad y condiciones de crecimiento, entre otros factores. El porcentaje de jugo está directamente relacionado al contenido de fibra, inclusive son inversamente proporcionales entre ellas. Los valores de fibra comúnmente observados están entre 10-18% para tallos limpios (Rein, 2012). Constituyentes secundarios CARBOHIDRATOS: SACAROSA, GLUCOSA, FRUCTOSA Y OTROS POLISACÁRIDOS • Sacarosa La sacarosa es un disacárido que se encuentra ampliamente en la naturaleza y es el componente clave en la producción de azúcar. Está compuesta por dos monosacáridos, la glucosa y la fructosa, que se unen mediante un enlace glucosídico, alcanzando una estructura molecular de la forma C12H22O11. La sacarosa, al igual que otros azúcares, tienen el poder de rotar el plano de luz polarizada, por ello el método de análisisquímico más común en la industria es la polarimetría. El Pol se utiliza como sinónimo de la sacarosa, aunque realmente representa el contenido aparente de sacarosa expresado como un porcentaje en masa. Se considera “aparente” porque en soluciones con alto contenido de impurezas la polarimetría es poco confiable, a causa de la interferencia de otras sustancias ópticamente activas (rotaciones especificas dextro rotatorias y levo rotatorias), algunas de ellas se describen en el Cuadro 2. En los ingenios se hace uso de la cromatografía en corrientes donde se requiere una medida más exacta del contenido de sacarosa. Cuadro 2. Rotación óptica específica de algunas no-sacarosas. Fuente: Larrahondo, s.f. • Glucosa y fructosa La glucosa es un monosacárido que pertenece a la clase de los azúcares simples. Es conocida como la principal fuente de energía para los organismos vivos. En términos químicos, la glucosa es una hexosa, lo que significa que tiene una cadena de seis átomos de carbono en su estructura molecular (C6H12O6). Es soluble en agua y tiene un sabor dulce. La fructosa es otro monosacárido que también se clasifica como un azúcar simple. Al igual que la glucosa, la fructosa también es soluble en agua y tiene un sabor dulce. Químicamente, la fructosa es un cetohexosa, lo que significa que tiene una estructura de seis átomos de carbono (C6H12O6) y contiene un grupo cetona. Rotación óptica especifica de algunas no – Sacarosa, especialmente polisacáridos Compuesto Rotación óptica específica Sarkaran (Glucano) (α)D20 = +160˚ Origen: Posiblemente de las levaduras ISP (Polisacárido nativo) (α) D 20 = - 46˚ a -50˚ Origen: Natural en la caña. Depende de la variedad. Glucosa de Robert’s (α)D20 = + 120˚. Origen: Natural Polisacárido C.P (α)D20 = + 97˚ Origen: Aislado de azúcares crudos de Australia. Dextranas (Glucano) (α)D20 = + 200˚ ó mayor. Origen: Microbiano. Producido durante el deterioro de la caña. Figura 2. Estructura desarrollada de la glucosa y fructosa. Ambos son los componentes no-sacarosa más abundantes en la caña y se reconocen en conjunto como azúcares reductores. Larrahondo (2012) indica que el contenido de azúcares reductores se encuentra entre 1-5% y que estos porcentajes variarán dependiendo del estado de madurez de la caña. Un jugo de caña con altos niveles de azúcares reductores puede resultar en una mayor fermentación durante el procesamiento a bajas temperaturas y una mayor formación de subproductos indeseables, lo que afecta la calidad del azúcar final. En etapas posteriores a la clarificación, donde la posibilidad de fermentación de azúcares es nula, los azúcares reductores toman un papel importante como indicadores de pérdidas. Por ejemplo, está demostrado que la fructosa es menos estable a la temperatura que la glucosa, entonces la fructosa se destruye con una tasa mayor que la glucosa durante la etapa de evaporación del proceso, esa diferencia permite medir indirectamente la destrucción de sacarosa en los evaporadores. En la operación en tachos los azúcares reductores disminuyen la solubilidad de la sacarosa, favoreciendo así la cristalización, factor clave para el agotamiento de mieles. Por esto es importante conservar los azucares reductores en el transcurso del proceso de cocimiento en tachos, pero desafortunadamente en dicho proceso se presentan reacciones como la de Maillard en donde se destruyen. Dicha reacción se da por la interacción de aminoácidos con azúcares reductores, dando como resultado subproductos de alto peso molecular y color obscuro a los cuales se les llaman melanoidinas. • Oligosacáridos Los oligosacáridos son componentes que están constituidos de dos y menos de 10 unidades de monosacáridos. Estos están presentes en baja concentración de forma natural en los jugos de la caña, pero tienden a acumularse luego del corte. Entre los oligosacáridos de mayor importancia en el proceso azucarero se encuentran: la teanderosa, rafinosa, melezitosa, erlosa, leucrosa, panosa, gentianosa, maltosa, cestosa, celobiosa e isomaltosa (Larrahondo, 2018). El Cuadro 3 se presenta más información del impacto de los oligosacáridos en el proceso agroindustrial del azúcar. Cuadro 3. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para los oligosacáridos. Origen Problemas asociados Mecanismos de control Actividad enzimática (Ej. Celobioso y Maltosa) - Degradación del contenido de sacarosa en el jugo de caña de azúcar. - Disminución de la concentración de azúcares fermentables para la producción de etanol. - Cosecha oportuna de la caña para evitar un exceso de madurez, ya que la madurez avanzada puede aumentar la actividad enzimática. - Uso de técnicas de procesamiento rápido para minimizar el tiempo entre la cosecha y el procesamiento (evitar el deterioro), lo que reduce la actividad enzimática. Como se puede observar, los oligosacáridos se encuentran vinculados al proceso de deterioro de la caña post cosecha, debido a la acción de microorganismos y enzimas. Las cantidades varían para diferentes variedades, por lo cual, los oligosacáridos no son buenos indicadores para efectuar un seguimiento de las pérdidas de sacarosa o deterioro de la calidad de los jugos después del corte (Rein, 2012). • Polisacáridos Los polisacáridos son carbohidratos de alto peso molecular presentes en la caña de azúcar y particularmente en los jugos extraídos. La concentración de polisacáridos solubles en el jugo varía significativamente de variedad en variedad, y pueden alcanzar valores de hasta 12 000 mg/kg de sólidos disueltos (Larrahondo, 2018). Los polisacáridos encontrados en la caña de azúcar y sus productos derivados provienen de dos fuentes. Existen aquellos polisacáridos, como el almidón, que se dan por las actividades metabólicas de la planta en crecimiento; y también están los polisacáridos, como la dextrana, formado por las actividades de microorganismos que crecen en retoños de la caña, ya sea durante su vida o en alguna etapa de procesamiento posterior (Cuddihy et al., 2001). A continuación, se describen los polisacáridos más relevantes para el proceso de producción de azúcar. - Almidón El almidón, constituyente natural de la caña de azúcar, es un polisacárido formado por cadenas de amilosa y amilopectina, ambos polímeros de glucosa que la planta emplea como compuesto de almacenamiento alternativo de energía en forma de gránulos pequeños insolubles en el agua. Se forma en la caña de azúcar durante la ausencia de luz solar y es convertido en sacarosa en presencia de esta (Rein, 2012). El contenido de almidones depende en gran parte de la variedad de caña, concentrándose en los puntos de crecimiento de la planta y las hojas. La concentración de almidón es elevada en caña inmadura y caña en proceso de maduración (Cuddihy et al., 2001). No se debe olvidar que es una característica varietal, cada variedad presenta diferentes concentraciones naturales del almidón en el jugo y pueden ser reducidas mediante prácticas agrícolas como el riego y la fertilización con potasio (Larrahondo, 1995). Los jugos de caña contienen el almidón en forma de gránulos insolubles, los cuales durante la molienda se separan del tejido vegetal y se solubilizan. Estudios en Luisiana indican que el contenido en caña puede variar entre 275 y 1500 mg/kg de sólidos, con un promedio de 700 mg/kg (Larrahondo, 2018). Contaminación microbiana (Ej. Levanos e Inulina) - Reducción en la tasa de cristalización presentando dificultad en el agotamiento de mieles. - Modificación de hábito cristalino o forma del cristal. - Producción de oligosacáridos indeseables durante la fermentación del jugo de caña para la producción de etanol. - Implementación de buenas prácticas agrícolas para minimizar la contaminación microbianaen el campo, como la limpieza y el mantenimiento adecuados de los equipos de cosecha y transporte. - Uso de desinfectantes o agentes antimicrobianos en el tratamiento de la caña antes del procesamiento. - Uso de medidas higiénicas y sanitarias adecuadas para prevenir la contaminación microbiana. - Control de temperatura y pH durante la fermentación para favorecer el crecimiento de levaduras y minimizar la actividad microbiana indeseable. Evaluando el impacto en el proceso industrial, cuando los jugos se calientan, los gránulos de almidón se rompen y gelatinizan, aumentando mucho la viscosidad de las soluciones y afectando principalmente la filtración en las etapas del proceso. Estudios han demostrado que cerca del 80% de almidón sobrevive la clarificación y entre 10-20% de este termina en el cristal de azúcar crudo. Actualmente en el proceso de fabricación se utiliza la enzima termoestable amilasa para la reducción del almidón. Esta ataca los enlaces predominantes del compuesto y la adición permite mejorar la calidad del jugo, capacidad de fábrica y calidad azúcar producido, aunque esta práctica inevitablemente eleva los costos de producción. Las condiciones favorables para su uso consisten en Brix bajo y prolongado tiempo de reacción, por lo tanto, deben agregarse lo antes posible entre molienda y evaporación (Cuddihy et al., 2001). El almidón es un compuesto con rotación óptica entre +190° y +220°, mayor que la sacarosa (+66.4°). Por ello se ha estudiado la influencia en la determinación de sacarosa por polarimetría llegando a establecerse que por cada incremento de 100 mg/L de almidón, se incrementa en un 0.06% la lectura Pol y en 0.14 kg/t el indicador ATR (Larrahondo, s.f.). En el Cuadro 4 se presenta más información del impacto del almidón en el proceso agroindustrial del azúcar. Cuadro 4. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para el almidón. Fuente: Elaboración propia. - ISP (polisacárido nativo de la caña) Es un polisacárido presente en el jugo de caña fresca y sin deterioro, siendo nativo de la caña. Este al hidrolizarse muestra presencia de arabinosa, galactosa, xilosa, manosa, glucosa, raminosa y ácido glucurónico, haciendo un polisacárido heterogéneo con estructura complicada. El ISP no se remueve totalmente durante la etapa de clarificación de los jugos y puede ser detectado a la largo de la cadena industrial. El ISP se acompleja con muchos compuestos fenólicos, ácidos grasos (C14- C18), el ácido aconítico y por lo tanto también contribuye al color natural del jugo de la caña. Origen Problemas asociados Mecanismos de control Nativo de la caña - Aumento de la viscosidad del jugo de caña. - Formación de geles y obstrucciones en los equipos de procesamiento. - Dificultad para la filtración en el proceso de refinamiento, considerando que el almidón se incorpora en los cristales de azúcar. - Influencia en las mediciones de sacarosa por polarimetría. - Selección de variedades de caña de azúcar con menor contenido de almidón. - Implementación de prácticas agrícolas, como el riego y la fertilización con potasio, para reducir el contenido de almidón en la caña de azúcar. - Procesamiento de caña madura con bajo contenido de materia extraña vegetal (hojas y el cogollo). - Implementación de técnicas de clarificación y filtración del jugo de caña para remover la mayor cantidad de almidón. - Uso de enzima amilasa para degradar el almidón durante el procesamiento de azúcar. - En caso de ser requerido, evaluar un ajuste de las mediciones polarimétricas para tener en cuenta la influencia del almidón en los resultados. El ISP exhibe una rotación especifica negativa (-46° a -50°), con un peso molecular que oscila entre 100 000 y 300 000 daltons, con tendencia de transferirse al cristal de azúcar. La concentración del ISP en el jugo puede encontrarse entre 0.5% y 1.0% (base Brix) y en el azúcar crudo entre 0.1 y 0.5%. Se considera como uno de los factores que contribuyen a la formación de “floc” en la fabricación de bebidas carbonatadas (Larrahondo, 2018). Cuadro 5. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para el polisacárido nativo de la caña (ISP). - Dextranas Las dextranas son polisacáridos de alto peso molecular formados por unidades de glucosas, unidas entre sí por enlaces α-1,6 en su mayor parte, aunque también existen moléculas con ramificaciones α-1,3 y α-1,4 (Cuddihy et al., 2001), estas diferentes ramificaciones en su cadena molecular dependen de la clase de bacteria que las produzca. Estos polisacáridos son producidos por acción de bacterias como Leuconostoc mesenteroides y Leuconostoc dextranicum, las cuales utilizan la sacarosa como materia prima, aunque en la caña predomina la acción de la bacteria Leuconostoc mesenteroides (Larrahondo, 2018). Entonces, las dextranas no son compuestos propios de la caña, su formación está asociada principalmente con el deterioro de la caña después del proceso de corte y cosecha. Algunos escenarios específicos donde se producen son en tallos dañados por ataque de plagas (favorece la contaminación microbiana), en área expuesta del tejido interno de la caña por el corte mecanizado, la quema de caña en conjunto con altos tiempos de entrega al ingenio; en general, las tasas de deterioro son aceleradas fuertemente por altas temperaturas y porcentajes de humedad. También durante el proceso industrial se puede aumentar por falta de limpieza y saneamiento de equipos, dichas condiciones dan un ambiente propicio para el incremento de los microorganismos que facilitan la descomposición de sacarosa y ocasionan pérdidas indeterminadas en el proceso. Es importante resaltar que la síntesis de las dextranas a partir de la sacarosa sucede por acción de la enzima dextransucrasa. La conversión de sacarosa en dextrana tiene un rendimiento de aproximadamente el 25%, de modo que cada 0.01% de dextrana formado representa una pérdida innecesaria de azúcar del 0.04%. Entonces, se consumen aproximadamente 4 partes de sacarosa por cada parte de dextrana producida (Ravno, 2005). Se debe resaltar que por cada molécula de azúcar que se consume en esta se utiliza solamente la fracción de glucosa, permaneciendo como subproducto la fructosa, la cual a su vez se descompone en ácidos orgánicos y otros productos coloreados que inducen en el descenso de pH; esto último aumenta la tasa de inversión de sacarosa por acidificación y también favorece la perdida de azúcar. Ravno (2005) estudió como el suministro de caña deteriorada con dextrana tiene un fuerte impacto en la producción, contaminando fácilmente el resto de las corrientes que presentan bajo contenido. Durante la evaluación de la operación industrial encontró que la caña ingresada al ingenio se encuentra en valores normales de 200 mg/kg, y que con solamente 2.6% de caña alimentada con dextrana alta (+10,000 mg/kg) los niveles de jugo alcanzan valores de 750 mg/kg, por lo que concluye que pequeños porcentajes de caña Origen Problemas asociados Mecanismos de control Nativo de la caña - Aumento de la viscosidad del jugo de caña. - Formación de geles y obstrucciones en los equipos de procesamiento. - Influencia en la calidad del azúcar producido, principalmente por la formación de Floc en bebidas carbonatadas. - Selección de variedades de caña de azúcar con menor contenido de polisacárido nativo. deteriorada presentan un alto impacto en el jugo extraído. También resalta que las tasas de deterioro son aceleradas fuertemente por altas temperaturas y condiciones de humedad, siendo ambas condiciones comunes en el campo. Adicionalmente, las dextranas tienen un efecto fuerte en las determinaciones de sacarosa, considerando que exhiben una rotación especifica altamente dextro rotatoria (mayor o igual a +200°). El efectoen la lectura Pol se da por el desvío del rayo de luz hacia el lado derecho, aumentando la lectura polarimétrica hasta 3 veces más que la sacarosa (+66.4°), generando así un alto valor falso de Pol y en consecuencia sobreestimando el contenido de sacarosa en las corrientes del proceso. Se ha estudiado la influencia en la determinación de sacarosa en jugos por polarimetría, llegando a establecerse que por cada incremento de 100 mg/L de dextrana se incrementa en un 0.07% la lectura Pol (Larrahondo, s.f.). La presencia de dextranas es claramente un indicador de pérdida de sacarosa, produciendo a su vez otras no-sacarosas. En el proceso industrial su impacto inicialmente se da en el área de clarificación, donde los altos niveles de dextrana en jugo actúan como una coraza protectora de los coloides e inhibe la coagulación, esto genera que los sólidos suspendidos se arrastren junto con el jugo clarificado y disminuyendo así la calidad de jugo. Esto puede generar consecuencias incluso hasta el producto final, el azúcar producido con jugos altos en dextranas presenta reducción de la filtrabilidad, siendo un resultado indirecto la baja eficiencia en clarificación. Las dextranas al ser un polisacárido también afectan directamente la viscosidad, incrementándola a lo largo del proceso. Por ejemplo, en estudios realizados con soluciones de sacarosa a 65%, 80 °C y 1% de dextrana se presentan incrementos de la viscosidad entre 100 y 130%, mientras que en soluciones al 3% de dextrana se observaron incrementos de la viscosidad en el rango de 250% – 350% (Larrahondo, 2018). Las altas viscosidades observadas en jugos de caña, debido a la presencia de dextranas, da como resultado una disminución de la tasa de cristalización, siendo más marcado en los materiales de baja pureza. Otros efectos relacionados al aumento de viscosidad son: disminución en la transferencia de calor en los evaporadores y tachos, aumento de punto de ebullición en las soluciones, disminución de calidad y rendimiento de azúcar. Asimismo, las dextranas no solo retardan la cristalización en sí, sino también inducen una elongación del eje “C” de los cristales al retardar selectivamente el crecimiento a lo largo de los ejes “A” y “B”, produciendo los denominados cristales agujas. Esta clase de cristales al ser más finos y frágiles afectan la centrifugación, generando purgas deficientes y aumento de polvillo en los secadores de azúcar. Adicionalmente, se han encontrado posibles efectos melasigénicos, es decir, altos contenidos de dextranas pueden disminuir el agotamiento y con ello aumentar las purezas de las mieles. Varios estudios realizados en los años 2000 al 2003 con niveles de dextrana en el jugo en el rango de 100 a 5,000 mg/kg base Brix presentaron una buena linealidad en la correlación respecto a los contenidos de dextrana en el azúcar crudo, lo que permite inferir que alrededor del 20 % de la dextrana presente en el jugo termina ocluida en el azúcar crudo (Ravno, 2005). Las dextranas afectan la eficiencia industrial y calidad de azúcar obtenida, por lo tanto, debe tratar de reducirse la concentración de estos compuestos que llegan a los molinos de fábrica, tomando como una medida preventiva disminuir los factores que incrementan su formación. El Cuadro 6 resume los problemas asociados y las posibles medidas preventivas a considerar para minimizar el impacto de la dextrana en el proceso agroindustrial. Cuadro 6. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para las dextranas. En general los polisacáridos, distintos a la sacarosa y azúcares reductores, aumentan la viscosidad de las corrientes de proceso, esto a su vez esto genera aumentos de los tiempos de evaporación y disminuye las tasas de cristalización, generando así pérdidas indeterminadas. Estos aspectos dan lugar a un aumento en el tiempo necesarios para la fabricación de azúcar y algunos casos se llega a requerir reducir las tasas de molienda del ingenio, logrando un impacto global en la capacidad operativa del mismo. NO AZÚCARES ORGANICAS: ÁCIDOS ORGÁNICOS, AMINOÁCIDOS, CERAS Y COLORANTES • Ácidos orgánicos Los ácidos orgánicos en el jugo constituyen una parte variable, pero significativa, del total de no azúcares solubles de la caña, a ellos se debe la mayor proporción de la acidez titulable y son responsables del pH del jugo (5.2 a 5.4). La mayoría existen naturalmente en la caña en concentraciones relativamente bajas, como productos normales del metabolismo (Honig, 1953). Los ácidos orgánicos están frecuentemente presentes en las plantas en forma de sus sales, y por ello la concentración real de ácido libre suele ser baja. La solubilidad de los ácidos orgánicos y sus sales alcalinas aumenta con la temperatura, y es mayor en soluciones de sacarosa que en agua (Gil, 2007). En el proceso, los ácidos orgánicos afectan directamente la clarificación debido a la sensibilidad de esta etapa a la variación en las concentraciones de hidrógeno (pH). Estos ácidos compiten por la cal con el ácido fosfórico, y debido a su capacidad “buffer” (la capacidad de absorber grandes cantidades de cal u otra base con un pequeño cambio en el pH) aumentan la cantidad de cal requerida (Honig, 1953). Estos ácidos también son capaces de participar en reacciones complejas con azúcares y otros constituyentes orgánicos del jugo, relacionándose con la formación de compuestos melasígenos durante el procesamiento del azúcar. Adicionalmente, el ácido oxálico y el aconítico se han asociado con la formación de incrustaciones en calentadores y evaporadores (Gil, 2007). Origen Problemas asociados Mecanismos de control Bacteriano - Aumento de la viscosidad del jugo de caña de azúcar y materiales de proceso. - Clarificación con baja eficiencia. - Influencia en las mediciones de sacarosa por polarimetría. - Formación de cristales alargados e irregulares, los cuales son frágiles y con geometría indeseable para el cliente. - Procesamiento de caña fresca y limpia. - Evitar la quema de caña. Y en caso sea quema accidental, se debe procesar rápidamente. - Implementación de planes para la detección temprana de caña deteriorada. - Implementación de técnicas limpieza y saneamiento efectivas en el proceso industrial. - Monitoreo regular del contenido de dextrana en el jugo de caña de azúcar. - Uso de enzima dextranasa para degradar las dextranas durante el procesamiento de azúcar. - Al detectar dextrana se debe evaluar la influencia de esta en los resultados polarimétricos para evaluar la posibilidad de un ajuste. Comparar respecto a resultados cromatográficos. La concentración de ácidos orgánicos no nitrogenados está comprendida en un rango de 1.1-3.0g/100 g de materia seca, siendo los principales constituyentes los ácidos aconítico, ácidos cítrico, fumárico, glicólico, málico, oxálico y tartárico. Estos ácidos orgánicos se presentan en el jugo mixto como trazas, aunque durante el proceso aparecen otros ácidos que no son constituyentes naturales de la caña, como el ácido acético y láctico, formados por la acción microbiana que se da después o durante la cosecha de caña (Larrahondo, 2018). Cuadro 7. Ácidos orgánicos no nitrogenados presentes en el jugo de caña. Fuente: Honig, 1953. Ácido Concentración (ppm/ % °Brix) Naturales Oxálico 40 - 200 Cítrico 900 - 1800 Tartárico 10 - 180 Málico 1200 - 1800 Aconítico 5000 - 8000 Succínico 100 - 200 Glicolítico Trazas - 150 Formados durante el proceso Láctico 250 - 670 Acético 200 -300 El otro grupo de ácidos orgánicos corresponden a los nitrogenados, conocidos como aminoácidos. Entre los principales aminoácidos considerados en el jugo de caña se encuentra el ácido aspártico, glutámico y alanina. Las sustancias nitrogenadas están presentes en raíces, tallos, hojas y jugos de caña y su principal funciónes acelerar las diversas actividades biológicas de la planta (Honig, 1953). Cuadro 8. Ácidos orgánicos nitrogenados presentes en el jugo de caña. Fuente: Honig, 1953. Compuesto Libre % Solidos Seco en Proteína Aminoácidos Asparagina 0.71 −−− Glutamina 0.19 −−− Aspártico 0.11 0.06 Glutámico 0.05 0.08 Alanina 0.06 0.05 Valina 0.03 0.04 Aminobutírico 0.03 0.03 Treonina 0.02 0.04 Isoleucina 0.01 0.03 Glicina <0.01 0.04 Otros Trazas <0.03 A continuación, se amplía la información de los ácidos orgánicos, considerando los que provienen de la caña y son relevantes para el proceso de producción de azúcar. - Ácido aconítico El ácido presente en mayor cantidad en los jugos de caña es el aconítico, encontrándose entre dos o tres veces más concentrados que todos los demás ácidos combinados. En la caña puede existir en dos formas geométricas: el isómero trans (la forma predominante en el jugo de caña fresco) y el isómero cis. Aunque la caña de azúcar también produce ácido cis-aconítico, no se acumula en la misma proporción que el ácido trans-aconítico porque se utiliza en el ciclo de Krebs. En las células de caña de azúcar, la forma trans puede isomerizarse a la forma cis, que luego se consume (Walford, 1996). Los ácidos orgánicos se acumulan en las plantas cuando la asimilación de cationes es mayor que la de aniones, para mantener el equilibrio de carga. La acumulación de ácidos orgánicos es mayor cuanto mayor es la fijación de CO2, por dicha razón sus concentraciones son mayores en las plantas en desarrollo y en las partes verdes de la caña. Gil (2007) confirmó que las concentraciones más altas de ácido aconítico se encuentran en las puntas y las hojas de la caña de azúcar. Durante su experimento evaluó el jugo extraído de muestras de tallos limpios, puntas y hojas, concluyendo que el jugo extraído del material vegetal presenta 2 a 3 veces más trans- aconítico, y que en cañas inmaduras la concentración de trans-aconitico puede ser de aproximadamente 4 veces mayor que en cañas maduras. Su presencia es importante en el proceso, esto debido al rol que cumple en la capacidad “buffer” del jugo y a su efecto inhibitorio en la precipitación del fosfato de calcio, incrementando así el consumo de cal durante clarificación y representando un mayor costo en la producción de azúcar. Datos en la literatura demuestran que solamente se elimina un 16 a 20% del ácido aconítico en la clarificación en forma de aconítico de Ca (Zossi et al., 2010). Posteriormente, parte de este se precipita en etapas posteriores en forma de incrustaciones, especialmente en evaporadores, ya que la solubilidad de las sales de acónito disminuye en proporción al aumento de la concentración de sacarosa, por ello las incrustaciones de estas sales se encuentran con mayor frecuencia en los cuerpos de los últimos evaporadores. Otra consecuencia del aumento del ácido aconítico y otros ácidos orgánicos es la caída de pH en los jugos y su consecuente aumento de acidez. Ambas variables favorecen las pérdidas de sacarosa induciendo la hidrolisis de esta, dando lugar a la formación otras no-sacarosas como la glucosa y fructosa. - Aminoácidos y proteínas Los principales componentes nitrogenados en la caña son las proteínas y aminoácidos, estos últimos son la base y los componentes moleculares de las proteínas. Mediante métodos cromatográficos se ha determinado la presencia de 11 aminoácidos esenciales en el jugo de caña (Ver Cuadro 8). Dichos valores pueden variar según la edad de la planta (el contenido de aminoácidos disminuye con la edad de la caña), las condiciones climáticas (en condiciones de sequía el contenido de aminoácidos aumenta significativamente) y la cantidad de fertilizante nitrogenado empleado (incrementos en la dosificación de N incrementan el contenido de no azúcares y principalmente al aumento de aminoácidos y contenido fenólico total) (Van der Poel, 1998). Cualquier variedad de caña poseen esencialmente los mismos aminoácidos que el jugo, pero la mayor parte de su nitrógeno está en forma de proteína. Las sustancias nitrogenadas están presentes en raíces, tallos, hojas y jugos de caña y su principal función es acelerar las diversas actividades biológicas de la planta. La cantidad de componentes nitrogenados presentes en la caña de azúcar es muy pequeña, siendo una concentración aproximada de 0.5 g por cada 100 g de materia seca (°Brix) en el jugo de caña. Entonces, muchas veces este aspecto hace pasar por desapercibido la importancia de los componentes nitrogenados en la fabricación de azúcar y no afectan directamente la recuperación de azúcar. De forma indirecta si ejercen influencia en el proceso, principalmente en la clarificación y cristalización. Los compuestos nitrogenados a pesar de ser compuestos con poca concentración, su efecto depende de la baja solubilidad en soluciones de azúcar y su reacción con los azúcares reductores presentes, formando así colorantes de alto peso molecular (sin carga) difíciles de remover durante la clarificación. El efecto más significativo de estos se presenta con la reacción de Maillard durante la cristalización, siendo una de las principales causantes de la coloración de azúcar. La reacción de Maillard se produce entre un compuesto de carbonilo (que usualmente es un azúcar reductor) y aminoácidos, trayendo consigo la producción de múltiples compuestos coloreados conocidos como melanoidinas (Nurst, 2005). Los efectos de esta reacción se hacen evidentes con la formación de un color rojizo en las masas cocidas, aumento de la viscosidad y espuma en los tanques de mieles (Rein, 2012). Investigaciones más complejas del tema en la industria azucarera demuestran que en la etapa de cristalización existe una disminución del contenido de aminoácidos seguido de un aumento de la relación fructosa/glucosa y color en la miel final, con lo que se concluye generación de melanoidinas como productos de la reacción de Maillard. El Cuadro 9 resume los problemas asociados y las posibles medidas preventivas a considerar para minimizar el impacto de los ácidos orgánicos descritos anteriormente. Cuadro 9. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para los ácidos orgánicos. • Ceras Las ceras se definen químicamente como una mezcla compleja de compuestos orgánicos, donde predominan los ésteres de los ácidos grasos de cadena larga (C14-C36), alcoholes de peso molecular elevado (C16 a C30) y otros compuestos como esteroles (Hernández et al., 2021). En el caso de la caña de azúcar, se sintetiza en forma de lípidos, parte de los cuales recubren los tallos en forma de una película cérea y constituye una barrera física y/o química con el exterior, controlando la transferencia de masa y el ataque de enfermedades. (Honig, 1969). La mayoría de la cera (compuestos cerosos) que se forma en los tallos de la caña es acumulada dentro de los residuos (cachaza) provenientes de la clarificación del jugo en las fábricas de azúcar. En realidad, se pueden encontrar en otros subproductos como bagazo o vinaza, pero la cachaza es la fuente principal para extraerla. Por el momento no se reconoce si generan interferencia en la producción de azúcar, a excepción del tratamiento que se debe dar para su eliminación durante el proceso de clarificación y filtración. • Colorantes El “color” es un término utilizado para cubrir un amplio rango de componentes químicos responsables del color final del azúcar, siendo este un parámetro de calidad muy importante para la industria. Este influye en el proceso industrial, principalmente cuando se quiere producir azúcar blanco, ya que alcanzar dichos parámetros ocasiona costos adicionales. Los componentes químicos responsables del oscurecimiento del azúcar se encuentran en la propia materia prima o se pueden originar durante el proceso de producción. La cantidad de componentescoloreados representa alrededor del 17% de los no azúcares orgánicos en el jugo de caña. Larrahondo (1995) resalta que los no azúcares coloreados mayoritarios en la caña son las clorofilas, xantofilas, carotenos y flavonoides; los primeros tres compuestos son insolubles en agua y se separan fácilmente durante la clarificación del jugo, pero el último tiene importancia en el proceso de fabricación por ser solubles en agua y no eliminarse con facilidad. Origen Problemas asociados Mecanismos de control Nativo de la caña - Aumentan la capacidad “buffer” del jugo y crean un efecto inhibitorio en la precipitación del fosfato de calcio, requiriendo así mayor consumo de cal. - Incrustaciones en calentadores y evaporadores. - Caída de pH y aumento de acidez en los jugos que favorece las pérdidas de sacarosa por hidrolisis. - Clarificación con baja eficiencia. - Formación de no-sacarosas (glucosa, fructosa y melanoidinas). - Procesamiento de caña madura con bajo contenido de materia extraña vegetal (hojas y el cogollo). En general, los colorantes nativos de la caña de azúcar son los fenoles y flavonoides, siendo los responsables por el 60 al 75 % del color en el azúcar sin refinar. Los compuestos fenólicos son responsables de la pigmentación de las flores y frutas, siendo importantes agentes antioxidantes, componentes del sabor y esenciales para los cultivos, porque brindan resistencia al ataque de plagas o insectos causantes de diversas enfermedades en las plantas. Los fenoles en los jugos de caña son por lo general incoloros en la planta, pero se oxidan con moléculas amino-nitrogenadas y hierro formando compuestos coloreados durante el proceso (Zossi et al., 2010). Se consideran de los principales pigmentos presentes en el jugo de caña por ser los responsables del aumento del color al azúcar cuando se encuentra almacenada. Por otro lado, los flavonoides son compuestos fenólicos también, pero más complejos. Como se mencionó, estos pueden pasar sin ser removidos en el proceso de clarificación, esto debido a su alta solubilidad en el agua. Los flavonoides más comunes en la caña de azúcar son las antocianinas, los flavonoles y las flavonas (Larrahondo, 1995). Se ha llegado a determinar que la materia extraña vegetal, especialmente los cogollos y hojas, son los principales aportadores de colorantes naturales y precursores de color al proceso, sin tomar en cuenta que también tiene incidencia generando impurezas como polisacáridos y compuestos amino-nitrógenos. El cogollo es un componente que tiene alta incidencia en los niveles de color, entregando desde cinco a ocho veces más precursores de color que la caña limpia. Esta información se condensa en el Cuadro 10, presentando el resto de los componentes de la caña con respecto al color del jugo extraído y el contenido de fenoles. Cuadro 10. Promedio de color ICUMSA y fenoles totales en materiales originados de la cosecha de la caña. Fuente: Herrera, 2014. Material Color ICUMSA Fenoles totales (ppm °Brix) Entrenudos 5,500 2,300 Nudos 20,700 4,855 Raíces 28,900 8,868 Tallo limpio 13,400 4,140 Cogollos 139,700 21,855 Otros factores determinantes que considerar en campo para controlar los componentes coloreados son: la variedad caña y el riego aplicado en condiciones de sequía. Estudios han determinado que los niveles de materiales pigmentados y precursores de color en los jugos se relacionan con la variedad. Adicionalmente, se menciona que el estrés hídrico en la caña de azúcar puede presentar un aumento del 100% de los componentes coloreados y amino-nitrógenos, generando con ello problemas de color en el material de proceso. Durante la producción de azúcar también se forman melaninas, melanoidinas, caramelos y productos de degradación alcalina de las hexosas. En el caso del procesamiento industrial de azúcar, la formación de sustancias coloreadas es inminente y progresiva a medida que los materiales se procesan, observándose mecanismos específicos de generación de color en cada etapa (Cuadro 11). Cuadro 11. Mecanismos de generación de color predominantes en el proceso industrial. Fuente: Herrera, 2014. Etapa Mecanismo Extracción Pardeamiento enzimático Clarificación Degradación alcalina de azúcares reductores Evaporación Pardeamiento no enzimático: Caramelización y reacción de Maillard Cristalización Pardeamiento no enzimático: Reacción de Maillard Dentro de fábrica la etapa idónea para la disminución del color en el jugo es la sulfitación. Está consiste en la aplicación de dióxido de azufre gaseoso (SO2) directamente al jugo de caña con la finalidad de inhibir y/o reducir los compuestos colorantes. El dióxido de azufre actúa como agente reductor y antioxidante, reaccionando con los compuestos orgánicos presentes en el jugo, como las melanoidinas, responsables del color oscuro. Después de esta etapa las no-sacarosas que reaccionaron se pueden eliminar con facilidad en las etapas posteriores. Además de reducir el color, el dióxido de azufre tiene un efecto beneficioso en la inhibición de reacciones de oxidación y en la prevención de la formación de sustancias no deseadas, como ácidos fenólicos y pectinas. El resto de los pigmentos coloreados que se encuentran en los jugos se eliminan, en su mayoría, en la etapa de clarificación. Durante esa etapa se emplean agentes coagulantes y floculantes para facilitar la formación de flóculos que atrapan y aglutinan la materia suspendida en el jugo. Los flóculos formados se decantan en la parte inferior de los clarificadores y se retiran en forma de lodo. La importancia de la etapa de clarificación radica en su capacidad para eliminar eficientemente los componentes coloreados del jugo de caña. Además de mejorar el color, la clarificación también contribuye a la estabilidad y vida útil del azúcar. La presencia de componentes coloreados puede promover reacciones de degradación y oscurecimiento del producto a lo largo del tiempo. Al eliminar estos componentes, se asegura una mayor estabilidad y una vida útil más prolongada para el azúcar producido. El Cuadro 12 resume los problemas asociados y las posibles medidas preventivas a considerar para minimizar el impacto de los componentes colorantes en el proceso agroindustrial. Cuadro 12. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para los colorantes naturales de la caña. NO AZÚCARES INORGÁNICAS: SALES INORGÁNICAS (CENIZAS) Los constituyentes inorgánicos de la caña de azúcar se presentan como iones solubles en agua, sales, constituyentes de moléculas orgánicas complejas o compuestos insolubles, que pueden encontrarse en el jugo de caña como sólidos suspendidos, y generalmente son removidos durante la etapa de clarificación (Herrera, 2014). La caña es una planta que absorbe poca sustancia mineral del terreno donde es cultivado, su contenido de material inorgánico proviene de lo absorbido por la planta durante su crecimiento, por lo cual contiene poca ceniza soluble. Las cenizas que se encuentra originalmente en la caña son de aproximadamente 0.5% y están constituidas principalmente por cationes de potasio, calcio, magnesio y sodio; y aniones de cloruro, sulfato y fosfato. Los cationes mayoritarios son potasio y calcio, y los aniones son silicatos, cloruros, fosfatos y sulfatos. En general, su concentración en el jugo dependerá del tipo de suelo, nivel de riego, condiciones de fertilización y presencia de materia extraña (Rein, 2012). Origen Problemas asociados Mecanismos de control Nativo de la caña - Responsables del color del azúcar crudo. - Degradación de color del azúcar almacenado. - Caracterización de las principales variedades de caña por color y sus componentes coloreados principales. - Procesamiento de caña con bajo contenido de materia extraña vegetal (hojas y el cogollo). - Aplicación deriego en campo de manera oportuna. - Uso de dióxido de azufre en el proceso (sulfitación). Cuadro 13. Ácidos orgánicos no nitrogenados presentes en el jugo de caña. Fuente: Honig, 1953. Constituyente Concentración (% grados Brix) Cationes Potasio (K2O) 0.77 - 1.31 Sodio (Na2O) 0.01 - 0.04 Calcio (CaO) 0.24 - 0.48 Magnesio (MgO) 0.1 - 0.39 Hierro (Fe2O3) 0.006 - 0.04 Aluminio (A12O3) 0.0005 - 0.17 Cobre (CuO) 0.002 - 0.003 Zinc (ZnO) 0.003 - 0.012 Manganeso (MnO) 0.007 Silicio (SiO2) 0.016 - 0.101 Aniones Cloro (Cl) 0.16 - 0.27 Fosfato (P2O5) 0.14 - 0.4 Sulfato (SO3) 0.17 - 0.52 Muchas de las cenizas solubles determinadas vienen por la variedad, los componentes de la fertilización y el tipo de suelo. La mayor parte del contenido en el proceso está representado por el potasio, calcio y magnesio. El potasio es el que se encuentra en mayor contenido, llegando a representar entre el 30-50% de las cenizas, esto es resultado del nivel de extracción del componente (extraído en el mismo grado que la sacarosa) y la poca remoción de este durante el proceso de clarificación. En el caso del calcio y magnesio son componentes que tienen alto índice de extracción (entre 75-90%) y tienden a incrementarse en la clarificación por el uso de cal y aumento del pH, estos pueden causar incrustaciones en los equipos de etapas posteriores. Dentro de los aniones, los fosfatos son de los mayoritarios en el jugo de caña, tanto en forma de fosfatos inorgánicos como orgánicos. Su importancia en la producción de azúcar se da durante el proceso de clarificación con cal, porque su concentración influye fuertemente en la eficiencia. Según Rein (2007), el nivel de fosfatos en el jugo debe ser, como mínimo, de 200 mg/kg, expresado como P2O5, para que la clarificación sea satisfactoria. Con esta concentración, se elimina una mayor cantidad de coloides, el contenido de calcio en el jugo claro es menor, y por consiguiente presenta menor turbidez, los flóculos se forman con mayor velocidad, la sedimentación es más rápida y se obtiene un jugo menos coloreado. Entonces, el contenido fósforo es clave para la clarificación y el contenido de éste en los jugos se espera que sea entre 300 y 600 mg/l expresado como P2O5. En el Cuadro 14 se describen algunos otros componentes de las cenizas claves para el proceso. Cuadro 14. Separación de no-azúcares inorgánico. Fuente: Honig, 1953. Cationes Extraídos con el jugo en el procedimiento estándar de molienda Disminución o incremento en la operación de clarificación K2O Extraído en el mismo grado que la sacarosa. No removido Na2O Se deja en el bagazo relativamente más Na2O No removido CaO Extraído en un 75-85% Incremento en la clarificación por el uso de cal MgO Extraído en un 80-90% Incremento en la clarificación a un pH>7.8 Fe2O3 Extraído en un 50-70% Removido en un 50-90% Al2O3 Extraído en un 40-60% Removido en un 70-95% Aniones Cl Extraído en el mismo grado que la sacarosa No removido SO3 Extraído en un 75-85% No removido P2O5 Extraído en un 75-85% Removido cuando se tiene contenido de P2O5 en el jugo filtrado bajo SiO2 La extracción es variable, dependiendo de la calidad de caña se puede encontrar en 10-35% Removido, dependiendo de los otros no- sacarosa separables Todos estos componentes inorgánicos son asociados con el aumento de la solubilidad de la sacarosa y con tener propiedades melasigénicas, lo cual dificulta el proceso de cristalización y el agotamiento de las mieles (Sahadeo, 1998). Varias fuentes en literatura indican que la solubilidad de la sacarosa disminuye en presencia de azúcares reductores y que la mayoría de las cenizas tienden a aumentarla, por lo tanto, es de esperar que la pureza de las mieles finales dependa de la influencia de las proporciones de estas sustancias. Lo anteriormente descrito corresponde a las cenizas solubles, pero existen otras que son insolubles, estas se relacionan directamente con el suelo que trae consigo la caña y se eliminan durante la clarificación en forma de lodo. Generalmente los tallos no llegan limpios a la fábrica, existen hojas y material mineral ligados que depende de la influencia del clima y método de recolección. La mayoría de suelo se elimina por el clarificador, pero cuando existen excesos al sistema estos sobrecargan el equipo y disminuyen su eficiencia, dando como resultado jugos turbios que afectan la calidad del azúcar. El Cuadro 15 resume los problemas asociados y las posibles medidas preventivas a considerar para minimizar el impacto de los componentes inorgánicos (cenizas) en el proceso agroindustrial. Cuadro 15. Descripción del origen, problemas asociados y posibles mecanismos de control para las no-azúcares inorgánicas (sales). CONCLUSIÓN Se han analizados los componentes químicos nativos de la caña de azúcar que tiene incidencia en el proceso fabril, siendo estos los carbohidratos (distintos a la sacarosa), no azúcares orgánicos e inorgánicos. Aunque algunos de ellos no influyan directamente sobre la recuperación de azúcar, llegan a ser importantes en la calidad de producto final a obtener. Cada uno representa un desafío distinto, en el estudio se consideraron varios puntos de vista para campo y fabrica, así como posibles mecanismos de control a implementar. El reconocer el origen de cada uno y los problemas asociados permitió generar propuestas para mitigar su efecto, mejorando así la operación industrial (aumento de la recuperación) y facilitando el alcance de un producto final de calidad. Origen Problemas asociados Mecanismos de control Nativo de la caña - Altos porcentajes de extracción de la mayoría de los componentes en molinos. - Sobrecarga del proceso de clarificación (cuando ingresan altos porcentajes). - Tiene efecto melasigénico que limita el proceso de cristalización. - Procesamiento de caña madura con bajo contenido mineral (suelo y cepas). - Evaluar capacidad de los sistemas de clarificación y filtración del jugo de caña, considerando cambios en el contenido de minerales en la materia prima (propios de la caña y adquiridos durante la recolección). - Dosificar la cantidad justa de componentes químicos en la clarificación (para no agregar componentes inorgánicos). REFERENCIAS Badui, S. 2006. 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