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Perdidas indeterminadas en el proceso agroindustrial azucarero Autor: Oscar Monzon

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Page 1: Perdidas indeterminadas en el proceso agroindustrial … · Medición de perdidas y perdidas indeterminadas •Existen 3 mediciones de perdidas en forma sistemática: perdida en bagazo,

Perdidas indeterminadas en el

proceso agroindustrial azucarero

Autor: Oscar Monzon

Page 2: Perdidas indeterminadas en el proceso agroindustrial … · Medición de perdidas y perdidas indeterminadas •Existen 3 mediciones de perdidas en forma sistemática: perdida en bagazo,

Eficiencia de recuperación en el proceso

azucarero.

• La caña concentra sacarosa y en su punto de

madurez aporta su mas alto valor, el cual

disminuye conforme se avanza en cada etapa del

proceso agroindustrial.

• Cada unidad operativa tiene sus porcentajes

propios de Eficiencia en cada una de sus etapas

y están en función de distintas variables tales

como: condiciones del cultivo, condiciones

climáticas, equipos existentes y la operación en

si.

• La relación entre la salida de sacarosa con

respecto a su ingreso en cada etapa es la

Eficiencia de recuperación que, usualmente, se

expresa en forma porcentual.

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Medición de perdidas y perdidas indeterminadas

• Existen 3 mediciones de perdidas en forma

sistemática: perdida en bagazo, perdida en

cachaza, perdida en melaza.

• El resto de perdidas no se miden en forma

sistemática o se calculan por diferencia y por

ello se pueden denominar como perdidas

indeterminadas.

• En algunas de las etapas se tienen

estimaciones de perdida.

• La no medición sistemática se debe a: la falta

de equipos de medición de masa o de flujo del

material azucarado, la complejidad de la

medición analítica.

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Medición de Pol caña campo•La medición de Pol caña no es fácil debido, enbuena parte, a la heterogeneidad de la caña

•Medición Pol caña en Caña•Medición Pol caña en Pre cosecha (Prequema)

•Medición Pol caña en Ingreso a ingenio(medición en vehículos cañeros o enconductores de caña)

Hay distintos métodos de evaluar Pol caña:•Definir un método a seguir y realizarcomparaciones relativas.

•Las limitantes de Pol caña por metodologíaanalítica: Extracción de Pol y la noespecificidad para la sacarosa.

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Pol caña en el área industrial

• En Industria también se mide o estima el Pol

caña y se denomina en este punto “Pol caña

industrial” para diferenciarlo con el Pol caña

evaluado analíticamente en la caña.

• Pol caña industrial = integración ponderada de

la cantidad de jugo que ingresa a las fabricas

con su Pol analítico mas la cantidad de bagazo

con su Pol.

• Las mediciones de las cantidades tanto de jugo

y como de bagazo presentan algunas

limitaciones en exactitud y precisión.

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Perdidas determinadas e indeterminadas en

industria

• Perdidas determinadas en Industria

• Perdida de Pol caña en bagazo

• Perdida de Pol caña en cachaza

• Perdida de Pol caña en melaza

• Perdida de Pol caña en indeterminada se

calcula por “diferencia”, ya sea respecto a: Pol

caña ingreso en bascula o a Pol caña industrial.

• La perdida Pol caña indeterminada es una

perdida migrante y variable.

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Cálculo de Perdidas indeterminada en industria y en fabrica

•Perdida indeterminada en industria = Pol cañaingresando a ingenio (medición en camiones) –Perdida en bagazo – Perdida en cachaza – Perdida enmelaza – Recobrado de azúcar.•Perdida indeterminada en fabrica = Pol cañaingresando a fabrica – Perdida en cachaza – Perdidaen melaza – Recobrado de azúcar.

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Medición cuantitativa

•La medición de una perdida o de cualquier variablese integra a partir de cantidad y calidad.•La medición cuantitativa•% Bagazo caña•% Cachaza caña

•La medición cuantitativa no es fácil de realizardebido a la dificultad de medir en líneacantidades grandes de masa o de volúmenes delos materiales azucarados.

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Ausencia de mediciones cuantitativas y cualitativas

•Cuando no se tiene una medicióncuantitativa “exacta” de un materialazucarado se esta ante una perdidaindeterminada.•Las mediciones cuantitativas se tornanmas difíciles cuando se integran variosflujos de materiales azucarados.•Igual situación ocurre cuando no se tienela medición cualitativa.

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Estimación de perdidas

•En ausencia de mediciones cuantitativasexactas se puede estimar una perdidarelacionando mediciones cualitativas deingreso y de salida.•El uso de criterio técnico, el conocimientodel entorno del material azucarado, de laetapa del proceso, permiten realizar unaestimación relativa de perdida o unareferencia de ella.

•La relatividad de mediciones con criterioprovee información valiosa.

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Medición cualitativa

•Para la medición cualitativa en losmateriales azucarado se tiene:•Determinación del contenido de Sacarosapor técnica de HPLC (cromatografía)•Determinación de Pol (técnica depolarimetría que es la mas frecuente)•Determinación de sacarosa por inversión.•Doble polarización•Volumetría con soluciones Felhing

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Medición por HPLC

•Cromatografía líquida de alta precisión

•Método específico para diferenciar losazucares (sacarosa, glucosa, fructosa,otros).

•No permite realizar un gran numero demuestras en un día.

•Las columnas cromatográficas fácilmente seensucian y taponean, disminuyendo sueficiencia.

•Parte de las complicaciones en las columnascromatográficas se debe a laheterogeneidad de las matrices de losmateriales azucarados.

•En algunos momentos el análisis HPLC sevuelve análisis fastidioso.

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Medición por polarimetría

•La polarización en un material azucaradono tiene especificidad para la sacarosa.•Aplica para todos los materialespresentes que tengan la capacidad deprovocar rotación óptica.

•Es la técnica analítica de mayor uso auncon sus limitantes.

•Cuando se tienen materiales azucaradosde alta pureza procedentes de caña en supunto de madurez y frescos, losresultados de polarimetría se asemejan alos de sacarosa por HPLC.

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Medición por inversión de sacarosa

•La sacarosa al estar frente a condiciones acidas yde calor cambia sus características tanto depolarización como de reacción ante las solucionesde cobre (II) (Felhing) y permite determinarla.•Sacarosa por doble polarización•Se invierte el material azucarado y por lacomparación del cambio de su rotación óptica secalcula la sacarosa.

•Sacarosa por diferencia por volumetría consoluciones Fehling•Se invierte el material azucarado y por volumetríacon solución de cobre (II), Fehling, se calcula pordiferencia, tomando en cuenta los azucaresreductores iniciales y los azucares totales finales,la sacarosa.

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Tipos de perdida indeterminada

•Tipos de Perdida indeterminada:•Perdida indeterminada intrínseca

•Perdida indeterminada extrínseca.

•Perdida indeterminada intrínseca:

•Aquella perdida que ocurre como partenatural de la etapa del proceso en su nivelde Eficiencia normal.

•Ejemplos:•Perdida por tiempo de entrega de la caña

•Perdida por inversión en el tándem

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Perdida indeterminada extrínseca

•Perdida indeterminada extrínseca

•Es aquella perdida que ocurre por un descuidooperativo o una condición no usual en la etapa delproceso.

•La perdida indeterminada extrínseca se suma a laperdida indeterminada intrínseca.

•Ejemplos:

•Quema no programada (tiempo adicional deentrega de caña).

•Sobre alcalinización del jugo (formación de colory estructuras de sacaratos)

•Derrame de material azucarado (cantidad ycalidad de material derramado).

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Desglose de algunas Perdidas indeterminadas

•Sin pretender abarcar todos los puntos dePerdida indeterminada que ocurren sepresentan a continuación algunas de ellas.

•Cada unidad tiene y conoce sus puntos débilesy puede enfocar sus mediciones relativas paraconocer la magnitud de su debilidad (menorEficiencia).

•No es sencillo medir en todo momento todas lasetapas del proceso, sin embargo, al realizarvarias mediciones, aun con algún grado delimitación, se puede establecer valores relativosde Perdida indeterminada intrínseca.

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Perdida Indeterminada en campo

•Hay un buen numero de situaciones encampo que provocan perdidasindeterminadas y que no se midensistemáticamente.

•Dentro de los problemas a enfrentarpara poder realizar una mediciónsistemática de perdidas en campo están:•La extensión del cultivo

•Su heterogeneidad

•Su dinamismo.

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Perdida indeterminada por Siembra caña

•Estatus físico y de sanidad de la semilla decaña.•Semilla con daño producirá menor cantidad decaña y menor aporte de azúcar.

•Esta caña y azúcar que no se producen sonperdida.

•Germinación de la semilla.•Germinaciones menores provocan menorcantidad de caña.

•Cuando la semilla tiene mayor tiempo entre sucorte y su siembra, tiende a producir menorcantidad de germinaciones.

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Perdida indeterminada por practicas culturales

•Todos los trabajos culturales no realizadosen buena forma o a destiempo provocanperdida indeterminada en cantidad de cañacomo en su aporte de azúcar.•Los trabajos culturales incluyen todas lasactividades que se realizan en el cultivo, semencionan algunas de las actividadesculturales para fines de referencia.

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Algunas practicas culturales que pueden provocar perdidas indeterminadas

•Preparación de suelos•Escogencia de variedades

•Nichos de siembra

•Actividades de limpia del cultivo•Aplicación de fertilizantes

•Aplicación de herbicidas

•Aplicación de madurantes•Aplicación de nutrientes

•Actividades de resiembra

•Etcétera.

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Perdida indeterminada por practicas culturales

•Las perdidas indeterminadas provocadas porlas actividades culturales no realizadas debuena manera son absorbidas por el cultivo,no proporcionando ni cantidad de caña niaporte de azúcar.•¿Cuanto menos? Es incierto pero se puedeestimar a través de una estadísticacomparativa entre bloques de lotes decondiciones similares.•El resultado siempre es:•Menor cantidad de toneladas por hectárea•Menor concentración o aporte de azúcarpor tonelada•Menor cantidad de azúcar por hectárea

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Perdida indeterminada por Daño en la caña y comportamiento de los valores deseables

•Cualquier daño que presenta la caña provoca:

•Disminución de la masa de la sección de lacaña con daño que provoca menor cantidadde caña a producir.

•En los canutos con daño ocurre disminuciónde los valores deseables de la caña.•Brix jugo (10% a 20% menos)

•Pol jugo (15% a 25% menos)

•Pureza jugo (2 a 3 puntos menos)•Menor aporte de azúcar (10 a 30 Kg / tmenos)

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Comportamiento de los parámetros no deseables en la caña con daño

•Los parámetros no deseables en la caña sonaquellos que reducen la cantidad de azúcardisponible o limitan su recuperación.•En la caña con daño ocurre incremento delos valores no deseables.

•Azucares reductores jugo y sus relacionesde glucobrix y coeficiente glucósido (mayorproducción de melaza)

•Acidez jugo (mayor inversión de sacarosa)•Polímeros dextranoides (mayor dificultadde clarificación)

•Color del jugo (mayor dificultad deobtención de colores menores)

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Estimación de Perdida de masa por Daño en la caña

•La disminución de la productividad consecuenciadel Daño en la caña esta en función de ladisminución de la masa de las secciones condaño.•Las secciones con daño presentan de un 5% a un15% menor masa que las secciones de caña sindaño.

•% Disminución de masa de caña (productividad)= (% Daño - (% Daño * (masa tallo con daño /masa talla sin daño))).•Ejemplo:•% Daño en caña: 3%•Masa de tallos con daño / masa de tallos sindaño: 0.90

•Para los datos del ejemplo = 0.3% menor masade caña.

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Limitante en la medición de perdida por Quema de caña

•La determinación de la cantidad de azúcarque se pierde por la quema no es fácil debido,principalmente, a la heterogeneidad delcultivo.

•Para una heterogeneidad de: 5%.

•Pol caña de 150 Kg / t (300 Lbs / t)

•Hheterogeneidad mínima de: (+ -) 7.5 Kg / t

•Rango de valores de Pol caña en 5% deheterogeneidad:

•De 142.5 Kg / t a 157.5 Kg / t

•Diferencia de 15 Kg / t (30 Lbs / t)

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Perdida indeterminada por Quema de caña

•La perdida por quema de caña se puedetipificar en bloques de caña de varios lotescon condiciones y periodos de evaluaciónsimilares.•Un valor de referencia general para laperdida de azúcar por la quema de cañaes: de 3 Kg / t a 5 Kg / t (de 6 Lbs / t a 10Lbs / t).

•Cada quema tiene su propio valor deperdida.

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Perdida indeterminada por Caña moledera dejada en campo, machucada y botada

durante el transporte.

•La cantidad de caña moledera dejada encampo así como la cantidad de cañamachucada, caña botada durante eltransporte están relacionadas con lascondiciones operativas en las que sedesarrollan.•La cantidad de caña que se botacorresponde a una serie de factores talescomo:•Llenado y acomodo de la jaula•Estado físico del camino•En caña mecanizada esta perdidaprácticamente es inexistente a no ser porpercances no esperados

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Perdida indeterminada por Caña dejada, machucada y botada

•Estimación de la perdida de Pol caña por losrubros mencionados:•Masa promedio de una caña: 1.5 kilogramos•Pol caña: 12.50 %•Kg / t no envasados por caña = masa de unacaña en Kg * Pol caña Kg / t * 80% Eficienciaindustrial / (1000 * 100)•Kg / t no envasados por una unidad de caña =0.15 Kg

•Regla de dedo = el azúcar no recobrado de lacaña que no llega al ingenio corresponde del8% al 10% de su masa.•1000 kg de caña botada = de 80 Kg a 100 Kgde azúcar no envasados.

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Perdida indeterminada por Caña heterogénea

•Heterogeneidad es el grado de dispersiónde los parámetros que tipifican la caña enun lote expresado por el Coeficiente devariación.•A mayor dispersión de parámetros, mayorCoeficiente de variación, lotes masheterogéneos.•La heterogeneidad se infiere a través delalgoritmo referido a la Pol del jugo(parámetro sensible al cambio):•% Heterogeneidad = Desviación estándarPol jugo * 100 / promedio Pol jugo.

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Perdida indeterminada por Caña heterogénea

•La heterogeneidad dificulta la recuperación deazúcar debido a varias causas, entre ellas:•Tener cañas con diferentes edades (asociado aresiembras)

•Tener cañas con diferentes números de cortes(asociado a resiembras)

•Mezcla varietal (selección de semilla yresiembras)

•Vetas de distintos tipos de suelo (naturaleza delsuelo del lote)

•Tiempos de entrega (frescura de caña)

•Practicas culturales variables

•Todo lo anterior redunda en: menor masa decaña y menor aporte de azúcar.

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Perdida indeterminada por Trash

•Del efecto del trash en la operación industrialse tiene una gran cantidad de trabajos y deinformación.•El trash mineral tiene efectos de abrasión y dedisminución del potencial energético delbagazo.•El trash mineral que migra a fabrica, aumentaperdida en cachaza.•El trash vegetal aumenta masa de bagazo y porende, su perdida.•El jugo extraído del trash vegetal provee “jugos”de pureza variable y solidos no Pol, ambos conefecto en la disminución de recuperación deazúcar e incremento de perdidas en melaza yen indeterminada.

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Perdida indeterminada por Tiempo de entrega

•¿Qué cantidad de azúcar y masa de caña sepierde con el tiempo de entrega?•Por naturaleza con el tiempo de entregasiempre se pierde masa de caña y aportede azúcar.

•¿Es la misma cantidad siempre?•No.

•La perdida esta en función de distintosfactores:•La intensidad de la quema•La hora de quema•La edad de la caña•El mes de cosecha•El estado físico de la caña y otros factores.

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Perdida indeterminada Patio de caña por lavado de caña

•Durante el lavado de caña la perdida de azúcaresta afectada por:•Mayor volumen de agua, mayor perdida deazucares•Menor altura del colchón, mayor perdida deazucares•Mayor tiempo de contacto agua – caña, mayorperdida de azucares•Corte caña mecanizada, mayor perdida deazucares.

•La estimación de perdida de azúcar en mesas decaña con lavado, para corte caña larga, de 2 a 3Kg / t (4 a 6 Lbs / t).•Para caña mecanizada, la perdida con facilidadse duplica.

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Perdida indeterminada en mesas limpieza en seco

•La limpieza en seco elimina tierra (trashmineral) y conjuntamente una parte de trashvegetal y trozos de caña.•El porcentaje de basura eliminada en lasmesas varia de 1.50% a 2.00%.•El contenido de caña larga en la basura es deun 10% a 20% en tanto que de caña corta esun 20% a 35%.•La caña con lodo no es fácil de limpiar eneste tipo de mesa y requiere el uso de agua,sumando, para estas condiciones, ambasperdidas (perdida por lavado y perdida porlimpieza en seco).

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Estimación de Perdida indeterminada en mesas limpieza en seco por caña

incorporada a la basura

•Para un valor de 1.60% de basura en caña,con un contenido de caña larga de 10% enla basura y un Pol caña de 12.50 se tieneuna perdida de 0.20 Kg / t

•Para un valor de 1.60% de basura con uncontenido de caña corta en la basura de25% y un Pol caña de 12.50 se tiene unaperdida de 0.50 Kg / t

•Kg / t perdida = % basura caña * % caña enla basura * Pol caña * 10

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Perdida indeterminada Patio de caña, caña botada durante la descarga de vehículos

•La caña botada durante la descarga de losvehículos esta en función del acomodo de lacaña, la pericia del operador de virador y laalineación del vehículo con la mesa de caña.•El calculo de azúcar perdida corresponde al10% de la masa de caña botada y noreincorporada al proceso (calculo similar a lacaña dejada en campo).

•Cuando parte de la caña botada en patio semachuca y se reincorpora al proceso, laperdida de azúcar es menor pero se ingresaal proceso caña con deterioro evidente y esde esperar las consecuencias operativasrespectivas.

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Otras Perdidas indeterminadas en Patio de caña

•En los conductores de caña y en los equiposde preparación de caña ocurren perdidas deazucares debido a diversas causas tales como:•El tiempo de residencia en los conductores

•El rompimiento de las celdas de caña las haceproclives a incremento de su actividadmicrobiológica, escurrimiento de jugo ynebulización del mismo.

•En las paredes donde se ubican los equipos depreparación de caña existen formacionesmicrobiológicas mas no así en los ejes nicuchillas ni martillos por la fuerza centrifugaexistente.

•Las perdidas indeterminadas en patio tiendena ser de poca cuantía.

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Perdida indeterminada en tándem

•La inversión de la sacarosa en los jugos deltándem ocurre por temperatura (a mayortemperatura, mayor inversión), acidez (amayor acidez, menor pH, mayor inversión).

•El aumento de microorganismos estarelacionado en forma directa al daño presenteen la caña, a su tiempo de entrega, al cortemecanizado, tiempo de residencia.

•Las condiciones anteriores se evidencian enlos jugos por:

•La caída de pureza entre el jugo de primeraextracción y el jugo diluido

•El aumento de azucares reductores entreellos (glucobrix y coeficiente glucósido).

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Estimación de Perdida por inversión en tándem

•Cada tándem tienen su proceso de inversiónintrínseco.•Como valores de control se busca obtener lamenor caída de pureza entre el jugo de primeraextracción y el jugo diluido así como su menorincremento de glucobrix (AR * 100 / brix).•Hay distintos criterios de referencia tanto parala caída de pureza de los jugos y el incrementode glucobrix.•Para pureza, descenso no mayor que 0.5 a 1puntos.•Para el glucobrix, incremento no mayor que15% a 20%.•Por cada 5% de incremento de glucobrix jugodiluido respecto a glucobrix jugo primeraextracción, se estima una inversión de 0.18Kg / t

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Perdida indeterminada por puenteo molinos

•El puenteo molinos provoca varias situacionesno deseables en un tándem:•Incremento de Pol bagazo (perdidaadicional)

•Disminución del agua de imbibición

•Incremento de humedad bagazo•Reducción de molienda

•Otras especificas de cada tándem.

•No necesariamente las situacionesmencionadas ocurren simultáneamente.

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Estimación de perdida por puenteo molinos

•El cambio de Pol bagazo y de Humedadbagazo se pueden valorar cuando se analizany reportan esos datos durante el puenteo demolinos.•La Pol bagazo se incrementa de 0.2 a 0.5unidades dependiendo del molino puenteado.

•Un incremento de Pol bagazo de 0.1 puntopara un % Bagazo caña de 28%corresponde a una perdida adicional enbagazo alrededor de 0.03 Kg / t

•La Humedad bagazo se incrementa y elincremento tiende a ser alrededor de 0.5unidades y bagazo con mayor humedaddisminuye la Eficiencia de calderas.

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Perdida por derrames de jugo y materiales azucarados

•Los derrames de jugos son escandalosos perofáciles de controlar en tanto las fugas de jugo, pocovisibles, no son fáciles de controlar.

•La perdida indeterminada de azúcar para unatonelada métrica de jugo derramado con una Poljugo de 12 es de 120 kilos.

•Kilos azúcar derramados = toneladas de jugo * Poljugo * 1000 / 100

•Goteos o fugas de jugos en tuberías, bombas,válvulas y otros puntos provocan perdidaindeterminada.

•Kilos azúcar derramados por goteos durante unahora = litros derramados en un minuto * densidad delmaterial azucarado en función de su grado brix * Poljugo * 60 /100

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Perdida indeterminada en fabrica

•El concepto tradicional de perdida indeterminada enlos Reportes de fabrica se refiere a la diferencia entrela cantidad de Pol caña ingresando a la fabricamenos la sumatoria de (la cantidad Pol caña encachaza + cantidad Pol caña en melaza + cantidadPol caña en recobrado de azúcar).

•Las perdidas indeterminadas en fabrica sonvariables, variadas y de diferente magnitud en losdistintos procesos fabriles.

•Estas perdidas son difíciles de medir por la falta demedición cuantitativa de flujos y los cambios queacontecen a las estructuras de Pol en el procesofabril.

•Cada fabrica tiene una perdida indeterminadaintrínseca en función de sus equipos, su operación ysu Eficiencia.

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Perdida indeterminada por sulfitacion

•En el proceso de sulfitacion el pH del jugo disminuye,aumenta su acidez y se favorece a la inversión desacarosa.•La inversión de sacarosa en este punto es moderadadebido a:•Corto tiempo de existencia del jugo sulfitado•El grado de acidez no llega, en general, a valores depH por debajo de 4.5

•El análisis cualitativo del jugo sulfitado proporcionainformación útil limitada debido a que durante eltiempo, que transcurre entre la toma de muestra y suanálisis, la inversión continua, en proporción noconocida, por la acidez del jugo.•La estequiometria de la constante de acidez del acidosulfuroso que se forma a partir de la combustión deazufre, con un grado de eficiencia de reacción del50%, es:•Por cada kilo de azufre se invierten 0.14 kilos desacarosa.

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Perdida por alcalinización del jugo y su regulación de pH

•El regular el pH en el jugo alcalizado no es fácil yaque se ajusta en forma retroactiva.•El pH del jugo siguiente se regula con la lecturade pH del jugo previo.

•Cuando los bloques de caña no son homogéneosesto complica el ajuste de pH jugo alcalizado porsu variabilidad.•Las estadísticas de datos puntuales de pH jugoalcalizado indican amplia dispersión de ellosaunque al final de la jornada, el valor de pH jugoalcalizado cumpla con el rango establecido.•Regularmente no pasan del 33% de los registrospuntuales que cumplen con el rango de pH jugoalcalizado establecido cuando este tiene unaamplitud de 0.3 unidades de pH

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Estimación de Perdida por reacción cal y material azucarado

•La reacción de la cal con un materialazucarado, ya sea en forma de lechada de cal ocomo sacarato, forma la sal de sacarato.•El análisis de la composición de los productosformados y cambios de sacarosa son difícilesde definir debido a la complejidad de reacciónporque se forman mezclas de estructuras desacarato.•La diferencia numérica entre el contenido deoxido de calcio y el oxido de calcio disponibleen la cal permite inferir el Desplazamiento dereacción de la sacarosa con la cal.•% Desplazamiento de reacción para calhidratada = (Contenido de oxido de calcio –Contenido de oxido de calcio disponible) * 100 /75.67•Para un % Desplazamiento entre 10% a 15%,por cada kilo de cal hidratada se transformande 0.2 a 0.3 kilos de azucares a estructuras tiposacarato.

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Perdida calentamiento de jugos y materiales azucarados

•El calentamiento de los materiales azucaradosfavorecen a la inversión situación que seaumenta en presencia de pH acido.•Los equipos de transferencia de calor(calentadores, evaporadores, tachos) conproblemas de transferencia de calor porincrustaciones, de diseño, de operación, tiendena formar caramelos de los azucares presentes enlos materiales azucarados.•La caramelización no es especifica para unazúcar en si, sino que para todos los azucarespresentes, en su proporción correspondiente.•La sacarosa, que es el azúcar de mayorconcentración, es en consecuencia el que masaporta su estructura para la formación decaramelos.

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Perdida en clarificadores

•Los clarificadores son equipos con alta posibilidadde formar perdidas indeterminadas altas en unafabrica.

•En los clarificadores es donde se define, en altogrado, la calidad del azúcar según la calidad dejugos de caña y la operación del clarificador.

•La mayor tendencia de formación deindeterminados se debe a varias causas, entreellas:

•El jugo clarificado es el material azucarado demas alta pureza con menor grado brix dentro dela fabrica y es conocido el hecho que a nivelesbajos de concentración de solidos ocurrenmayores grados de extensión de las reaccionesde cambio.

•pH levemente ácidos para facilitar obtención demenor color en el azúcar

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Perdida en clarificadores (II)

•Otras causas:

•Tiempos de retención que puede llegar a sercríticos y, por ello cada día la industriatrabaja para obtener clarificadores conmenores tiempos de retención.

•En los clarificadores convive el jugo maslimpio con el material menos limpio de unafabrica, la cachaza.•Da un redito mayor el tener una mayorperdida en cachaza que sacrificar unclarificador en aras de una menor perdida encachaza.

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Perdida por menor pureza de materiales azucarados, caso jugo filtrado.

•El jugo filtrado es un retorno deseable parafines de recuperación de azúcar pero...

•El jugo filtrado es de menor pureza que losjugos ingresando a las fabricas y tiene suefecto en reducir la pureza de los mismossegún su ponderación correspondiente.

•Cuando se trabaja con jugos de menorpureza, la recuperación de azúcar es menorpara la misma cantidad de azúcar presente enel jugo y se estima por la formula derecuperación SJM.

•El azúcar que no se recupera por tener menorpureza los jugos y migra hacia la melaza yhacia la perdida indeterminada.

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Perdida por menor recuperación de azúcar en función de la pureza de materiales azucarados.

•Reducción de Recuperación de azúcar para el mismo valor de Pol jugopor la formula SJM.•% SJM = (Pureza azúcar * (Pureza material azucarado – Pureza

melaza)) * 100 / (Pureza material azucarado * (Pureza azúcar – Purezamelaza))

Parámetro Caso 1 Caso 2

Brix 15.00 15.50

Pol 13.00 13.00

Pureza jugo 86.67 83.87

Pureza melaza 35.00 35.00

Pureza azúcar 99.80 99.80

Recuperación azúcar vía SJM 91.82 89.74

Diferencia de Recuperación de azúcar por menor pureza jugo

-2.07

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Perdida en evaporadores por descenso de pH

•En la evaporación ocurren perdidasindeterminadas que se pueden inferir alcomparar el pH, el glucobrix y el color del jugoclarificado y la meladura, siempre y cuando nose incorpore ningún material azucarado entre lasalida del jugo claro y su ingreso a laevaporación.

•La concentración de iones hidrogeno se haceevidente por la diminución de pH entre el jugoclarificado y la meladura.

•El glucobrix de la meladura es mayor que elglucobrix del jugo clarificado debido a laformación de azucares reductores en el sistemade evaporación por la simultanea concentraciónde iones hidrogeno, que invierten sacarosa, y desolidos brix.

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Perdida en evaporadores por formación decaramelos

•El color de la meladura es superior al color del jugoclarificado y eso se debe al calentamiento de losmateriales azucarados en el sistema deevaporación y formación de caramelos.

•Una forma de inferir la mayor formación decaramelos en la evaporación es a través de laestadística relacional entre colores de la meladura yel jugo claro.

•Con esta estadística se puede tipificar la formaciónintrínseca de caramelos del sistema deevaporación.

•Ratio de formación de caramelos = Color meladura/ color jugo claro

•Para determinar el color de ambos materiales,realizar la evaluación a pH 7

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Perdida en tachos

•En los tachos la formación de color es ejemplotípico de transformación de azucares apolímeros caramelizados.•La reducción de caramelos se logra a través dela transferencia adecuada de calor, lareducción de los tiempos de estadía, laconcentración deseada de las masas cocidas(agotamiento), las cristalizaciones controladas,la agitación o movilidad de las masas cocidas,el respeto al diseño y característicasoperacionales de cada tacho.•En los tachos no se aplica la formula de Ratiode formación de caramelos por la incorporaciónde distintos materiales azucarados en distintaproporción.

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Perdida en tanquerías y derrames

•Las tanquerías, los cristalizadores, losmezcladores, los recibidores, los porta templas,debe buscarse el menor tiempo de retenciónposible para reducir perdidas (a excepción de loscristalizadores de masa tercera).

•La facilidad de migración de un materialazucarado hacia la etapa siguiente así como loscortes y pasos de pies de masas, de semillas, degranos finos, de granos mejorados, etcétera,realizados adecuadamente, reducen perdidas ymejoran la calidad de azúcar y se obtienemayores agotamientos.

•Los derrames de los materiales de altaconcentración de brix son perdida a considerar yde complicación operativa.

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Perdida en centrifugas

•Las centrifugas puede provocar perdidasindeterminadas por no operar con la cargaadecuada ya que la purga se torna menoseficiente.

•El sobre lavado en centrifugas, usualmenterealizado para obtener un mejor color en elazúcar, provoca mayor producción de mieles.

•El lavado deficiente de masas cocidas complicamas la operación que el sobre lavado de masascocidas.

•El lavado deficiente compromete la calidad delazúcar por la cantidad de miel que se queda enel cristal y que tarde o temprano activa el colordel azúcar, provocando reclasificaciones.

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Perdida en centrifugas por recirculación de mieles

•Si se toma la producción adicional de mieles,por un sobre lavado en centrifugas, como unarecirculación innecesaria, la recuperación deazúcar se ve afectada y aumentan lasperdidas.•La menor recuperación de azúcar se debe aque se produce un mayor volumen demateriales azucarados (mieles) con menorpureza comparado con las purezas de lasmagmas o azúcar obtenido en lacentrifugación.

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Perdida por incremento de stock en fabrica

•El stock o existencia de materiales azucaradosen los equipos de fabrica dan indicio de laoperación fabril.

•La relación de: (Azúcar estimada en stock /Azúcar producida) es un indicativo de laoperación.

•Cuando esta relación tiene un valor mas alto esindicativo de mayores tiempos de retención,mayor producción de melaza y mayor perdidaindeterminada.

•Es interesante observar la diferencia de larelación entre producir azúcar blanco y producirazúcar crudo (menor valor de relación).

•Cada fabrica debe tipificar su relación de Azúcarproducido / Azúcar en stock según la calidad deazúcar en producción.

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Perdida indeterminada en melaza

•La perdida indeterminada “oculta” en la melaza sedebe a su Pol aparente versus la sacarosa realevaluada por HPLC.

•La sacarosa en melaza es de 15% a 20% mayorque la Pol.

•La disminución en la medición de Pol en lamelaza se debe a la mayor concentración defructosa respecto a la concentración de glucosaen los azucares reductores en ella.

•El agotamiento de Pol en la melaza se “reportamejor” cuando hay una mayor cantidad deazucares reductores en los jugos de ingreso. Este“mejor agotamiento” no necesariamente es realsino, en la mayoría de ocasiones, es consecuenciadel efecto de azucares reductores en la lecturaPol.

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Estimación de Perdida indeterminada en melaza

•La perdida indeterminada “oculta” en la melaza sedeben a su Pol aparente versus la sacarosa realevaluada por HPLC.

Perdida Pol caña en melaza vía análisis

de Pol en Kg / t

Perdida Pol caña en melaza vía análisis

de Sacarosa en Kg / t, diferencial de 15%

Perdida indeterminada

explicada en Kg / t por diferencia entre

Pol y Sacarosa

10.0 11.5 1.5 Kg / t

11.0 12.7 1.7 Kg / t

12.0 13.8 1.8 Kg / t

13.0 15.0 2.0 Kg / t

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Huellas operativas del proceso agroindustrial

•Cada unidad agroindustrial tiene sus huellasoperativas características.•No hay dos unidades agroindustriales idénticas

•La forma que opera cada unidad agroindustriales típica y aun dentro de su operación haydiferencias.

•La Eficiencia y Eficacia de sus procesos sonlas que determina la recuperación de azúcar,las perdidas determinadas y las perdidasindeterminadas.

•En tanto en cuanto una unidad agroindustrialsiga sus lineamientos de operación en formaversátil, con criterio y sentido común tendrámenos perdida y será mas eficiente.

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Experiencia operativa y ampliaciones

•La experiencia, el conocimiento, la confianza,su criterio practico, del conglomerado humanoque opera la unidad agroindustrial esfundamental para lograr eficacia y eficiencia.

•Cuando ocurren ampliaciones, modificacioneso implementación de procesos en las distintasetapas se lleva, se acepte o no, un periodo deaprendizaje.•El tiempo de aprendizaje tiene un costo enperdidas indeterminadas, las cuales poco apoco, según se vaya aprendiendo yconsolidando las etapas del proceso, tiendena desaparecer hasta llegar a su nivelintrínseco.

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Medición de Eficiencia de las etapas del proceso agroindustrial

•% Eficiencia campo = Pol caña en ingreso aingenio * 100 / Pol caña antes del corte•% Eficiencia industrial = Pol caña azúcarrecobrado 100 Pol * 100 / Pol caña eningreso a ingenio.

•El absoluto no existe en la caña de azúcarpor ser un ser vivo dinámico.•La tendencia del comportamiento de losvalores de un parámetro de medición o decomparación es una buena forma de medir ymonitorear, en buen grado, las Eficienciasoperacionales.

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Medición relativa de Eficiencia fabril

•La relación de (Melaza producida / Azúcarproducido) es un buen indicador de laEficiencia fabril ya que toma en cuenta todolo acontecido en la fabrica•La relación (Melaza producida / Azúcarproducido) es mayor cuando:•Se produce azúcar de menor color.

•La calidad de la caña es inferior.

•Cuando hay problemas operativos o deequipos en una fabrica.

•La relación (Melaza producida / Azúcarproducido) no toma en cuenta ni losvalores de Pol ni cantidades en stock porlo que es una relación mas directa.

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Comentarios

•Cada día es un reto en la industria azucarera.•Es importante resolver las situaciones enforma sencilla, simple y sin complicarse.

•Las comparaciones son deseables y derealizarlas hacerlas con criterio, con sentidocomún, con el fin de mejorar.

•En lo individual:•Hacer lo mejor que yo pueda con los recursosa mi alcance mas mi conocimiento, micapacidad, mi voluntad, mi recta intención,rectificando cuando sea necesario.

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•Antonio Machado (poeta español): Siempre que tratocon hombres del campo, pienso en lo mucho queellos saben y nosotros ignoramos, y en lo poco quea ellos importa conocer cuanto nosotros sabemos.(1912).

•Gracias por la oportunidad de participar en esteevento y espero que lo compartido sea de utilidad.

•Felicitaciones a los organizadores y éxitos a cadauno de los participantes.

•Oscar Monzon.•Agosto de 2017