PRODUCCION DE AZUCAR MORENO 1. INTROD TRODU UCCION Por siglos, el azúcar ha sido un artículo valioso por su calidad nutricional y su propiedad endulzante. Recientemente el precio del azúcar blanco ha colapsado debido a las grandes escalas de producción de la caña de azúcar en las áreas tropicales del mundo. Sin embargo, el precio del azúcar rubia ha permanecido estable en años pasados. os !actores "ue contribuyen a este !enómeno son# $l azúcar rubia es generalmente un producto producido y consumido en mercados dom%st dom%stico icos. s. a demand demanda a intern internaci aciona onall del azúcar azúcar rubia rubia tiene tiene pocos pocos e!ecto e!ectos s en la !i&ación de su precio. os mercados de azúcar rubia son pe"ueños en comparación a los mercados de azúc azúcar ar blanc blanca. a. os os sumi sumini nist stro ros s de azúc azúcar ar rubi rubia a no pres present entan an el alto alto nive nivell de competencia "ue presentan los suministros de azúcar a zúcar blanca.
2. FUND FUNDAM AMEN ENTO TO TEOR TEORIC ICO O $l azúcar de caña según el país "ue la produce y haciendo re!erencia re!erencia en algunos casos a su color y en otros al proceso de producción, puede ser conocida como# azúcar moreno, azúcar negra, azúcar mascabada, azúcar crudo, azúcar sin re!inar, azúcar demerara, demerara, etc. Para entender de alguna manera por"ue el azúcar moreno recibe además la denominación de 'integral de caña( es necesario comprender cuál es su origen y cuáles son las etapas de su proceso de !abricación.
2.1. CAÑA DE AZUCAR. a materia prima "ue procesan las !ábricas de azúcar )las azucareras* es la caña. $sta es una gramínea con aspecto de hierba, perteneciente al g%nero Sacchuram, especies# S.)saccharum* o!!cinarum, S. Robustum, S. Spontaneum, Spontaneum, y S. +arberi y en cuyo tallo se encuentra el &ugo "ue posteriormente de ser etraído, concentrado y cristalizado para obtener lo "ue conocemos como azúcar. Se cultiva en zonas tropicales y subtropicales, las condiciones climatológicas, los suelos y las variedades "ue se siembran, in!luyen en sus rendimientos agrícolas y de azucares.
-el cruzamiento de estas especies se han obtenido di!erentes variedades, siempre intentando reunir las características de robustez y resistencia a las en!ermedades de las especies robustum y spontaneum )caña salva&e* con las de alto contenido de azúcar y grueso tallo de la o!!icinarum. ctualmente, en el mundo se cultivan únicamente variedades capaces de responder con altos rendimientos en azúcar, en condiciones particulares del suelo, %pocas del año, resistencias a en!ermedades, etc. a materia prima para !abricar azúcar es, por de!inición, el tallo de la caña, "ue es el órgano donde se acumula la sacarosa )azúcar*. Pero en la práctica, la materia prima está !ormada por un agregado de tallos, ho&as secas, ho&as verdes, cogollo, etc. /odo lo "ue no es tallo limpio es considerado materia etraña. a composición elemental es# 0ibra )componentes insolubles en agua* 12 3 14 5 6ugo )agua más componentes solubles* 74 3 77 5 $l &ugo está compuesto por# Sacarosa )azúcar* 12 3 28 5 gua 9: 3 7; 5 Sustancias no 3 azucares 2 3 < 5 as sustancias no=azúcares comprenden todos a"uellos componentes, disueltos en el &ugo, "ue no son sacarosa. $ntre ellos, se encuentran otros azucares )!ructosa y glucosa* identi!icados como azúcares reductores, materias orgánicas diversas )proteínas, aminoácidos orgánicos* y sale inorgánicas )de calcio, de magnesio, potasio, etc.*-e todos los componentes del &ugo, el único "ue tiene la propiedad de cristalizar, en las condiciones de traba&o de una !ábrica azucarera, es la sacarosa. >uando la caña de azúcar está en óptimas condiciones de madurez es cosechada manual o mecánicamente, es transportada a la !ábrica por !errocarril o en camiones y?o carretas.
a transportada por !errocarril proviene, en su mayoría, de los centros de acopio, donde, mediante una instalación de limpieza en seco, se elimina gran parte de la pa&a y otras materias etrañas.
2.2. PROCESO DE FABRICACION DE AZUCAR CRUDO @na vez la materia prima )la caña* llega a la !ábrica comienza de inmediato su procesamiento. $l procesamiento industrial de la caña hasta llegar al azúcar tal y como la conocemos, pasa por una serie de etapas o procesos "ue son# A $tracción del &ugo. A Puri!icación o clari!icación del &ugo. A>oncentración del &ugo por evaporación. A >ristalización del azúcar. A Separación del azúcar por centri!ugación.
2.2.1. Extracción del !"# su llegada a la azucarera, la caña es pesada y descargada en el basculador. Bediante esteras transportadoras, es conducida hacia un con&unto de molinos en serie )tándem* en los "ue será sometida a comprensión para etraer el &ugo y separar la !ibra, en !orma de bagazo. $n su tránsito hacia los molinos, la caña pasara por# os niveladores o 'gallegos(, "ue la distribuirán uni!ormemente sobre la estera y las cuchillas, "ue la reducirán a !ragmentos muy pe"ueños para !acilitar la acción de los molinos. 0uncionamiento del tándem# a caña pasa sucesivamente de uno a otro molino )mediante conductores intermediarios*, siendo sometidas a comprensiones. Para aumentar la etracción del &ugo, antes de "ue la caña ya triturada entre en el último molino, se le añade cierta cantidad de agua# este proceso se conoce como imbibición. $n la práctica, adopta !ormas comple&as, denominándose imbibición compuesta.
/ándem# >on&unto de molinos de tres mazas )generalmente de ; a :* situados en líneasC antes de los molinos de tres mazas, casi siempre hay uno de dos maza, "ue hace la primera trituración y se denomina desmenuzadora. -el total de azúcar "ue contiene la caña, la planta moledora etrae ente D; al D: 5, es decir ocurre una perdida "ue !luctúa entre ; y : 5. $sta p%rdida es azúcar "ue permanece, residualmente, en el bagazo. $l bagazo se utiliza como combustible en el ingenio y, en condiciones
normales, debe ser su!iciente para satis!acer los re"uerimientos de energía )en !orma de vapor* de todo el proceso industrial. $isten instalaciones de generación y uso del vapor "ue proporcionan ecedentes de bagazo del orden de 28=24 5.
2.2.2. P!ri$icación del !"# %e&clad# 'clari$icación(. $l &ugo etraído por los molinos se denomina &ugo mezclado. $s muy turbio y contiene, en suspensión y disolución, gran cantidad de impurezas, siendo impropio para obtener azúcar de buena calidad. $ste &ugo es ácido y, en tal condición, ocurre una rápida degradación "uímica )inversión* dela sacarosa, lo "ue obliga a su inmediata neutralización )elevar el pE hasta las proimidades de 9*.Por estas razones, se realiza de inmediato el proceso de puri!icación "ue tiene, como !inalidad# a* Feutralizar el &ugo. b* $liminar las impurezas en suspensión. c* $liminar parte de las impurezas disueltas y en estado coloidal. $ste proceso consiste en# - ñadir lachada de cal )Eidróido de calcio*. - >alentar el &ugo hasta unas temperatura de 182=184G> - Sedimentar las impurezas )cachaza* "ue se hicieron insolubles y precipitaron por e!ecto del calentamiento y lechada de cal. -e este modo, se obtiene un &ugo transparente, libre de materias en suspensión, con pE :.D=9.1 y de un color ámbar más o menos oscuro y un residuo en !orma de torta al "ue se le conoce como cachaza.
2.2.).
C#ncentración 'e*a+#ración(.
$l &ugo claro, "ue comprende 78 o D8 5 del &ugo original etraído, va a los evaporadores para ser concentrado. $l ob&etivo de este proceso es evaporar la mayor cantidad posible de agua con el mínimo consumo de energía )vapor*. Se realiza en evaporadores a múltiple e!ecto, "ue consisten en varios )< a 4* operando en serie. >ada evaporador individual se denomina vaso, cuerpo o e!ecto, indistintamente. l primer vaso se le aplica vapor de ba&a presión, el "ue trans!iere su calor al &ugo, provocando la evaporación de una parte del agua. /odo está dispuesto de manera tal "ue los vapores procedentes del &ugo del primer vaso sirvan para evaporar otra cantidad e"uivalente del propio &ugo en el segundo vaso y, así sucesivamente. -e ello, se deriva la economía de vapor, "ue es la real razón de eistir de este aparato. $l &ugo es alimentado continuamente al primer vaso del cual pasa sucesivamente a los siguientes, hasta llegar al último del "ue sale con una concentración mínima de unos :8H+ri. $l &ugo ya concentrado se le conoce como meladura.
2.2.,. Cri-tali&ación.
>uando es una solución de sacarosa tenga o no impurezas, se concentra por evaporación hasta un punto de sobresaturaciónC las mol%culas de sacarosa dispersas en el solvente se reagrupan ordenadamente, constituyendo cristales de !ormas geom%tricas de!inidas y características. -e igual modo, cuando una solución saturada se en!ría, ad"uiere un estado de sobresaturación "ue provocará cristalización de una parte del azúcar disuelto. $vaporación en los tachos# a meladura es alimentada a los tachos, "ue son como evaporadores a simple e!ecto, donde se concentra hasta un alto grado de sobresaturación. -e este modo, la sacarosa cristaliza y "ueda aislada de las impurezas, "ue permanecen disueltas, haciendo posible su separación ulterior en las centri!ugas. $l producto así obtenido en los tachos es una masa !ormada los cristales de sacarosa y la miel y la cual se le conoce en la industria como masa cocida. -ebido a "ue siempre es necesario de&ar sin evaporar una pe"ueña parte del agua, a!ín de "ue las impurezas )no azucares* se mantengan disueltas !ormando la miel, es imposible cristalizar de una sola vez toda la sacarosa "ue contiene la meladura. $n está miel "ueda tambi%n disuelta una importante cantidad de sacarosa y con ella se hace una segunda masa cocida. $sto se repite hasta "ue la cantidad de no azúcares acumulados en la miel sea tan grande "ue imposibilite cristalizar el azúcar "ue "uede disuelto. $s así como se estructuran los sistemas de masas cocidas. >omo resultado del proceso, el total de materias sólidas contenidas en la meladura "uedan separadas de la siguiente manera# 78 3 72 5 en cristales de azúcar comercial. 17 3 28 5 como materias disueltas en la miel !inal )impurezas y cierta cantidad de azucares*.$n!riamiento de los cristalizadores# Por e!ecto de la evaporación, las masas cocidas salen de los tachos con una temperatura de :9 3 :7G>. $n tales condiciones, son descargadas en recipientes con agitación mecánica lenta, llamados cristalizadores, donde se disminuye su temperatura, propiciando "ue cristalice una mayor cantidad de azúcar.
2.2.. Centri$!"ación. >onsiste en separar los cristales de azúcar y las mieles de las masas cocidas, provenientes de los cristalizadores, mediante la acción centrí!uga. Para ello se utilizan centri!ugas industriales "ue consisten, esencialmente, en# A >ilindro )canasto* de acero con paredes per!oradas, en cuyo interior se !i&a un tamiz metálico )tela* con aberturas su!icientemente pe"ueñas para "ue puedan ser retenidos los granos de azúcarC A $&e o árbol, en el cual esta soportado al canastoC A Botor el%ctrico, directamente acoplado al e&eC A >a&a eterior o cachaza, donde se retiene la miel.
a masa cocida se alimentada al canasto, estando en marcha lenta. $l movimiento rotatorio hace "ue la masa cocida se adhiera a las paredes del canasto y al aumentar la velocidad de giro, la miel es proyectada hacia !uera, a trav%s de la tela o tamiz, "uedando retenidos los cristales. -urante este proceso de centri!ugación y con el ob&etivo de !acilitar la separación de la miel y los cristales se va añadiendo una cierta cantidad de agua. $n este último punto se ha de tener un gran cuidado, ya "ue se podría provocar perdida de azúcar por disolución. $s en esta etapa del proceso es donde se obtienen los azucares morenos con las d i!erentes tonalidades "ue se conocen en el mercado, ya "ue según se "uiera se puede separar en mayor o menor medida la miel "ue recubre al grano de azúcar.
>omo ya hemos mencionado antes, eiste en la composición del &ugo de la caña una serie de sustancias )no azucares* "ue durante el proceso de cristalización van "uedando en la miel "ue rodea al cristal de azúcar !ormado y "ue como es de comprender en el proceso de centri!ugación son apartadas &unto con la miel en mayor o menor medida. $n la composición "uímica de las mieles !inales )mieles cubanas* se hayan entre otros# compuestos nitrogenados, ácidos volátiles, !actores probióticos o del crecimiento y otros compuestos de importancia en su composición integral. $studios realizados durante años de dichas mieles por el Instituto >ubano de Investigación de los -erivados de la >aña de zúcar)I>I->* reportan "ue dentro de los no azucares se encuentran 14 de los 28 aminoácidos conocidos, vitamina +1, vitamina +2, ácido pantotenico, biotina, ácidos grasos y sales minerales )potasio, calcio, hierro, magnesio, etc.* entre otros. Son estas sustancias las "ue han dado origen a "ue el azúcar moreno de caña se le denomine como 'integral(. Por todo lo antes epuesto, podemos concluir "ue el zúcar Boreno Integral de >aña es un alimento bene!icioso para el ser humano por"ue conserva todas sus propiedades nutricionales.
). ES/UEMA DE0 PROCESO DE PRODUCCION DE 0A CAA DE AZUCAR
,. UBICACION a planta procesadora de azúcar morena, será implementada en +olivia departamento de >hu"uisaca, localidad Sacha Pampa, las coordenadas de esta localidad son 17G;
. ANA0ISIS 'FODA( FORTA0EZAS
OPORTUNIDADES
•
Eay 288 Eas de caña de azúcar y 78
A -iversidad del uso del rubro. A
•
/on se producen de >?Eas M1:888/on Eay otras 248Eas donde se puede
A
•
tambi%n producir caña. $l porcenta&e de sacarosa es del 145 a temperatura del lugar es de 24G>. $isten otros cultivos de arroz y plantas
según su %poca.
•
!rutales. @na población de 1888 personas en el
en las industrias.
•
lugar >amino estable en %poca de estia&e
•
)inestable en %pocas de lluvia*. Eay escuelas )aproimadamente 128
)industrias
•
niños en edad escolar* Eay !inanciamiento de 148888Nus )a
• •
$istencia
de
mercados
emergentes
)Producción orgánica*. Perspectivas
para
diversi!icación
de
productos. A Renovación de variedades y diversi!icación A Posibilidad de prolongar el período de za!ras A $stablecimiento de alianzas estrat%gicas artesanales
3
organización de
productores* A >apacidad ociosa de las pe"ueñas industrias artesanales.
!ondo perdido*
A $isten recursos humanos capacitados a nivel país )t%cnicos*.
DEBI0IDADES •
0alta
•
trans!erencia de tecnología. >arece de energía el%ctrica. Ineistencia de agua potable y servicios
•
de
asistencia
AMENAZAS t%cnica
y
A bandono del rubro por !alta de asistencia )t%cnica y crediticia*C A
os
parámetros
establecidos
en
las
•
básicos. Eay escuela pero !alta pro!esor?ar. Oiviendas precarias, techos
•
+agazo)vinchucas*. >arece de
•
•
legislaciones y normas eistentes, de ser de posta
aplicados en la actualidad podrían derivar en la clausura de las industrias artesanales. A bandono de las pe"ueñas industrias por !alta
sanitaria)aproimadamente el <85 de
de apoyo
la población tiene chagas*. $l :85 de la producción va a la za!ra a
comerciales.
en
el
desarrollo
de
canales
A Peligro a ad"uirir en!ermedades.
Santa >ruz.
. PRESUPUESTO COSTO DE 0AS MA/UINARIAS Detalle
Unidad
C#-t# '3(
Tra+ic4e-
2
28888
Tan5!e de ce%ent#
2
1888
T!6er7a-
;8
1788
Filtr# '%alla de +#lia%ida(
28
288
F#nd#- de c#6re
12
1<888
Tan5!e- +ara cri-tali&ación
:
7:88
Centri$!"a-
2
9488
Secad#ra
2
12888
En*a-ad#ra
2
4888
En*a-e-
<2888
1288
T#tal "a-t#-
INSTA0ACION DE0 Man# de #6ra IN8ENIO In-talación de %a5!inaria In-talación de #$icinaT#tal de "a-t#-
PRODUCCION
98<88
C#-t# '3(
C#-t# '3(
98<88
C#-t# '3(
<888 488 <488
Cantidad
<488
C#-t# '3(
C#-t#'3(
't#n( 1:888 ;4888 Ca9a de a&:car 1488 Tran-+#rte de la %ateria +ri%a 1888 c#%6!-ti6le <888 Man# de #6ra +ara la &a$ra 28988 C#-t# de +r#d!cción t#tal 91288 T#tal de "a-t#F#nd# re-er*ad# +ara la a;!da a la -al!d< ed!cación ; #tr#- "a-t#COSTOS TOTA0 DE0 PRO=ECTO
91288 4888 148888
>. TABU0ACION DE DATOS Terren# t#tal +r#d!cción de ca9a de a&:car Pr#d!cción +#r t#n de ca9a 1 ton de cañaM 8.1 ton de azúcar 2?? @a Producción total de Producción total de azúcar morena Pr#d!cción +#r @a 1 @a ? t#n Tie%+#
de -etalles
+r#d!cción a 7 d ? . 1
<8 dias?4mes 9dias?28sem 1dia?148dias 1hora?7hr?dia
/on?mes /on?semana /on?día /on?hora
TOTA0 AZCAR
caña de azúcar 1:88 ton )ton*caña /on
1:8 ton )g* total
+olsas de
N?bolsa)N*
procesada <288 788 18:.::9 1<.<8 1:888
azúcar <28888 78888 18:::.9 1<<8 1:88888
48Qg)unid* :;88 1:88 21<.<<; 2:.: <2888
297292 :D4:7 D294.9:2< 114:.4:7 <47292.<<
azúcar <28 78 18.::9 1.<< 1:88
Pr#d!cción +#r Tra+ic4e Tra+ic4e
Ca+acidad
Ca9a 't#n(
Ba"a&# 't#n(
A&:car 't#n(
A&:car '"(
:.:4 :.:4 1<.<8
<.<24 <.<24 :.:4
8.::4 8.::4 1.<<
::4 ::4 1<<8
tra+ic4e't#n( 18 1 18 2 T#tal +r#d!cción +#r 4#ra
. CA0CU0OS Pr#d!cción t#tal de ca9a de a&:car 1 H a → 8 0 Ton / caña 200 H a → X
X =16000 Ton / caña T#nelada- +r#ce-ada- +#r tie%+# deter%inad# Me16000 Ton Ton =3200 mes 5 meses Se%ana
16000 Ton 20 mese s
=800
Ton semana
Dia 16000 Ton 15 0 dias
=106.66
Ton dia
@#ra 106.667 Ton 8 horas
=13.33
Ton hr
B#l-a- +#r Unidad de ?" 1 Bolsa→ 50 Kg / Az X Bolsa → 320000 Kg
X =6400 Bolsas X Bolsa → 80000 Kg / Az
X =1600 Bolsas X Bolsa → 10666.7 Kg / Az
X =213.334 Bolsas X Bolsa s → 1330 Kg / Az
X =26.6 Bolsas
Pr#d!cción de A&:car 1 Ton / CA → 0 .1 Ton / Az 16000 Ton / CA→X
X =1600 Ton / Az 3200 Ton / mes∗0.1 Ton / Az =320 Ton / Az
En Kg =320000 Kg 800 Ton / Az∗0.1 Ton / Az =8 0 Ton / Az
En Kg =8 0000 Kg 106.667 Ton / Az∗0.1 Ton / Az=1 0 .6667 Ton / Az
En Kg =10666.7 Kg
13.33 Ton / Az∗0.1 Ton / Az =1.33 Ton / Az
En Kg =1333 Kg
C#-t# del A&:car +#r B#l-a 1 Bolsa→ 50 Kg → 30 0 Kg → 43.48 Kg 1 Kg =6 Bs 1 Bolsa→ 43.48 $
6400 Bolsa→ X
X =278272 $ 1600 Bolsa→ X
X =213.334 $ 213.334
Bolsas → X
X =9275.706232 $ 26.6 Bolsa→ X
X =1156.568 $
. CONC0USION Para poner en !uncionamiento la !ábrica de zúcar Borena ubicada en la localidad de Sacha Pampa de la ciudad de sucre se realizó este previo estudio, del cual concluimos analizando los datos obtenidos de los cálculos, esta !ábrica es !actible puesto "ue su producción de azúcar es 18:.::/on?día con un presupuesto de 14888N. $l producto obtenido será vendido a :+s obteniendo por cada bolsa de 48g un ingreso d e ;<.;7N.
