Evaluación de la inversión de sacarosa (página 4)

Cuadro N° 10:Resultados de los análisis con dosis de bactericida Bactol Q utilizadas durante la investigación.

Cuadro N° 11: Análisis de perdidas en azúcar e índice de inversión de la sacarosa después de la aplicación de bactericida.

Cuadro N° 12: Datos obtenidos en el análisis de pérdida en Agro Pucalá SAC Con limpieza con agua caliente.

ASPECTO ECONÓMICO:

Teniendo en cuenta un promedio de 3500 toneladas de caña molida por día:

1. = 3745 Kg. azúcar /día – 840 Kg. azúcar /día

   = 2905 Kg. azúcar /día

2. Ahorro de Kg. de azúcar diarios al usar bactericida
3. Costo de Kg. de azúcar en planta: S/. 1.20

   =1.20 soles/Kg. De azúcar * 2905 Kg. azúcar /día*1 dólar/3.20 soles

   = 1089.375 dólares diarios

4. Al usar bactericida; se tiene un ahorro diario en dólares de:

   =$4.16/kg bact.*20kg bact/1000 Tn caña*3500 Tn Caña/ dia

   =291.2 dólares

5. Si se usa bactericida, se gasta diario:

   = 1089.375 dólares diarios – 291.2 dólares

   =800 dólares diarios

6. Ahorro neto al usar bactericida:
7. Evaluación del bactericida (Cuadro N°13)

Cuadro N° 14: Diferencial del coeficiente glucósido entre jugos

Cuadro N° 15: Cantidad de Glucosa no formada, Cantidad de sacarosa correspondiente a la glucosa no formada, Sacarosa ganada cada 100 gr. De caña molida

TRATAMIENTOS DE DATOS ESTADISTICAMENTE

ANOVA: Sin Bactericida, Limpieza con agua vapor, Bactericida

H0= No hay efecto del bactericida sobre el promedio de índice de inversión de la sacarosa.

Ha= Hay un efecto del bactericida sobre el promedio de índice de inversión de la sacarosa.

Source DF SS MS F P

Factor 2 1850.2 925.1 28.57 0.000

Error 41 1327.6 32.4

Total 43 3177.8

S = 5.690 R-Sq = 58.22% R-Sq(adj) = 56.19%

INTERVALOS DE CONFIANZA Y DESVIACIÓN ESTÁNDAR 95% DE COMFIABILIDAD.

Nivel N Mean StDev ———+———+———+———+

Sin Bactericida 10 23.211 9.961 (—-*—-)

Limpieza con agua 23 12.457 2.958 (—*–)

Bactericida 11 4.465 4.919 (—-*—-)

———+———+———+———+

7.0 14.0 21.0 28.0

Desviación estándar = 5.690

TUKEY: "COMPARICIONES MULTIPLES "

Nivel de confianza = 98.06%

Sin Bactericida:

Lower Center Upper

Limpieza con agua -15.997 -10.754 -5.511

Bactericida -24.793 -18.746 -12.698

—–+———+———+———+—-

Limpieza con agua (—-*—-)

Bactericida (—–*—–)

—–+———+———+———+—-

-20 -10 0 10

Limpieza con agua caliente:

Lower Center Upper —–+———+———+———+—-

Bactericida -13.066 -7.992 -2.918 (—-*—-)

—–+———+———+———+—-

-20 -10 0 10

Cuadro 16: Dosis de bactericida con sus valores medios.

INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS ESTADÍSTICAMENTE

• El proceso de toma de decisiones para una prueba de hipótesis se puede basar en el valor de probabilidad (valor p) para la prueba específica; Si el valor p es menor o igual que un nivel predeterminado de significancia en nuestro caso α es 0.05, usted rechaza la hipσtesis nula y da crédito a la alternativa, es decir si Hay un efecto del bactericida sobre el promedio de índice de inversión de la sacarosa.
• En la tabla del ANOVA, el valor p (0.000) proporciona suficiente evidencia de que los valores entre tratamientos son diferentes.
• Cuando α es 0.05. En la tabla de intervalos de confianza individual del 95%, observe que ninguno de los intervalos se superpone, lo que da crédito a la teoría de que las medias son estadísticamente distintas.
• Sin embargo, debemos interpretar los resultados de la comparación múltiple para ver dónde existen diferencias entre los promedios de los Tratamientos.
• La prueba de Tukey proporciona dos conjuntos de intervalos de comparación múltiple:

• Media del tratamiento sin bactericida restada de medias de los tratamientos de limpieza de agua caliente y bactericida.
• Media del Tratamiento limpieza con agua caliente restada de media del Tratamiento con bactericida.

• El primer intervalo del primer conjunto de la salida de Tukey es -15.997 -5.511 Es decir, el índice de inversión promedio del tratamiento de limpieza con agua menos el índice de inversión del tratamiento sin bactericida en una cifra entre (-15.997 -5.511) Debido a que el intervalo no incluye cero, la diferencia en el índice de inversión entre los dos tratamientos es estadísticamente significativa. Esto quiere decir que el índice de inversión del tratamiento con limpieza con agua caliente es menor el índice de inversión del tratamiento sin bactericida.
• El segundo intervalo del primer conjunto de la salida de Tukey es -24.793, -12.698 Es decir, el índice de inversión promedio del tratamiento con bactericida menos el índice de inversión del tratamiento sin bactericida es una cifra entre (-24.793, -12.698) Debido a que el intervalo no incluye cero, la diferencia en el índice de inversión entre los dos tratamientos es estadísticamente significativa. Esto quiere decir que el índice de inversión del tratamiento con bactericida es menor que el índice de inversión del tratamiento sin bactericida.
• El primer intervalo del segundo conjunto de la salida de Tukey es -13.066, -2.918 Es decir, el índice de inversión promedio del tratamiento con bactericida menos el índice de inversión del tratamiento con agua caliente es una cifra entre (-13.066, -2.918) Debido a que el intervalo no incluye cero, la diferencia en el índice de inversión entre los dos tratamientos es estadísticamente significativa. Esto quiere decir que el índice de inversión del tratamiento con bactericida es menor que el índice de inversión del tratamiento con agua caliente.
• Las medias para todos los tratamientos difieren significativamente debido a que todos los intervalos de confianza excluyen el cero. Por este motivo, todos los tratamientos tienen a los promedios del índice de inversión significativamente distintos.
• El tratamiento con menor índice de inversión es usando bactericida Bactol Q; con un valor promedio de 4.465 %.
• Las gráficas de valor individual y las de caja y bigote indican que el índice de inversión varía entre los tratamientos, lo que resulta coherente con el análisis anterior así como también nos indica que la dosis indicada para el uso de bactericida es la de 20ppm .
• Usamos las gráficas de residuos para verificar supuestos estadísticos:

• Gráfica de probabilidad normal (Normal probability plot): para detectar anormalidades. La línea aproximadamente recta indica que los residuos se distribuyen normalmente.
• Histograma de los residuos (Histogram of the residuals): para detectar diversos valores máximos, valores atípicos y anormalidades. El histograma es aproximadamente simétrico y con forma de campana aunque con un pequeño grupo fuera.
• Residuos contra los valores ajustados (Residuals versus the fitted values): para detectar varianza no constante, términos de orden superior omitidos y valores atípicos. Los residuos obtenidos se dispersan aleatoriamente en torno a cero.

• Para los tratamientos analizados para evaluar la inversión de la sacarosa en los jugos de caña provenientes del trapiche de la empresa Agro Pucalá SAC, las gráficas de residuos tres en una no indican infracciones de los supuestos estadísticos. El modelo del ANOVA unidireccional ajusta los datos de manera razonablemente adecuada para nuestra investigación.

CONCLUSIONES

1. La metodología a realizada limpieza y desinfección de los molinos, mediante el uso de bactericida si influyen favorablemente en el rendimiento de la sacarosa.
2. Con los experimentos realizados se llego a la conclusión de que el mejor tratamiento de los tres realizados es el de aplicación de bactericida Bactol Q con el cual se obtienen menos perdidas de azúcar por toneladas de caña.
3. la dosis adecuada de bactericida estadísticamente es de 20 ppm (20kg/1000 Tn caña) en relación al volumen de caña molida.
4. Considerando los valores negativos con una dosis al 10 ppm cuando se realizo la aplicación por turno y consecutiva; con una limpieza constante con agua caliente también podríamos optar por esta dosis.
5. Los puntos donde debe acondicionarse el bactericida Bactol Q son en la segunda y tercera batea a una concentración de 40 y 60 respectivamente se opto así ya que en la primera los jugos van directamente a proceso y el bactericida no regresa ni desinfecta el área de trapiche, de esta manera se asegura que el bactericida Bactol Q actúa durante todo el recorrido del jugo de caña.
6. al usar Bactol Q se logro recuperar 10533.60 bolsas de azúcar 98.5° al año.
7. En los análisis de Coeficiente de glucosa se puede observar la disminución de los valores cuando se aplican los tratamientos esto significa que la glucosa no aumento y con esto que la sacarosa no se desdobla en mono sacáridos.
8. Es esencial un análisis crítico de las causas de las pérdidas de sacarosa Para identificar las áreas donde se pueden evitar dichas pérdidas aumentando el rendimiento de sacarosa.
9. Las causas y los medios de eliminación de éstas pérdidas son bien conocidas aunque si se llevaran a cabo en mejores condiciones, los niveles, de pérdidas en algunas áreas se podrían reducir a una cifra más aceptable.

OCURRENCIAS EN LA INVESTIGACIÓN

• El proceso de toma de muestras y análisis de las mismas fue muchas veces entorpecido por circunstancias imprevistas cuando se aplico la primera dosis al 10 ppm tuvimos un inconveniente ya que había demasiado bagazo presente que impedía que el bactericida llegara directamente al jugo cuando se solucionó el índice de inversión cayo repentinamente llegando a valores negativos téngase en cuenta que aquí se aplicaba el bactericida continuamente en tres turnos, haciendo limpieza con agua caliente en el trapiche.
• En la segunda dosis de 15 ppm los valores se mantuvieron bajos pero sin llegara a eliminar la perdida ya que en la noche no se añadía bactericida dando tiempo a que las bacterias desarrollen nuevamente y aumente la infección.
• En la tercera dosis al 5 ppm los valores aumentaron considerablemente ya que no se realizaba limpieza en el trapiche y solo se agregaba bactericida en dos turnos.
• En la cuarta dosis del 20 ppm dada los altos valores registrados en la dosis de 5 ppm decidimos agregar una dosis letal para eliminar la infección después de que el trapiche no había estado en uso una semana obteniendo los valores mas bajos registrados en toda la investigación.

RECOMENDACIONES:

• Se recomienda a la empresa AGROINDUSTRIAL PUCALA utilizar el bactericida Bactol Q durante el proceso de fabricación de azúcar.
• El bactericida debe suministrarse adecuadamente haciendo una revisión constante para mantener una dosificación adecuada.
• El jefe de turno debe encargarse de que el bactericida se agregue correctamente.
• Se recomienda una dosis no mayor de 20ppm.
• Es importante evitar enhilar sus vapores y evitar el contacto con ojos y piel.

Medios necesarios para ejecutar la limpieza:

• Agua con presión y temperatura no menor que 2 atm (30 psig) y 80ºC respectivamente.
• Mangueras de características apropiadas para estas condiciones de presión y temperatura, provistas de pitones de diámetro apropiado y con agarraderas para que el operador pueda manipularlas sin riesgo alguno.
• Botas de goma y guantes protectores para los operadores.
• La tubería de agua caliente debe estar aislada térmicamente.

Modo de realizarla.

• El operador deberá tener los medios de protección para que la limpieza se realice con plena seguridad.
• Mediante el empleo de las mangueras habilitadas con los pitones, aplíquese directamente el agua a presión sobre todos los órganos del trapiche en contacto con el jugo: mazas, bancazos, raspadores, bandejas, etc.
• Elimínense de este modo los residuos de jugo, adherencias, bagacillo acumulado, etc., drenando el agua hacia los tanques receptores de jugo.
• Esta limpieza se realizará cada 4 horas y no sustituye ni elimina la que normalmente deben realizar los trapicheros en su trabajo regular en el tándem.

Paradas hasta 2 horas.

• Liquídense los jugos y procédase a la limpieza con agua caliente.

Paradas mayores de 2 horas.

• En las originadas en el trapiche, termínese de moler la caña que se encuentra en las mesas alimentadoras, así como los conductores intermedios hasta dejar estos vacíos.
• Tanto en las paradas originadas en el trapiche como en el resto del ingenio, envíense todos los jugos al tanque receptor de jugo mezclado, para liquidarlo hacia el proceso y posteriormente limpiarlo con abundante agua caliente y vapor.
• Límpiese con agua a alta temperatura y procédase a desalojar el agua con el bagacillo a zanja directamente o a través del tanque de jugo mezclado.

Limpieza general.

• Límpiense diariamente con agua, preferiblemente caliente, todas las áreas de la fábrica, principalmente en aquellas donde se procesan jugos (planta moledora, estación de alcalización, etc.). Esta limpieza incluirá pisos, escaleras y accesos.
• No se esparza bagazo sobre los pisos como medio de conservar la limpieza.
• Esta práctica es permisible solamente en puntos donde existan derrames de lubricantes o circunstancialmente haya goteos de jugo u otros materiales azucarados que no puedan recuperarse al proceso.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

• CHENG, James C.P., "Manual de Azúcar de caña para fabricantes de azúcar de caña y Químicos Especializados", Editorial Limusa, Primera Edición, México 1991.
• CLONINGER Y APPLING, "pérdidas por la inversión de la sacarosa durante la fabricación de Azúcar", Julio 1964
• "Inversión de la sacarosa en la Fabricación de Azúcar, y su Corrección", Mayo 1964.
• MACCHIAVELLO, Carlos y CONDEMARÍN Luis; "Métodos de Análisis de Laboratorio Industria Azucarera Peruana", División Técnica Instituto del Azúcar ", abril 1972.
• PULIDO M. L., "Métodos de Medir la Inversión en los Molinos de Caña de azúcar", diciembre 1974

Anexos

A continuación se presenta un ejemplo del análisis hecho a los jugos primario y mezclado de una muestra tomada. El análisis fue hecho en el LABORATORIO PUCALÁ.

1. JUGO PRIMARIO

a. Medida del Brix

• Utilizando un hidrómetro brix se obtiene una lectura de 18.3º a una Tº de 24.5ºC
• Para hallar el brix corregido se busca un factor en la " TABLA DE CORRECCION A DISTINTAS TEMPERATURAS PARA AERÓMETROS BRIX", Utilizando el brix leído y la temperatura, tenemos un factor de 0.284.

Entonces el Brix corregido será:

BxC. = 18.3 + 0.284

BxC. = 18.584

b. Lectura Polar

• La lectura en el sacarímetro fue de 64.5
• Para hallar la pol corregida se utilizó la "TABLA DE FACTORES BRIX" y la sgte. Fórmula: %Pol = 26 * Lect. Pol/ factor.
• Con el Brix corregido se obtuvo un factor de 107.373

%Pol= 26*64.5 / 107.373

%Pol= 15.62

c. Pureza (Pza.)

• Pza.= 1562 /18.58

Pza.= 84.07

d. Azúcares Reductores

• El volumen gastado de jugo en la titulación fue de 32.6 ml.
• Con el BxC. se busca la densidad en la tabla GRADOS BRIX, PESO ESPECÍFICO A 20º/20ºC DE LAS SOLUCIONES DE AZUCAR A 20ºC. La densidad fue de1.07668
• Entonces:=(25*1.07668*15.62)/100 =4.20 gr. de sacarosa
• Con el volumen gastado de jugo y la tabla METODO DE LANE & EYNON PARA SUSTANCIAS REDUCTORAS, se tiene después de interpolar:

x= 48.34 Mg. de sacarosa

• %Az. Red.= mg. Az. Reductor*10/(cc.gastados*P. muestra/en 100cc.*densidad)

%Az. Red.=(48.34*10)/ (32.6*25*1.07668)

%Az. Red. = 0.55

• Factor: = Az. Red./ BxC.

= 0.55/18.58

= 0.030

2. JUGO MEZCLADO

a. Medida del Brix

• Con el hidrómetro Brix, se obtuvo 16 a una Tº de 25ºC
• Para hallar el BxC., se busca un factor en la misma tabla que para el jugo primero, tenemos:

BxC.= 16 + 0.312

BxC.= 16.31

b. Lectura Polar

• Con el sacarímetro se obtuvo una lectura de 55.5
• Para hallar la pol corregida se utilizó la misma tabla que se usó en el jugo primero y la misma fórmula:

% Pol = (26*55.5)/106.370

% Pol = 13.56

c. Pureza ( Pza. )

• Pza.= 1356/16.31

Pza.= 83.14

d. Az. Reductores

• El volumen gastado de jugo fue de 36 ml.
• Con el BxC. y la misma tabla para hallar el valor de la densidad (1.0664); se obtiene:

=(25*1.0664*13.56)/100

=3.61 gr. de sacarosa

• Con el volumen gastado de jugo yel uso de la tabla de LANE & EYNON PARA SUSTANCIAS REDUCTORAS, se tuvo después de interpolar:

= 48.77 mg. de sacarosa

• % Az. Reductores del Jugo Mezclado:
• Utilizando la misma fómula que en primero, tenemos:
• % Az. Red. =(48.77*10)/(36*25*1.0664)

% Az. Red.= 0.55

• Factor:= Az. Red./ BxC.

= 0.51/16.31

= 0.031

• % INDICE DE INVERSIÓN

% I. I. = (( Az. Red./ Bx Jm – Az. Red./ Bx Jp) / ( Az. Red./ Bx Jp))*100

%I. I. =(( 0.031 – 0.030 )/ 0.030)*100

%I. I. = 3.3 %

NOTA: Este mismo procedimiento se aplicó a los tres tratamientos

3. PERDIDA DE SACAROSA DEL JUGO PRIMERO AL JUGO

MEZCLADO ( Kg. De azúcar/ TCM)

• Pérdida de sacarosa

= 0.099( Bx Jp ) ( Az. Red./Bx Jm – Az. Red./Bx Jp )*100

=0.099 (18.58) ( 0.51/16.31 – 0.55/18.88)*100

= 0.18 Kg. Azúcar/ Tn. caña molida

• Teniendo en cuenta un promedio de 3 500 TCM por día:

= 0.18 Kg. de azúcar / TCM * 3 500 TCM/ día

= 630 Kg. de azúcar / día

• Una bolsa pesa 50 Kg. :

= (630 Kg. de azúcar / día) * (1 bolsa/50 Kg.)

= 12.6 bolsas / día

FORMATO DE ANÁLISIS

Autor:

Rosa del Milagro Gavelán Zuloeta

Pucalá – Chiclayo