ANEXO 01 Cálculo de Fibra y Pol en Caña

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DETERMINACION DE FIBRA Y POL EN CAÑA METODO DE LA PRENSA Este método utilizado para “ determinar el grado de azúcar recuperable” , para el pago de la caña, ofrece además la posibilidad de medir otros parámetros de calidad de la caña que son muy importantes en la valoración, tanto del proceso agronómico como industrial. En ese sentido la industria brasileña ha sido pionera en sacarle el máximo provecho a este método de análisis, con el cual determinan de manera Jugo Absolut Absolutoo en Caña, Caña, Fibra Fibra en Caña, Caña, Pol en Caña Caña y Brix Brix en Caña, Caña, rápida, el contenido de Jugo

resultados que ofrecen un espectro más completo de la calidad de la caña, que él solo valor de rendimiento % que actualmente tenemos como indicador de calidad. Lo interesante de esta propuesta es que para obtener esta información, adicional a los análisis realizados en Cassa, solo necesitamos analizar la humedad de la torta (PBS) después de extraer el jugo en la prensa, asimismo el laboratorio cuenta con una estufa para destinarla a este fin. Seguidamente se describe, con ejemplos prácticos, la lógica de cálculo de esta metodología, tomada del documento, “Cálculos de la Agroindustria de la Caña de Azúcar” por Antonio Carlos Fuentes, Segunda Edición 2003”. Terminología: m: peso muestra de caña (500 gr) CE: Jugo Extraído CR : Jugo Residual (jugo contenido en la torta) CA: Jugo Absoluto en Caña (CE + CR) PBU: Peso Bagazo Húmedo PBS: Peso Bagazo Seco BJ: Brix % Jugo Extraído SJ: Pol % Jugo Extraído FIB: Fibra % Caña PC: Pol % Caña BC: Brix % Caña

El diagrama de flujo del proceso de análisis de la caña de azúcar, se reporta en la página siguiente:

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DIAGRAMA DE FLUJO METODO DE LA PRENSA Muestra de Camiones

Sonda de Muestreo

Preparación de la Muestra

Pre-desfibradora / Desfibradora

Homogenización de la muestra

Trompo Mezclador

Pesado de la Muestra 500 grs

Balanza Analítica

Prensado por 1 Min a 250 Kgf/cm2

Balanza Analítica

Torta Húmeda

Balanza Analítica

Pesado de la Torta Húmeda

Secado de la Torta 8 a 10 horas a 105

Balanza Analítica

Jugo Extraído

Clarificación del Jugo

Lectura de Brix %

Lectura de Polarización

Pesado de la Torta Seca

RESULTADOS ANALITICOS PBU, PBS, Pol % Jugo, Brix % Jugo RESULTADOS CALCULADOS Jugo Residual Jugo Absoluto Fibra % Caña Pol % Caña

Refractómetro Digital

Sacarímetro Digital


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1.

Proceso de Captación, Preparación, Extracción, Análisis y Cálculo de Rendimiento. Las operaciones de muestreo, preparación de las muestras, extracción del jugo, análisis de brix y pol % del jugo, son exactamente iguales en el método brasileño y los realizados por Cassa, a excepción de la presión y tiempo de prensado ya señalados con anterioridad.

2. Método Tanimoto El Método Tanimoto (“the press method of cane analysis”, Hawaiian Planters Recorder, 51 (2): 133150 - 1969), es utilizado como complemento del método de la prensa, el mismo ofrece una secuencia de cálculos para obtener el valor de FIBRA % CAÑA , empleando los datos de extracción de jugo, análisis de brix % del jugo y humedad del bagazo resultante. A fines de cálculo, Tanimoto asume que el brix % del jugo extraído y el brix % del jugo que quedó sin extraer en el bagazo, son iguales. Por lo tanto: Agua contenida en el Jugo Extraído (CE) = 100 - Brix Agua contenida en el Jugo Residual (CR) = Bagazo Húmedo - Bagazo Seco (PBU-PBS).

El jugo está constituido por agua y brix, por lo tanto si conocemos la cantidad de agua que constituye el jugo residual y conocemos por análisis el brix del jugo extraído, se puede calcular el jugo residual contenido en el bagazo. Ejemplo: DATOS ANALITICOS Masa de caña (m): Jugo Extraído (CE): Torta Húmeda (PBU): Torta Seca (PBS) : Brix % Jugo Extraído: Pol % Jugo Extraído:

500 350 150 88,50 19,18 16,12

Lógica de Cálculos 1) % de Agua en Jugo Extraído = 100 - Brix Jugo = 100 - 19,18 2) Agua en el J. Residual

= PBU - PBS

=

150 - 88,50

= 80,82 % = 61,50 g

3) Sólidos Bx J. Residual = (Agua J. Residual * Bx J.) / Agua J. Extraído =

= (61,50 * 19,18) / 80,82

=

14,60 g


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4) Jugo Residual (CR)

= Agua J. Residual + Sólidos J. Residual

= 5) Jugo Absoluto (CA)

6) Fibra % Caña

61,50 + 14,60

=

(gr Jugo Extraído. + gr Jugo Residual)

=

(350 g + 76,10 g)

= 100* (Caña - Jugo Absoluto) / 500 =

100 * (500 - 426,10)/ 500

= = 76,10 g = =

426,10 g

= =

14,78 %

Este razonamiento conceptual, Tanimoto lo presenta en forma de ecuación matemática, con idénticos resultados, de la siguiente forma: CR (J. Residual) = 100 * (PBU - PBS) / 100 - BJ

= 100 * (150 - 88,50) / (100 - 19,18) CA (J. Absoluto) = (m- PBU) + (100 * (PBU- PBS) / (100- BJ)

= (500 - 150) + (100 * (150- 88,50)) / (100- 19,18) Fibra % Caña

= 76,10 g = = 426,10 g

= ((100 * PBS) - (BJ * PBU)) / (10 * (100 – BJ))

=

= ((100 * 88,50) - (19,18 * 150)) / (10 * (100 - 19,18))

=

14,78 %

Alternativas: A partir de los datos de Fibra % Caña Tanimoto, Brix del Jugo, PBU y PBS, es posible realizar regresiones lineales simples o múltiples entre estos componentes, con la finalidad de obtener una fórmula estadística que permita obtener el valor de fibra únicamente con la torta húmeda. Hago esta observación por experiencia en centrales donde fracasó el uso de este método, debido a resultados poco creíbles de pol en caña a causa de desviaciones en la fibra calculada con la torta sin secar. Una fórmula para fibra que no incorpore el contenido agua de la torta, necesariamente debe ser validada para cada unidad productiva en particular, estandarizando equipamiento y procedimientos, dado que el valor de fibra es afectado por la calidad de la caña y por las operaciones de desfibrado y prensado. En Brasil el centro de tecnología de Copersucar, desarrolló la siguiente ecuación para calcular la fibra


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en cañas enteras y limpias, sin secar el bagazo y tomando 500 gramos de muestra de caña: Fibra % Caña = 0,09079 * PBU - 0,03503 * Bx J - 0,09745

Ejemplo:

= 0,09079 * 150 - 0,03503 * 19,18 - 0,09745 = 12,85 % Paralelamente el sistema de “pago de la caña por su tenor de sacarosa” de los estado de Sao Pablo y Alagoas, a partir del año 2001 emplea la siguiente ecuación para calcular la fibra % caña, sin secado de bagazo a partir de una muestra de caña de 500 gramos. Fibra % Caña = (0,08 * PBU + 0,876 = (0,08 * 150 + 0,876

Ejemplo: = 12,88 %

Observaciones:

- Las normas de Consecaña-SP, permite a las unidades productivas, optar por el método tanimoto para calcular la fibra % caña. - De ambas fórmulas la de Copersucar al incorporar el valor de brix del jugo en el cálculo debería ser más estable.

Cálculo de la Pol % Caña Una vez obtenido el valor de fibra en caña, el método de la prensa permite determinar la Pol % caña, en función de la Pol del Jugo Extraído y el Jugo Absoluto (100 - Fibra) multiplicado por el coeficiente “C” Pol % Caña =

=

Pol Jugo * (1 - 0,01 * Fibra) * (1,0313 – 0,00575 * Fibra)

16,12 * (1 - 0,01 * 14,78) * (1,0313 – 0,00575 * 14,78)

Ejemplo:

= 13,00 %

El Factor (1,0313 – 0,00575 * Fibra) , denominado coeficiente “C”, representa la transformación de la Pol del Jugo Extraído en Pol del Jugo Absoluto, para las condiciones de trabajo de preparación y prensado de la muestra. El coeficiente reportado, fue establecido por seguimiento analítico durante la implantación del sistema de pago de la caña, en los estados de Sao Pablo y Alagoas. Por lo expuesto podemos afirmar que esta metodología puede ser una herramienta muy eficaz para simplificar y mejorar los balances de producción, siempre que sean adaptados y validados a las condiciones de cada región y unidad productiva en particular.


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El patrón de validación debe ser el método Oficial de Icumsa: GS5/7-1 (1994) “DETERMINACION DE LA POL, BRIX Y FIBRA EN CAÑA Y BAGAZO POR EL METODO DE DESINTEGRACIÓN HUMEDA. 3.

Composición de la Ecuación de Molienda a Partir de la Fibra y Pol en Caña de la Prensa. Datos: Pol en caña:

14,048 % Método de la Prensa

Fibra en caña:

13,37 %

Método de la Prensa

Fibra % Bagazo:

47,46 %

Análisis

Pol % Jugo Mixto: 14,26 %

Análisis

Cálculos. Bagazo % caña :

100 * fibra en caña / fibra bagazo

Pérdidas Bagazo :

bagazo % caña * pol bagazo / 100 = 0,556 % caña

Pol Extraída :

Pol caña - Pérd. en Bagazo

= 13,392 % caña

Jugo % Caña :

100 * Pol Extraída / pol % jugo

= 94,62 % caña

Agua de Imbibición : Jugo + bagazo - caña

= 22,68 % caña

Ecuación de Molienda (Resumen) Producto Caña Agua Jugo Bagazo

Atentamente, Raúl Décima

% caña 100,00 22,68 94,62 28,06

Pol % 14,05 -14,26 1,98

= 28,06 % caña

Fibra % 13,37 --47,65

ANEXO 01 Cálculo de Fibra y Pol en Caña

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