4. RESULTADOS: 4.1.
Determinación del tamaño de la caña de azúcar promedio
Grosor Tabla Nº01: Datos de longitud de caña de azúcar
2
Tramos de la caña Grosor X1 X2 X3 X4 X5 Total (Xn)
X
3 4 5
Longitud en Cm. 2.7 18 19.5 19.7 18.5 9 87.4
Ima en Nº01 Nº01:: Caña Caña de de azúca azúcarr 4.2.
Determinación del pH del jarabe de caña de azúcar
Tabla Nº02: Datos de pH del jugo de caña de azúcar Muestra pH Jugo de caña de azúcar antes del 5.41 clarificado Jugo de caña de azúcar después del 7.75 clarificado Gráfico Nº01: pH del jugo de caña de azúcar
pH DE LA CAÑA DE AZUCAR 8 7
Jugo de caña de azúcar antes del clarificado Jugo de caña de azúcar después del clarificado
6 H5 p
4 3 2 1 0 Muestras
Se observa en el gráfico los valores de pH del jugo de caña evaluado, se evaluó su pH tanto antes como después del clarificado, por lo que se observa un aumento del pH debido al CaO ue tiende tiende a neutraliz neutralizar ar el u o de caña. caña.
4.1.
Determinación de los ºBrix del jugo de caña de azúcar
Tabla Nº03: Datos de ºBrix del jugo de caña de azúcar. Muestra Jugo de caña de azúcar 4.2.
ºBrix 14.33
Determinación de la acidez del jugo de caña de azúcar
= Donde:
GB
= Gasto de bureta (mL)
N
= Normalidad del agente titulante
Peq
= u.m.a del ácido de muestra (NaOH=40)
A
= Alicuota en mL de muestra titulada
= ... .. . = . = . / 4.3.
Determinación del color del jugo de caña de azúcar
Tabla Nº04: Datos de color del jugo de caña de azúcar. RESULTADOS DE COLOR DEL JUGO DE LA CAÑA DE AZUCAR IZQUIERDA CENTRO DERECHA 25.405 32.95 35.535 L A -0.9 -0.81 -0.99 16.94 19.605 19.065 B
DONDE: L*=luminosidad a*= coordenadas rojo/verde (+a indica rojo, -a indica verde) b* = coordenadas amarillo/azul (+b indica amarillo, -b indica azul)
Los
instrumentos
de
medición
de
color,
incluyendo
espectrofotómetros y colorímetros, pueden cuantificar éstos atributos de color fácilmente. Ellos determinan el color de un objeto dentro del espacio de color y muestran los valores para cada coordenada L*, a*, y b*
Como se puede observar el color del jugo de la caña de azúcar por su rápida oxidación se comenzó a tornar un color obscuro hasta obtener un color verde. 4.3.
Determinación de la humedad del bagazo
Tabla Nº05: Datos de humedad del bagazo de caña de azúcar. Muestra Nº 01 02
Peso placa (gr) 43,678 37,108
Peso Peso Peso Peso placa+Muestra placa+Muestra Muestra Muestra (Inicio) (Final) (Inicio) (Final) 45,776 44,058 2,098 0,380 39,255 37,514 2,147 0,406
× %= = |PF P−i Pi| ×100
Dónde:
Pi PF
= Peso de la muestra húmeda inicial (gr) = Peso de la muestra seca final (gr)
MUESTRA 01:
| ×100 = |0.380−2,098 2,098 %=81,89% = 3903,24(100grHgrOMs) MUESTRA 02:
| ×100 = |0.406−2,147 2,147 %=81,09% =3776,89(100grHgrOMs) 4.4.
Determinación de las cenizas
Tabla Nº06: Datos de cenizas del bagazo de caña de azúcar. Muestra Nº 01
Peso placa (gr) 38,190
Peso Peso Peso Peso placa+Muestra placa+Muestra Muestra Muestra (Inicio) (Final) (Inicio) (Final) 41,314 38,203 3,124 0,013
%= −− × Dónde:
m1= peso del crisol 24
m2= peso del crisol con la muestra
m3= peso del crisol + cenizas
%= 38,203−38,190 41,314−38,190 ×100 %=0,42% ) =1344,43(100 ℎ 5. Discusiones:
Las características físicas-químicas que determinan la calidad de la caña de azúcar y su potencial de producción en cualquier variedad cultivada, es el resultado de un complejo proceso donde intervienen la composición genética, el clima, el manejo agronómico y las labores de cosecha que reciba el cultivo. Algunas características morfológicas de los tallos como la forma, el diámetro y el color que influyen en la calidad, cambian con las variedades de caña y las condiciones de desarrollo del cultivo tienen un mayor impacto en la longitud de los entrenudos que en el diámetro de los tallos de la planta. Teóricamente esta planta alcanza entre 3 y 6 m de altura y entre 2 y 5 cm de diámetro. Las cañas enteras que son destinadas al consumo directo se comercializan con un promedio de un metro de largo lo que varían son sus diámetros de acuerdo a la variedad. Según Solís et al., (2010) cuantitativamente, el jugo de caña o guarapo es básicamente agua y un conjunto de sólidos disueltos y en suspensión de mayor diversidad y complejidad que una solución de sacarosa, que es su componente mayoritario, los sólidos en suspensión son principalmente residuos fibrosos, resultado de la molienda de la caña; los solubles so los azúcares sacarosa, glucosa y fructosa y los compuestos orgánicos, conocidos en la jerga azucarera como “no azúcares” que consisten de sustancias
nitrogenadas, grasas, ceras, pectinas, ácidos orgánicos y colorantes, además de sustancias inorgánicas que analíticamente están representadas por las cenizas.
En practica se realizaron diferentes análisis y/o pruebas que permi ten caracterizar el jugo de caña extraído, es así que pruebas como pH, ºBrix, colorimetría, %Humedad, etc. Una de las pruebas realizadas fue la medición del pH del jugo extraído, en la tabla Nº02 se aprecia que este valor fue de 5.41 y 7.75 en muestra de jugo de caña de azúcar
evaluada antes y
después del proceso de clarificado, respectivamente. La caña de azúcar por lo general tiene un pH neutro en su estado natural, pero una vez extraído no siempre conserva esa neutralidad, por lo tanto; el valor del pH es uno de los factores más importantes de controlar en el proceso, pues cuando a los jugos les falta cal (pH bajo) producen panela falta de grano (blanda y melcochuda) y en el caso contrario (pH superior a 6,5) oscurece el producto (MOCOA, 2002). Se puede comparar además que el pH aumenta después del clarificado con CaO, puesto que este componente químico es una base que tiende a neutralizar el pH del jugo de caña de azúcar. La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento adicional. Otra característica determinada fueron los ºBrix. Inicialmente se empleaban, como indicadores de calidad del jugo, a los grados Brix, pol% jugo y pureza. Años más tarde, Larrahondo (1995) afirmó que la calidad industrial de la caña de azúcar depende de la cantidad de azúcar recuperable, la que está influenciada por el contenido de sacarosa, la cantidad de materiales extraños, el contenido de fibra y la concentración de sólidos solubles diferentes a la sacarosa. El jugo de caña está compuesto por azúcares, sustancias solubles llamadas no azúcares y agua. Entre los primeros, la sacarosa es el principal constituyente, siguiéndole en concentraciones decrecientes, la glucosa, fructosa y los oligosacáridos. Los no azúcares son sales de ácidos orgánicos e inorgánicos, ácidos carboxílicos, aminoácidos,
proteínas, polisacáridos solubles, almidón, ceras y grasa y otros compuestos minoritarios, tales como flavonoides, polifenoles, etc. (van der Poel et al., 1998). Experimentalmente se reportó que el jugo de caña extraído contiene 14.33ºBrix, de acuerdo a lo reportado por Ramos Aulio, 2002 el extracto de la caña de azúcar posee entre 10-16ºBrix, comparando estos datos se aprecia que los ºBrix obtenidos de la caña de azúcar analizada se encuentra en el rango. Cabe señalar además que la cantidad de solidos totales solubles se ve influenciado por la variedad de caña, clima, cultivo, edad, madurez de la caña, parte extraída de la caña, etc. La calidad de la caña de azúcar como materia prima, tiene gran relación con la calidad del producto final. Entre las diversas variables utilizadas en la evaluación de calidad de la materia prima, los niveles de acidez presentes en el jugo de caña destacan en la medida en que los ácidos presentes pueden ocasionar innumerables problemas para el proceso de industrialización de la caña de azúcar (Zaninetti Filho, 2008). La acidez fija proviene en parte del ácido láctico presente en el jugo, producido por bacterias del género Lactobacillus (Alcarde, 2002) y, en parte, por ácidos que están presentes en el caldo pero que no se relacionan con la actividad microbiológica. Por su lado, la acidez volátil puede ser debida a la presencia de ácido acético presente en el caldo y producido, por ejemplo, por bacterias del género Acetobacter (Alcarde, 2002). Este t ipo de acidez es la principal fracción ácida de aguardientes (Lima y Nóbrega 2004), donde está presente en grandes cantidades y disminuye la calidad del producto (Cardoso, 1999). La acidez total es definida como la sumatoria de la acidez volátil más la acidez fija. Se constituye como la principal forma de determinación de la acidez en la industria de la caña. (Pereira, 2007). Un estudio realizado en Venezuela sobre la “Evaluación de la acidez
en el jugo de diferentes partes del tallo de caña de azúcar, ciclo
2010/2011” muestra que la acidez también varía de acuerdo a la
variedad de caña y de la parte del tallo que se use para extraer el jugo. El color es un factor importante para valorar la calidad de un alimento. Es por esto, que este parámetro esta frecuentemente ligado a la maduración, presencia de impurezas, malas condiciones de almacenamiento, entre otros (PÉREZ, 2003). El color dependerá de los pigmentos predominantes y de la forma de pigmentarse, existiendo alrededor de 4,000 pigmentos de plantas conocidos en nuestros alimentos. Cada grupo de colores representa diferentes fitoquímicos. Los fitoquímicos comprenden un grupo de más de 600 químicos naturales se hallan en las plantas comestibles y están relacionados a la menor incidencia de cáncer, enfermedades coronarias y otras enfermedades. La organización Produce for Better Health Organization, ha creado una lista de los beneficios de cada color en la salud, mencionando las frutas y verduras que pertenecen a cada uno de los grupos de colores. entonces un color de fondo (color base) y un color de cubrimiento (sobre color). Esos pigmentos hacen más que darle color a los alimentos; también nos protegen contra las enfermedades. Los pigmentos que dan origen al color de fondo de la manzana pertenecen fundamentalmente a este grupo que contiene los fitoquímicos licopeno y antocianinas, compuestos fenólicos, flavonoides y ácido elagico. (Berger, 1989 citado por PÉREZ, 2003). Existen dos fuentes básicas de colores provenientes de la caña: (1) los que se originan en la planta, y (2) los que se forman durante su procesamiento. En los jugos de la planta se encuentran compuestos de carácter fenólico, que puede ser de naturaleza sencilla o compleja como flavonoides. Estos últimos pueden existir en forma libre o como glucósidos unidos a moléculas de azúcar. Algunos fenoles son incoloros dentro de la planta, pero se oxidan o reaccionan con aminas
produciendo
sustancias
&Godshall, 1986a; SMRI, 1992)
coloreadas
(Clarke,
Blanco,
Los compuestos coloreados que se forman durante el procesamiento provienen de la descomposición térmica de la sacarosa y de los azucares reductores (glucosa y fructuosa), o se originan en las reacciones de estos carbohidratos son compuestos mino – nitrogenados presentes en la planta produciendo polímeros coloreados denominados melanoides. (Clarke, Blanco, &Godshall, 1986a; SMRI, 1992). Respecto al contenido de humedad del bagazo de caña de azúcar, Netafim ha estimado que el 80% del agua es perdida por acción de la energía solar, un 14% se pierde por efecto del viento y un 6% se pierde por acción de la temperatura y la humedad. Altas velocidades de viento, superiores a 60 km/hora, son perjudiciales para cañas ya crecidas, al causar la tendedura y el rompimiento de las cañas. Además, el viento favorece la pérdida de humedad de las plantas, agravando así los efectos dañinos del estrés hídrico. Por otro lado la ceniza del bagazo de caña de azúcar es un producto alimentario es el residuo inorgánico que queda después de quemar la materia orgánica. La ceniza obtenida no tiene necesariamente la misma composición que la materia inorgánica del alimento original, ya que puede haber pérdidas por volatilización o alguna interacción entre los componentes. Cuando los alimentos son sometidos a temperaturas alrededor de los 600°C, se obtiene un residuo denominado cenizas. 6. Conclusiones:
-
La caña de azúcar tiene un promedio ya establecido en su crecimiento lo que suele variar es su grosor debido a las diferentes variedades.
-
La caña de azúcar evaluada reportó un pH de 5.41 y 7.75 antes y después del procesos de clarificado, respectivamente. Cabe señalar que el jugo de caña tiende a la neutralidad debido a la
adición de la lechada de cal (CaO), componente que permite la preservación del jugo y además permite clarificar el jugo. -
Los ºBrix de la muestra de jugo de caña fue de 14.33ºBrix, de acuerdo a lo reportado bibliográficamente el extracto de la caña de
azúcar
posee
entre
10-16ºBrix,
donde
el
principal
constituyente es la sacarosa. -
La acidez depende mucho de la parte del tallo que extraigan el jugo y de la variedad con la que se trabaje.
-
El color del jugo de la caña de azúcar por su rápida oxidación se comenzó a tornar un color obscuro hasta obtener un color verde.
-
El porcentaje de humedad que se ha perdido en la caña de azúcar se encuentra son de 81,89 y 81,09% en las pruebas de laboratorio, valores muy cercanos
. -
La caña es una planta que absorbe poca sustancia mineral del terreno donde es cultivado, por lo cual contiene poca ceniza y materia mineral. La ceniza se encuentra en la caña en una proporción aproximada de 0.42% y está constituida por diversas materias. Según manifiesta Solís (2010) el porcentaje de ceniza en el jugo de la caña de azúcar (guarapo) se encuentra entre 0,73 %, en lo que respecta a esta investigación los valores están dentro del rango expresado por este autor.
-
7. Bibliografía:
-
Larrahondo, J. 1995. Calidad de la caña de azúcar. En: El cultivo de la caña en la zona azucarera de Colombia, CENICAÑA, Cali. p. 337-354.
-
Solís A., Calleja Z. y Duran M. 2010. Desarrollo de jarabes fructosados de caña de azúcar a partir del guarapo. Cochabamba, Bol. Revista Tecnol. Ciencia. Vol. 25. P. 53-32.
-
Mocoa, 2002. Guía Técnica de Agroindustria Panelera. (En línea). EC. Consultado, 30 de oct. 2015. Formato PDF. Disponible en http://www.bdigital.unal.edu.co
-
Marques MO, 1998. Determinación de acidez total, acidez volátil y cálculo de acidez fija en caldo de caña de azúcar. FCAV/UNESP. Brasil. 3 pp.
-
Da Silva Neto, 2014. Evaluación de la Acidez en el Jugo de Diferentes Partes del Tallo de Caña de Azúcar, Ciclo 2010/2011. (En
línea)
Formato
PDF.
Disponible
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http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33930412011 -
Gallego G., 2007. Influencia de la acidez volátil en el proceso de fermentación de caña de azúcar. (En línea) Formato PDF. Disponible
en:
lhttp://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/handle/11059/1101/ 6626692G166.pdf?sequence=1
