Trabajo de Procesos

‘’PRODUCCION DE LA CAÑA DE AZÚCAR’’

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INTRODUCCIÓN En este trabajo sobre la investigación de la producción del azúcar hablaremos de cómo se obtiene este producto, no antes mencionar de donde proviene. A lo largo de toda su historia, el azúcar se ha manifestado como un producto de temprana e intensa vocación mercantil. A ello han contribuido tanto las limitaciones climáticas para el cultivo de la caña de azúcar, como su creciente presencia en la alimentación humana. Tradicionalmente definidor de otros productos de procedencia oriental, ha acabado situando al azúcar entre ese grupo de productos estrechamente ligados a las fuerzas económicas, que han modelado el mundo moderno. De esta forma, el fenómeno azucarero se manifiesta históricamente como una plataforma privilegiada para la comprensión de los procesos que culminan en la Revolución Industrial y en la mundialización

de

las

relaciones

económicas.

Pero el azúcar es algo más que eso; en tanto un cultivo emblemático y viajero, también ha generado una cultura que, recorriendo el mundo entero, ha arrastrado tras de sí hombres, tecnología, hábitos, historia y modos de relación con el medio, constituyéndose un camino de comunicación que va más allá de lo estrictamente económico. El azúcar es un producto fundamental para la nutrición humana que brinda los carbohidratos necesarios para su buen funcionamiento. Este producto se obtiene de la caña de azúcar, y/o de la remolacha. Del proceso de industrialización dela caña de azúcar se extraen diversos productos por ejemplo

el

azúcar

refinada

la

estándar,

el

blanco

especias,

el

mascabado,

combustible, bagazo, etc. Estos productos son comercializados a nivel nacional e internacional. Esta investigación tiene como objetivo general mostrar el proceso del producto así como sus relaciones existentes entre las económicas, sociales y el medio ambiente, como un factor rentable sobre la caña de azúcar.

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1. RESEÑA HISTÓRICA La caña de azúcar es uno de los cultivos más viejos en el mundo, se cree que empezó hace unos 3.000 años como un tipo de césped en la isla de Nueva Guinea y de allí se extendió a Borneo, Sumatra e India. El proceso del azúcar se escuchó primero en la India tan temprano como en el 3.000 A.C. Una leyenda local en las Islas de Salomón dice que los antepasados de la raza humana se generaron de un tallo de la caña. Una corona hecha de caña de azúcar se describe en el Atharvaveda, libro sagrado de los hindúes, escrito aproximadamente 800 A.C. El general griego Nearchus, quien acompañó a Alejandro el Grande a la India en el IV siglo A.C. cuenta de una caña que produjo 'miel' sin la ayuda de las abejas.

Cristobal Colón introdujo la caña en América en su segundo viaje (1493) a la Isla de La Española, cañas que no prosperaron. Tan sólo en 1501 fueron introducidas plantas que sí crecieron. El éxito de las plantaciones de azúcar en el Santo Domingo llevó a su cultivo a lo largo del Caribe y América del Sur.

2. SITUACIÓN MUNDIAL DE LA INDUSTRIA DE LA INDUSTRIA AZÚCARERA La producción mundial se ha incrementado, el cambio más significativo a lo largo del período ha sido el crecimiento de Brasil como productor y exportador. Este país representa el incremento en la producción mundial y el de las exportaciones. Actualmente su participación se ha incrementado. Este cambio ha sido a expensas de los mayores países exportadores: Unión Europea, India, y China. los cuales en total han decrecido en un 10% en su participación en el mercado mundial

El liderazgo de Brasil en el mercado mundial actualmente se basa en los menores costos de producción y a la activa presencia del sector alcoholero como una importante alternativa de los subproductos de la caña en ese país.

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3. EL MERCADO DE LA INDUSTRIA AZUCARERA EN EL PERÚ La caña de azúcar en el Perú se cultiva en la costa, selva y valles interandinos. Sin embargo, es en la costa donde se localiza la mayor área sembrada, debido a que presenta condiciones climáticas y edáficas únicas, que permite sembrar y cosechar durante todo el año, y obtener rendimientos excepcionales. Los hogares peruanos constituyen el principal mercado del azúcar nacional, mientras que la industria de bebidas gaseosas y laboratorios industriales consumen la mayor parte del azúcar importado. La actual sobreproducción de azúcar en el mercado mundial, iniciada a comienzos de la década del 90, origino una caída sostenida en el precio

internacional

a

US

$

199

y

US$

273

por tonelada

de azúcar

rubia

y blanca respectivamente, por debajo del costo de producción promedio mundial de US $ 320 por tonelada de azúcar de caña. Se

estima

que

en

el

2004

la

producción

nacional

superará

a

la

demanda interna, generando un excedente productivo no competitivo en el contexto i nternacional, considerando el alto costo de producción por tonelada de azúcar que en el país es de aproximadamente US$ 364. Por otro lado, la apertura comercial en el mediano plazo en los países miembros de la Comunidad Andina de Naciones (CAN), que contempla la reducción de los aranceles, obliga a ser más competitivo, incrementando la productividad o diversificando el cultivo de la caña de azúcar hacia

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otros

usos. Una alternativa es

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la producción de etanol, que en el 2002 tuvo

una demanda de aproximadamente 40 billones de litros, como combustible y aditivo de la gasolina, principalmente en los EEUU, los países de la UE y Asia. La demanda potencial de etanol a nivel nacional, para su uso como aditivo del 10% en la gasolina, se estima en 162 mil m3/año. Otra alternativa potencial, es la producción de

azúcar

ecológica,

que

está

teniendo

una

creciente

demanda

en

países

desarrollados, como Canadá, Holanda y Dinamarca. Entre los principales problemas tecnológicos que limitan el nivel competitivo de la industria azucarera nacional están el uso de variedades que datan de la década de 1930, tales como „H32-8560', „H371933' y„PCG12-745', que ocupan más del 90 % del área sembrada actualmente. Así mismo, las prácticas agrícolas que se utilizan en nuestro medio datan de la década del 70 y son aplicadas en forma ineficiente e inoportuna, y sin tomar en cuenta consideraciones de manejo integrado del cultivo ni buenas práctica sagrícolas, aspectos de suma importancia actual. Por otro lado, no se dispone de variedades adaptadas acondiciones de selva y su respectivo manejo técnico para la producción industrial de etanol. En dicho contexto el proyecto Caña de Azúcar del INIA tiene como objetivo general contribuir al incremento de la productividad y rentabilidad del

cultivo,

en

el

marco

amigable con el medio ambiente.

de

una

agricultura

sostenible,

competitiva

y

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4. COMPOSICIÓN DE LA INDUSTRIA AZUCARERA EN EL PERÚ. NOMBRE DE LA EMPRESA

REGION

Andahuasi

Empresa Agarario Azucarera Andahuasi

Lima (Huacho)

Cartavio

Empresa Agroindustrial Cartavio S.A

La libertad (Ascope)

Casa grande

Empresa Agroindustrail Csagrande S.A

La libertad

Cayalti

Empresa Agroindustrial Cayalti S.A

Lambayeque( Chiclayo)

Chucarapi

Central Azucarera Chucarapi y Pampa Blanca

Lima (Huacho)

El ingenio

Empresa Agraria Azucarera El ingenio S.A

La libertad

Laredo

Empresa Agroindustrial Laredo S.A

Lima (Barranca)

Paramonga

Empresa Agraria azucarera Paramonga S.A

Lima (Barranca)

Pomalca

Empresa Agroindustrial Pomalca S.A

Lambayeque( Chiclayo)

Pucala

Empresa Agroindustrail Pucala S.A

Lambayeque( Chiclayo)

San Jacinto

Empresa Agraria Azucarera San Jacinto S.A

Ancash (Santa)

Tuman

Empresa Agroindustrial S.A

Lambayeque( Chiclayo)

Principales Departamentos Productores

La caña de azúcar se cultiva en 5 departamentos y el 77 % se encuentra en la costa norte. La Libertad destaca como primer productor de caña de azúcar a nivel nacional con un 46% de la producción, Lambayeque con un 23% es el segundo mayor productor. Producción de caña de azúcar por departamento (%)

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5. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO MÁS VENDIDOS. La cantidad de productos de azúcar que tenemos y en especial para qué podemos usarlos en la cocina obteniendo recetas totalmente diferentes las unas de las otras.

AZÚCAR BLANCO: El azúcar blanco tiene todo un mundo de subtipos que se van a diferenciar por el tamaño del cristal de azúcar que lo forma. Y cada uno nos servirá para una cosa.

Azúcar blanquilla. Es el azúcar que conocemos como azúcar de mesa y que se utiliza tanto para cocinar de forma general como para disolver en bebidas: zumos, leche, refrescos u otros. Es de un tamaño medio, el cristal de azúcar tiene un tamaño de unos 0,4 mm. Tiene gran cantidad de sacarosa, cerca de un 97%, es decir es un azúcar muy puro.

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Azúcar pilón o azúcar refinado O incluso azúcar de grano grueso es el azúcar más refinado que hay y se presenta formando bloques. Tiene cerca de un 100% de sacarosa por lo que su pureza y tamaño le hacen especial para presentaciones de pastas de azúcar o almíbar, ya que es muy brillante. Su tamaño está entre 1 y 3 mm. Después tendremos azúcares más pequeños. Se les conoce como azúcar Caster o superfino. No confudir con los azúcares en polvo. Estos azúcares son muy finos pero no están molidos. Son azúcares especiales ya que al ser tan pequeños se pueden utilizar en masas de bizcochos, o en cremas con grasa en las que hay que introducir aire al hacerlo. Tienen un tamaño de unos 0,2 mm.

Los azúcares molidos o en polvo Los podemos conocer como lustre, glass o similares. Estos son azúcares molidos y se utilizan para elaboraciones más finas donde se requiere que el resultado sea muy sedoso. Estos azúcares contienen almidón para evitar que se peguen con la humedad

AZUCAR MORENA: El azúcar moreno no es más que un azúcar blanco recubierto por una melaza de color oscuro procedente de alguna de las fases de refinamiento del azúcar. Aunque como todo, dependerá de muchas cosas para obtener un buen azúcar moreno u uno más regulero.

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Azúcar moreno de factoría. Estos azúcares son los que a priori más o sonarán, en especial porque son los más nombrados para hacer algunas recetas de repostería. Tenemos el azúcar demerara, el truvinado y el muscovado. Son azúcares que se producían en una primera instancia, partiendo de la caña. Todos ellos azúcares mezclados con melaza y que daban resultado algunos azúcares más pegajosos que otros. La verdad que se hace muy complicado encontrar estos azúcares morenos. Azúcar moreno refinado. Son azúcares que utilizan azúcar crudo fundido con alguna melaza y después se vuelve a cristalizar para obtener el azúcar moreno como lo conocemos. Es decir, no se utiliza el jugo de la caña para hacer el azúcar. Por lo que el sabor entre este tipo de azúcar y el anterior es menos potente. Y dan elaboraciones menos cristalizadas debido a que tienen menos sacarosa. Azúcar integral. En ocasiones es habitual leer esto de azúcar moreno integral de caña. Bien, estos azúcares no son más que azúcar cristalino envuelto en el jugo del que preceden. Es decir, se hace el azúcar y se envuelve con una de las melazas que se obtuvo. No sé si conocéis la panela, pues sería este tipo de azúcar. Esto para darnos cuenta que algunas veces lo que nos venden no es del todo el nombre que tienen.

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6. MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN EL PROCESO. El azúcar puede obtenerse principalmente a partir de la caña de azúcar, la remolacha azucarera y en menor proporción del maíz.

Caña de azúcar,

nombre común de ciertas especies de herbáceas vivaces de un

género de la familia de las Gramíneas (Gramineae); es la especie Saccharum officinarum. La caña de azúcar se cultiva mucho zonas calurosas y húmedas de todo el mundo por el azúcar que contiene en los tallos, formados por numerosos nudos. La caña alcanza entre 2 y 5 m de altura y entre 2 y 5 cm de diámetro. La corona un conjunto de hojas que se parecen mucho al del maíz común. Se conocen diversas variedades cultivadas, que se diferencian por el color y la altura de los tallos. La caña de azúcar común se cultiva a partir de esquejes desde la antigüedad; algunas variedades no producen semillas fértiles. Aunque se han ensayado con cierto éxito varias máquinas de cortar caña, la mayor parte de la zafra o recolección sigue haciéndose a mano en todo el mundo. El instrumento usado para cortarla suele ser un machete grande de acero con hoja de unos 50 cm de longitud y 13 cm de anchura, un pequeño gancho en la parte posterior y empuñadura de madera. La caña se abate cerca del suelo, se le quitan las hojas con el gancho del machete y se corta por el extremo superior, cerca del último nudo maduro. Las hojas se dejan en el suelo para enriquecerlo de materia orgánica.

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Remolacha azucarera,

ni

nombre común de una variedad o cultivo de remolacha de

la familia de las Quenopodiáceas (Quenopodiaceae); es la especie Beta vulgaris grupo Crassa. Debe su importancia a que de ella se extraen casi las dos quintas partes del azúcar producido en todo el mundo. La remolacha azucarera puede cultivarse sólo en regiones templadas (aprox. 21°C), ya que necesita un suelo franco rico y profundo durante la estación de crecimiento. Para la producción comercial de semillas se seleccionan plantas con un contenido aproximado de azúcar del 15%. Las semillas se colocan en hoyos durante el invierno y el primer año presentan una matita de hojas gruesas y velludas. El segundo año, sus raíces se hinchan, y para la época de la cosecha alcanzan su más alto contenido de azúcar y están listas para la fábrica de azúcar de remolacha.

Maíz, nombre común de una gramínea muy cultivada como alimento y como forraje para el ganado. El nombre proviene de las Antillas, pero en México, los nahuas lo denominaron centli (a la mazorca) o tlaolli (al grano). Con el trigo y el arroz, el maíz es uno de los cereales más cultivados del mundo. El maíz forma un tallo erguido y macizo, una peculiaridad que diferencia a esta planta de casi todas las demás gramíneas, que lo tienen hueco. La altura es muy variable, y oscila entre poco más de 60 cm en ciertas variedades enanas y 6 m o más; la media es de 2,4 m. Las hojas, alternas, son largas y estrechas.

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El tallo principal termina en una inflorescencia masculina; ésta es una panícula formada por numerosas flores pequeñas llamadas espículas, cada una con tres anteras pequeñas que producen los granos de polen o gametos masculinos. La inflorescencia femenina es una estructura única llamada mazorca, que agrupa hasta un millar de semillas dispuestas sobre un núcleo duro. La mazorca crece envuelta en unas hojas modificadas o brácteas; las fibras sedosas o pelos que brotan de la parte superior de la panocha son los estilos prolongados, unidos cada uno de ellos a un ovario individual. El polen de la panícula masculina, arrastrado por el viento, cae sobre estos estilos, donde germina y avanza hasta llegar al ovario; cada ovario fertilizado crece hasta transformarse en un grano de maíz. La investigación de nuevas fuentes de energía se ha fijado en el maíz; muy rico en azúcar, a partir de él se obtiene un alcohol que se mezcla con petróleo para formar el llamado gasohol; las partes vegetativas secas son importante fuente potencial de combustible de biomasa..

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7. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN, INCLUYENDO FLUJOGRAMA DE PROCESOS Y FLOWSHEET DEL PROCESO. La caña de azúcar ha sido sin lugar a dudas uno de los productos de mayor importancia para el desarrollo comercial del continente americano y europea. El azúcar se consume en todo el mundo, puesto que es una de las principales fuentes de calorías en las dietas de todos los países. El azúcar puede obtenerse principalmente a partir de la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Para su obtención se requiere de un largo proceso, desde que la semilla de caña germina hasta que el azúcar se comercializa nacional o internacionalmente. A continuación se detalla el proceso en la fábrica: LABORES DE CAMPO Y COSECHA

El proceso productivo se inicia con la adecuación del campo, (etapa previa de siembra de la caña) y el estudio del suelo, teniendo en cuenta la topografía del terreno, y de acuerdo a ella se localizan canales de riego, drenaje y vías de acceso. El suelo se rotura haciendo uso de maquinaria y equipos especializados, dejándolo en adecuadas condiciones para la siembra.

El cultivo de la caña requiere agua en la cantidad y forma oportuna para alcanzar una buena producción. El riego se aplica hasta dos meses antes de la cosecha, la cual se realiza entre los 6 y 12 meses asegurando una excelente calidad de la caña.

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Se lleva a cabo un análisis foliar, control de malezas y aplicación técnica de fertilizantes para obtener un adecuado desarrollo del cultivo

El corte se realiza manual o mecánicamente, utilizando parámetros de calidad que disminuyen los porcentajes de materia extraña

Una vez cortada la caña (en caso de ser manual es alzada mecánicamente del campo) se transporta a la fábrica en tractores y camiones procurando el menor tiempo de permanencia

PATIOS Y PICADO DE CAÑA En seguida la caña se descarga en las mesas transportadoras para pasar a las desfibradoras, que la convierten en pequeños trozos facilitando la extracción del jugo en los molinos. Es aquí cuando comienza la fase de molienda, a través de un tándem de molinos que extraen el jugo de caña.

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MOLIENDA Y CLARIFICACIÓN En esta etapa se agrega agua caliente para obtener la máxima cantidad de sacarosa en un proceso llamado maceración. El jugo obtenido es colado iniciando la primera etapa de calentamiento facilitando la sedimentación de sólidos insolubles y separándolos del jugo claro que queda en la parte superior del clarificador, los cuales son llevados a los filtros rotatorios al vacío para la recuperación de su contenido de sacarosa.

EVAPORACIÓN El jugo claro es enviado al tándem de evaporación para ser concentrado hasta obtener la meladura, la cual es purificada en los clarificadores antes de ser llevada a los tachos

CRISTALIZACIÓN

Es en los tachos (recipientes al vacío de un solo efecto) donde se produce la masa cocida conformada por cristales de azúcar y miel. El trabajo de cristalización se lleva a cabo empleando el sistema de tres cocimientos para lograr la mayor concentración de sacarosa.

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CENTRIFUGACIÓN, SECADO Y ENFRIAMIENTO La masa cocida pasa a centrífugas de alta velocidad que separaran los cristales de azúcar del licor madre. Durante este proceso, el azúcar es lavado para retirar los residuos de miel y posteriormente ser secado y enfriado. ENVASE Una vez el azúcar esté seco y frío, es empacado en sacos de diferentes presentaciones según las necesidades de los clientes nacionales e Internacionales. El azúcar, finalmente es almacenado por lotes de producción, para su posterior comercialización, de acuerdo con las normas establecidas en la certificación ISO 9001:2000. El azúcar es una fuente natural de sabor para toda clase de productos de panadería, galletería, chocolatería, dulcería, jugos, alimentos, bebidas y lácteos.

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8. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS, INDICANDO FUNCIONAMIENTO, PARÁMETROS CRÍTICOS DE CONTROL Y ROL QUE CUMPLE EN EL PROCESO. Cortadora de caña de azúcar. Molino de rodillos. Calentador del jugo. Clarificadores continuos. Prensa de filtrado. Filtro de vacío. Evaporador continúo.

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9. PRUEBAS DE LABORATORIO PARA EL CONTROL DE CALIDAD – EQUIPOS UTILIZADOS. Entre las actividades del aseguramiento de calidad están: análisis al producto terminado tales como: color y humedad del azúcar.

Laboratorio de aseguramiento de calidad: Como paso número uno se procede a clasificar todos los sacos que están en el área de alamacen de productos terminados y se les asigno el nombre de “ruma”, en esta imagen observamos un total de 14 rumas

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De cada ruma se toman muestras con la finalidad de obtener una muestra representativa, el azúcar es vaciada en unas bolsas plásticas con clic ( para evitar que esta se derrame) este procedimiento es llevado en el área de almacén de productos terminados ya que es en esta área donde se acopian los sacos de azúcar.

Posteriormente se procede a llevar las muestras al laboratorio de control de calidad, para su posterior análisis.

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Consecutivamente se procede a encender y calibrar todos los equipos que se van a utilizar. Procedimiento para determinar el color del azucar: En una balanza analitica y en un vaso de precipitado, se pesa 50g de la muesra de azucar para luego agregarle 50ml de agua destilada, a esta solucion preparada se le conoce como solucion,sirve para calcular pol y pureza. Pesaje de 50 gr de la mezcla

Posteriormente se traslada la solución anterior. Posteriormente se traslada la solución anteriormente preparada a un calentador agitador agitado por unos 5min aprox. Con el objetivo de diluir el grano del azúcar.

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Incorporación de 50ml de agua destilada

Luego se procede a filtrar la muestra con ayuda de una bomba de succión (acelera el proceso de filtrado)

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Seguidamente se transporta la muestra filtrada al génesis 20 que es un equipo que mide la absorbencia, mientras más bajo sea el resultado, más blanco es el color de la muestra.

Finalmente se lleva al brixomentro que es un aparato que sirve para medir el Brix de la muestra a analizar.

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Con el valor de la absorbencia y el valor del brix se podrá conocer el valor del color mediante una tabla. 

Procedimiento para determinar la humedad del producto terminado: Se lleva el producto terminado a una balanza para medir la humedad, a la cual se le agrega 10gr de la muestra; se procede a cerrar la tapa de la prueba. Mientras más bajo sea el resultado mejor es la calidad del producto debido a que contiene poca humedad .Aquí se muestra una composición de retratos que muestran como calcular la humedad del azúcar.

Muestra analizada e identificada

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9.1.

ni

materias primas

La Caña de Azúcar está compuesta por una parte sólida llamada fibra y una parte líquida, el jugo que contiene agua y sacarosa. En ambas partes también se encuentran otras sustancias en cantidades muy pequeñas .Las proporciones de los componentes varían de acuerdo con la variedad de la caña, edad, madurez, clima, suelo, método de cultivo, abonos, lluvias, riesgos, etc. Sin embargo, los valores de referencia son: Agua 73-76%, sacarosa 8-15%, fibra 11-16%. La sacarosa del jugo es cristalizada en el proceso como azúcar y la fibra constituye el bagazo una vez molida la caña. Otros constituyentes de la caña presentes en el juego son: Glucosa 0,2 0,6%Fructuosa 0,2 - 0,6%Sales 0,3 - 0,8% Ácidos Orgánicos 0,1 - 0,8%Otros 0,3 0,8% Composición en la caña de azúcar Componentes

Tallos %

Cogollos y hojas %

Materia seca

29.00

26.00

Azúcares

15.43

2.18

Lignocelulosa

12.21

19.80

Materia a bioetanol

27.64

21.98

Cenizas y otros comp.

1.36

4.02

Agua

71.00

74.00

Total:

100.00

100.00

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9.2.

ni

Productos Terminados

La Caña de Azúcar se utiliza preferentemente para la producción de Azúcar, adicionalmente se puede utilizar como fuente de materias primas para una amplia gama de derivados, algunos de los cuales constituyen alternativas de sustitución de otros productos con impacto ecológico adverso (cemento, papel obtenido a partir de pulpa

de

madera,

etc.).

Los

residuales

y

subproductos

de

esta

industria,

especialmente los mostos de las destilerías contienen una gran cantidad de nutrientes orgánicos e inorgánicos que permiten su reciclaje en forma de abono, alimento animal, etc. En este sentido es importante señalar el empleo de la cachaza como fertilizante, las mieles finales y los jugos del proceso de producción de azúcar pueden emplearse para la producción de alcohol, lo que permite disponer de un combustible líquido de forma renovable y la incorporación de los derivados tradicionales (tableros aglomerados, papel y cartón, cultivos alternativos para alimento animal y mieles finales). Una pequeña parte la producción de Caña de Azúcar tiene fines de producción de piloncillo, el cual se obtiene de la concentración y evaporación libre del jugo de la caña, también es conocido como panela. El piloncillo tiene varios usos, como materia prima en la industria de la repostería, pastelería, y como endulzante en diversos alimentos y también se usa para la elaboración de alcohol y otros licores. Otra cantidad de caña aún más pequeña se utiliza como fruta de estación, aunque se vende todo el año, se concentra en la temporada navideña para las piñatas y el tradicional ponche.

Melazas:

Otro de los tantos usos o derivados que podemos encontrar, es la

alimentación para animales. Pueden utilizarse diferentes partes o procesos de la caña, por ejemplo, el jugo de esta, puede servirse como melaza, el bagazo y las hojas que caen son utilizados para el forraje (alimento para ganado). Igualmente se utilizan todos los tipos de melaza obtenidos, para fabricar una clase de piensos más barato.

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Miel integral:

ni

Esta es utilizada para alimentar a los cerdos, agregándola a su

ceba, aunque sigue siendo probado ya que sus resultados con los animales no han sido 100% favorables.

Jugo de caña:

Ha sido demostrado, que este jugo es una buena fuente de

energía para cerdos, aunque uno de sus mayores problemas es su fermentación extremadamente rápida, sin embargo con ayuda de aditivos puede controlarse este acelerado proceso.

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9.3.

ni

Pruebas de Desempeño del Producto

La caña de azúcar (Saccharum spp), es un cultivo tradicional de importancia económica, social y ambiental para el país. Para el año 1999 representó el 2.2% del PBI agropecuario y el 12.1 % del PBI de los productos de consumo industrial. Actualmente ocupa el 2.4 % de área cosechada a nivel nacional, otorga trabajo directo e indirecto a las familias afincadas en los complejos agroindustriales azucareros, y a quienes viven de los subproductos, la comercialización y demás actividades complementarias que forman parte de la cadena productiva de la caña de azúcar, que hacen un total de 492,064 personas vinculadas al sector azucarero.

Históricamente, el Perú fue uno de los principales países exportadores de azúcar por sus altos volúmenes de producción que excedían la demanda interna (Stewart, 1984). Esta situación comenzó a revertir a fines de la década del 70 por los cambios ocasionados por la Reforma Agraria que incidieron negativamente en la producción y productividad del cultivo. El establecimiento del sistema cooperativo en la década de los 70 trajo el retraso en la innovación tecnológica del cultivo y la disminución en eficiencia de la industria. Como consecuencia, el país se convirtió en importador de azúcar a inicios de los 80.

En el marco de los acuerdos internacionales se contempla la apertura comercial, hacia un mercado libre, por lo que sólo los más eficientes podrán competir. Las industrias azucareras en el mundo, están generando tecnologías más eficientes y diversificando su producción hacia subproductos, en especial el etanol combustible. El etanol elaborado de la caña de azúcar, es el biocombustible más usado y de gran demanda en el mundo como

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carburante y aditivo de la gasolina.

El Perú de acuerdo al protocolo de Kioto, está comprometido a dejar de usar plomo tetra etílico en la gasolina, por lo que la demanda de etanol impulsaría la producción de caña de azúcar en grandes volúmenes, creando decenas de miles de empleos directos e indirectos en la costa y selva. Como una alternativa de la diversificación industrial del cultivo, pequeñas empresas en el norte del país han impulsado la producción de panela granulada o azúcar ecológico que es exportado a Ecuador. La caña de azúcar se está utilizando también en forma íntegra en el engorde de vacunos por su aporte energético.

El cultivo de la caña de azúcar en el Perú tiene un gran potencial por las condiciones óptimas de clima y suelo, que permiten rendimientos excepcionales. Esto ha motivado a que muchos inversionistas adquieran terrenos en las nuevas irrigaciones de la costa y en la Amazonía, con el fin de desarrollar dicho cultivo. En este sentido, el Perú tiene la oportunidad de convertirse en un exportador altamente competitivo de bioenergía y otros subproductos de la caña de azúcar. En este sentido, el INIA, que a partir del año 2002 inició el desarrollo de tecnologías en el cultivo de caña, cumplirá un rol estratégico en promover, coordinar y liderar la investigación en el cultivo de caña y lograr su rentabilidad y competitividad con respecto a la industria azucarera en el mundo.

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10.

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ASPECTOS RELACIONADOS A LA SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE.

La cultura de trabajo y la seguridad del trabajador. En la empresa se considera que para eliminar riesgos y accidentes de trabajo es necesario desarrollar la capacidad de comunicación de sus supervisores y cambiara los valores que norman la conducta de los trabajadores. A la empresa le es apremiante que los trabajadores entiendan y valoren los esfuerzos que se hacen por mejorar instalaciones y ambiente de trabajo. Esta necesidad de cambio no solo se refiere al trabajador individual, incluye también al sindicato. Un ejemplo que demuestra por que debe cambiar el sindicato es la distribución del equipo de seguridad, generalmente una vez que se concluyó este proceso viene y afirma que no se le da equipo de seguridad a los trabajadores, postura que mantiene como verdadera pese a que se le muestran los listados firmados de recepción. 

Prevención de riesgos en una empresa azucarera y aumento de seguridad La Responsabilidad de brindar mayor seguridad y el cuidado de su salud de las empresas en la industria azucarera, se concibe como un instrumento que permite al sector azucarero, promover la seguridad, al igual que el respeto de los derechos fundamentales de los trabajadores sobre una base voluntaria.

planteamiento

de

del

problema

de

la

seguridad

La fabricación de azúcar es un proceso complejo. Comenzando por la siembra, cosecha, traslado de la caña de azúcar, la molienda, la cristalización y, finalmente, el envasado.

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El problema central en base a investigaciones, se ha detectado que en las industrias azucareras se han encontrado numerosos índices de accidentes de trabajadores por el gran peligro que se exponen al estar en contacto con maquinarias pesadas y también a las grandes cantidades de contaminación que se presentan por parte de los

procesamientos

de

sus

productos.

Este problema se genera por la desesperación de la empresa por vender su producto a como dé lugar, algunas veces sin hacer un estudio previo para mejorar la calidad del producto y sin crear más propuestas innovadoras; solo considerando disminuir los costos arriesgando algunas veces la vida de sus trabajadores, y de ellos mismos. Otro problema resaltante es la contaminación que se ejemplifican con base en observaciones, lo cual implica riesgos para los obreros y cortadores de caña y para las

comunidades

donde

están

asentados.

A nivel de la fábrica, se advierten algunos cambios tecnológicos, ya que algunos ingenieros han mecanizado el área de molinos, lo cual afecta el empleo pero permite reducir y con esto se ha logrado reducir la frecuencia de accidentes en tales departamentos de la fábrica, la mayoría de los ingenieros del país continúan presentando una situación laboral riesgosa, debido a los siguientes factores: El mal estado de las instalaciones. La falta de uso del sistema y/o manual de seguridad. La falta de un médico en la empresa, que chequee los males de cada integrante de la industria. La falta de capacitación sobre seguridad, y actitudes para cambiar la cultura de seguridad.

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10.1.

ni

Medidas de lucha contra incendio



Medios de extinción adecuados: Agua por spray o rocío, tipo lluvia, extintores de gas carbónico.  Peligros específicos en la lucha contra incendios: No es combustible.  Equipo de protección especial para el personal de lucha contra incendios: Es necesario utilizar equipos de respiración artificial en caso de permanecer en el área de riesgo.

10.2.

Contacto con el producto y contaminación ambiental.

El cultivo de caña de azúcar se caracteriza por su impacto ambiental positivo; la alta producción de biomasa de la caña de azúcar, la producción de subproductos amigables con el medio ambiente, su requerimiento de dióxido de carbono (C02) y la liberación de oxígeno al medio ambiente contribuye a mejorar el ecosistema. Sembrar una hectárea de caña de azúcar equivale a sembrar dos hectáreas de bosque nativo.

Con la aplicación de tecnología de punta en los procesos productivos; se ha lanzado una industria sostenible y amigable con el medio ambiente, en la cual se minimizan y se controlan los impactos por el uso de productos protectores de cultivos; se reducen y se tratan los efluentes, las emisiones y los desechos sólidos, tanto en el campo como en las fábricas.

‘’PRODUCCION DE LA CAÑA DE AZÚCAR’’

10.3.

ni

Tratamiento de efluentes. Depuradora de productos efluentes de vinaza de caña de azúcar (melaza)

Vinaza de Caña de Azúcar La caña de azúcar es una planta proveniente del sureste asiático. La expansión musulmana supuso la introducción de la planta en territorios donde hasta entonces no se cultivaba. Así llegó al continente europeo, más en concreto a la zona costera entre las ciudades de Málaga y Motril, siendo esta franja la única zona de Europa donde arraigó. Posteriormente los españoles llevaron la planta, primero a las islas Canarias, y luego a América. Así este se desarrolló en países como Cuba, Brasil, México, Perú, Ecuador, Colombia y Venezuela, que se encuentran entre los mayores productores de azúcar del mundo. El jugo de su tronco es la principal fuente de azúcar. Después de cosechar la caña pasa bajo unas cuchillas desmenuzadoras, para luego pasar al trapiche. Este jugo es depurando por una serie de filtros; a continuación, se somete a un tratamiento clarificarte y de ahí se coloca en depósitos de cocción al vacío, donde se concentra el jugo; por último, se cristaliza el azúcar del jugo. Una vez cristalizado el azúcar, se extrae el agua restante quedando así el azúcar común que se conoce habitualmente.. En las zonas donde se cosecha, también se masca la caña fresca, por su jugo; pero, también el jugo dulce se vende en vasos ó conos de papel poco después de haber sido extraído empleando una máquina con ese fin. Diferentes micro-organismos asociados a sus raíces pueden fijar el nitrógeno atmosférico, lo que permite su cultivo en muchas zonas sin aporte de abonos nitrogenados .El mercado mundial actualmente se basa en los menores costes de producción y en la activa presencia del sector alcoholero como una importante alternativa de los subproductos de la caña de azúcar.

‘’PRODUCCION DE LA CAÑA DE AZÚCAR’’

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Composición Las vinazas, en general, contienen un gran contenido de materia orgánica y nutriente como nitrógeno, azufre y fósforo. También contienen una gran cantidad de potasio. Entre los compuestos orgánicos más importantes, están los alcoholes, ácidos orgánicos y aldehídos. Además, también contiene compuestos fenólicos recalcitrantes, como

las

melanoidinas.

Normalmente

las

vinazas

originadas

con

tecnologías

convencionales de fermentación alcohólica, están en el orden de 12 L a 15 L por cada L de etanol a 1000 Gay Lussac (G.L.) producido y por lo tanto es una industria gran consumidora de agua. A los efectos de solucionar entre otros este problema, es práctica común la recirculación de vinazas al proceso fermentativo, cuya viabilidad es factible a partir de que el sustrato de caña utilizado sea de alta concentración, toda vez que con jugos de caña no existe esta posibilidad al no requerir dilución. Es por ello que resulta aplicable en destilerías de etanol que fermenten melazas, mieles y/o meladura de caña. En tal sentido, existen firmas que en sus ofertas de destilerías de etanol "llave en mano" generalmente de 300 000 L/día, especifican una reducción a unos 3 a 4 L por cada L de etanol a 1000 G.L. Sin embargo, aun en este caso específico no es una utilización infalible, toda vez que basta que aumenten por encima de lo permisible los ácidos volátiles y fenoles en fermentación, fundamentalmente por el sustrato que se fermente y por contaminaciones, y el proceso productivo se ve afectado en el rendimiento alcohólico, que origina entre otros reducir la recirculación e incluso eliminarla y cambiar la cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae (MINAZ). No obstante, es al fin y al cabo una alternativa tecnológica de empleo útil de las vinazas con sustratos de caña concentrados, que ahorra agua y reduce el riesgo de que se conviertan las mismas en un residual líquido agresivo al medio ambiente.

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Fertirriego Utilización más ampliamente difundida de las vinazas desde mediados del siglo XX, que aparte del sustancial ahorro de agua que origina en el regadío de la caña donde son empleadas; aporta nitrógeno, fósforo y potasio ,que sustituye fertilizantes químicos de formulación NPK. Este sistema en tierras pobres de potasio pueden ser beneficiosas siempre que no haiga una saturación por el vertido incontrolado ya que puede contaminar los acuíferos.

Concentración y Combustión de Vinaza Una destilería que produce 100 m3 de alcohol 96 por día, descarga 1 300 m3 de vinaza. Para concentrarla (56 500 kg hora-1 de vinaza de 11,1 ° Bx y 85 ° C de temperatura) hasta 60 ° Bx, es necesario evaporar 46 048 kilogramos de agua por hora, produciendo 10 452 kg de vinaza de 60 ° Bx. Se requieren para ello, 8 600 kg de vapor de calefacción de 1,5 bar g por hora. Una caldera - Destilería de Alcohol, produce 40 toneladas de vapor sobrecalentado por hora.

Considerando que los requerimientos de potencia eléctrica para la Planta de

Concentración de Vinaza, son Concentración de Vinaza, son de aproximadamente 1 (un) MW, la disponibilidad excede la demanda eléctrica de 4 (cuatro) plantas de evaporación, suficiente para las necesidades de calentamiento de 4 (cuatro) plantas de concentra

11. APORTES DEL INGENIERO INDUSTRIAL 11.1. Rol del Ing. Industrial en la industria azucarera 11.2. Sugerencias de mejora en la industria 12. APÉNDICES 12.1. Cuadros informativos 12.2. Diagramas 12.3. Exportaciones 12.4. Participación del sector en la industria Peruana.

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