clarificaciÓn del guarapo de caÑa de azÚcar en la...
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CLARIFICACIOacuteN DEL GUARAPO DE CANtildeA DE AZUacuteCAR EN LA PRODUCCIOacuteN DE PANELA
Carlos Gallardo Cabreral Holger Felipe Gallardo Cabrera2
RESUMEN
Ante la evidente falta de calidad en la producci6n de panela se preselUa una serie de estudios encami7Uldos principalmente a conocer maacutes a fondo los colltalllinalltes presentes en el jugo de cantildea (guarapo) como la base 16gica para plantear soluciones teacuteCllicas que pemlIacutelan un mejor control del proceso Los resultados hallados seguacuten estudios y comparaciones estadiacutesticas permiten cOllcluir que los contaminantes ell su mayoriacutea son de origell vegetal y COII tamantildeos menores a las 100 micras Se procede a buscar los posibles meacutetodos de separacioacuten y se evaluacutean por medio de ensayos de laboratorio Como resultados se obtiene que lIi la filtracioacuten a nivel micro ni la celllrijugacioacutelI son ecolloacutemica y operatiacutevalllellle viables Por otro lado se logran excelentes resultados con el uso de poliacutemeros como floculantes tanto por tiempo precio y por la calidad de los jugos obtenidos
Palabras claves Clarificacioacuten tamantildeo de partiacuteculas panela guarapo
ABSTRAeT
CLARlFY OF THE SUGAR CANE JUICE FOR THE MANUFACTURE OF PANELA
n view ofeviacutedem lack of quality for the manufacture of panela there is a series of studies leading mainly to a deeper knowledge of the cOllfamillants colltained in the sugar calle juice (guarapo ) as a logic base to give technical solutions that allow a better control of the process The found results according to studies alld stalislical comparisolls lel include thal most of the contaminants are of vegelable origen alld tlteir sizes are smaller thall lOO microns The followiacuteng procedure iacutes to look for the possible metlwds of separatiacuteon and its later evaluatiacuteoll through laboratory experimellts As a resulto wasfound that Ilor lhe microfiltration neither the centrifugatiacuteon are lor economic neither operativelv viables
011 lhe otller Izand excellent results are got willl the use ofpolymers as floculants for reasolls
Ingeniero Mecaacutenico Egresado Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten e-mail gallardo74latinmaiacutelcom
2 Ingeniero Mecaacutenico Egresado Universidad Nacional de Colombia Seue Medelliacuten e-mail gallardo74latinmaiacutelcom
1211RevFacNaIAgr Medellin Vol54Nos 1 y 2 p1211-12392001
middotGallardo ( Carlos Gallardo e IIolger F
suciexcl as iexclillle price alldfor iexclhe quality of lhe eXlraeled JIices
Key words Clarijicatiofl particle Ihe palela guarapo
INTRODUCCiOacuteN
Mediante diagnoacutesticos participatiacutevos efectuados con grupos de productores y teacutecnicos en distintas zonas del paiacutes se ha podido identificar a las deficientes praacutecticas de limpieza y clarificacioacuten de los jugos como una de las problemaacuteticas de la produccioacuten panelera La uacutenica mejora al proceso tradicional es la inclusioacuten de separadores inerciales maacutes conocidos como prelimpiadores son excelentes retenedores de los soacutelidos gruesos que notan o decantan pero completamente pasivos con respecto a los soacutelidos en suspensioacuten El estudio aquiacute planteado busca detectar maacutes a fondo las causas de la deficiencia en la limpieza y crear las bases que permitan a cualquier productor pandero el implementar los medios maacutes adecuados para combatir el problema
SECCiOacuteN EXPERIMEIiTAL PARA DISCRIMINAR EL CONTENIDO
DE LOS JVGOS
En miras a buscar argumentos vaacutelidos como base para plantear soluciones que favorezcan la clarificacioacuten la seleccioacuten de equipos yo procesos adicionales e incluso recomendaciones de manejo se plantea la necesidad de cuantificar el tamantildeo de las partiacuteculas presentes en el guarapo luego de atravesar los prelimpiadores es decir en el tanque de almacenamiento La razoacuten de escoger
este punto como la poblacioacuten a muestrear es que todos los contaminantes presentes continuaraacuten en el proceso y quedaraacuten incluidos como parte del producto excepto por los que se eliminan en la operacioacuten de descachazado
El estudio se enfoca especialmente en conocer el tamantildeo de las partiacuteculas por ser el paraacutemetro fundamental que controla su comportamiento al interior del liacutequido en el que estaacuten inmersas por ejemplo las leyes que rigen el movimiento tiempo y tendencia a la sedimentacioacuten Simultaacuteneamente se analizan cambios en los azucares y grado de acidificacioacuten cuando se inducen cambios al proceso tradicional
La metodologiacutea a emplear es el disentildeo de un experimento para obtener series de datos que puedan analizarse por meacutetodos estadiacutesticos con la idea de producir conclusiones vaacutelidas y objetivas de lo cual surgen dos aspectos a tener en cuenta como cualquier problema experimental el disentildeo del experimento y cl anaacutelisis estadiacutestico de los datos El presente articulo extracta la informacioacuten concluyente de dicho anaacutelisis
DISENtildeO DFL EXPERIMENTO
Se tiene la sospecha que si aumenta el grado de limpieza en el beneficio de la cantildea se pueden reducir a cero los
C1ariacutetiacutecaci6n del guarapo
contaminantes del guarapo y rcportar como nulo el diaacutemetro de las partiacuteculas Entonces la hipoacutetesis que motiva al experimento es dado el factor (propiedad a medir) tamantildeo de partiacuteculas se desea indagar si el tamantildeo cambia cuando se variacutean las condiciones de limpieza La comparacioacuten se hace entre cuatro tratamientos en los que se van disminuyendo las impurezas externas de la cantildea (lodos tierras hojas ) para poder concluir si una buena limpieza es suficiente para obtener jugos de oacuteptima calidad en la produccioacuten de panela Los tratamientos mencionados en orden creciente de higiene son
CNPN cantildea normal y prelimpiador normal es decir las muestras se toman sin variar las condiciones del proceso actual
- CNPL Cantildea normal y prelimpiador lavado indica que la uacutenica variacioacuten al proceso consiste en lavar previamente los prelimpiadores
CLPL Cantildea lavada y prelimpiador
lavado
CP Cantildea pelada como tope maacuteximo de limpieza libre de hojas tierras yo lodos
Como hay un cambio de limpieza inducido a propoacutesito es necesario que las otras variables involucradas en el beneficio de la cantildea sean controladas (reducir al miacutenimo su variabilidad) evitando el problema de efectos cruzados El muestreo se realiza en el
tanque de almacenamiento despueacutes de homogeniacutezar su contenido (muestreo simple) de tal forma que cada porcioacuten o muestra que se extraiga represente las caracteriacutesticas del guarapo
Es indispensable el uso de ayudas estadiacutesticas para encontrar la fuente de las variaciones en las respuestas ya que los cambios en los resultados se pueden originar en los efectos producidos por los diferentes tratamientos planteados (CPL CLPL CNPL o CNPN) o pueden hacer parte de la variacioacuten aleatoria el nivel de significancia escogido es de a 005
PROCEDIMIENTOS RESULTADOS y ANA LISIS
ESTADIacuteSTICOS
Determinacioacuten de la distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas El ensayo se realiza en el Coulter LS-130 el cual es un sistema oacuteptico de rayos laacuteser que permite determinar el tamantildeo y la distribucioacuten de partiacuteculas en un intervalo entre 0 l Y 900 micras La Figura 1 muestra el equipo y sus componentes junto al moacutedulo liacutequido sobre el cual se realizan las pruebas
El principio de funcionamiento del LS-130 es oacuteptico y utiliza una fuente de rayos laacuteser con una longitud de onda especiacutefica (750nm)
La radiacioacuten laacuteser atraviesa un filtro espacial y pasa a traveacutes de la Celda de difraccioacuten de muestra donde las partiacuteculas que estaacuten suspendidas en un liacutequido Siendo en este caso el guarapo
Rev lmiddotaeNal Agr Mcdcllin Vol 54Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2(Xll RevFae NalAgr Meuacuteclliacuten Vol 54110 1 v 2 P 121 1middot12JJ )(NlI 1212 1213
-Gallardo c Carlos iexcliexcllIarllo c lIolger P
surh as time price (lldIacutelr tIte quality ()liexclhe eXfTacted juices
Key words ClarificaJioll panicle size panela guarapo
INTRODUCCIOacuteN este punto como la poblacioacuten a muestrear es que todos los
Mediante diagnoacutesticos participatiacutevos contaminantes presentes continuaraacuten en efectuados con grupos de productores y el proceso y quedaraacuten incluidos como teacutecnicos en distintas zonas del paiacutes se ha parte del producto excepto por los que podido identificar a las deficientes se eliminan en la operacioacuten de praacutecticas de limpieza y clarificacioacuten de descachazado los jugos como una de las problemaacuteticas de la produccioacuten panelera La uacutenica El estudio se enfoca especialmente en mejora al proceso tradicional es la conocer el tamantildeo de las partiacuteculas por inclusioacuten de separadores inerciales maacutes ser el paraacutemetro fundamental que conocidos como preliacutempiadores son controla su comportamiento al interior excelentes retenedores de los soacutelidos del liacutequido en el que estaacuten inmersas por gruesos que Hotan o decantan pero ejemplo las leyes que rigen el completamente pasivos con respecto a movimiento tiempo y tendencia a la los soacutelidos en suspensioacuten El estudio sedimentacioacuten Simultaacuteneamente se aquiacute planteado busca detectar maacutes a analizan cambios en los azucares y fondo las causas de la deficiencia en la grado de acidilicacioacuten cuando se inducen limpieza y crear las bases que permitan cambios al proceso tradicional a cualquier productor pandero el implementar los medios maacutes adecuados La metodologiacutea a emplear es el disentildeo para combatir el problema de un experimento para obtener series de
datos que puedan analizarse por meacutetodos SECCIOacuteN EXPERIMENTAL PARA estadiacutesticos con la idea de producir DISCRIMINAR EL CONTENIDO conclusiones vaacutelidas y objetivas de lo
DE LOS JUGOS cual surgen dos aspectos a tener en cuenta como cualquier problema
En miras a buscar argumentos vaacutelidos experimental el disentildeo del experimento como base para plantear soluciones que y el anaacutelisis estadiacutestico de los datos El favorezcan la clarificacioacuten la seleccioacuten presente articulo extracta la informacioacuten de equipos yo procesos adicionales e concluyente de dicho anaacutelisis incluso recomendaciones de manejo se plantea la necesidad de cuantificar el DISENtildeO DEL EXPERIMENTO tamantildeo de las partiacuteculas presentes en el guarapo luego de atravesar los Se tiene la sospecha que si aumenta el prelimpiadores es decir en el tanque de grado de limpieza en el beneficio de la almacenamiento La razoacuten de escoger cantildea se pueden reducir a cero los
12t2 Revlmiddotac NaLAgrlvledelliacuten VoL 54 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 200l
Clanficacioacuten del guarapo
tanque de almacenamiento despueacutes de contaminantes del guarapo y reportar homogenizar su contenido (muestreocomo nulo el diaacutenlelro de las partiacuteculas simple) de tal forma que cada porcioacuten Entonces la hipoacutetesis que motiva al o muestra que se extraiga represente las experimento es dado el factor
(propiedad a medir) tamantildeo de caracteris ticas del guarapo
partiacuteculas se desea indagar si el tamantildeo Es indispensable el uso de ayudascambia cuando se variacutean las condiciones
estadiacutesticas para encontrar la fuente de de limpieza La comparacioacuten se hace las variaciones en las respuestas ya que entre cuatro tratamientos en los que se los cambios en los resultados se pueden van disminuyendo las impurezas originar en los efectos producidos porexternas de la cantildea (lodos tierras los diferentes tratamientos planteadoshojas ) para poder concluir si una
obuena limpieza es suficiente para obtener (CPL CLPL CNPL o CNPN) pueden hacer parte de la variacioacutenjugos de oacuteptima calidad en la produccioacuten aleatoria el nivel de significanciade panela Los tratamientos
mencionados en orden creciente de escogido es de a = 005
higiene son PROCEDIMIENTOS
RESULTADOS Y ANALISISCNPN cantildea normal y prelimpiacuteador ESTADIacuteSTICOSnormal es decir las muestras se
toman sin variar las condiciones del Determinacioacuten de la distribucioacuten del proceso actual tamantildeo de partiacuteculas El ensayo se realiza en el Coulter LS-130 el cual es - CNPL Cantildea normal y preliacutempiador un sistema oacuteptico de rayos laacuteser que lavado indica que la uacutenica variacioacuten permite determinar el tamantildeo y laal proceso consiste en lavar distribucioacuten de partiacuteculas en un intervalo previamente los preliacutempiadores entre 0 J Y 900 micras La Figura 1 muestra el equipo y sus componentes- CLPL Cantildea lavada y prelimpiador junto al moacutedulo liacutequido sobre el cual se lavado realizan las pruebas
- CP Cantildea pelada como tope maacuteximo El principio de funcionamiento del de limpieza libre de hojas tierras yo
LS- 30 es oacuteptico y utiliza una fuente de lodos rayos laacuteser con una longitud de onda
Como hay un cambio de limpieza especiacutefica (750n01)
inducido a propoacutesito es necesario que La radiacioacuten laacuteser atraviesa un filtro las otras variables involucradas en el
espacial y pasa a traveacutes de la Celda debeneficio de la cantildea sean controladas (reducir al miacutenimo su variabilidad) difraccioacuten de muestra donde las
partiacuteculas que estaacuten suspendidas en un evitando el problema de efectos liacutequido siendo en este caso el guarapocruzados El muestreo se realiza en el
1213Revfae NaLAgr Mcdcllin VoL54N(h 1 y p1211middot12l92IXll
-(iexcla1lanl ( Carlos Gallardo c Ilolge[ 1
dispersan los rayos inciJentcs en hacia fotodctectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial-mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tres lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
Moacutedulo Celda de fluido difraccioacuten de
PC(Comando de funciones)
Hgura l Componentes del analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los repones de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla l Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente CotficienteCurtosis Muestra 1u11 iexcliquest1Tl iexcliquest1Tl estaacutendar variacioacuten de
Im1 Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 1m 11118 3745 1832 149 134 183 261
CNPN 100 lU80 4262 23 18 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo fluido FluiJo agua Duracioacuten de corrida 60 segundos Software 205
1214 Rv lae NaIAgrMedcllimiddotllVol iacute4Nos 1 y 2 1) 1211-123) 2[Xn
Tabla 2 Porcentaie de paniacuteculas menores a determinado tamai1o
CLPL 1499 3515 2875 CNPL 0880 1539 3745 3555 CNPN 094 1708 4262 14702 3454
Modulo Oplico Fraunhofcr Vdocitlad Dc La Bomba 92 Ls 130 Modulo Fluido Fluitlo Agua Duracioacuten De Corrida 60 Segundos Software 205
Dntildetlon1 bulla1 Yoluacuteme~__---__--~------_--_ _~3 ~iexcl
3
25
2ilt 5 sect 15
05
o
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de paniacuteculas para el tratamiento CP
05
Figura 3 Curvas de distribucioacuten del tamai10 de partiacuteculas para ellralamicnto CLPL
RevfacNaIAgr Medelliacuten Vo154Nos I y2p 1211-12W2(Xll 1215
~(lIard() e Carlos Gallardo c llolgcr iexcl~
dispersan los rayos incidentes en haciacutea fotodetectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial~mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tns lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
I Moacutedulo
Celda de fluido difraccioacuten de
iexcl
PC (Comando de funciones)
Figura 1 Componentes dd analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los reportes de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 Y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla 1 Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Meltliana Moltla Desviacioacuten Coeficiente CoefiacutecienteCurtosis Muestra fi) JLIl1 JLIl1 JLIl1 estaacutenltlar variacioacuten ltle
11m Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 100 11118 3745 1831 149 134 183 261
CNPN 100 11180 4262 2318 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo tluido Fluido agua Duracioacuten de corriua 60 segundos Software 205
1214 Rev lar NII)~Mrdrlllll V154Nos 1 y 2 p 1211middot123gt 2001
Clarillcacioacuten del guarapo
Tabla 2 Poreentaie de partiacuteculas menores a determinado tamauacuteo
CLPL 0869 1499 3515 12201 2875
0880 1539 37f5 1f581 3555CNPL CNPN 094 1708 middot+262 14702 3454
Modulo Optico Fraunhuumlfer Velocidad Dc La Bomna 92
Ls 130 Modulo Fluido Fluido Agua Duracioacuten De Corriltla 60 Segundos Software 205
35
3
25
2 w E
gt 15 ~
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CP
35
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o
Figura 3 Curvas de distribucioacuten dellamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CLPL
1215RevFacNaAgr Mcdclliacuten Vo154Nosl y 2 P 1211middot1231J2001
Prticle Diarneter (iexclJm)
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
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2
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05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
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Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
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Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
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8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
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e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
middotGallardo ( Carlos Gallardo e IIolger F
suciexcl as iexclillle price alldfor iexclhe quality of lhe eXlraeled JIices
Key words Clarijicatiofl particle Ihe palela guarapo
INTRODUCCiOacuteN
Mediante diagnoacutesticos participatiacutevos efectuados con grupos de productores y teacutecnicos en distintas zonas del paiacutes se ha podido identificar a las deficientes praacutecticas de limpieza y clarificacioacuten de los jugos como una de las problemaacuteticas de la produccioacuten panelera La uacutenica mejora al proceso tradicional es la inclusioacuten de separadores inerciales maacutes conocidos como prelimpiadores son excelentes retenedores de los soacutelidos gruesos que notan o decantan pero completamente pasivos con respecto a los soacutelidos en suspensioacuten El estudio aquiacute planteado busca detectar maacutes a fondo las causas de la deficiencia en la limpieza y crear las bases que permitan a cualquier productor pandero el implementar los medios maacutes adecuados para combatir el problema
SECCiOacuteN EXPERIMEIiTAL PARA DISCRIMINAR EL CONTENIDO
DE LOS JVGOS
En miras a buscar argumentos vaacutelidos como base para plantear soluciones que favorezcan la clarificacioacuten la seleccioacuten de equipos yo procesos adicionales e incluso recomendaciones de manejo se plantea la necesidad de cuantificar el tamantildeo de las partiacuteculas presentes en el guarapo luego de atravesar los prelimpiadores es decir en el tanque de almacenamiento La razoacuten de escoger
este punto como la poblacioacuten a muestrear es que todos los contaminantes presentes continuaraacuten en el proceso y quedaraacuten incluidos como parte del producto excepto por los que se eliminan en la operacioacuten de descachazado
El estudio se enfoca especialmente en conocer el tamantildeo de las partiacuteculas por ser el paraacutemetro fundamental que controla su comportamiento al interior del liacutequido en el que estaacuten inmersas por ejemplo las leyes que rigen el movimiento tiempo y tendencia a la sedimentacioacuten Simultaacuteneamente se analizan cambios en los azucares y grado de acidificacioacuten cuando se inducen cambios al proceso tradicional
La metodologiacutea a emplear es el disentildeo de un experimento para obtener series de datos que puedan analizarse por meacutetodos estadiacutesticos con la idea de producir conclusiones vaacutelidas y objetivas de lo cual surgen dos aspectos a tener en cuenta como cualquier problema experimental el disentildeo del experimento y cl anaacutelisis estadiacutestico de los datos El presente articulo extracta la informacioacuten concluyente de dicho anaacutelisis
DISENtildeO DFL EXPERIMENTO
Se tiene la sospecha que si aumenta el grado de limpieza en el beneficio de la cantildea se pueden reducir a cero los
C1ariacutetiacutecaci6n del guarapo
contaminantes del guarapo y rcportar como nulo el diaacutemetro de las partiacuteculas Entonces la hipoacutetesis que motiva al experimento es dado el factor (propiedad a medir) tamantildeo de partiacuteculas se desea indagar si el tamantildeo cambia cuando se variacutean las condiciones de limpieza La comparacioacuten se hace entre cuatro tratamientos en los que se van disminuyendo las impurezas externas de la cantildea (lodos tierras hojas ) para poder concluir si una buena limpieza es suficiente para obtener jugos de oacuteptima calidad en la produccioacuten de panela Los tratamientos mencionados en orden creciente de higiene son
CNPN cantildea normal y prelimpiador normal es decir las muestras se toman sin variar las condiciones del proceso actual
- CNPL Cantildea normal y prelimpiador lavado indica que la uacutenica variacioacuten al proceso consiste en lavar previamente los prelimpiadores
CLPL Cantildea lavada y prelimpiador
lavado
CP Cantildea pelada como tope maacuteximo de limpieza libre de hojas tierras yo lodos
Como hay un cambio de limpieza inducido a propoacutesito es necesario que las otras variables involucradas en el beneficio de la cantildea sean controladas (reducir al miacutenimo su variabilidad) evitando el problema de efectos cruzados El muestreo se realiza en el
tanque de almacenamiento despueacutes de homogeniacutezar su contenido (muestreo simple) de tal forma que cada porcioacuten o muestra que se extraiga represente las caracteriacutesticas del guarapo
Es indispensable el uso de ayudas estadiacutesticas para encontrar la fuente de las variaciones en las respuestas ya que los cambios en los resultados se pueden originar en los efectos producidos por los diferentes tratamientos planteados (CPL CLPL CNPL o CNPN) o pueden hacer parte de la variacioacuten aleatoria el nivel de significancia escogido es de a 005
PROCEDIMIENTOS RESULTADOS y ANA LISIS
ESTADIacuteSTICOS
Determinacioacuten de la distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas El ensayo se realiza en el Coulter LS-130 el cual es un sistema oacuteptico de rayos laacuteser que permite determinar el tamantildeo y la distribucioacuten de partiacuteculas en un intervalo entre 0 l Y 900 micras La Figura 1 muestra el equipo y sus componentes junto al moacutedulo liacutequido sobre el cual se realizan las pruebas
El principio de funcionamiento del LS-130 es oacuteptico y utiliza una fuente de rayos laacuteser con una longitud de onda especiacutefica (750nm)
La radiacioacuten laacuteser atraviesa un filtro espacial y pasa a traveacutes de la Celda de difraccioacuten de muestra donde las partiacuteculas que estaacuten suspendidas en un liacutequido Siendo en este caso el guarapo
Rev lmiddotaeNal Agr Mcdcllin Vol 54Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2(Xll RevFae NalAgr Meuacuteclliacuten Vol 54110 1 v 2 P 121 1middot12JJ )(NlI 1212 1213
-Gallardo c Carlos iexcliexcllIarllo c lIolger P
surh as time price (lldIacutelr tIte quality ()liexclhe eXfTacted juices
Key words ClarificaJioll panicle size panela guarapo
INTRODUCCIOacuteN este punto como la poblacioacuten a muestrear es que todos los
Mediante diagnoacutesticos participatiacutevos contaminantes presentes continuaraacuten en efectuados con grupos de productores y el proceso y quedaraacuten incluidos como teacutecnicos en distintas zonas del paiacutes se ha parte del producto excepto por los que podido identificar a las deficientes se eliminan en la operacioacuten de praacutecticas de limpieza y clarificacioacuten de descachazado los jugos como una de las problemaacuteticas de la produccioacuten panelera La uacutenica El estudio se enfoca especialmente en mejora al proceso tradicional es la conocer el tamantildeo de las partiacuteculas por inclusioacuten de separadores inerciales maacutes ser el paraacutemetro fundamental que conocidos como preliacutempiadores son controla su comportamiento al interior excelentes retenedores de los soacutelidos del liacutequido en el que estaacuten inmersas por gruesos que Hotan o decantan pero ejemplo las leyes que rigen el completamente pasivos con respecto a movimiento tiempo y tendencia a la los soacutelidos en suspensioacuten El estudio sedimentacioacuten Simultaacuteneamente se aquiacute planteado busca detectar maacutes a analizan cambios en los azucares y fondo las causas de la deficiencia en la grado de acidilicacioacuten cuando se inducen limpieza y crear las bases que permitan cambios al proceso tradicional a cualquier productor pandero el implementar los medios maacutes adecuados La metodologiacutea a emplear es el disentildeo para combatir el problema de un experimento para obtener series de
datos que puedan analizarse por meacutetodos SECCIOacuteN EXPERIMENTAL PARA estadiacutesticos con la idea de producir DISCRIMINAR EL CONTENIDO conclusiones vaacutelidas y objetivas de lo
DE LOS JUGOS cual surgen dos aspectos a tener en cuenta como cualquier problema
En miras a buscar argumentos vaacutelidos experimental el disentildeo del experimento como base para plantear soluciones que y el anaacutelisis estadiacutestico de los datos El favorezcan la clarificacioacuten la seleccioacuten presente articulo extracta la informacioacuten de equipos yo procesos adicionales e concluyente de dicho anaacutelisis incluso recomendaciones de manejo se plantea la necesidad de cuantificar el DISENtildeO DEL EXPERIMENTO tamantildeo de las partiacuteculas presentes en el guarapo luego de atravesar los Se tiene la sospecha que si aumenta el prelimpiadores es decir en el tanque de grado de limpieza en el beneficio de la almacenamiento La razoacuten de escoger cantildea se pueden reducir a cero los
12t2 Revlmiddotac NaLAgrlvledelliacuten VoL 54 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 200l
Clanficacioacuten del guarapo
tanque de almacenamiento despueacutes de contaminantes del guarapo y reportar homogenizar su contenido (muestreocomo nulo el diaacutenlelro de las partiacuteculas simple) de tal forma que cada porcioacuten Entonces la hipoacutetesis que motiva al o muestra que se extraiga represente las experimento es dado el factor
(propiedad a medir) tamantildeo de caracteris ticas del guarapo
partiacuteculas se desea indagar si el tamantildeo Es indispensable el uso de ayudascambia cuando se variacutean las condiciones
estadiacutesticas para encontrar la fuente de de limpieza La comparacioacuten se hace las variaciones en las respuestas ya que entre cuatro tratamientos en los que se los cambios en los resultados se pueden van disminuyendo las impurezas originar en los efectos producidos porexternas de la cantildea (lodos tierras los diferentes tratamientos planteadoshojas ) para poder concluir si una
obuena limpieza es suficiente para obtener (CPL CLPL CNPL o CNPN) pueden hacer parte de la variacioacutenjugos de oacuteptima calidad en la produccioacuten aleatoria el nivel de significanciade panela Los tratamientos
mencionados en orden creciente de escogido es de a = 005
higiene son PROCEDIMIENTOS
RESULTADOS Y ANALISISCNPN cantildea normal y prelimpiacuteador ESTADIacuteSTICOSnormal es decir las muestras se
toman sin variar las condiciones del Determinacioacuten de la distribucioacuten del proceso actual tamantildeo de partiacuteculas El ensayo se realiza en el Coulter LS-130 el cual es - CNPL Cantildea normal y preliacutempiador un sistema oacuteptico de rayos laacuteser que lavado indica que la uacutenica variacioacuten permite determinar el tamantildeo y laal proceso consiste en lavar distribucioacuten de partiacuteculas en un intervalo previamente los preliacutempiadores entre 0 J Y 900 micras La Figura 1 muestra el equipo y sus componentes- CLPL Cantildea lavada y prelimpiador junto al moacutedulo liacutequido sobre el cual se lavado realizan las pruebas
- CP Cantildea pelada como tope maacuteximo El principio de funcionamiento del de limpieza libre de hojas tierras yo
LS- 30 es oacuteptico y utiliza una fuente de lodos rayos laacuteser con una longitud de onda
Como hay un cambio de limpieza especiacutefica (750n01)
inducido a propoacutesito es necesario que La radiacioacuten laacuteser atraviesa un filtro las otras variables involucradas en el
espacial y pasa a traveacutes de la Celda debeneficio de la cantildea sean controladas (reducir al miacutenimo su variabilidad) difraccioacuten de muestra donde las
partiacuteculas que estaacuten suspendidas en un evitando el problema de efectos liacutequido siendo en este caso el guarapocruzados El muestreo se realiza en el
1213Revfae NaLAgr Mcdcllin VoL54N(h 1 y p1211middot12l92IXll
-(iexcla1lanl ( Carlos Gallardo c Ilolge[ 1
dispersan los rayos inciJentcs en hacia fotodctectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial-mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tres lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
Moacutedulo Celda de fluido difraccioacuten de
PC(Comando de funciones)
Hgura l Componentes del analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los repones de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla l Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente CotficienteCurtosis Muestra 1u11 iexcliquest1Tl iexcliquest1Tl estaacutendar variacioacuten de
Im1 Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 1m 11118 3745 1832 149 134 183 261
CNPN 100 lU80 4262 23 18 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo fluido FluiJo agua Duracioacuten de corrida 60 segundos Software 205
1214 Rv lae NaIAgrMedcllimiddotllVol iacute4Nos 1 y 2 1) 1211-123) 2[Xn
Tabla 2 Porcentaie de paniacuteculas menores a determinado tamai1o
CLPL 1499 3515 2875 CNPL 0880 1539 3745 3555 CNPN 094 1708 4262 14702 3454
Modulo Oplico Fraunhofcr Vdocitlad Dc La Bomba 92 Ls 130 Modulo Fluido Fluitlo Agua Duracioacuten De Corrida 60 Segundos Software 205
Dntildetlon1 bulla1 Yoluacuteme~__---__--~------_--_ _~3 ~iexcl
3
25
2ilt 5 sect 15
05
o
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de paniacuteculas para el tratamiento CP
05
Figura 3 Curvas de distribucioacuten del tamai10 de partiacuteculas para ellralamicnto CLPL
RevfacNaIAgr Medelliacuten Vo154Nos I y2p 1211-12W2(Xll 1215
~(lIard() e Carlos Gallardo c llolgcr iexcl~
dispersan los rayos incidentes en haciacutea fotodetectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial~mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tns lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
I Moacutedulo
Celda de fluido difraccioacuten de
iexcl
PC (Comando de funciones)
Figura 1 Componentes dd analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los reportes de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 Y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla 1 Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Meltliana Moltla Desviacioacuten Coeficiente CoefiacutecienteCurtosis Muestra fi) JLIl1 JLIl1 JLIl1 estaacutenltlar variacioacuten ltle
11m Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 100 11118 3745 1831 149 134 183 261
CNPN 100 11180 4262 2318 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo tluido Fluido agua Duracioacuten de corriua 60 segundos Software 205
1214 Rev lar NII)~Mrdrlllll V154Nos 1 y 2 p 1211middot123gt 2001
Clarillcacioacuten del guarapo
Tabla 2 Poreentaie de partiacuteculas menores a determinado tamauacuteo
CLPL 0869 1499 3515 12201 2875
0880 1539 37f5 1f581 3555CNPL CNPN 094 1708 middot+262 14702 3454
Modulo Optico Fraunhuumlfer Velocidad Dc La Bomna 92
Ls 130 Modulo Fluido Fluido Agua Duracioacuten De Corriltla 60 Segundos Software 205
35
3
25
2 w E
gt 15 ~
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CP
35
3
o
Figura 3 Curvas de distribucioacuten dellamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CLPL
1215RevFacNaAgr Mcdclliacuten Vo154Nosl y 2 P 1211middot1231J2001
Prticle Diarneter (iexclJm)
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
3
5
2
al lt Jf 15 lt~J Il
o Igt I
I I
05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-Gallardo c Carlos iexcliexcllIarllo c lIolger P
surh as time price (lldIacutelr tIte quality ()liexclhe eXfTacted juices
Key words ClarificaJioll panicle size panela guarapo
INTRODUCCIOacuteN este punto como la poblacioacuten a muestrear es que todos los
Mediante diagnoacutesticos participatiacutevos contaminantes presentes continuaraacuten en efectuados con grupos de productores y el proceso y quedaraacuten incluidos como teacutecnicos en distintas zonas del paiacutes se ha parte del producto excepto por los que podido identificar a las deficientes se eliminan en la operacioacuten de praacutecticas de limpieza y clarificacioacuten de descachazado los jugos como una de las problemaacuteticas de la produccioacuten panelera La uacutenica El estudio se enfoca especialmente en mejora al proceso tradicional es la conocer el tamantildeo de las partiacuteculas por inclusioacuten de separadores inerciales maacutes ser el paraacutemetro fundamental que conocidos como preliacutempiadores son controla su comportamiento al interior excelentes retenedores de los soacutelidos del liacutequido en el que estaacuten inmersas por gruesos que Hotan o decantan pero ejemplo las leyes que rigen el completamente pasivos con respecto a movimiento tiempo y tendencia a la los soacutelidos en suspensioacuten El estudio sedimentacioacuten Simultaacuteneamente se aquiacute planteado busca detectar maacutes a analizan cambios en los azucares y fondo las causas de la deficiencia en la grado de acidilicacioacuten cuando se inducen limpieza y crear las bases que permitan cambios al proceso tradicional a cualquier productor pandero el implementar los medios maacutes adecuados La metodologiacutea a emplear es el disentildeo para combatir el problema de un experimento para obtener series de
datos que puedan analizarse por meacutetodos SECCIOacuteN EXPERIMENTAL PARA estadiacutesticos con la idea de producir DISCRIMINAR EL CONTENIDO conclusiones vaacutelidas y objetivas de lo
DE LOS JUGOS cual surgen dos aspectos a tener en cuenta como cualquier problema
En miras a buscar argumentos vaacutelidos experimental el disentildeo del experimento como base para plantear soluciones que y el anaacutelisis estadiacutestico de los datos El favorezcan la clarificacioacuten la seleccioacuten presente articulo extracta la informacioacuten de equipos yo procesos adicionales e concluyente de dicho anaacutelisis incluso recomendaciones de manejo se plantea la necesidad de cuantificar el DISENtildeO DEL EXPERIMENTO tamantildeo de las partiacuteculas presentes en el guarapo luego de atravesar los Se tiene la sospecha que si aumenta el prelimpiadores es decir en el tanque de grado de limpieza en el beneficio de la almacenamiento La razoacuten de escoger cantildea se pueden reducir a cero los
12t2 Revlmiddotac NaLAgrlvledelliacuten VoL 54 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 200l
Clanficacioacuten del guarapo
tanque de almacenamiento despueacutes de contaminantes del guarapo y reportar homogenizar su contenido (muestreocomo nulo el diaacutenlelro de las partiacuteculas simple) de tal forma que cada porcioacuten Entonces la hipoacutetesis que motiva al o muestra que se extraiga represente las experimento es dado el factor
(propiedad a medir) tamantildeo de caracteris ticas del guarapo
partiacuteculas se desea indagar si el tamantildeo Es indispensable el uso de ayudascambia cuando se variacutean las condiciones
estadiacutesticas para encontrar la fuente de de limpieza La comparacioacuten se hace las variaciones en las respuestas ya que entre cuatro tratamientos en los que se los cambios en los resultados se pueden van disminuyendo las impurezas originar en los efectos producidos porexternas de la cantildea (lodos tierras los diferentes tratamientos planteadoshojas ) para poder concluir si una
obuena limpieza es suficiente para obtener (CPL CLPL CNPL o CNPN) pueden hacer parte de la variacioacutenjugos de oacuteptima calidad en la produccioacuten aleatoria el nivel de significanciade panela Los tratamientos
mencionados en orden creciente de escogido es de a = 005
higiene son PROCEDIMIENTOS
RESULTADOS Y ANALISISCNPN cantildea normal y prelimpiacuteador ESTADIacuteSTICOSnormal es decir las muestras se
toman sin variar las condiciones del Determinacioacuten de la distribucioacuten del proceso actual tamantildeo de partiacuteculas El ensayo se realiza en el Coulter LS-130 el cual es - CNPL Cantildea normal y preliacutempiador un sistema oacuteptico de rayos laacuteser que lavado indica que la uacutenica variacioacuten permite determinar el tamantildeo y laal proceso consiste en lavar distribucioacuten de partiacuteculas en un intervalo previamente los preliacutempiadores entre 0 J Y 900 micras La Figura 1 muestra el equipo y sus componentes- CLPL Cantildea lavada y prelimpiador junto al moacutedulo liacutequido sobre el cual se lavado realizan las pruebas
- CP Cantildea pelada como tope maacuteximo El principio de funcionamiento del de limpieza libre de hojas tierras yo
LS- 30 es oacuteptico y utiliza una fuente de lodos rayos laacuteser con una longitud de onda
Como hay un cambio de limpieza especiacutefica (750n01)
inducido a propoacutesito es necesario que La radiacioacuten laacuteser atraviesa un filtro las otras variables involucradas en el
espacial y pasa a traveacutes de la Celda debeneficio de la cantildea sean controladas (reducir al miacutenimo su variabilidad) difraccioacuten de muestra donde las
partiacuteculas que estaacuten suspendidas en un evitando el problema de efectos liacutequido siendo en este caso el guarapocruzados El muestreo se realiza en el
1213Revfae NaLAgr Mcdcllin VoL54N(h 1 y p1211middot12l92IXll
-(iexcla1lanl ( Carlos Gallardo c Ilolge[ 1
dispersan los rayos inciJentcs en hacia fotodctectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial-mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tres lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
Moacutedulo Celda de fluido difraccioacuten de
PC(Comando de funciones)
Hgura l Componentes del analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los repones de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla l Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente CotficienteCurtosis Muestra 1u11 iexcliquest1Tl iexcliquest1Tl estaacutendar variacioacuten de
Im1 Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 1m 11118 3745 1832 149 134 183 261
CNPN 100 lU80 4262 23 18 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo fluido FluiJo agua Duracioacuten de corrida 60 segundos Software 205
1214 Rv lae NaIAgrMedcllimiddotllVol iacute4Nos 1 y 2 1) 1211-123) 2[Xn
Tabla 2 Porcentaie de paniacuteculas menores a determinado tamai1o
CLPL 1499 3515 2875 CNPL 0880 1539 3745 3555 CNPN 094 1708 4262 14702 3454
Modulo Oplico Fraunhofcr Vdocitlad Dc La Bomba 92 Ls 130 Modulo Fluido Fluitlo Agua Duracioacuten De Corrida 60 Segundos Software 205
Dntildetlon1 bulla1 Yoluacuteme~__---__--~------_--_ _~3 ~iexcl
3
25
2ilt 5 sect 15
05
o
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de paniacuteculas para el tratamiento CP
05
Figura 3 Curvas de distribucioacuten del tamai10 de partiacuteculas para ellralamicnto CLPL
RevfacNaIAgr Medelliacuten Vo154Nos I y2p 1211-12W2(Xll 1215
~(lIard() e Carlos Gallardo c llolgcr iexcl~
dispersan los rayos incidentes en haciacutea fotodetectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial~mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tns lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
I Moacutedulo
Celda de fluido difraccioacuten de
iexcl
PC (Comando de funciones)
Figura 1 Componentes dd analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los reportes de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 Y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla 1 Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Meltliana Moltla Desviacioacuten Coeficiente CoefiacutecienteCurtosis Muestra fi) JLIl1 JLIl1 JLIl1 estaacutenltlar variacioacuten ltle
11m Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 100 11118 3745 1831 149 134 183 261
CNPN 100 11180 4262 2318 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo tluido Fluido agua Duracioacuten de corriua 60 segundos Software 205
1214 Rev lar NII)~Mrdrlllll V154Nos 1 y 2 p 1211middot123gt 2001
Clarillcacioacuten del guarapo
Tabla 2 Poreentaie de partiacuteculas menores a determinado tamauacuteo
CLPL 0869 1499 3515 12201 2875
0880 1539 37f5 1f581 3555CNPL CNPN 094 1708 middot+262 14702 3454
Modulo Optico Fraunhuumlfer Velocidad Dc La Bomna 92
Ls 130 Modulo Fluido Fluido Agua Duracioacuten De Corriltla 60 Segundos Software 205
35
3
25
2 w E
gt 15 ~
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CP
35
3
o
Figura 3 Curvas de distribucioacuten dellamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CLPL
1215RevFacNaAgr Mcdclliacuten Vo154Nosl y 2 P 1211middot1231J2001
Prticle Diarneter (iexclJm)
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
3
5
2
al lt Jf 15 lt~J Il
o Igt I
I I
05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-(iexcla1lanl ( Carlos Gallardo c Ilolge[ 1
dispersan los rayos inciJentcs en hacia fotodctectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial-mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tres lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
Moacutedulo Celda de fluido difraccioacuten de
PC(Comando de funciones)
Hgura l Componentes del analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los repones de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla l Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente CotficienteCurtosis Muestra 1u11 iexcliquest1Tl iexcliquest1Tl estaacutendar variacioacuten de
Im1 Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 1m 11118 3745 1832 149 134 183 261
CNPN 100 lU80 4262 23 18 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo fluido FluiJo agua Duracioacuten de corrida 60 segundos Software 205
1214 Rv lae NaIAgrMedcllimiddotllVol iacute4Nos 1 y 2 1) 1211-123) 2[Xn
Tabla 2 Porcentaie de paniacuteculas menores a determinado tamai1o
CLPL 1499 3515 2875 CNPL 0880 1539 3745 3555 CNPN 094 1708 4262 14702 3454
Modulo Oplico Fraunhofcr Vdocitlad Dc La Bomba 92 Ls 130 Modulo Fluido Fluitlo Agua Duracioacuten De Corrida 60 Segundos Software 205
Dntildetlon1 bulla1 Yoluacuteme~__---__--~------_--_ _~3 ~iexcl
3
25
2ilt 5 sect 15
05
o
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de paniacuteculas para el tratamiento CP
05
Figura 3 Curvas de distribucioacuten del tamai10 de partiacuteculas para ellralamicnto CLPL
RevfacNaIAgr Medelliacuten Vo154Nos I y2p 1211-12W2(Xll 1215
~(lIard() e Carlos Gallardo c llolgcr iexcl~
dispersan los rayos incidentes en haciacutea fotodetectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial~mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tns lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
I Moacutedulo
Celda de fluido difraccioacuten de
iexcl
PC (Comando de funciones)
Figura 1 Componentes dd analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los reportes de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 Y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla 1 Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Meltliana Moltla Desviacioacuten Coeficiente CoefiacutecienteCurtosis Muestra fi) JLIl1 JLIl1 JLIl1 estaacutenltlar variacioacuten ltle
11m Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 100 11118 3745 1831 149 134 183 261
CNPN 100 11180 4262 2318 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo tluido Fluido agua Duracioacuten de corriua 60 segundos Software 205
1214 Rev lar NII)~Mrdrlllll V154Nos 1 y 2 p 1211middot123gt 2001
Clarillcacioacuten del guarapo
Tabla 2 Poreentaie de partiacuteculas menores a determinado tamauacuteo
CLPL 0869 1499 3515 12201 2875
0880 1539 37f5 1f581 3555CNPL CNPN 094 1708 middot+262 14702 3454
Modulo Optico Fraunhuumlfer Velocidad Dc La Bomna 92
Ls 130 Modulo Fluido Fluido Agua Duracioacuten De Corriltla 60 Segundos Software 205
35
3
25
2 w E
gt 15 ~
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CP
35
3
o
Figura 3 Curvas de distribucioacuten dellamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CLPL
1215RevFacNaAgr Mcdclliacuten Vo154Nosl y 2 P 1211middot1231J2001
Prticle Diarneter (iexclJm)
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
3
5
2
al lt Jf 15 lt~J Il
o Igt I
I I
05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(lIard() e Carlos Gallardo c llolgcr iexcl~
dispersan los rayos incidentes en haciacutea fotodetectores que analizan patrones caracteriacutesticos seguacuten su secuencial~mente todos los aportes tamantildeo La ubicacioacuten de tns lentes de generando la distribucioacuten de tamantildeo de Fourier colectan dicha dicha difraccioacuten toda la muestra
I Moacutedulo
Celda de fluido difraccioacuten de
iexcl
PC (Comando de funciones)
Figura 1 Componentes dd analizador de tamantildeo de partiacuteculas Coulter LS-130 en moacutedulo liacutequido
Los reportes de curvas y resultados establecidos se presentan en las Tablas que el Coulter entrega para las muestras 1 2 y en las Figuras 2 3 4 Y 5 de guarapo seguacuten los tratamientos
Tabla 1 Estadiacutestica de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo
Volumen Media Meltliana Moltla Desviacioacuten Coeficiente CoefiacutecienteCurtosis Muestra fi) JLIl1 JLIl1 JLIl1 estaacutenltlar variacioacuten ltle
11m Ji asimetriacutea
CP 100 16662 4828 1774 217 131 146 107
CLPL 100 9548 3515 1844 128 134 200 356
CNPL 100 11118 3745 1831 149 134 183 261
CNPN 100 11180 4262 2318 145 129 179 253
MODULO OPTICO fraunhofer Velocidad de la bomba 92 LS 130 Moacutedulo tluido Fluido agua Duracioacuten de corriua 60 segundos Software 205
1214 Rev lar NII)~Mrdrlllll V154Nos 1 y 2 p 1211middot123gt 2001
Clarillcacioacuten del guarapo
Tabla 2 Poreentaie de partiacuteculas menores a determinado tamauacuteo
CLPL 0869 1499 3515 12201 2875
0880 1539 37f5 1f581 3555CNPL CNPN 094 1708 middot+262 14702 3454
Modulo Optico Fraunhuumlfer Velocidad Dc La Bomna 92
Ls 130 Modulo Fluido Fluido Agua Duracioacuten De Corriltla 60 Segundos Software 205
35
3
25
2 w E
gt 15 ~
Figura 2 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CP
35
3
o
Figura 3 Curvas de distribucioacuten dellamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento CLPL
1215RevFacNaAgr Mcdclliacuten Vo154Nosl y 2 P 1211middot1231J2001
Prticle Diarneter (iexclJm)
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
3
5
2
al lt Jf 15 lt~J Il
o Igt I
I I
05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(iexcliexclIardo (~ (arlos Uallardo ( bull Ilolger F
3
5
2
al lt Jf 15 lt~J Il
o Igt I
I I
05
O 2 1 6 10 20 40100 200 400 1000
Partich Dlameter (~m)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
3 9_CI1_pn8 $02 9cn_pn1 $02
~ 5 9_cn_rm2 $02 9_cn_pn4 $02 9_cn_pn5 $02 Len_pn3 $02 g_cn_pn7 $02
Figura 5 Curvas de distribucioacuten del tamaflo de partiacuteculas para el tratamiento CNPN
In he NI gr MlLldllll V()L54~os I y 2 p 1211middot1239 2ml1216
ClariacutefGcoacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifIca el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual sm embargo comparaclOn del valor P (Pr lt W para el tratamiento CP se observa un O 046 calculado por SAS) El aumento Significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
MICRASr-__________________________________________________~
ZZ 21 20 19
18 17
16 15
Pi 13
le 1 10 9
8T------------------------------~------------~
CLPL CNPL CNPN CP
lII1PIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr DUl1can y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos signifiacutecancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamien-
RevFae NalAgr MeJelliacutell Vol54Nos I y 2 11211middot12112001 1217
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
(nardo ( (arlo (jallardo ( bull Holger 1
25
2
E 15 J (3gt
05
O
Partlcla Oiameter (~rn)
Figura 4 Curvas de distribucioacuten del tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPL
Dlfterlntlal V-Iurne
3
25
Figura 5 Curvas de dlstrihucioacuten dcl tamantildeo de partiacuteculas para el tratamiento
CNPN
Ic LIe Nal gr Meddm Vol )Uiexclos 1 y 2 11211middot1239 2001
ClariieacuteaciOacuten del guarapo
El anaacutelisis estadiacutestico verifica el entre los tratamientos CLPL CNPL y supuesto de normalidad por medio de la CNPN tIende a ser igual Sin embargo comparacioacuten del valor P (Pr lt W para el tratamiel1lO CP se observa un 01046 calculado por SAS) El aumento significativo en los diaacutemetros diagrama de cajas en la Figura 6 muestra de las partiacuteculas que la mediana del tamantildeo de partiacuteculas
HIC~AS -_________________________--
ee el eo 19 18 17
16 15 11 13
le 11 10 9
8 ~---------r_--------_--------~ ClPL CNPL CNPN CP
LII1IIEZA
Figura 6 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos del tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo para los cuatro tratamientos
Para comprobar si alguno de los tos planteados Se usa el meacutetodo de la tratamientos estaacute generando cambios en miacutenima diferencia significativa (LSD) la los resultados se ejecuta la prueba prueba de los intervalos muacuteltiples de central Al obtenerse un valor de P (Pr Duncan y la prueba de Tukey (Tabla 3) gt F 00003) menor que el nivel de para discriminar cuales tratamientos significancia indicando se deducen ocasionan partiacuteculas con tamantildeos diferencias en los tamantildeos de partiacuteculas diferentes a los demaacutes como efecto de alguno de los tratamienshy
1217RevlacNaAgr Mcdelliacuten Vo54Nos I y 2 p 1211middot12392mJi 1216
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
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e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
Tabla 3 Resultado de la prueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlZed range (HSD) test for variahle MICRAS
Mean N Limpieza
A 16663 4 CP B 1ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La prueba de Tukey sugiere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de CNPL y CNPN lo cual indIca que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se preliacutempiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambIOs estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cafiacutea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto con tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el diaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas caiia y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto de la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 ltIn) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende dc las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporte negativo la eantildea Si se comparan los tratamientos de bagaeiacutello y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidcnlIacutea la eficiencia deacute 85 Y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la caiia (Jodo~ tierras separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentale cn atrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 J Estos datos orientan a nadan tes cn el guarapo
1211 Rev Fae Nd MedllJiacutell Vol 54 N 1 1 l 1211-1239 ZXlI
Clarificacioacuten de guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacuteliacutedos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamientos inducidos efectivamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma JCONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudio estadiacutestico de la variacioacuten de las Tahla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN
02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS ~ ___________________________________________________~
038 oa 03~
03 030 028 OZamp OZ~
OZZ oZO o18 01 amp oI~
OIZ ~ ---------------~----------------~----------------~ CLPL CNPL CNPN CP
LIMPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distrihucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilian las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rev bcNJIAgr lLdelliacuten V)I 5~Nogt 1 V P l 11 cJiacute) ellO] t219
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
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--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
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1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-( ialld do c Carlos (allanlo C Holgcr l
Tabla 3 Resultado de la rrueba de Tukey para evaluar diferencias en el tamantildeo de partiacuteculas entre los tratamientos plantados
Tukeys studentlzed (HSD) test ror variable MICRAS
Tukey grouping Mean N Limpieza
A 16663 4 CP 8 I Ll80 7 CNPN B 11118 7 CNPL B 9548 6 CLPL
Medias con la misma letra no son sigmficativamente diferentes
La prueba de Tukey sugIere la considerar que el mayor aporte de formacioacuten de dos grupos un primero contaminacioacuten por tamantildeo de partiacuteculas integrado por los tratamientos CLPL para el guarapo en los tanques de Cr-PL y CNPN lo cual indica que no es almacenamiento tiene su origen en los necesario lavar la cantildea yo componentes de la cantildea de azuacutecar y se prelimpiadores porque no generan generan durante el proceso de la cambios estadiacutesticamente considerables molienda Adicionalmente los altos en el tamantildeo de las partiacuteculas y un valores para la cantildea pelada conducen a segundo grupo formado por el pensar que la caacutescara siendo junto eon tratamiento CP con un incremento los nudos la parte maacutes dura de la significativo en el dIaacutemetro de los planta actuacutea durante el aplastamiento en soacutelidos Otra conclusioacuten muy los molinos como una retiacutecula evitando importante se obtiene al revisar el valor que salgan las deacutebiles fibras interiores de las medias y es que aun lavando la que han sido desmenuzadas o partidas cantildea y los prelimpiadores (CLPL) se por efecto dc la presioacuten aplicada encuentra una contaminacioacuten inherente al proceso (media=9548 um) que no Como el tratamiento CP no cuenta depende de las condiciones externas de con esta proteccioacuten el aporle negativo la cantildea Si se comparan los tratamientos de bagacilIo y demaacutes componentes CLPL y CNPN se puede decir que el vegetales al proceso es mucho mayor El solo proceso de molienda origina una diminuto tamantildeo promedio de las contaminacioacuten en tamantildeo de partiacuteculas partiacuteculas pone en evidencia la eficiencia del 85 y que los contaminantes de los preliacutempiadores como medios de externos de la cafia (lodos tielTas separacioacuten inercial y su pasividad para arenas ) incrementan este porcentaje en alrapar las minuacutesculas partiacuteculas sobreshyun 15 Es10s datos orientan a nadantes ell el guarapo
121X Re 1e N] Ag Medclhll Vol 54N 1 v2 p1211-1239 iquest(XII
C1arificaCIacuteoacuten del guarapo
Determinacioacuten de cenizas cenizas (soacutelidos inorgaacutenicos) de acuerdo carbonizadas Se desea comprobar si a los tratamIentos inducidos efectiacutevamente los contaminantes procedentes de la cantildea durante la El procedimiento sigue los pasos molienda son maacutes significativos que los descritos en la norma ICONTEC 282 contaminantes externos se hace un los datos obtenidos se reportan en la estudiacuteo estadiacutestico de la variacioacuten de las Tabla 4
Tabla 4 Determinacioacuten de cenizas carbonizadas de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio Cenizas ()
CP CLPL CNPL CNPN 02754 01907 02325 02058
Al observar el diagrama de cajas contenido de cenizas para el tratamiento (Figura 7) puede notarse un mayor CP
CENIZAS r----------shy038 o U 031 O3Z 030 028 026 021 02Z OZO 018 016 011
01i ~-------------iexcl---------------~----------~ CLPL tNPL CNPN CP
LIHPIEZA
Figura 7 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de datos de cenizas para los cuatro tratamientos
Para evaluar el tratamiento CP se utilizan las pruebas LSD y Duncan (Tabla 5)
Rcvliexcl( NaLAgL Medellin V)154~os I y 2 iexclgt LII-121)2001 1219
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(jlIardo e Carlos Gallardo C lIolger r
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Prueba de intervalos muacuteltiples de Meacutetodo de la miacutenima diferencia DUlIcan significativa (LSD)
Duman Mean N Limpieza T Mean N Limpieza grouping grouping
A 027536 7 CP A 0~27536 7 CP
B 023250 8 CNPL B 023250 8 CNPL B B B 020578 8 CNPN C B 020578 8 CNPN B C B 019069 8 CLPL C 019069 8 CLPL
Medias con la misma lctra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo dos pruebas se plantea un anaacutelisis de expuesto no seriacutea necesario realizar contrastes ortogonales con el fin de operaciones de lavado de cantildea previas a determinar si los tres tratamientos son la molienda iguales Siendo( Pr gt F 00973) se obtiene que el contenido de cenizas para Determinacioacuten del pH Se desea el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)
similar al de los tratamientos CNPL y cuando se mejora el aseo con respecto a CLPL por lo tanto se confirma que la la manera actual de trabajo Punto clave presencia de contaminantes inorgaacutenicos para detectar si hay ataques bacterianos ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra acidIficando al guarapo e incrementando lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pE en la muestra CP CLPL CNPL CNPN
542 532 533 501
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
t220 Rev ~C~ NaLAgr Mlldlill~ V()L54N()s~ y 2 p1211-1239 2(Xl
ClanlkauOacuteIl ele guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duncan para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantados
Duncans mulliph range test for vanable pH
Duncan grouping Mean N Limpieza
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL
B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Se distinguen tres grupos empezando asepSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio de pH maacutes evitar la reductIacuteoacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) flrmelltacioacuten de los jugos que muestra la importancia de lavar los
prelimpiadores para evitar la Determinacioacuten de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas lImpias o sudas y un auacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la limpica dcl proccso Para la bajo El valor de acidez se intensifica cuantiricacioacuten (Tabla 8) se emplea el conforme decrece la limpIeza razoacuten por meacutetndo del aacutecido diIltrosaliciacutelico la cual es un buen indicador indirecto (Gallardn 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentaci6n y desarrollo hace parte
evidente es que cualquier mejora en la de ulla de las nuevas implementaciones en estudios para pancla
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
0079 0863 1183 1582
A continuacIoacuten se presentan los resultados del ml-lodo LSD (Tahla 9)
12~1
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
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e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
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1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(iexcliexcliexclardo e Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 5 Resultados de las pruebas de Duncan y LSD para evaluar diferencias en
el porcentaje de cenizas entre los diferentes tratamientos
Meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD)
Prueba de intervalos muacuteltiples de DUllcan
Duncan Mean N Limpieza T Mean N Limpieza
grouping grouping
A 027536 7 CP A 027536 7 CP
CNPL 023250 CNPLB 023250 8 B 8 BB
8 CNPN C B 020578 8 CNPNB 020578 B C
8 CLPL e 019069 8 CLPLB 019069
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
Ante la diferencia de grupos en las cenamiento es similar Seguacuten lo expuesto no seriacutea necesario realizardos pruebas se plantea un anaacutelisis de operaciones de lavado de cantildea previas a contrastes ortogonales con el fin de
determinar si los tres tratamientos son la molienda
iguales Siendo( Pr gt F 00973) se Determinacioacuten del pH Se deseaobtiene que el contenido de cenizas para evaluar los cambios en el pH (Tabla 6)el tratamiento CNPN es estadiacutesticamente cuando se mejora el aseo con respecto a similar al de los tratamientos CNPL y la manera actual de trabajo Punto clave CLPL por lo tanto se confirma que la para detectar si hay ataques bacterianos presencia de contaminantes inorgaacutenicos acidificando al guarapo e incrementando ajenos a la quiacutemica de la planta (tierra
lodos arenas ) en los tanques de alma- la inversioacuten de la sacarosa
Tabla 6 Determinacioacuten de pH de acuerdo a los tratamientos planteados
pH en la muestra CNPNCLPL CNPLCP
533 501542 532
Se hace uso del meacutetodo LSD y los 7) y Tukey
criterios de clasificacioacuten Duncan (Tabla
RcvlacNal grMljdliexcllV(I5middot~N()s 1 Y 2 p1211-1239 2(jOl
ClarificaCiOacuten del guarapo
Tabla 7 Resultado de la prueba de los intervalos muacuteltiples de Duman para evaluar diferencias en pH entre los tratamientos plantauos
Duncans multiple rangt ttst ror vanable pH
A 542125 8 CP
B 532625 8 CNPL B B 532375 8 CLPL
C 500625 8 CNPN
Medias con la misma letra no son significativamt11lc dilaacuteel1lts
Se distinguen tres grupos empezando astpSIa del proceso contribuye a por el tratamiento de maacutexima limpieza mantener un pH alto necesario para CP con el valor promedio ue pH maacutes evitar la rcduccioacuten de la sacarosa y la alto un segundo grupo (CNPL y CLPL) fermclltacilll1 ue los jugos que muestra la importancia de lavar los prelimpiadores para evitar la Dctcrmillaci6n de azuacutecares reductores acidificacioacuten del jugo sin importar que Se evaluacutea la suceptibilidad de los se muelan cantildeas limpias o sucias y un azuacutecarcs reductores frente a variaciones uacuteltimo grupo (CNPN) con el pH maacutes cn la Iimpicza del proceso Para la bajo El valor de acidez st inltllsifica cuantificacioacuten (Tabla 8) se tmplea el conforme detrece la limpieza razoacuten por meacutetodo uel aacutecido uinitrosaliciacutelico la cual es un butn indicador indirecto (Gallaruo 2000 p140) cuya del deterioro del guarapo La conclusioacuten fundamentacioacuten y desarrollo hace parte evidente es que cualquier mejora en la de una ue las lluevas implementaciones
en estudios para panela
Tabla 8 Determinacioacuten del contenido de azuacutecares reductores cn el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio J azuacutecares reductores
CP CLPL CNPL CNPN
I 183
A continuacioacuten se prcsentan los resullados del 11llloUO lSD (Tabla 9)
Rc hleNal A~r Mttlelliacuten 1 1Nos iexcl 2 11 21l201liexcl 12~1 1220
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(allaruacuteo ( Carlos Gallardo C lIolgltr L
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 CNPN B 11833 8 CNPL C 08629 8 CLPL D 00789 8 CP
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mtiore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este pancIas oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratanlientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
l222 RevFar Naiexclgr IvktldliacutenVol54NK 1 y 2 p1211middot1239 2001
Il1lloLio rdra((lll11eacutetrico cOl1tunplado en de los grados Bnx para mIrar su la lIorma ICONTIC middotUO numeral 66poslhle variacioacuten c()n los tratall1ltlltm L()s datos st plTselllall t11 la Tahla 11El procedimiento lllIplead( hatt us) Lit1
Tabla 11 DeterminaeH)n de grados Brix rdraclul1leacutetricos cn el guarapo de cantildea de
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix de la mueslra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 19 184
El diagrama de cajas (Figura 8) mues Ira lamienlo CLPL 4ue presenta la mayor
una tendenLIacutea de agrupamiento hatia un Jispersioacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el Irashy
8R I X U
Z I
19
17
16
15
CNPN CPCLPl CNPL
LIMPIEZA
Figura 8 Diagrama Lie caps que muestra la distrihuCloacuten de dalos de grados Brix en
el guarapo para los cuatm tratamientos
Situacioacuten venfIcada a traveacutes Lie la sill clarificar por lo tanto st
prueha no parameacutelrica Lie Kruskal~Wallls ohtlcllC ulla capa de panela
donde el valor P (Proh gt CHISQ C~ acol1lpaI1ada por tacliexclaiexcla diminutas
00690) permite concluir que en efecto partiacuteculas Je hagao y toJos los s(Jlidos
no existen difcrtI1CleacutelS t~IaJiacutestical11entt propIOS Lit la caIia Je azuacutetar
sigl11ficativas entrt Ills valorts Illcdids proccdlllllcllto descrito por Carlos y hllll Gallardo Ciacuteallardu 20()O p35)
Det(rminacioacuten de soacutelidos totahs por II~ iexclsu liados lhICIlld(ls st rcportan en
SCliacuteldo COlSlste sllllplcmelllc e11 lal lhla 12~
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
~(lIardt) e Carlos Gallardo c Holgcr J~
Tabla 9 Resultado de meacutetodo de la miacutenima diferencia significativa (LSD) para evaluar diferencias en la concentracioacuten de azuacutecares reductores entre los tratamientos planteados
T tests (LSD) for variable AZURED
T Grouping Mean N Limpieza
A 15818 7 B 11833 8 C 08629 8 D 00789 8
CNPN CNPL CLPL
CP
Medias con la misma letra no son significativamente diterentes
La asignacioacuten de letras distintas Determinacioacuten de sacarosa Se desea indica que cada tratamiento es un grupo conocer si tambieacuten suceden cambios significativamente diferente a los demaacutes significativos en la concentracioacuten de mostrando que conforme se mejore la sacarosa como consecuencia de las limpieza es posible disminuir el variaciones en el grado de limpieza porcentaje de azuacutecares reductores tal Para determinar el contenido de sacarosa como lo muestra el tratamiento CP y en el guarapo de cantildea se emplea resulta muy conocido entre los convenientemente el fenoacutemeno de la productores que la produccioacuten de inversioacuten por medios aacutecidos de este panel as oscuras y blandas son efecto de polisacaacuterido (Gallardo 2000 p 46) elevadas concentraciones en azuacutecares Los datos obtenidos se presentan en la reductores Tabla 10
Tabla 10 Contenido de sacarosa en el guarapo de cantildea de acuerdo a los tratamientos planteados
Promedio sacarosa
CP CLPL CNPL CNPN 12221 13312 11812 11965
El valor P que se extrae del anaacutelisis punto de vista no se crea la necesidad de de varianza (Pr gt F 0925) permite mejorar la limpieza del proceso concluir que la concentracioacuten de sacarosa permanece invariable ante los Determinacioacuten de los grados brix cambios propuestos es decir desde este refractomeacutetricos Se realiza la medida
1222 Rev hlC~ NHI Agr McdiexcllIiacuten Vol 54Nos I y 2~ P 1211-1239 2001
Tllllldn nrractoll11trico contemplado cn de los grados BrIX para nmar su la norma ICONTEC 440 nUIllcral 661
El procedimiento empleado hace uso dd Los dato se presentan cn la Tahla 1 1 pos iblc variacioacuten con los tratamlclltllS ~
Tabla 11 Determinaciacuteoacuten de grados Brix nJraChll1ltlrICOS en d guarapo dc caiia Je
acuerdo a los tratamientos planteados
Grados Brix Je la muestra ()
CP CLPL CNPL CNPN
193 185 I) 184
tamiento CLPL que presenta la mayorEl diagrama de cajas (Figura 8) muestra una temlenciacutea de agrupamiento haCIa un d ispersiliacuten de datos
valor comuacuten (19) incluso para el tra~
SRIX II
Z 1
zo
19
18
15
CNPN CPCLPL CNPL
LlI1P f [lA
Figura 8 Diagrama de cajas que muestra la clistnbucloacuten de datos de grados Brix en
el guarapo para los cuatro tratamientos
SituacIacuteoacuten verificada a traveacutes de la Jugo sin c1anriciexclIL por lo tanto se
prueba no parameacutetrica dc Kruskal-Walhs Uhtlll1l una capa de panda
donde el valor P (Prob gt CHlSQ = acompauumlada PI l1 cachaza dimmutas
00(90) permite concluir que en efecto P~iexclrtIacutellIlas de hagalo y todos los soacutelidos
110 existen diferenCias lstadiacuteslicalllcntc prl1pillS dc 1~1 caila de azuacutecar
significativas enlre los valores I11cJldus proCtlltllllel1l0 descrllo por Carlos y hllp Gallardo (allardo 2()()() p35L
Determinacioacuten de suacutelidos totales por L r~lIl~ldlls llIcllIdllS se rcpmtan lil
igtetado Consiste slmplemellte en lal lhla 2
l aprar toda el agua cUl1tcnida el d
-uumlV I de ~aiexcl Agr Medelliacuten VnL~-LNo~ p J ~11 i _~t) 200
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
(jtlld(l ( (rlos (allanlo c Ilolgcr F
Tahla 12 Delerll1l11ltlCIOacuten de s(iacuteltdm totall~ por secado en guarapo de cantildea de acuerdo a los trataJl11entos planteados
Promedio SoacutellJos Totales
CP CLPL CNPL CNPN 207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten en el diagrama de sentan una baja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 muestra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
3 ~ULJU
0 19
18
17
1 G
15 I
CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 DIagrama de cajas que muestran la distribuel1n de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha 110 parameacutetrica encima de los otros productos vegetales de Kruskal-Wallis sc ohllene que los qult se generan en la molienda tratanllcntos SOI1 estadiacutestIcamente similares exceplo por la pareja CP y La diferencia entre CP y CNPN CNPN La igualdad en los datos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes Je1 agua la fue susceptible al incremento de la sacarosa es el constituyente en peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cantildea relaJa
1224 Ro 1 ilcNtI Ag Mcdelliacuten Vol 5middot1 Nos 1 y 2 P 1211-1239 2001
Clanliacutecacoacuten dd guarapo
ALTERNATIVAS DE son microfiltracioacuten ultrafiltracioacuten CLARIFICAClOacute centnfugaCIlIacuten y tloculacioacuten Como
algunos de estos involucran viscosidad Centrando la seleccioacuten Je un meacutetodo se hace necesario ohtener dicho valor
de clarificacioacuten sobre el tratamiento para el jugo Jt cafla proceso hecho con CNPN (situacioacuten mas critica de un viscosiacutemetro rotacional modelo LVT contaminacioacuten) y en base a los datos de Brookliacutecld Synero-Leelric usando el eje tamantildeo de partiacuteculas obtenidos en el uno a 60 rpm Los resultados se Coulter los posibles procesos a Ulil izar presentan en la Tabla 13
Tabla 13 Resultados dc vISCOSIdad Jinuacutenllca para el guarapo de cai1a tomado del tanque de almacenamiento
Temperatura (OC) 24
Viscosidad dinaacutemica 48 49 49 49 48
Promedio (eP) 486
Micrortltracioacuten y lltrafiltracioacuten El demora en pasar Cuando el guarapo ha problema inherente a este proceso es la pasado completamente se adicionan otros formacioacuten de una bioeapa y la 140 mI de guarapo y se toman las acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sobre y mismas medidas en el interior de la membrana que bloquean o eonstrmen los poros Este tipo de corridas da una idea formando una capa de resistencia comparativa de cuanto demora la adicional alllujo reduciendo el tlujo de filtracioacuten cuanto resiste la tela sin permeado a traveacutes del tiempo cuya obstruirse y que presiones son necesarias solucioacuten -retrolavado- tiende a ser implementar Se emplean las telas costosos y a consumir maacutes energiacutea mencionadas en la Tabla 14 seguacuten el Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi montaje de la Figura 10 y cuyos datos se de guarapo tomado del tanque de almashy reportan en la Tahla 15 cenamiento cuantificando el tiempo que
1~25
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
(allardo ( (flos (lallanlo e Ilolgcr r
Tabla 12 Detcrmll1aCluacuten oc suacuteliacuteoos totalls por sccaoo cn guarapo de caJ1a oe acuerdo a los tratanllcnlos planteados
Promeol() SltIacuteliacuteoos Totaks Ir CP CLPL CNPL CNPN
207149 193060 206786 200890
La distribucioacuten cn el diagrama de sentan una haja dispersioacuten y la tendencia cajas de la Figura 9 mucstra que excepto hacia un valor central de 205 por el tratamiento CLPL los datos preshy
-()LDUZ3
ZZ
ZI
ZO
19
18
17
16
15 TI-------------iexclI-------------iexclI------------~ CLPL CNPL CNPN CP
Figura 9 Diagrama de cajas que mwstran la oIacutestribuuoacuten de datos de soacutelidos totales por secado para los cuatro tratamientos
Al utilizar la prueha no parameacutetflea ellcima de los otros productos vcgetales de Kruskal-WallIs sc obtIene que los que se generan en la molienda tratamientos son estadiacutesticamente similares exccpto por la pareja CP y La diterencia entre CP y CNPN CNPN La Igualdad en los elatos muestra que el modelo de comparacioacuten expresa que despueacutes oel agua la fue susceptihle al incremento de la sacarosa es el constituyente cn peso maacutes materia vegetal para el tratamiento con representativo para el guarapo por cauacutea pelada
1224 RmiddotacNaIAgrMnldliacutenVoI5middotINo ly2 11211middot1239 2(Xll
ClarificaciOacuten del guarapo
son microfiltracioacuten ultrafiltracioacutenALTERNATIVAS DE cLl1tri lugaeioacuten y l1oculacioacuten ComoCLARIFICACiOacuteN algunos de cst(S involucran viscosidad SL hace neCtsario ohtener dicho valor Centrando la seeccioacutell de un meacutetooo para el jugo oc caiia proceso hecho con de clarificacioacuten sobre el tratamiento un viscosiacutemetro rotacional modelo LVTCNPN (situacioacuten mas critica de Broo]lIacutecld SynLTO-LeetflC usando el eje contaminacioacuten) y en hase a los oatos de uno a 60 rpm Los resultados setamantildeo de partiacuteculas ohtenidos en el presentan en la Tahla 13 Coulter los posihles procesos a utilizar
Tabla 13 Resultados de viscosidad dinaacutemIca para el guarapo de caiia tomado del
tanque de almacenamiento
24Temperatura (OC)
49 49 49 48Viscosidad dinaacutemica 48
486Promedio (cP)
MicrofUtracioacuten y Ultrafiltracioacuten El problema inherente a este proceso es la formacioacuten de una biocapa y la acumulacioacuten de partiacuteculas cerca sohre y en el interior de la membrana que bloquean o constnnen los poros formando una capa de resistencia adicional al t1ujo reduciendo el t1ujo de permeado a traveacutes eleI tiempo cuya
solucioacuten -retrolavado- tiende a ser costosos y a consumir maacutes energiacutea Para el ensayo se plantea filtrar 140 mi de guarapo tomado del tanque de almashycenamiento cuantificando el tiempo que
demora en pasar Cuando el guarapo ha pasado completamente se adicionan otros 140 mi de guarapo y se lOman las
mismas medidas
Este tipo de corridas da una idea comparativa de cuanto demora la filtracioacuten cuanto resiste la tela sin obstruirse y que presiones son necesarias implementar Se emplean las telas mencionadas en la Tahla 14 seguacuten el montaje de la Figura 10 Y cuyos datos se
reportan en la Tabla 15
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
B()~m
1l1 (IU
___
middotGallardo e Carlos Gallardo c Holger F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de ClarificaCloacuten del gu apo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten ue 140 mI ue guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuanuo se usan diferentes telas como membrana
Tela Primera corrida Segunda corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presioacuten (pulg Hg
Tiempo
de vacio)
Filtro polies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
Itm1 Tiempo y presioacuten de taponamiento
tiexclWB Goteo
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y flexibles (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de 13 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El prnner ensayo conSISle cn centrifugar 10 mi de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 I11mUlos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
RevFacNaIAgr Mcddlm Vol ~Jo 1 2 l 1211 12YJ2iltll
Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vacio) de vacio) vacio)
23
O
215
O 3705 O 209 10
o No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sm embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 m1l1utos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen de Jugo a 50 mI Los resultados no son los mejores porque el cnlor no fue tan claro como en el caso aulertor a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mI eH promedio)
guarapo
Tela Composicioacuten
Filtro poliester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Lieneillo
ParlO
Lona
100 poliacuteesler
JOO polaster
100 pollester
100 pollCster
100 ]t algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliesler 30 lana
100 algodoacuten
Diaacutemetro de Resistencia poro (I1-m) mecaacutenica
35
40
20
)
20
60
45
35
11---- MHIJ)O
CORCHO
___+-_ IRI IacuteNMfYik
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Baja
Alta
Media
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
1226 RcvFacNalAgr McdelliacutenVoL54Nos 1 y211211-1239 2001
1227
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
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e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
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1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
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2146
17B)
guarapo normal
1187
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr F
Tabla 14 Caracteriacutesticas de las telas empleadas para los ensayos de filtracioacuten de guarapo
Tela Composicioacuten Diaacutemetro de Resistencia poro (Ilm) mecaacutenica
Filtro poliacuteester
Pantildeo industrial
Filtro diagonal
Entretela
Filtro cel
Liencillo
Pantildeo
Lona
100 pollestcr
100 poliesler
100 poliacuteester
100oJ poJiester
100 algodoacuten
100 algodoacuten
70 poliester 30 lana
100 algodoacuten
35 Alta
40 Alta
20 Alta
) Alta
20 Media
60 Baja
45 Alta
35 Media
BOMlt DI A( Ieacutel
amp1 --- LMIllD(
---~-
CORCIIO
1flt1 LNMiYIK
Figura 10 Montaje para las pruebas de embudo como mecanismo para evaluar la viabilidad de la filtracioacuten en el proceso de clarificacioacuten del guarapo
Rev Imiddotae NaLAgrMeddliacutell VoI54NO$ I y 2 p1211-239 2001
Clarificacioacuten del guarapo
Tabla 15 Corridas de filtracioacuten de 140 mi de guarapo para apreciar los cambios de presioacuten y tiempo por taponamiento cuando se usan diferentes telas como membrana
Tela Pnmera COrrida corrida Tercera corrida Cuarta corrida
Tiempo Presion Tiempo Presioacuten Tiempo Presion Tiempo Presioacuten(pu (pulg Hg (pulg Hg (pulg Hg Ig Hg de de vaciacuteo) de vacio) de vacio vacio)
Filtro palies 401 17 1754
Pantildeo industrial 270 O 2542
Filtro diagonal 10153 15 14015
Entretela 836 O 1038
21523 4599
O 2422
215 J1253
O 3705 O 209 10
tIr~~II Tiempo y presioacuten de taponamiento
Los datos obtenidos muestran que las telas delgadas y t1exiblcs (filtro polieacutester) tienden a atascarse con menor facilidad que las gruesas y riacutegidas (lonas) Solo el filtro polieacutester presenta viabilidad de uso con un cambio leve de presioacuten entre la primera y cuarta corrida pero a costa de un incremento en maacutes de ] 3 veces el tiempo de operacioacuten
Centrifugacioacuten El efecto de la fuerza centriacutefuga puede ser convenientemente usado como mecanismo para separar las partiacuteculas soacutelidas contenidas en un liacutequido El primer ensayo consiste en centrifugar 10 mI de guarapo (8 replicas simultaacuteneas) durante 5 minutos a 1500 rpm (bajo esta condicioacuten y por el
D No hay retencioacuten aparente
diaacutemetro de giro de la maacutequina se genera una fuerza centrifuga relativa de 377 veces la gravedad) sin embargo las muestras no presentan diferencias notables con respecto al jugo normal Se opta por incrementar el tiempo a 10 minutos dando como resultado un jugo maacutes claro (color amarillo) y un sedimento en la base de los recipientes de vidrio Bajo las mismas condiciones de revolucioacuten y tiempo se decide averiguar queacute sucede al incrementar el volumen dc Jugo a 50 mi Los resultados no son los mejores porque el color 110 fue tan claro C0ll10 en el caso antcrIacutelll a pesar de existir un volumen apreciable de soacutelidos sedimentados (03225 mi en promedio)
1227RevFaeNa Agr Medllllll Vnl 5~N I Y 2 P 1211-1219 21liJI 1226
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La tloculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilamidas) que cancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los floacutecu)os inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de lO ppm (IOmgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los polifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene panel a de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (22 OC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros floculantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacutenico 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
Rev Fac NalAgL MedclliacutenVol 54Nos 1 y2 P 1211-1239 20011228
iexcl
Clariliacutecacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los tloculantes polimeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculallte El volumen de guarapo a manejar es de 200 mi dentro de probetas con aforo (capacidad 300 mi) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y preliacutempiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento l como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado ISO ppm
I No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato 5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato 9 Fosfato 10 No lI Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Vafiar el ellcalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un tloacutecu)o o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de columna de cachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27 586 Percol LT 27 65 Percol LT 27 583 Praestol 2640 587 Praestol 2640 65 Praestol 2640
846 Praestol 2640 853 Percol L T 22S 653 Percol L T 22S 586 Percol L T 22S 504 Percol L T 22S 852 Praestol 650 BC 58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC 85 Praestol 650 BC
RevFacNaLAgr Mtllelliacuten VoL54Nos I y 2 p12IJ-I2J92(KlI
1
1229
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
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_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
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e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
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400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
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2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
Como consecuencia de lo observado se puede deducir que la centrifugacioacuten no tiene una alta eficiencia en la eliminacioacuten de las partiacuteculas suspendidas en el guarapo debido a que la masa de estas no se cintildee a las fuerzas gravitatorias sino maacutes bien a los conceptos de estabilidad de suspensiones (fuerzas de repulsioacuten debida a la doble capa eleacutectrica potencial zeta fuerzas atractivas)
Floculacioacuten La 1oculacioacuten es la adicioacuten de sustancias polimeacutericas (poliacrilarnidas) que ltancelan las cargas eleacutectricas sobre la superficie de las partiacuteculas suspendidas permitiendo que se aglomeren formando floacuteculos Los t1oacuteculos inicialmente pequentildeos crecen con la adicioacuten de otros aglomerados hasta un tamantildeo que hace posible la sedimentacioacuten Este tipo de productos se dosifican en concentraciones maacuteximas de 10 ppm (10mgl) y manejan unos altiacutesimos paraacutemetros de seguridad en salud Su uso incluye preparar la solucioacuten (diluirle en agua) y dosificar sobre el liquido a clarificar Es importante destacar que para obtener una excelente clarificacioacuten se recomienda realizar procesos de fosfatado y encalashy
-Gallardo e Carlos (iexclallardo c Holger F
do El fosfatado es importante en la eliminacioacuten de color eliminando los poJifenoles de hierro que dan un color cafeacute-verdoso al guarapo El encalado busca ajustar el pH a un valor de 58 donde se mejora la clarificacioacuten se reduce la inversioacuten de la sacarosa y se obtiene pancla de buen grano o dureza y buen color
La prueba se desarrolla a temperatura ambiente (2rC) La secuencia de procedimiento en orden loacutegico es fosfatar encalar y adicionar el poliacutemero La cantidad de guarapo a trabajar es de 200 mi extraiacutedos del tanque de almacenamiento (CNPN)
En Colombia se midieron niveles de 177 ppm de fosfatos inorgaacutenicos por debajo de nivel apropiado (300 ppm) (Duran 1992 p36) Para la prueba se opta por asumir un valor menor (150 ppm) donde la cantidad a adicionar seraacute de 150 ppm para alcanzar el nivel oacuteptimo se trabaja con pentaoacutexido de dishyfoacutesforo (P205) El encalado se hace con hidroacutexido de calcio (tipo alimento) disuelto en agua Los poliacutemeros ensayados se presentan en la Tabla 16
Tabla 16 Poliacutemeros t10culantes utilizados
Producto Actividad ioacutenica Peso molecular
Percol LT27 Medio anioacutenico Muy alto
Percol L T22S Medio catioacutenico Muy alto
Praestol 2640 Medio anioacuteniacuteco 17 millones
Praestol 650 BC Catioacutenico
RevFlt1cNaIAgrkdclliacutenVoI54Nos 1 y2 p1211-1239 2001
Clariticacioacuten del guarapo
Se pretende emplear los t10culantes poliacutemeacutericos en ciertas condiciones de fosfatado y encalado para obtener el mejor tratamiento e impliacutecitamente el mejor floculante El volumen de guarapo a manejar es de 200 mI den1ro de probetas con aforo (capacidad 300 mI) y obedece a la condicioacuten de cantildea normal y prelimpiador normal La Tabla 17 muestra los tratamientos realizados que incluyen
bull Tratamiento 1 como punto de comparacioacuten para las posibles mejoras Lo determina un guarapo encalado hasta 58 en pH carente de otros procesos adicionales
Tabla 17 Tratamientos seguidos
Tratamiento Fosfatado 150 ppm
1 No 2 Fosfato 3 No 4 Fosfato
5 Fosfato 6 No 7 Fosfato 8 Fosfato
9 Fosfato
10 No II Fosfato 12 Fosfato 13 Fosfato 14 No 15 Fosfato 16 Fosfato 17 Fosfato
bull Fosfatar o no fosfatar los jugos
bull Variar el encalado entre diferentes valores de pH en algunos se supera a 58 con el fin de observar los comportamientos
bull Dosificar el poliacutemero siempre a 3 ppm
La accioacuten del poliacutemero forma un noacuteculo o cachaza que crece con el tiempo el cual se precipita o nota de acuerdo al tipo de tratamiento generando dos fases una de guarapo limpio y otra de ltolurnna de ltachaza su evolucioacuten se muestra en la Figura 11
Encalado a pH Poliacutemero 3ppm
58 No 585 No 593 Percol LT 27
586 Percol LT 27
65 Percol LT 27
583 Praestol 2640
587 Praestol 2640
65 Praestol 2640 846 Praestol 2640
853 Percol LT 22S
653 Percol LT 22S 586 Percol LT 22S 504 Percol LT 22S
852 Praestol 650 BC
58 Praestol 650 BC
657 Praestol 650 BC
85 Praestol 650 BC
1221Rcvrac NalAgr Mcdelliacuten Vol 54Nos1 y 2 p 1211-12392(Xll 1228
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-Gallardo c Carlos Gallardo c Holgcr r
1-+-1 I
2 ____- 3
1 __~5
-+-6i ~ 7C o _8
_ 9 C
100 iexcl -middotmiddot~middot-1 ol 11
I 12 ~ 50 O 13 gt
I---+-- 14
__~ i 15
50 100 150 200 250 1 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitado de cachaza vs tiempo en cada tratamiento mmutos para gt
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un particulado suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI de cachaza seguido (l~s viexclJores maacutes bajos en absorbancia (o por los tratamientos en su orden 4 mas altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Se procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de ahsorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmltanCla dellugo clanficado rlli1 La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 05 2 2280 05 3 1513 31 4 1141 72 5 0978 105 6 2118 08 7 2028 09 8 1055 90 9 0887 129 lO 103 92
Revrac NalAgr Mcdelliacuten Vo154 Nos 1 y 2 p 1211middot1239 2001 1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Transmitancia AhsorhanciaTratamiento LO50976II 48131712 32148913 103098914 63120015 116093516 91104217
col L T 27) que se selecciona paraSe concluye que el tratamiento mejor
proceder a realizar ensayos conclarificado seguacuten lecturas de absorbancia
variacioacuten en la dosificacioacuten del es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol
poliacutemero2640) seguido en su orden por los tratamientos 16 11 5 14 10 178
Las pruebas se realizan sobre seis 4 15 12 1337 A 2 Y 1 Se hace
probetas cada una con procesos de notar que en esta secuencia los
ros ratado y encalado seguacuten lo descritotratamientos de 9 a 17 manejan valon5
por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm de pH superiores a 6 Se considera que
encalar hast un pH de 586) usando un buen tratamiento debe comhinar las
como producto tloculador Praestol L T dos caracteriacutesticas es decir emplear muy
27 dosificado en 10755432 Y poco tiempo para precipitar un buen
I ppm volumen de cachaza y dejar un jugo muy limpio situaciones que se combinan
Seguacuten lo expresado por la taba 19 la muy bien en los tratamientos 4 3 15
Figura 12 muestra la relacioacuten de12 6 2 destacaacutendose en especial el
volumen tloculado-tiempo tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per-
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol L T 27 a diferentes
dosificaciones
Dosificacioacuten Percol Encalado pH FosfatoTratamiento LT27 No58NoI LO58150 ppm4A 7558150 ppm4B 558150 ppm4C 458150 ppm4D 358150 ppm4E 258150 ppm4F
1231 RevFacNal Agr Medelliacuten Vol54Nos l y 2 p1211-1239 2001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-(iexclallardo e Carlos Gallardo C Holger F
250
1--+-1
middotmiddot2
- middot~middotmiddot3
___ 5
15 50 100 150 200
1
250 16
Tiempo (mio) - 17
Figura 11 Relacioacuten de volumen precipitldo de cachaza vs tiempo en minutos para cada tratamiento
Se puede observar que el tratamiento reconociendo su relacioacuten con el microshy3 es el maacutes raacutepido en sedimentar un parltulaoo suspendido en la solucioacuten volumen de 60 mI dc cachaza seguido (los valores maacutes bajos en absorhancia (o por los tratamientos en su orden 4
maacutes altos en transmitancia) denotan 1512 6 2 5 Y 8 Sc procede a mayor clarificacioacuten) Las lecturas se realizar medidas de absorbancia y realizan en el espectro fotoacutemetro a 560 transmitancia del jugo c1arifiacutecado
nm La tabla 18 muestra los resultados
Tabla 18 Medidas de absorbancia y transmitancia para los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
1 2302 052 2280 053 1513 314 L14J 725 0978 1056 2118 087 2028 098 1055 909 0887 12910 103 92
1230
Clarificacioacuten del guarapo
Continuacioacuten Tabla 18
Tratamiento Absorbancia Transmitancla II 0976 105 12 1317 48 13 1489 32 14 0989 103 15 1200 63 16 0935 116 17 1042 91
Se concluye que el tratamiento mejor col LT 27) que se selecciona para clarificado seguacuten lecturas de absorbanciacutea proceder a realizar ensayos con es el 9 (Fosfatado pH 846 Praestol variacioacuten en la dosificacioacuten del 2640) seguido en su orden por los poliacutemero tratamientos 16 11 5 14 lO 17 8 4 15 12 13 3 7 6 2 Y l Se hace Las pruebas se realizan sobre seis notar que en esta secuencia los probetas cada una con procesos de tratamientos de 9 a 17 manejan valores fosfatado y encalado seguacuten lo descrito de pH superiores a 6 Se considera que por el tratamiento 4 (fosfatar a 150 ppm un buen tratamiento debe combinar las encalar hasta un pH de 586) usando dos caracteriacutesticas es decir emplear muy como producto tloculador Praestol L T poco tiempo para precipitar un buen 27 dosihcado en 10755432 Y volumen de cachaza y dejar un jugo muy l ppm limpio situaciones que se combinan muy bien en los tratamientos 4 3 15 Seguacuten lo expresado por la taba 19 la 12 6 2 destacaacutendose en especial el Figura 12 muestra la relacioacuten de tratamiento 4 (Fosfatado pH 586 Per- volumen t1oculado-tiempo
Tabla 19 Tratamientos realizados con poliacutemero Percol LT 27 a diferentes dosificaciones
Tratamiento Fosfato Encalado pH Dosificacioacuten Percol LT27
l No 58 No 4A 150 ppm 58 10 4B 150 ppm 58 75 4C 150 ppm 58 5 4D 150 ppm 58 4
4E 150 ppm 58 3 4F 150 ppm 58 2
RcvFac NaLAgr Medelliacuten Vol54Nos I y 2 p1211-1239 2001 1231RevFacNaIAgr Medelliacuten VoJ54Nos1 y2 p12II-I239 20m
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
e lt1l 50 ___4F E I
J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-Gllardo C Carlos Gallardo c Holger F
I 250
ro N ro
r 200 -+-4A bull t)
iacutel --_a-middot48 (JJ O o
150 4C
O ro -5 100 4D t) o
~4E
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J (5 gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (s)
Figura 12 Relacioacuten de volumen t1oculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifi- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmitancia en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sigue en ealidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol L T 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten benclIClo de usar la mitad de la se encuentra sobre el liacutemite de la dosificacioacuten del primero
1232 R~vFacNal AgrMcdelliacutenVoI54Nos 1 y 2 p 1211-12392001
Clarifiacutecacloacuten del guarapo
ANALlSIS DE LA PROPUESTA ensayos respectivos que permitan PLANTEADA comprobar si el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a ISO ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutesllca Guarapo normal Guarapo oblenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo t1oculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo noculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
400 oacuteOO llDJ 2((()
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal tloculado y miel
1233RcvFacNaLAgr Medelliacuten VoI54Nosiexcl y 2 P 1211middotiexcl2392001
---I
~
~
1 250
ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
~ ~lt-4B ltlgt 150
4Co ro 4D5 100 uuml o
iII
--)jf- 4E 0=
e ___e_4Fltlgt 50 E
O gt O
O 200 400 600 800 1000
Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
O~-T~+------~-r~r---r
o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
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ro N ro 200 ~ -+-4A uuml
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Tiempo (5)
Figura 12 Relacioacuten de volumen floculado de cachaza contra tiempo en segundos para cada tratamiento
Se realizan medidas de absorbancia y ficaciones de poliacutemero reportados en la transmitancia para las diferentes dosifiacute- Tabla 20
Tabla 20 Lecturas de absorbancia y transmiacutetanciacutea en los tratamientos
Tratamiento Absorbancia Transmitancia
2412 04 4A 0937 115 4B 1033 92 4C 0960 102 4D 1157 68 4E 1023 95 4F 102 96
La eleccioacuten se hace basaacutendose en la concentracioacuten permitida de 10 ppm El menor dosificacioacuten de poliacutemero que de tratamiento 4C le sIgue en calidad de un buen nivel de limpieza El clarificacioacuten con valores muy parecidos tratamiento 4A (Percol LT 27 a 10 ppm) en absorbancia y transmitancia con d aunque presenta la melor clarificacioacuten beneficio de usar la mitad de la se encuentra sobre el 1 iacutemiacutete de la dosificacioacuten del primero
1232 RevlacNiexclj Agr Mldelliacutell VoL54Nos I y 2 p1211-1239 2001
Clarificacioacuten del guarapolt
ANALISIS DE LA PROPUESTA ensayos respeclIacutevos que permitan PLANTEADA comprobar siacute el procedimiento no trae
consecuencias adversas sobre los Seleccionando el tratamiento 4C azuacutecares del guarapo Para ello se
(Fosfatado a 150 ppm Encalado a Ph estudia frente a los tratamientos de 58) se procede a realizar los indicados por la Tabla 21
Tabla 21 Caracteriacutesticas de las muestras a estudiar
Muestra Caracteriacutestica Guarapo normal Guarapo obtenido en el tanque de almacenamiento
sin encalar sin fosfatar sin flocular
Guarapo floculado 4C Guarapo floculado seguacuten el procedimiento 4C fosfatado a 150 ppm encalado a 58 floculado con percol It 27 a 5ppm
Miel Guarapo obtenido en la tercera paila de la hornilla Clarificado con mucilagos vegetales
Distribucioacuten del Tamantildeo de rapo floculado 4C y Miel obtenidos en Partiacuteculas La Figura 13 muestra los el Sistema Coulter LS 230 45 con una resultados de distribucioacuten del tamantildeo de presentacioacuten de las estadiacutesticas en las partiacutecula para el Guarapo normal Gua- Tablas 22 y 23
--- shy7 prltoc$ _ shy
middotpHmt S prnOI$
l E
~ 3
1
400 600 100)
Figura 13 Estadiacutesticas de volumen para distribucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal t1oculado y miel
1233Rev fac NalAgr Medelliacuten Vol 54 Nos 1 y 2 p 1211-1239200 I
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o 06 4 6 10 20 40 60 100 200 Partlde Oamter (~m)
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
R aLNill~1 klcllill 1 5~No 1 y 2 P 1211middot]2ltj 2(KJI
Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
115
110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
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flre~LT1lll JI ltllIlC u pnn ~ I Clil
respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
12J~
Color Turbiedad
2146
11 A()
17M
1187
1123
1566
IllUdlO 1ll1gt (l~cura
( ( iiCU SIOiES
tcn iexcl H H 1 ell- ~ln r11tr nut 10 ~(H1HtfKS de liexcliexcl- pdr1CLLl prl~lnl( iexcl PU~li-apo iexclle1
tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
-( [lardo ( Carlos (iexclalardo c Ilolgcr r
Tabla 22 Estadiacutesticas de volumen para distrihucioacuten del tamantildeo de partiacutecula en el guarapo normal l1otulado y miel
Estadiacutesticas de volumen (Aritmeacutetica) caacutelculos de 0375 fLm a 2000 fLm
Muestra Media Mediana Moda Desviacioacuten Coeficiente
11 m pm pm estaacutendar variacioacuten
Guarapo normal 5678 30 l)() Guarapo t1oculado 1354 575 Miel 3397 1824
Moacutedulo oacuteptieo Fraunhofer Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duracioacuten de corrida 60 segundos
Tabla 23 Porcentaje de partiacuteculas menores a determinado lamaiiacuteo
Tratamiento 10 25 50 75 90
Guarapo normal 239 ltJl ro -lt u
Guarapo l1oculado middot8 093 o
Cm E
Miel m 224r-
Moacutedulo oacuteptico Fraunhofcr Ls 230 moacutedulo de pequentildeo volumen Duraeioacuten de corrida 60 segundos
La Figura 14 muestra esquemaacuteshyticamente la comparacioacuten de los valores promedio para los valores de media y moda en el tal11aIl0 de partiacuteculas para el guarapo normal guarapo Ilmulado y miel
4353 8062 138 776 2066 146
8790 3664 107
Velocidad de la bomba 50 Fluido agua Sofware 211
712 3090 6515 142
20 575 1561 352 7
59 1824 5633 902 4
Velocidad de la homba 50 Fluido agua Sofware 2 II
La Figura 15 muestra esquematlcashymente la comparacioacuten de los valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de partiacuteculas en el guarapo normal guarapo 1l(lculado y miel
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Clarilicacioacuten del guarapo
~
~ Eacute o
7 E n
1shy
Est ad I sUco s
(J G Floculado ] Miel iexcliexclGNormal
e
Figura 14 Comparacioacuten graacutefica de los estadiacutesticos ue distribucIacuteoacuten del tamaflo de partiacutecula (media mediana y moda) para guarapo l1(1rmal guarapo t1oculado miel
Porcentajes 90
CJ e FloL13dj
iexcliexclMlel
iexcliexcliexclG Norma
Figura 15 Valores promedio para los porcentajes de presencia de acuerdo al tamantildeo de las partiacuteculas en guarapo normal guarapo tloculado y miel
RevracNaIAgr Medrllin Vol54Nos 1 y P 1211 I 232()() 1 1235
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
1 bull ~ O
135
130
1Z5
120
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110 l-------------------------i
fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
IZ0
115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
SACArn r---shy13113ZI130 lZ 9 IZ 8
HiIZ ~ lZ 3 1Z Z IZl IZO 1shy
rLOC MORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
224387
Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
116
I~ 111
11 ~
108
ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
Iacuteiexcl iacuteLI
Se cOlliacutelu)c que prlSelHa lllCiacutelll
iurhlcdaJ d guaI po 11oulladn lLlhlll
por el lJarapo lluma iexcllIq~() tiacute lliliexcl Ball d parallleln1 de lfllol L liexcliexcle~Il
je gUdrarJl tHl1~l1~d ~ _lvldado 1
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respecto 1 la 1111(1 la clul c ~llClll)[ I1
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Color Turbiedad
2146
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IllUdlO 1ll1gt (l~cura
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tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
11 8 ~
11 O
116
11~
111
108
HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
BalO d pa~iillelr(l lit (OPI la- l1elLmiddoti1
de gllarapmiddot 101 l1~d y ~middotl)~middotIiexcliexclJdl
pre~Lniall LIacutelfclCllCiL PLiexcl 1 Cil
respecto d la mlcl b niexcltI ~e ~IClI(liiexcliexcl1
2146
17B)
guarapo normal
1187
1123
1566
laquo fCUSIOES
Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
(allard ( Carlolt Gallardo c 1I(llger F
Es evidente que los valores maacutes guarapo de entrada pequefiacuteos los presenta el guarapo tloculado iacutendleiacuteo de haher logrado Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en redueir cl tamaiiacuteo JI partiacuteculas en cuanto la Concentracioacuten dI Azuacutecares Uno de a su valor medio desJe 5()78 micras en los principales requisitos fijos que Jebe el guarapo normal hasta 1354 mICras en cumplir cualquICr meacutetodo JI el guarapo Iloeulado superando a la clarificacioacuten es qm no altere la situacioacuten actual JI clanficacioacuten por maacutes concentracioacuten de azuacutecares por ser la de la mitad en reduccioacuten de tamantildeos materia prima en la produccioacuten de (3397 micras) En general el guarapo panela razoacuten del estudio estadiacutestico noculado reduce los tamantildeos de Los resultados para azucares reduuores partiacuteculas en un tercio frente a la se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 situacioacuten actual de clarificacioacuten (miel) y y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura en un cuarto frente a la situacioacuten del 17
Tabla 24 Contenido de azuacutecares reductores para guarapo normal y guarapo tloculado
___--G=uarcaCJpo~llo~rm=al___________Guarapo Floculado 1298 I 260
AZURED -------_ ___-~--- -__---~--
1~5
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135
130
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115
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fLOC NORH
PROCESO
Figura 16 Diagrama de cajas para los daloS de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo I1nculado
ClarificaciOacuten del ~lIariexclpl
Tabla 25 COlltetlldn de sacarosa para guarapo Illllll1a y guarapo loculado
FLOC HORM
PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo tloculado
Los valores P para azucares guarapo normal reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permIacutelen Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales concluir que estadiacutesticameI1le no existe por Secado Los resultados se presentan diferencia significativa en la en la Tabla 2() y la Figura 18 muestra la concentracioacuten de azuacutecares reductores y distribucIacuteoacuten para los datos de soacutelidos sacarosa entre el guarapo 1oculado y el [OlaJes
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo l1oculado
224387 210390
RcvFacNaIAgr Mcdcllill Vol i4Nn 1 P 1211-1J 21)1 12n
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
135
130
IZ5
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115
FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
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PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
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Guarapo l1oeulado
210390
RevTaclal Agr McL1elliacuten V154N1KI middot21 1211111120111 1137
guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
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11 O
118
116
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11 ~
108
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PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
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Color Turbiedad
2146
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17M
1187
1123
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inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
iexclGl 1DGS~___~ 116
~U ~
I1Uj
~10
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HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
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17B)
guarapo normal
1187
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
Es eVidente que los valores maacutes pequeilos los presenta el guarapo l1oculado indicio de haher logrado redueir el tamauacuteo de partiacuteculas en cuanto a su valor medio desde 5678 micras en el guarapo normal hasta 1354 micras en el guarapo tloculado superando a la situacioacuten adual de cIari Ilcaciuacuten por maacutes de la mitad en redUCCIoacuten de tamauacuteos (3397 micras) En general el guarapo t1oculado reuuce los tamantildeos de partiacuteculas en un tercIO frente a la sIacuteluacioacuten actual de darificacioacuten (mie) y en un cuarto frente a la situacioacuten del
Tabla 24 Contemdo de azuacutecares reductorcs para guarapo normal y guarapo tloculado
Guarapo normal Guarapo Floculado
1298 1260
AZURED 1~5
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FLOC NORI1
PROCESO
(iexclIId L Cario (jallardo C lIol~er 1
guarapo uc entrada
Anaacutelisis Estadiacutestico de la Variacioacuten en la Concentracioacuten de Azuacutecares Uno de los princiexclpaks rClIlIlsltos fijos que debc cumplir cualquier meacutetodo de dariacutelkacioacuten es que no altere la concentracioacuten de azuacutecares por ser la materia prima en la produccioacuten de panda razoacuten del estudio estadiacutestico Los resultados para azucares reductores se reportan en la Tabla 24 y Figura 16 y para sacarosa en la Tabla 25 y Figura 17
Figura 16 DUumllgrama de calas para los datos de azuacutecares reductores en guarapo normal y guarapo lloculado
123oacute
Tabla 25 Clllllemdo de sacarosa para guarapo Jlorma y guarapo lloculado
Guarapo normal Cuarapo Floculado _____ 12440 12248
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PROCESO
Figura 17 Diagrama de cajas que muestra la distribucioacuten de los datos de sacarosa para guarapo normal y guarapo floculado
Los valores P para azucares reductores (Pr gt F 06067) Y para sacarosa (Pr gt F 08977) permiten concluir que estadiacutesticamente no existe diferencia significativa en la concentracioacuten de azuacutecares reductores y sacarosa entre el guarapo Iloculado y el
Tabla 26 Soacutelidos totales para guarapo normal y guarapo Iloculado
Guarapo normal
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Guarapo l1oeulado
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guarapo normal
Anaacutelisis Estadiacutestico de Soacutelidos Totales por Secado Los resultados se presentan en la Tabla 2CJ y la Figura J8 muestra la dlstrtbucioacuten para los datos de soacutelidos totales
SOL DOS U
U
11 O
118
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I~ 111
11 ~
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ROC NDRH
PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
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Guarapo normal
Guarapo tloculado
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Color Turbiedad
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IllUdlO 1ll1gt (l~cura
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La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
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PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
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Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
SOL DOS U
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PROCESO
Figura 18 Diagrama Je calas que mUestra la J istnhucioacuten para los datos de soacutelidos totales por sccado para guarapo normal y guarapo l1oculado
En efecto el guarapo somctIdo a Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los noculacioacuten cOl1licne un llenor ponenla]l anaacutelisis turbiedaJ y color se presentan en de soacutelidos totales (kbido a que cierta la Tabla n parte se retira en forma de cachaIas
Tahla 27 Resultados Jd anuacutelisis Je turbiedad y tolor en el guarapo normal guarapo tl()culaJo y ll11el
Muestra
Guarapo normal
Guarapo tloculado
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tanque de almacenamiento Slln
inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea posible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugacioacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disueltos en el guarapo el primero por un caudal decreciente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su publicacioacuten Febrero 15 de 200 1
tahiliacutezacioacuten de susptnsiacuteones siendo muy adecuado cl empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectncamente estables La t10culacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbanciacutea transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN NeacutestOr Proceso de elaboracioacuten dc pancla comroles y recomendaciones Medellin sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar en la prodmcioacutel1 de panda Medelliacuten 2000 1140 p Trahajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Universidad Nacional de Colombia Facultad de Minas
RevFacNalAgr Mrdd1iacuten Vol 54No1 y 2 P 1211 1239()()1 1239
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HORM
PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
Anaacutelisis de Turbiedad y Color Los an[iexcllisls lurbledad y color se presentan en la Tahla 27
Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
tvlIcl
Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
por el guarapo l10rnial 1 lUllO 11 1I1il1
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Clarillcacioacuten del guarapo
tanque de almacenamienlO son inferiores a las 100 micras sugiriendo un comportamiento tiacutepico de coloides y turbidez
Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
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tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
1239RevFacNaIAgr Meddliacuten VoI54Nolt1 J 2 p 1211-12J92001
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PROCESO
Figura 18 Diagrama (h caJas que muestra la distriacutebuciiexcln para los datos de soacutelidos lotales por secado para guarapo normal y guarapo l1ocuJado
En efeclo el guarapo sometido a tloculacioacuten contiene un menor porcentaje de soacutelidos totales dehido a que cierta pane se rcira en forma de cachazas
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Tabla 27 Resultados del Ill[iexcl[isis de turbiedad y color en el guarapo tloculado y llliacuted
Guarapo l1oculado
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Se concluye que prcsctlta llIenor turbiedad cl gum apo l1ocualIacuteo eL~ull)
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Clarillcacioacuten del guarapo
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Los anaacutelisis de cenizas dan a conocer que la mayoriacutea de las partiacuteculas dispersas en el guarapo son de origen vegetal y que se desprenden de los tallos durante el proceso de molienda razoacuten por la cual no seriacutean justificables operaciones de lavado de la cantildea En contraste se encontroacute que entre maacutes limpio sea el proceso de beneficio el jugo es menos aacutecido y por lo tanto la tendencia a la formacioacuten de azuacutecares reductores es menor lo cual obliga al productor a mantener la asepsia en el manejo de los jugos hasta donde econoacutemicamente le sea pos ible
La evaluacioacuten a nivel de laboratorio tanto de la filtracioacuten como de la centrifugaciacuteoacuten dio como resultado que ambos procesos son ineficientes en la remocioacuten de la turbidez y los coloides disuellos en el guarapo el primero por un caudal decreciacuteente respecto al tiempo y raacutepida saturacioacuten de las membranas de separacioacuten y el segundo porque las partiacuteculas disueltas no obedecen completamente a la fuerza centriacutefuga especialmente cuando se incrementa el volumen La clarificacioacuten del guarapo de cantildea debe hacerse por la viacutea de deses-
Aprobado para su pub iexclcadoacuten Febrero 15 de 2001
tahilizacioacuten de suspensiones siendo muy adecuado el empico de poliacutemeros tloculantes porque producen jugos excelentemente clarificados con la adicioacuten de pequentildeas dosificaciones no precipitan las moleacuteculas de sacarosa ni de azuacutecares reductores porque son eleacutectricamente estables La tloculacioacuten con poliacutemeros estaacute influenciada y ligada a tratamientos previos de adicioacuten de fosfato (fosfatado) y de cal (encalado) en el guarapo a clarificar
Pruebas de distribucioacuten en el tamantildeo de partiacuteculas absorbancia transshymitancia turbidez soacutelidos totales por secado demuestran una mayor limpieza del guarapo clarificado con el meacutetodo de poliacutemeros tloculantes como mecanismos de separacioacuten con respecto al guarapo normal de entrada y a la miel (guarapo clarificado por el sistema de mucilagos vegetales)
BIBLIOGRAFIacuteA
DURAacuteN Neacutestor Proceso de elaboracioacuten de pancla controles y recomendaciones~
Medelliacuten sn 1992 65 p
GALLARDO Carlos y GALLARDO Felipe Clarificacioacuten del guarapo de cantildea de azuacutecar cn la producdoacuten de panela Medelliacuten 2000 1140 p Trabajo de grado (Ingeniero Mecaacutenico) Ulllversidad Naciona de Colombia Facullad de Minas
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