Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la educación “

UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE ING. AGROINDUSTRIAL

“determinación de índice de madurez en caña de azúcar”

ASIGANTURA : TECNOLOGIAS E INDUSTRIAS DE AZUCARES

DOCENTE : Ing. Vanesa, MELCHOR

CICLO : VIII

ALUMNO(A) : GARAY VEGA RUDINEIS ROCI

PUCALLPA- PERU

2015

INTRODUCCION

Durante los primeros meses de crecimiento y desarrollo de la caña de azúcar, el proceso de almacenaje del azúcar se ve limitado fundamentalmente a los canutos totalmente desarrollados cerca de la base del tallo (Gran Período de Crecimiento). Ahora bien, en la planta en su crecimiento se ha ido formando un potencial de acumulación masivo de azúcar en el tejido de almacenaje. La realización de este potencial es comúnmente descrito como maduración. En términos fisiológicos los procesos de envejecimiento, maduración y sazonado no son sinónimos, siendo su definición como sigue: Maduración, es la terminación botánica de un tallo adecuado para producir nuevas plantas. Sazonado, es el detenimiento del crecimiento y el almacenaje de la sacarosa en los tejidos. (Culminación o perfeccionamiento de la madurez) Envejecimiento, es edad. La planta pudiera nunca sazonar con tal que el agua y el N estén abundantes continuamente. De esta forma la caña puede ser sazonada fácilmente, pocos meses después de la germinación por la supresión del agua, nutrientes u otros factores necesarios para el crecimiento. Pero estas plantas no están maduras. El sazonado esta limitado por varios factores, entre ellos juega un papel fundamental la fertilización, así, el productor puede retrazar inadvertidamente el sazonado con una consecuencia de sus esfuerzos por producir el máximo de crecimiento con la fertilización. Algunos autores, como Michel y Tanimoto establecen que el exceso de N disponible al momento de la cosecha es la causa principal del bajo contenido de sacarosa. Clements describe la fertilización nitrogenada pesada como que permite a una pequeña cantidad de azúcar ser almacenada aún cuando la capacidad potencial de almacenaje se ha incrementado. El clima es otro factor de importancia, en las regiones frías, que tienen una estación de crecimiento corta, la caña d azúcar rara vez produce la madurez total. Está demostrado que la edad para la cosecha afecta el perfil de la maduración dentro del tallo. Por lo general cada variedad tendrá aproximadamente un poco de sazonado después del cual su contenido de sacarosa declina sí permanece sin cosechar.

I. TITULO

“DETERMINAION DE INDICE DE MADUREZ EN CAÑA DE AZUCAR”

II. OBJETIVOS

II.1. Conocer las características fisiológicas de la caña de azúcar.

II.2. Conocer aspectos fundamentales que nos determinan el índice de madurez en la caña de azúcar.

III. REVISION BIBLIOGRAFICA

III.1. GENERALIDADES DE LA CAÑA DE AZÚCAR.

La caña de azúcar es originaria del Continente Asiático por los lados de la India y Nueva Guinea, considerándose como unos de los cultivos más eficientes que existen en la tierra para asimilar la energía solar convertida en tallos, hojas y cogollos (Biomasa) utilizables de distintas maneras tanto para el consumo humano como en animales.La aparición de nuevas variedades de caña de azúcar se debió fundamentalmente a la presencia de plagas y enfermedades, el primer reporte fue la devastación sufrida por las plantaciones en caña de Mauricio en 1840, de allí la introducción de muchas variedades de distintas partes del mundo. Su producción se encuentra distribuida principalmente en nueve estados entre los que destancan : chira , Merida , Trujillo, Falcon y Sucre (Hernandez y Amaya ,2004).

La caña de azúcar pertenece a la familia de las gramíneas, concretamente al género Saccharum. Las variedades cultivadas son híbridos de la especie officinarum y otras afines (spontaneum) (Hernandez y Amaya ,2004).

III.2. TAXONOMIA

La caña d azúcar pertenece al reino: Eukaryota, clase, Liliate, Subreino: Cormobiana, Division: Magnoliophyta, Orden: Poales, Familia: Poaceae, tribu: Andropogonoideae, subtribu: Saccharine Benth, Genero : Saccharum, Especie: Saccharum Sp. Hibrido (Gonzales, 1976).

Familia Poaceae (Gramíneas)

Género Saccharum

Especie S. officinarum

Nombre

científico

Saccharum

officinarum

III.3. MORFOLOGIA

III.3.1. Tallo: Macizo, cilíndrico (5-6cm de diámetro), alargado (altura de 2-5m) y sin ramificaciones. Se considera el verdadero fruto de aprovechamiento agrícola ya que en los entrenudos de éste se encuentra almacenado el azúcar. La caña tiene una riqueza en sacarosa del 14% aproximadamente, aunque a lo largo de la recolección, la concentración varía. La caña de azúcar, además de proporcionar sacarosa, tiene otros aprovechamientos. Tiene aproximadamente 40kg/t de melaza (materia prima para la fabricación del ron) y se pueden obtener unos 150kg/t de bagazo. Hay otros aprovechamientos de menor importancia como son la elaboración de compost agrícola, vinaza, ceras, fibra absorbente, etc (Gonzales, 1976).

III.3.2.Raíz: El sistema radicular lo compone un robusto rizoma subterráneo.

III.3.3.Hoja: Largas, delgadas y planas. Recubiertas por pequeñas vellosidades con numerosas aperturas estomáticas. 

III.3.4.Inflorescencia: Para que aparezca la inflorescencia es necesario que se den una serie de condiciones de edad, fertilización, fotoperíodo, temperatura y humedad adecuadas. En estas circunstancias, se pasará de un crecimiento vegetativo a uno reproductivo. Los entrenudos seguirán alargándose y finalmente aparecerá la hoja bandera, indicador de la pronta llegada de la inflorescencia. 

La inflorescencia es una panícula que en sus ejes secundarios presentan pares de espiguillas unidas mediante un pedicelo y con una sola flor (Gonzales, 1976).

III.4. MADUREZ FISIOLOGICA

III.4.1.Índice de madurez fisiológica de la caña de azúcar

La maduración de la caña de azúcar de azúcar se define como la culminación del proceso fisiológico que conlleva a la máxima acumulación de sacarosa en la planta. Clements (citado por Humbert, 1970) describe este proceso en dos etapas: la primera incluye el engrosamiento y cese de crecimiento de los entrenudos, acompañados por un incremento de la materia seca, y la segunda está relacionada con la acumulación de la sacarosa en los entrenudos totalmente desarrollados.

Esta última etapa depende de factores nutricionales y ambientales. Varios investigadores (citados por Humbert, 1970) sostienen que si el aguay el nitrógeno son abundantes, la planta no madura. La sacarosa constituye alrededor de 50% del total de la materia seca del tallo maduro de la caña de azúcar y su contenido en el tejido parenquimatoso de almacenamiento, es aproximadamente, 20% de su peso fresco (Glasziou y Gayler, 1972)La madurez de la caña de azúcar depende de la variedad, la edad y las condiciones físicas (suelo, clima y luminosidad); la altitud es uno de los factores que más influye en el periodo vegetativo y de cosecha, y por lo tanto en la acumulación de sacarosa. La concentración de sacarosa es menor a baja altitud y va aumentando, con la altura hasta legar a un máximo teórico de sacarosa del 26% (Osorio, 2007).

A 800 y 1500 m.s.n.m., el Brix o concentración de solidos solubles en jugo, puede variar entre 17 y 19 ° Brix en épocas de lluvia y en épocas secas, entre 19 y 22 Brix (Osorio, 2007).

De 0 a 600 m.s.n.m., la caña de azúcar madura entre los 111 y 12 meses; de 600 a 1200 m.s.n.m., madura entre 12 y 15 meses, y de 1.200 a 1.600 m.s.n.m.; alcanza la maduración entre los 14 y 18 meses. Desde luego, hay que tener en cuenta la variedad de caña.

III.4.2.Índices Visuales

Algunos de los índices visuales de maduración de la caña de azúcar son: el amarillamiento y secado de las hojas; el sonido metálico de las cañas maduras cuando son golpeadas; y la aparición de cristales de azúcar brillantes cuando la caña madura es cortada en forma inclinada y es mantenida a contraluz (Osorio E, 2007).

III.5. MANEJO DE COSECHA

La cosecha de la caña de azúcar realizada en el tiempo adecuado, o sea, en la fase de máxima maduración, mediante el empleo de una técnica adecuada, es necesaria para alcanzar el peso máximo de las cañas procesables (y por lo tanto, de azúcar) con pérdidas de campo mínimas, para las condiciones de crecimiento existentes (TECNICAÑA1986).

Por otro lado, la recolección de caña inmadura o sobremadura mediante un método inadecuado de cosecha, provoca pérdidas en la producción de caña y en la recuperación de azúcar, produciendo un jugo de mala calidad y también causa problemas en la molienda, debido a la presencia de cuerpos extraños. Por lo tanto, una cosecha adecuada debe asegurar que:

 

La caña sea cosechada en su máximo estado de madurez, evitando cortar caña sobremadura o inmadura.

El corte de la caña debe ser hasta el suelo, para cosechar los entrenudos inferiores ricos en azúcar, aumentando la producción y el rendimiento de azúcar.

El despunte o desmoche debe hacerse a una altura adecuada para eliminar los entrenudos superiores inmaduros.

La caña debe estar limpia, removiendo los cuerpos extraños, tales como hojas, basura, raíces, etc.

La caña cosechada debe enviarse rápidamente al ingenio.

III.5.1.Edad del Cultivo

La cosecha se hace en base a la madurez (edad) del grupo de plantas. Los agricultores que producen una variedad especial generalmente conocen la época de cosecha. Inclusive muchas plantas procesadoras de azúcar dan instrucciones de cosecha a los agricultores basándose en la edad del cultivo. Este no es un método científico, ya que la época de plantación, las prácticas de manejo del cultivo, las condiciones climáticas, etc. también influencian la maduración de la caña (TECNICAÑA 1986).

 

III.5.2.Parámetros de calidad

Los más importantes parámetros cualitativos para determinar la madurez de la caña son los Brix del jugo, el porcentaje de sacarosa o POL y la pureza aparente.

 

Brix del Jugo: Los Brix del Jugo se refieren al contenido de sólidos solubles totales presentes en el jugo, expresados como porcentaje. Los Brix incluyen a los azúcares y a compuestos que no son azúcares. Los Brix pueden ser medidos en el campo, en la misma plantación, utilizando un refractómetro manual para Brix o HR Brix. Para esto se perforan varias plantas en el campo y se colecta su jugo para formar una muestra compuesta que será analizada. Luego se pone una gota del jugo compuesto en el refractómetro manual y se hace la medición de grados Brix. El campo circular del visor se oscurece a medida que aumenta el nivel de Brix, que puede ser leído fácilmente. El refractómetro manual para Brix tiene graduaciones de 0 a 32%. Las lecturas de Brix pueden tomarse por separado en la parte superior o inferior del cultivo. Un rango estrecho de lectura indica madurez de la caña, mientras que un rango amplio indica que la caña ya está demasiado madura. Por otro

lado, si la parte inferior de la caña tiene un menor valor de Brix que la parte superior, esto indica que la caña está sobremadura y que está ocurriendo reversión del azúcar.

Sacarosa del Jugo o Porcentaje POL: El porcentaje de sacarosa del jugo es el contenido real de azúcar de caña presente en el jugo. Se determina con un polarímetro, de ahí que el porcentaje de sacarosa también sea llamado como Porcentaje POL. Para efectos prácticos el porcentaje de sacarosa y el porcentaje POL son sinónimos. En la actualidad existe un instrumento llamado sucrolisador, que también determina el porcentaje de sacarosa en el jugo.

Coeficiente de Pureza: Se refiere al porcentaje de sacarosa respecto al contenido total de sólidos solubles del jugo. Una mayor pureza indica que existe un contenido mayor de sacarosa que de sólidos solubles en el jugo. El porcentaje de pureza junto con el porcentaje de sacarosa ayudan en la determinación de la época de madurez.

Porcentaje de Pureza = (% Sacarosa / HR Brix) * 100

 Un cultivo de caña de azúcar está apto para la cosecha cuando ha alcanzado un mínimo de 16% de sacarosa y 85% de pureza.

Azúcares Reductores: Se refiere al porcentaje de otros azúcares (fructosa y glucosa) presentes en el jugo. Un menor nivel de azúcares reductores indica que la mayoría de ellos han sido convertidos en sacarosa.

Azúcar Comercial de Caña: El azúcar comercial de caña (ACC) se refiere al porcentaje de todo el azúcar recuperable de la caña. Se puede calcular con la siguiente fórmula:

 

ACC (ton/ha) = [Producción (ton/ha) x Recuperación de Azúcar (%)] /100

 

Recuperación de Azúcar (%) = [S - 0.4 (B - S)] x 0.73

donde, S= % de Sacarosa en el jugo y B= Brix corregidos (%)

IV. CONCLUSIONES

Es importante el conocimiento del punto óptimo de índice de madurez de la caña de azúcar, ya que este principal factor determina la calidad de materia prima que cuente con los requisitos y/o estándares que se requiere para su procesamiento y transformación en productos que derivan de esta.

De tal manera, que se conoce que para que los cultivos de caña de azúcar cuente con las características fisiológicas de madurez, pues se necesita de todos los requerimientos que coadyuven a este proceso para entra a una relación fundamental de sacarosa-humedad.

V. BIBLIOGRAFIA

Humbert, R.P. 1970. El cultivo de caña de azúcar. Traducido por Alfonso Gonzales.2da.edicion. México. p.503-562.

CENICAÑA (Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia). 1984. Control de maduración y calidad de la caña de azúcar. En informe anual del Programa de Agronomía 1984. Cali, Colombia.p.74

Osorio. E.2007. Control de maduración d la caña de azúcar. En el cultivo de la caña de azúcar, Sociedad Colombia de técnicos de la caña de azúcar (TECNICAÑA). Memorias de un curso dictado en Cali, julio 28 –agosto 1, 1986. P. 299-307.

TECNICAÑA (Sociedad Colombiana de Técnicas de la Caña de Azúcar). 1986. El cultivo de la caña de azúcar. Cali, Colombia.473 p.