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HISTORIADE LA CAÑA DE AZUCAR
Saccharum Officinarium
La caña de azúcar es uno de los cultivos más viejos en el mundo, se cree que empezó hace unos 3.000 años como un tipo de césped en la isla de Nueva Guinea y de allí se extendió a Borneo, Sumatra e India.
El proceso del azúcar se escuchó primero en la India tan temprano como en el 3.000 A.C. Una leyenda local en las Islas de Salomón dice que los antepasados de la raza humana se generaron de un tallo de la caña. Una corona hecha de caña de azúcar se describe en el Atharvaveda, libro sagrado de los hindúes, escrito aproximadamente 800 A.C. El general griego Nearchus, quien acompañó a Alejandro el Grande a la India en el IV siglo A.C. cuenta de una caña que produjo 'miel' sin la ayuda de las abejas.
Cristóbal Colón introdujo la caña en América en su segundo viaje (1493) a la Isla de La Española, cañas que no prosperaron. Tan sólo en 1501 fueron introducidas plantas que sí crecieron. El éxito de las plantaciones de azúcar en el Santo Domingo llevó a su cultivo a lo largo del Caribe y América del Sur.
Colombia caña y el Valle del Cauca
En Colombia se plantó por primera vez en Santa María La Antigua del Darién en 1510. Pedro de Heredia, fundador de Cartagena, introdujo la caña en la Costa Atlántica alrededor de 1533 y posteriormente Sebastián de Benalcázar, fundador de Santiago de Cali, la plantó en el Valle del Cauca, en su estancia en Yumbo en 1541. Hacia 1550 se fundaron tres ingenios a orillas del rió Amaime y desde esta región se envió azúcar y miel a Panamá en 1588. Para 1721 había en el Valle del Cauca 33 trapiches en funcionamiento. La cultivada en ese entonces se denomina criolla, originada de las cañas introducidas por los españoles.
Durante su visita a nuestro país el sabio alemán, Alexander Humboldt, recomendó a los hacendados vallecaucanos la variedad Tahití u Otahití la cual fue introducida al Valle del Cauca entre 1802 y 1808 y se esparció por el territorio colombiano.
Un paso importante en el desarrollo azucarero del Valle del Cauca fue el establecimiento por parte de Santiago Eder en 1867 de un molino de 3 masas horizontales, accionado por rueda de hierro que giraba con el impulso de las aguas del río Nima. Se puede afirmar que la moderna industria azucarera colombiana se inició el 1 de enero de 1901 al inaugurarse en Palmira la fábrica de azúcar blanco granulado del actual Ingenio Manuelita con centrífugas y equipos a vapor importados de Escocia, los cuales subieron la capacidad de molienda hasta 50 toneladas de caña cada doce horas.
En 1926 se fundó el Central Azucarero del Valle conocido desde entonces como Ingenio Providencia, con capacidad de molienda de 500 toneladas de caña en 24 horas, por gestión de Modesto Cabal Galindo. En 1928 empezó producción el Ingenio Riopaila, por obra de Hernando Caicedo. En la década de 1930 a 1939 aparecieron en el Valle del Cauca los ingenios, Mayagüez por decisión de Nicanor Hurtado; Bengala de José Mejía; Perodías de los hermanos Restrepo Plata; la Industria de Francisco Caldas y María Luisa de Ignacio Posada. La comarca se convertía en
la de mayor producción de azúcar centrifugado de Colombia. El país era todavía importador de azúcar.
La vallecaucanía se había convertido en el mayor productor azucárense en el país. En la década de 1940 a 1949 nuevos empresarios montaron ingenios.
Descripción:
Perteneciente a la familia de las gramíneas, con el taño leñoso, de unos dos metros de altura, hojas largas, lampiñas y flores purpúreas en panoja piramidal. El tallo está lleno de un tejido esponjoso y dulce del que se extrae el azúcar.La caña de azúcar se cultiva prácticamente en todas las regiones tropicales y subtropicales de la tierra. En Colombia se cultiva en forma productiva desde el nivel del mar hasta alturas superiores a los 2.000 metros en las más variadas condiciones de temperatura, luminosidad, precipitación y calidad de suelos.
Aunque la cosecha de la planta se realiza aproximadamente cada año (en las regiones cálidas), su rápida capacidad de rebrote permite varias cosechas sucesivas a partir de la siembra inicial. En nuestro país las renovaciones del cultivo se realizan entre cada cuatro y ocho años y es común encontrar en las zonas paneleras cultivos con más de 20 años de establecidos. Al ser un cultivo perenne permite una captura permanente del recurso tropical más abundante, la luz solar, disminuye los costos y los riesgos asociados a la siembra en los cultivos semestrales y anuales y mantiene una cobertura constante sobre el suelo lo que disminuye los costos de control de malezas y permite un uso más eficiente del agua y un mejor control de la erosión.
Durante su largo proceso evolutivo la caña ha desarrollado una muy alta capacidad para la producción y almacenamiento de sacarosa (azúcar). Ha sido esta cualidad por la cual el hombre ha cultivado y continúa cultivando la caña y por lo cual su cultivo se ha diseminado por todo el mundo tropical y subtropical.
La caña de azúcar está constituida básicamente por agua y carbohidratos. Los carbohidratos se hayan presentes en
forma tanto insoluble en agua (la fibra) como soluble (sacarosa, glucosa, fructuosa). Los contenidos de cenizas, lípidos (extracto etéreo) y proteína son prácticamente despreciables.
Para la agroindustria azucarera y panelera la sacarosa presente en la planta de la caña es el elemento que finalmente saldrá al mercado, ya sea en forma de azúcar o en forma de panela. Por lo tanto, el cultivo de la caña, sus prácticas agronómicas y los programas de mejoramiento genético, han estado encaminados hacia la selección de variedades que produzcan mayores niveles de sacarosa por unidad de área. La sacarosa constituye aproximadamente el 50% del total de la materia seca del tallo maduro de la caña de azúcar.
Las exigencias de humedad y variación de temperatura para obtener los máximos niveles de sacarosa han llevado a que en la mayor parte de las regiones azucareras del mundo, con excepción del Valle del Cauca, Hawai y Perú, la cosecha de caña se realice únicamente durante una época del año, en lo que se denomina la zafra.
La caña de azúcar (Saccharum officinarum L) es una gramínea tropical, un pasto gigante emparentado con el sorgo y el maíz en cuyo tallo se forma y acumula un jugo rico en sacarosa, compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio forma el azúcar. La sacarosa es sintetizada por la caña gracias a la energía tomada del sol durante la fotosíntesis.
Constituyentes de la caña.
El tronco de la caña de azúcar está compuesto por una parte sólida llamada fibra y una parte líquida, el jugo, que contiene agua y sacarosa. En ambas partes también se encuentran otras sustancias en cantidades muy pequeñas.
Las proporciones de los componentes varían de acuerdo con la variedad (familia) de la caña, edad, madurez, clima, suelo, método de cultivo, abonos, lluvias, riegos, etc. Sin embargo, unos valores de referencia general pueden ser:
Agua 73 - 76 %Sacarosa 8 - 15 %Fibra 11 - 16 %
La sacarosa del jugo es cristalizada en el proceso como azúcar y la fibra constituye el bagazo una vez molida la caña.
Caña de azúcar.
Tronco de la caña.
Otros constituyentes de la caña presentes en el jugo son:
Glucosa 0,2 - 0,6 %Fructosa 0,2 - 0,6 %Sales 0,3 - 0,8 %Ácidos orgánicos 0,1 - 0,8 %Otros 0,3 - 0,8 %
Las hojas de la caña nacen en los entrenudos del tronco. A medida que crece la caña las hojas más bajas se secan, caen y son reemplazadas por las que aparecen en los entrenudos superiores.
También nacen en los entrenudos las yemas que bajo ciertas condiciones pueden llegar a dar lugar al nacimiento de otra planta. En la fotografía a la izquierda se ve en el
entrenudo superior unas hojas secas próximas a caer y en el inferior el nacimiento de una yema.
A la derecha se muestra el corte de una caña ampliado en donde se pueden apreciar los canales que corren a lo largo del tallo llevando los alimentos y el agua.
Corte de una caña ampliado.
Espiga de caña florecida - Retoño de una soca de caña.
Fotosíntesis.El desarrollo de la caña de azúcar depende en gran medida de la luz solar, razón por la cual su cultivo se realiza en las zonas tropicales que poseen un brillo solar alto y prolongado.La clorofila existente en las células de las hojas de la caña absorbe la energía de la luz solar [1], la cual sirve como combustible en la reacción entre el dióxido de carbono que las hojas toman del aire [2] y el agua que junto con varios minerales las raíces sacan de la tierra [3], para formar sacarosa [4] que se almacena en el tallo y constituye la reserva alimenticia de la planta, a partir de la cual fabrican otros azúcares, almidones y fibra [5].
Dióxido de carbono + agua = sacarosa + oxígeno.12CO2 + 11H2O = C12H22O11 + 12O2
La caña de azúcar se encuentra dentro del grupo más eficiente de convertidores de la energía solar que existe.
.Fotosíntesis en la caña de azúcar.
Área sembrada en caña de azúcar en Latinoamérica y el Caribe. En casi todos los países de Latinoamérica y el Caribe se cultiva caña de azúcar.
Las áreas sembradas en hectáreas durante la zafra 1998-1999 fueron:
Brasil 4.600.000 México 750.000 Argentina275.000 República Dominicana 200.000 Colombia 190.000 Perú 89.000 Ecuador 65.000 Guyana 53.500 El Salvador 50.400 Jamaica 48.000 Costa Rica 45.000 Honduras 34.500 Panamá 29.200 Paraguay 25.000 Trinidad y Tobago 12.000 Barbados 11.350
No se tienen datos disponibles de Bolivia, Chile, Cuba, Guatemala, Haití, Nicaragua, Uruguay y Venezuela, países que también siembran caña de azúcar.
Cosecha mecánica de caña. Los tornillos sinfín aprisionan la caña para el corte (izquierda). La cosechadora envía la caña trozada al vagón de transporte y deja las hojas en el campo, que salen por encima del vagón (derecha).
Variedades de caña.Las variedades de caña para azúcar cultivadas durante 1999 en Colombia fueron en orden de importancia
Cenicaña Colombia 85-92. Mayagüez-Colombia 74-275. Venezuela 71-51. Cenicaña Colombia 84-75. Puerto Rico 61-632. República Dominicana 75-11. Mayagüez-Colombia 82-11. Cenicaña Colombia 87-434.
Variedades de caña cultivadas en Colombia.
La caña de azúcar es una planta proveniente del sureste asiático. Fue llevada a España por los árabes, donde se cultivaba principalmente en las tierras costeras de Málaga y Granada. En este sitio todavía se conserva el más antiguo trapiche de Occidente.
Posteriormente los españoles llevaron la planta, primero a las islas Canarias y luego a las Indias Occidentales, en muchas de cuyas zonas el clima era más favorable que en la Península, por lo que casi se abandonó el cultivo en esta.
El jugo de su tronco fue la principal fuente de azúcar (actualmente es la remolacha). Se obtiene por medio de un trapiche, una vez cosechada la caña. Este jugo se convierte en melaza de donde se obtienen los panes de azúcar y de su molienda el azúcar comercial y la panela son cristalizadas.
En las zonas donde se cosecha, también se masca la caña fresca, por su jugo
La caña de azúcar común se cultiva a partir de esquejes desde la antigüedad; algunas variedades no producen semillas fértiles.
Aunque se han ensayado con cierto éxito varias máquinas de cortar caña, la mayor parte de la zafra o recolección sigue haciéndose a mano en todo el mundo. El instrumento usado para cortarla suele ser un machete grande de acero con hoja de unos 50 cm. de longitud y 13 cm. de anchura, un pequeño gancho en la parte posterior y empuñadura de madera. La caña se abate cerca del suelo, se le quitan las hojas con el gancho del machete y se corta por el extremo superior, cerca del último nudo maduro. Las hojas se dejan en el suelo para enriquecerlo de materia orgánica.
Taxonomía y morfología.
Pertenece a la familia de las gramíneas, género Saccharum. Las variedades cultivadas son híbridos de la especie officinarum y otras afines (spontaneum.)procede del Extremo Oriente, de donde llegó a España en el siglo IX. España la llevó a América en el siglo XV.
Es un cultivo plurianual. Se corta cada 12 meses, y la plantación dura aproximadamente 5 años.
Tiene un tallo macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 ó 6 cm de diámetro. El sistema radicular lo compone un robusto
rizoma subterráneo; puede propagarse por estos rizomas y por trozos de tallo.
La caña tiene una riqueza de sacarosa del 14% aproximadamente, aunque varía a lo largo de toda la recolección.
Aprovechamiento.
La caña de azúcar suministra, en primer lugar, sacarosa para azúcar blanco o moreno. También tiene aproximadamente 40 kg/tm. de melaza (materia prima para la fabricación del ron. También se pueden sacar unos 150 kg/tm. de bagazo. Hay otros aprovechamientos de mucha menor importancia como los compost agrícolas, vinazas, ceras, fibra absorbente, etc.
Exigencias del cultivo.
La caña de azúcar no soporta temperaturas inferiores a 0 ºC, aunque alguna vez puede llegar a soportar hasta -1 ºC, dependiendo de la duración de la helada. Para crecer exige un mínimo de temperaturas de 14 a 16 ºC. La temperatura óptima de crecimiento parece situarse en torno a los 30 ºC., con humedad relativa alta y buen aporte de agua.
Se adapta a casi todos los tipos de suelos, vegetando mejor y dando más azúcar en los ligeros, si el agua y el abonado es el adecuado. En los pesados y de difícil manejo constituye muchas veces el único aprovechamiento rentable.
Los suelos muy calizos a veces dan problemas de clorosis.
Enfermedades.
En la caña de azúcar destaca la problemática del virus del mosaico por lo que se están incrementando los esfuerzos por parte de las casas comerciales en evitar este mal con variedades resistentes
Proceso Productivo de la caña de azúcar.
Labores de campo y cosecha.
El proceso productivo se inicia con la preparación del terreno, etapa previa de siembra de la caña. Una vez madura la planta, las cañas son cortadas y se apilan a lo largo del campo, de donde se recogen a mano o a máquina, se atan en haces y se transportan al ingenio, que es un molino en el cual se trituran los tallos y se les extrae el azúcar. No debe transcurrir mucho tiempo al transportar la caña recién cortada a la fábrica porque de no procesarse dentro de las 24 horas después del corte se producen pérdidas por inversión de glucosa y fructuosa.
Patios de caña (batey).
La caña que llega del campo se revisa para determinar las características de calidad y el contenido de sacarosa, fibra y nivel de impurezas. Luego se pesa en básculas y se conduce a los patios donde se almacena temporalmente o se dispone directamente en las mesas de lavado de caña para dirigirla a una banda conductora que alimenta las picadoras.
Picado de caña.
Las picadoras son unos ejes colocados sobre los conductores accionados por turbinas, provistos de cuchillas giratorias que cortan los tallos y los convierten en astillas, dándoles un tamaño uniforme para facilitar así la extracción del jugo en los molinos.
Molienda.
La caña preparada por las picadoras llega a unos molinos (acanalados), de 3 a 5 equipos y mediante presión extraen el jugo de la caña, saliendo el bagazo con aproximadamente 50% de fibra leñosa. Cada molino esta equipado con una turbina de alta presión. En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, o jugo diluido para extraer al máximo la sacarosa que contienen el material fibroso (bagazo). El proceso de extracción con agua es llamado maceración y con jugo se llama imbibición. Una vez extraído el jugo se tamiza para eliminar el bagazo y el bagacillo, los cuales se conducen a una bagacera para que sequen y luego se van a las
calderas como combustible, produciendo el vapor de alta presión que se emplea en las turbinas de los molinos.
Pesado de jugos.
El jugo diluido que se extrae de la molienda se pesa en básculas con celdas de carga para saber la cantidad de jugo sacarosa que entra en la fábrica.
Clarificación.
El jugo obtenido en la etapa de molienda es de carácter ácido (pH aproximado: 5.2), éste se trata con lechada de cal, la cual eleva el pH con el objetivo de minimizar las posibles pérdidas de sacarosa. El pH ideal es de 8 a 8.5, lo cual nos da un jugo brillante, volumen de cachaza, aumenta la temperatura entre el jugo mixto y clarificado y se evita la destrucción de la glucosa e inversiones posteriores. Para una buena clarificación se necesita que la cantidad de cal sea correcta ya que esto puede variar la calidad de los jugos que se obtienen.
La cal también ayuda a precipitar impurezas orgánicas o inorgánicas que vienen en el jugo y para aumentar o acelerar su poder coagulante, se eleva la temperatura del jugo encalado mediante un sistema de tubos calentadores.
La temperatura de calentamiento varía entre 90 y 114.4 ºC, por lo general se calienta a la temperatura de ebullición o ligeramente más, la temperatura ideal está entre 94 y 99 º C. En la clarificación del jugo por sedimentación, los sólidos no azúcares se precipitan en forma de lodo llamado cachaza, el jugo claro queda en la parte superior del tanque; el jugo sobrante se envía antes de ser desechada al campo para el mejoramiento de los suelos pobres en materia orgánica.
Evaporación.
El jugo procedente del sistema de clarificación se recibe en los evaporadores con un porcentaje de sólidos solubles entre 10 y 12 % y se obtiene una meladura o jarabe con una concentración aproximada de sólidos solubles del 55 al 60 %.
Este proceso se da en evaporadores de múltiples efectos al vacío, que consisten en un conjunto de celdas de ebullición dispuestas en serie. El jugo entra primero en el preevaporados y se calienta hasta el punto de ebullición. Al comenzar a ebullir se generan vapores los cuales sirven para calentar el jugo en el siguiente efecto, logrando así el menor punto de ebullición en cada evaporador. Una vez que la muestra tiene el grado de evaporación requerido, por la parte inferior se abre una compuerta y se descarga el producto. La meladura es purificada en un clarificador.
Cristalización.
La cristalización se realiza en los tachos, que son aparatos a simple efecto que se usan para procesar la meladura y mieles con el objeto de producir azúcar cristalizada mediante la aplicación de calor. El material resultante que contiene líquido (miel) y cristales (azúcar) se denomina masa cocida. Esta mezcla se conduce a un cristalizador, que es un tanque de agitación horizontal equipado con serpentines de enfriamiento. Aquí se deposita más sacarosa sobre los cristales ya formados, y se completa la cristalización.
Centrifugación.
La masa cocida se separa de la miel por medio de centrífugas, obteniéndose azúcar cruda o mascabada, miel de segunda o sacarosa líquida y una purga de segunda o melaza. El azúcar moscabado debe su color café claro al contenido de sacarosa que aún tiene.
Las melazas se emplean como una fuente de carbohidratos para el ganado (cada vez menos), para ácido cítrico y otras fermentaciones.
Refinación.
El primer paso para la refinación se llama afinación, donde los cristales de azúcar moscabado se tratan con un jarabe denso para eliminar la capa de melaza adherente, este jarabe disuelve poca o ninguna cantidad de azúcar, pero ablanda o disuelve la capa de impurezas. Esta operación se
realiza en mezcladores. El jarabe resultante se separa con una centrífuga y el sedimento de azúcar se rocía con agua.
Los cristales resultantes se conducen al equipo fundidor, donde se disuelven con la mitad de su peso en agua caliente. Este proceso se hace en tanques circulares con fondo cónico llamados cachaceras o merenchales, se adiciona cal, ácido fosfórico (3 a un millón), se calienta con serpentines de vapor y por medio de aire se mantiene en agitación. El azúcar moscabado, fundida y lavada, se trata por un proceso de clarificación.
Clarificación o purificación.
El azúcar moscabado se puede tratar por procesos químicos o mecánicos. La clarificación mecánica necesita la adición de tierra de diatomeas o un material inerte similar; después se ajusta el pH y la mezcla se filtra en un filtro prensa. Este sistema proporciona una solución absolutamente transparente de color algo mejorado y forzosamente es un proceso por lote.
El sistema químico emplea un clarificador por espumación o sistema de carbonatación. El licor que se trata por espumación, que contiene burbujas de aire, se introduce al clarificador a 65ºC y se calienta, provocando que la espuma que se forma se dirija a la superficie transportando fosfato tricálcico e impurezas atrapadas ahí. El licor clarificado se filtra y manda decolorar. Este proceso disminuye bastante la materia colorante presente, lo que permite un ahorro en decolorantes posteriores.
El sistema de carbonatación incluye la adición de dióxido de carbono depurado hacia la azúcar fundida, lo cual precipita el carbonato cálcico. El precipitado se lleva 60% del material colorante presente.
Decoloración - Filtración.
El licor aclarado ya está libre de materia insoluble pero aún contiene gran cantidad de impurezas solubles; éstas se eliminan por percolación en tanques que contienen filtros con carbón de hueso o carbón activado
Los tanques de filtración son de 3 metros de diámetro por 6 metros de profundidad, espacio en el que hay de 20 a 80 filtros de carbón; la vida útil del filtro es de 48 hrs. La percolación se lleva a cabo a 82ºC.
Los jarabes que salen de los filtros se conducen a la galería de licores, donde se clasifican de acuerdo con su pureza y calidad. Los licores de color más oscuro se vuelven a tratar para formar lo que se conoce como “azúcar morena suave”.
Una vez clasificados los licores se pasan a un tanque de almacenamiento, de donde se toman para continuar el proceso de acuerdo al producto final deseado. Los cristales finos de azúcar se hacen crecer a un tamaño comercial por medio de una velocidad de evaporación o ebullición controlada, de agitación y de adición de jarabe. La velocidad no debe ser muy alta ya que se formarán cristales nuevos impidiendo que los ya existentes crezcan.
De los equipos de cristalización pasamos el producto a los tanques de mezclado para uniformar sus características, de ahí a las centrífugas y finalmente al área de secado. Otra posibilidad es pasar de los cristalizadores a otro tipo de cristalizadores, donde obtenemos otros tamaños de partículas: cristales finos para siembra, de aquí pasamos nuevamente a fundición, mezcladoras y centrífugas para separar las melazas de los cristales.
Secado.
El azúcar húmedo se coloca en bandas y pasa a las secadoras, que son elevadores rotatorios donde el azúcar queda en contacto con el aire caliente que entra en contracorriente. El azúcar debe tener baja humedad, aproximadamente 0.05 %, para evitar los terrones.
Enfriamiento.
El azúcar se seca con temperatura cercana a 60ºC, se pasa por los enfriadores rotatorios inclinados que llevan el aire frío en contracorriente, en donde se disminuye su temperatura hasta aproximadamente 40-45ºC para conducir al envase.
Envase.
El azúcar seca y fría se empaca en sacos de diferentes pesos y presentaciones dependiendo del mercado y se despacha a la bodega de producto terminado para su posterior venta y comercio.
Efecto de la Termoterapia sobre el raquitismo de las socas y la germinación de la caña de azúcar
Se realizó un estudio, con la finalidad de determinar el efecto del raquitismo de las socas sobre la germinación de cinco variedades de caña de azúcar.
Se utilizaron esquejes de las variedades NCo 376, CL 41223, V 63-2, B 41227 y B 4362, procedentes de semilleros establecidos con material tratado por termoterapia (agua caliente a 52oC por 2 1/2 horas), y esquejes de semilleros no tratados. El ensayo se estableció en suelos Oxic Haplustalf franco-arcillosos en la Estación Experimental Yaritagua, Edo. Yaracuy, con un diseño de parcelas divididas. Con la excepción de las variedades CL 41223 y V 63-2, las cuales no mostraron respuesta al tratamiento térmico, las otras variedades tuvieron en promedio una germinación 30,6% superior a la del material no tratado (51,59% contra 39,48%), La ausencia de respuesta de las variedades citadas arriba no necesariamente debe tomarse como señal de que están libres de la enfermedad, ya que CL 41223 es una de las mas afectadas a nivel comercial en el país.
Los resultados nos dan una idea de la cantidad de material de siembra que se pierde anualmente cuando se usan esquejes procedentes de semilleros no tratados. A su vez nos señala la necesidad de que se implante el tratamiento térmico como una práctica rutinaria para el establecimiento de semilleros. .
Introducción:
El raquitismo de las socas es una enfermedad de la caña de azúcar, cuyo organismo causal fue inicialmente señalado como un virus (9), pero posteriormente, fue asociado a una bacteria (2, 4, 10) .Mas recientemente se ha demostrado una asociación de la enfermedad con presencia de bacterias pleomórficas en el xilema (5).
Esta enfermedad está considerada como una de las de mayor importancia del cultivo de la caña de azúcar, y como una de las principales causas de "deterioración" o "declinación" varietal. Para Steindl (9), es la que causa mayores pérdidas, ya que debido a su naturaleza insidiosa y por no presentar síntomas externos visibles, su detección o reconocimiento se hace en forma muy tardía, cuando el cultivo ha acumulado un alto grado de infestación y su producción ya ha sido altamente afectada.
En cuanto al comportamiento varietal, Hughes (3) señala que no hay o son extremadamente pocas las variedades que no sufren grandes pérdidas en su producción por efecto de la enfermedad; aunque si reconoce diferencias en cuanto a la magnitud del daño, el cual se magnifica por efecto de la sequía en cualquier variedad. En ensayos conducidos en Queensland, donde se inocularon 682 variedades, se encontró que la gran mayoría sufrió daños entre severos y muy severos, y las mas tolerantes sufrieron pérdidas en su producción de alrededor del 30%.
El mismo Hughes, clasificó las pérdidas causadas a la industria azucarera por esta enfermedad como directas e indirectas. Entre las directas tenemos: 1. caí da de la producción y 2. costo de las campañas de control; entre las indirectas, las cuales son difíciles de estimar tenemos: 1. pobre germinación y saqueo; 2. aumento de los costos, debido al retardo del "cierre de las cañas" , tanto en plantillas como en socas; 3. aumento en los costos de cosecha, debido a los bajos tonelajes y problemas de malezas y 4. Acortamiento de los intervalos de reposición de tablones.
En general, afirma Hughes, cuando en un área cañera se hace un estimado de las pérdidas causadas por el
raquitismo de las socas, los resultados son sorpresivamente desagradables.
En relación a la sintomatología de la enfermedad, su naturaleza insidiosa, dificulta su reconocimiento. Las plantas enfermas son de crecimiento retardado, de apariencia relativamente enana, poco vigorosas y de muy baja producción debido a una considerable reducción del tamaño y grosor de los tallos, ya que como señala Hughes, la población o número de tallos por unidad de superficie, solo es afectada en años en que las plantaciones enfermas sufren por sequía. Todos estos síntomas pueden confundirse o ser atribuibles a otros factores, tanto climáticos como del manejo del cultivo, por lo que resulta bastante difícil el diagn6stico de la enfermedad, aun en casos en que ella esté causando pérdidas cuantiosas.
La enfermedad, según Todd (11), fue reconocida por primera vez en Australia, durante la zafra 1944-1945, desde entonces se ha venido detectando en todas las áreas cañeras del mundo. En Venezuela, fue mencionada en 1962 por Malaguti y Arruda (6), cuando encontraron síntomas evidentes e inconfundibles en una plantación de la variedad H 328560 en el Central Yaritagua, y síntomas un poco mas leves y menos evidentes en las variedades Co 421 y 850112. Steib (8), en un pequeño recorrido por varias fincas del área cañera de los Centrales El Palmar y Yaritagua, entre las pocas variedades revisadas, encontró infestaciones hasta del 100% en: 849119, CL41223, 84362 y CP34-79; lo que nos indica la alta incidencia del raquitismo en nuestra cañicultura. Ordosgoitti y colaboradores (7), lograron transmitir la enfermedad a material sano de las variedades 849119 y NCo 293.
Aunque hasta el presente no se ha hecho una evaluación de la magnitud de los daños que causa el raquitismo en Venezuela, se presume que son cuantiosos, razón que motivó a la conducción de este trabajo, a fin de evaluar la respuesta de algunas variedades comerciales al tratamiento térmico, tan efectivo para su control. Según 8enda (1) la termoterapia, además de raquitismo, controla también mosaico y según Todd (11) Sereh, raya clor6tica y mildiú polvoriento.
En este trabajo solo se informan los resultados de germinación, en donde se observaron diferencias considerables en algunas variedades, debido al efecto de la termoterapia; lo que indudablemente está relacionado con la presencia de raquitismo, como señaló Steindl (9), los esquejes infectados con la enfermedad se caracterizan por tener una germinaci6n lenta y errática.
Es de hacer notar que, con la excepción de 8 41227, estas variedades no están siendo utilizadas para nuevas siembras, debido a su alta susceptibilidad al carbón y/o roya, enfermedades detectadas después de la realización de este estudio. Sin embargo, los resultados aquí presentados pueden ser usados como índice del efecto del raquitismo en variedades de características similares a éstas.
Materiales y Métodos.
Se sembró un ensayo de campo en la Estación Experimental Yaritagua, en suelo Oxic haplustalf, arcilloso, mixto isohipertérmico, utilizando las variedades de caña de azúcar: NCo 376, CL 41223, V 63-2, B 41227 y B 4362 en dos tratamientos: 1. Esquejes provenientes de semilleros sometidos a termoterapia (material de siembra tratado con agua caliente a 52oC durante 2 1/2 horas). 2. Esquejes sin tratamiento térmico previo.
En ambos casos el material de siembra utilizado, provenía de semilleros bien atendidos y de ocho meses de edad, cortados en trozos de tres yemas y bien seleccionados. La siembra se hizo a una densidad de doce yemas por metro lineal de surco. El tamaño de parcela fue de cuatro surcos de 10.m de largo y de 1,5 m de distancia entre ellos, para un total de 60 m2 .Los dos surcos centrales constituían el área efectiva y los dos externos el área de bordura. Entre parcelas se dejó un surco de separación y entre bloques la separación fue de 4 m.
Para evitar posible contaminación a través del agua de riego, cada bloque se dividió en dos subloques, con regaderas y drenajes separados, para las cañas tratadas y para las no tratadas.
Los tratamientos se replicaron cuatro veces en un diseño de parcelas divididas, en el cual los tratamientos constituían las parcelas principales y las variedades las parcelas secundarias.
Los resultados de germinación discutidos en este trabajo, se tomaron a los 50 Díaz de edad de la caña, 10 días mas de lo programado, debido a que las lluvias se adelantaron, empezando inmediatamente después de sembrado el ensayo; razón por la cual tanto la germinación como el crecimiento inicial fueron bajos y lentos. Durante esos 50 días se registraron 39 días de lluvias de mas de un mil {. metro, para un total de 331 ,7 m m de precipitación
Caracterización de variedades de Caña de azúcar
En el presente trabajo se muestra la metodología empleada en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP), para caracterizar las variedades de caña de azúcar. Este método considera los aspectos morfológicos generales de cada variedad en particular, y la descripción detallada de las características morfológicas más importantes de los tallos y hojas, fundamentalmente. Con la aplicación de esta metodología se busca caracterizar e inventariar todo el material vegetal con el cual cuenta la "Colección de Variedades de Caña de Azúcar" del CENIAP. Las observaciones señaladas en este trabajo se realizaron en dicha colección. Los resultados de esta caracterización permitirán contribuir en el futuro, a un mejor uso de ese material en los programas de hibridación y selección; además, establecer las posibles bases de un programa nacional de certificación de semilla asexual de caña de azúcar; permitiendo la identidad exacta de las variedades involucradas en el programa. Se presenta la descripción de ocho variedades como ejemplo de aplicación de la metodología.
Introducción:
La necesidad de conocer el cultivo con el cual se trabaja. impone la búsqueda de mecanismos apropiados de identificación de patrones morfológicos a emplear; que
utilizados con cierto rigor permitan distinguir entre una variedad y otra. En este sentido, han sido consideradas algunas proposiciones que al respecto se han hecho, que junto con algunas modificaciones dieron por resultado la metodología empleada en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP); para caracterizar las variedades de caña de azúcar.
Esta metodología permite el estudio sistemático para la conservación de la calidad y es importante en investigación agrícola por el volumen de material vegetal que se maneja en el proceso de hibridación, en el seguimiento del comportamiento ante plagas y enfermedades, en la correlación de algunos factores morfológicos con los factores de producción y en la descripción del material antes de ser entregado a los agricultores para su utilización como variedad comercial.
A nivel de agricultor, es fundamentalmente importante para asignar el respectivo valor productivo a cada variedad; en el mantenimiento de la pureza varietal; en el momento de tomar la decisión de descontinuar una variedad por su baja calidad productiva o por susceptibilidad al ataque de plagas y enfermedades. De igual modo, con el empleo de esta metodología, en el futuro será posible el estable. Cimiento de un sistema nacional de certificación de semilla asexual de caña de azúcar. Para el manejo de la colección de variedades de caña de azúcar del CENIAP, es importante la aplicación de una técnica descriptiva para efectos de conservación, evaluación, documentación y realización de intercambios de material vegetal.
Revisión de Literatura.
La realización de un examen causal de un campo comercial de variedades de caña de azúcar, puede impresionar por la semejanza existente entre las variedades de dicho campo. Entre las distintas variedades se observa cierta constante en sus características morfológicas más importantes; tallo, el tamaño, la forma y distribución de las hojas en el tallo, la terminación del mismo en una panícula. Pero al comparar dos variedades de caña de azúcar en forma minuciosa y detallada, y efectuar mediciones cuantitativas de partes
individuales de las variedades se encuentra que las variedades difieren entre sí una de otra en muchos aspectos. De allí que, estudiosos de la caña de azúcar hayan dedicado parte importante de su labor de investigación al establecimiento de métodos y guías para un mejor estudio y descripción botánica de las variedades de caña de azúcar.
Artschwager y Brandes (1958) presentaron los resultados prácticos del uso de los caracteres vegetativos en la descripción y clasificación de cañas nobles; señalando los patrones morfológicos empleados en la descripción. Así mismo, caracterizaron la pubescencia general de la caña con la asignación de números como base de la identificación. Daniels (1969) consideró la importancia y beneficio de las guías para la descripción y recolección de datos sobre la base de un esquema de aplicación universal que asegure la estandarización necesaria para un mejor entendimiento entre investigadores de distintas latitudes, y contribuya a facilitar el proceso de computarización de los datos.
Brett (1957), en la descripción de las variedades cultivadas mas importantes en Sur África presentó la guía empleada, llamando la atención sobre la importancia de estudiar variedades a una misma edad, maduras pero no viejas; consideró saludable tomar en cuenta el efecto de las condiciones ambientales en la morfología de las variedades en el momento de una posible comparación. Hutchinson y Daniels (1971), describieron un sistema para registrar resistencia a enfermedades y las características gen éticas de los clones de caña de azúcar. El mismo fue propuesto a los mejoradores para su uso y un adecuado manejo de la información recabada. Otro sistema para la descripción botánica de las variedades de caña de azúcar fue el propuesto por Skinner (1971), quien sugirió la utilización de una escala de 0-9 para todos los factores a considerar, señalando las ventajas de uniformizar la descripción.
Los clones de caña de azúcar en pruebas avanzadas fueron descritos por Ortega y González (1962), junto a las características botánicas más importantes de la hoja y el tallo, señalan el comportamiento agronómico y sus
genealogías. González-Ríos (1966), siguiendo los patrones morfológicos y el esquema propuesto por Artschwager y Brandes (1958), estudió las variedades de caña de azúcar en Puerto Rico, mostrando además información general de interés relacionada con la variedad. Las variedades comerciales mas utilizadas en Cuba durante los Últimos diez años, fueron descritas botánicamente y señaladas sus características agrícolas mas importante por Campo Zabala y colaboradores (1976). Rincones (1979), describió un grupo de variedades promisorias en un ensayo de rendimiento, tomando como base los rasgos morfológicos mas importantes del tallo y la hoja, además acompañó esta descripción con las características agronómicas de interés de esas variedades.
Materiales y Métodos
El material de estudio para este trabajo fueron ocho (8) variedades provenientes del programa de selección de variedades de caña de azúcar del Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP), Venezuela, que ha recomendado cuatro (4) variedades venezolanas (V 58-4, V 64-10, V 68-74 y V 68-78) y cuatro variedades extranjeras (CP 5659, PR 61632, PR 62258 y B 6749); por su adaptaci6n a las condiciones agroecológicas de las principales zonas cañeras del país, y por su resistencia a las enfermedades predominantes en éstas. La caracterización se basó en los rasgos morfológicos mas importantes del tallo y la hoja, siguiendo el esquema y patrones morfológicos descritos por Artschwager y Brandes (1958) junto a otras características de interés; así mismo, se resaltan sus características agronómicas mas importantes. La edad promedio de estas variedades al momento de la descripción fue de 10 meses; la descripción botánica se realizó en la Colección de Variedades de Caña de Azúcar del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP) en Maracay; y la caracterización agronómica es el resultado de las investigaciones realizadas a nivel de finca.
Discusión de Métodos y Resultados
La revisión de trabajos relacionados con el tema en estudio, la consideración de las proposiciones hechas en los mismos
y la manipulación de un extenso volumen de material han contribuido a establecer una metodología, Que empleada con cierto rigor permitió diferenciar una variedad de otra. En este sentido, se presentan los medios para identificar con relativa exactitud las variedades producidas e introducidas al país.
El esquema de presentación de la información y la guía empleada para su recolección por Brett (1957), hace énfasis en el hábito de crecimiento y la apariencia general de la variedad, omitiendo el origen y los progenitores de ellas. Así mismo, describe la variedad en base a los rasgos morfológicos del tallo y la hoja. Artschvvager y Brandes (1958), establecieron patrones morfológicos para caracterizar: entrenudos, nudos, epidermis, yemas, pubescencia, lígulas, aurículas y labio; los cuales fueron usados en la descripción y clasificación de las cañas nobles. Ortega y González (1962) , describen los clones en pruebas avanzadas de rendimiento, presentando su genealogía, la descripción botánica en base a los rasgos morfológicos mas sobresalientes del tallo y de la hoja; además, de mostrar sus características agronómicas mas importantes.
González-R íos (1966), caracterizó botánicamente las variedades de caña, señalando su comportamiento agronómico en Puerto Rico, valiéndose de los esquemas de descripción y patrones morfológicos sugeridos por Artschwager y Brandes, con algunas modificaciones. Campo Zabala y colaboradores (1976), señalaron los patrones morfológicos utilizados en la descripción botánica, coincidiendo muchos de éstos a los empleados por otros investigadores; de igual modo, combinaron la caracterización botánica con el comportamiento agronómico.
Rincones (1979), empleó el esquema de la descripción botánica y la caracterización agronómica de algunas variedades de caña en Venezuela.
Con el propósito de estandarizar criterios, contribuir a uniformizar la información y facilitar su aplicabilidad, se consideraron en su conjunto los patrones morfológicos
propuestos por Artschwager y Brandes (1958); ya que en general, los trabajos relacionados con este tipo de estudio, de alguna forma están asociados a esos patrones. No obstante, otros rasgos morfológicos que pueden contribuir a una mejor descripción y ulterior identificación fueron incorporados al esquema de descripción utilizados en le presente trabajo. De allí surge el esquema propuesto y como ejemplo de su aplicabilidad, se presenta la descripción de ocho variedades promisorias de caña de azúcar en Venezuela.
Nombre de variedad
Datos generalesOrigen. Progenitores. Fecha de desarrollo o introducción. Otros que se consideren de interés.
Descripción BotánicaTallo: Color: al sol ya la sombra. Grosor: delgado: < 2,5 cm medio: 2, 53,5 cm. grueso: > 3,5 cm Crecimiento: recto o en zig-zag.
Entrenudo: Forma (1) Manchas corchosas ausentes o presentes. Rajaduras ausentes o presentes. Longitud: corto: < 5 cm. intermedio: 5 -10 cm. largo: > 10 cm.
Cera: ausente o presente: abundante o escasa. Canal de yema: largo: > 3 cm.corto: < 3 cm.llano o profundo.
Nudo: Forma (1) Anillo de crecimiento: angosto: < 3 mm. Intermedio: 3 -4 mm. Ancho: > 4 mm.
Banda de raíces: No hileras. Sobresalientes o no.
Yema: Forma (1) Cierre del margen: izquierdo o derecho. Poro germinativo: apical o subapical.Alas membranosas: presentes o ausentes. Localización: Apéndice: presente o ausente.Hojas: lámina: Inserción: semirrecta o caída. Compacta o abierta. Posición de las puntas: dobladas o rectas. Ancho: (5a. hoja a 25 cm. del labio). Angosta: < 4 cm. media: 4-6 cm.ancha: > 6 cm.
Color: Borde: liso. Aserrado fino. Aserrado grueso. Textura al tacto: suaves o ásperas. Labio: (5a. hoja) forma (1). Color. Cera.
Vaina: Color. Pelos: escasos o muchos. Largos o cortos. Persistentes o transitorios.
Aurícula: Forma (1). Persistencia. Cantidad.
Características AgronómicasApariencia general: Hábito de crecimientoEncepamiento.Adherencia a la vaina.Floración. Germinación y crecimiento inicial. Producción de caña: plantilla y socas.Calidad azucarera.
Resistencia a enfermedades.Cualquier otra información que se considere de interés
Nuevas variedades de caña de Azúcar en Venezuela
UNA FORMA ECONÓMICA DE ENFRENTAR LOS PROBLEMAS DE PRODUCCIÓN DE NUESTRA AGROINDUSTRIA AZUCARERA ES EL USO DE
VARIEDADES MEJORADAS
INTRODUCCIÓN La selección de variedades se realiza en una serie de etapas que se inicia con la producción de semilla botánica y finalizan con ensayos en fincas, pasando por diferentes "generaciones" de selección clonal.
Las variedades extranjeras que se introducen al país pueden estar en una etapa temprana de selección o ser variedades comerciales en su país de origen. Una vez que estas variedades, han cumplido con el requisito legal de cuarentena de entrada, se inicia un proceso de pruebas, el cual tendrá una duración variable dependiendo de su procedencia.
Simultáneamente son evaluadas por su reacción a las enfermedades más importantes en el país (8) y dependiendo de su comportamiento, pueden ser recomendadas para su utilización como variedades comerciales (4).
El objeto de este trabajo es presentar 4 variedades introducidas, señalando las características morfológicas más importantes para su identificación, así como resumir sus características agronómicas en base a las observaciones realizadas en los ensayos a nivel de fincas.
Esperamos que esta guía permita a los técnicos y agricultores familiarizarse con estas variedades y facilite el manejo de semillero
Glosario de algunos términos empleados en la descripción de variedades
Abarrí lado a tumescente.-Que tiene forma de barril
Abobinado.-Que tiene forma de carrete; más estrecho hacia el centro.
Anillo de crecimiento.-Área en forma de anillo que se encuentra en la base del entrenudo, sobre la parte superior de la banda de raíces.
Apical.-Relativo a la punta o ápice. Aurícula.-Apéndice situada en la parte superior de la
vaina. Banda de raíces.-Faja situada entre el anillo de
crecimiento y la cicatriz de la vaina; donde se localizan los primordios radiculares.
Canal de yema .-Surco o hendidura que presentan algunas variedades, que se extiende desde la yema a lo largo del entrenudo.
Cicatriz de la vaina.-Se conoce también como cicatriz foliar o cicatriz de la hoja, Es la señal que queda en los nudos de la caña cuando se desprende la vaina.
Cilíndrico.-Que es del mismo grosor en toda su longitud, Tiene forma de tubo.
Cóncavo-Convexo.-El entrenudo posee una curvatura hacia adentro y hacia afuera respectivamente, Dícese del entrenudo de forma curvada.
Cónico De figura de cono, los entrenudos son de mayor diámetro en su parte inferior.
Obconoidal.-De forma de cono invertido, Que tiene mayor diámetro en la parte superior del entrenudo.
Cuello.-Sitio de articulación entre la vaina y la lámina. Deltoide.-Su forma es parecida a un triángulo. Labio.- Formación característica que se localiza en
el cuello en la unión de la lámina y la vaina. Lanceolada.- Relativo a lo forma de lanza. Mancha corchosa.-Descoloramiento de la epidermis
del entrenudo. Ovoide.-Que posee forma de huevo. Pentagonal.-Que tiene cinco labios. Poro germinativo.-Lugar en la yema por donde
emerge el nuevo tallo. Primordios radiculares.-También raíces
rudimentarias. Especie depuntos diminutos que se observan en lo banda alrededor del nudo de la caña y de donde más tarde surgirán las raíces.
Rajaduras o ranuras corchosas.-Hendiduras Longitudinales en el entrenudo.
Unciforme.-En forma de uña.
A continuación presentamos variedades de caña de azúcar:
V 58-4
Datos Generales
Esta es la primera variedad venezolana que alcanza nivel de propagación comercial. Fue seleccionada de una autofecundación de 'PR 980 hecha en Maracay en 1958 en el Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA) del Ministerio de Agricultura y Cría, hoy Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP) del Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias.
Descripción Botánica
Tallo: crece en zig-zag leve, expuesto al sol toma una coloración verde oscuro a verde ámbar, a la sombra es verde claro y su grosor promedio es de 3cm.
Entrenudo: largo y abobinado, con abundante cera, ocasionalmente rajado, en especial en tallos jóvenes, presenta canal de yema.
Nudo: obconoidal, con tres hileras de primordios radiculares; el anillo de crecimiento es verde claro nítido a la sombra y al sol suele oscurecerse un poco mas, cicatriz foliar prominente al igual que el anillo decrecimiento.
Yema: ovoide, con alas membranosas, creciendo por debajo del borde inferior del anillo de crecimiento y por encima de la cicatriz foliar, el poro germinativo es subapical; el margen cierra hacia la derecha.
Hojas: insertas en el cogollo de manera semierecta en forma un poco abierta, son medianas, de color verde
natural con bordes aserrados finos, apergaminados, finas y suaves al tacto, las puntas se presentan dobladas.
Vainas: cerosas de color verde claro, oscureciéndose hacia los bordes por efecto del sol; en la parte basal las vainas asumen coloración violácea, originando Líneas que se distribuyen paralelamente, son pubescentes, de pelos largos que caen con facilidad.
Aurícula: la aurícula interior es lanceolada larga y la externa transitoria ascendente
Labio: deltoide ascendente, de color ámbar, que dependiendo de la cantidad de cera presente puede oscurecerse o no.
Características agronómicas
Apariencia general aceptable, buena germinación, crecimiento inicial algo lento y decumbente, llegando a ser medianamente decumbente a la madurez. Vainas medianamente adheridas, floración intermedia a mitad de período. Producción de caña en plantilla y sacas comparables a B 4362 y PR 980. El contenido de sacarosa en el jugo es muy bueno. Resistente al carbón, la roya y el mosaico y altamente susceptible a la escaldadura.
V 64-10
Datos Generales
Esta variedad fue seleccionada a partir de una autofecundación de CB 3624 hecha en 1964 en el CIA Maracay.
Descripción Botánica.
Tallo: buen aspecto, de crecimiento levemente en zig-zag, al sol asume un color morado y verde claro a amarillo verdoso en la sombra, su grosor promedio es 3,45 cm.
Entrenudo: algo ababobinado, largo, con abundante cera;
presenta manchas corchosas, el canal de yema suele encontrarse ocasionalmente, cuando está presente es llano y corto.
Nudo: obconoidal; verde morado al sol y verde amarillento mas destacado que el tallo, a la sombra. La cicatriz foliar es prominente e inclinada; el anillo de crecimiento en angosto y parejo. Presenta dos a tres hileras de primordios radiculares no pronunciadas.
Yema: ovoide, creciendo próxima a la cicatriz foliar y apicalmente limita con el borde inferior del anillo de crecimiento; el margen cierra hacia la izquierda, el poro germinativo es apical; posee alas membranosas pubescentes en el ápice y hacia la parte basal; de igual modo posee pelos inmediatamente debajo de las alas membranosas.
Hojas: de color verde natural; la inserción en el cogollo es semierecta, un poco abierta con puntas rectas, la lámina es ancha, con bordes aserrados finos, apergaminada, gruesa y de textura suave al tacto.
Vainas: verde oscuro con tonalidades moradas; con abundante cantidad de pelos transitorios y una fina capa de cera.
Aurícula: solo una, unciforme, encorvada hacia afuera.
Labio: verde pálido en el borde superior para tornarse mas oscuro hacia la
Par-te basal, cubierto con abundante cera; de forma cuadrangular.
Características Agronómicas.
Apariencia general vigorosa, buena germinación, rápido crecimiento inicial, tallos gruesos hábito medianamente decumbente, vainas débilmente adheridas, floración profusa a mitad de período.
Desde el punto de vista productivo es una variedad de buen tonelaje en plantilla y socas, comparándose en este aspecto a B 37161. B 4362 V PR 980.
El contenido de sacarosa en el jugo es comparable al de las mencionadas variedades. Resistente al carbón, la roya y el mosaico y moderadamente resistente a la escaldadura.
V 68-74
DATOS GENERALES.
Variedad seleccionada del cruce entre las variedades B 54163 x V 61-6 realizado en el CENIAP. Maracay, en 1968.
Descripción Botánica.
Tallo: de crecimiento levemente en zig-zag verde claro amarillento a la sombra y rosado violeta a morado pálido al sol, su grosor promedio es de 2.66 cm.
Entrenudo: largo y conoidal, con manchas corchosas, rajado ocasionalmente, con abundante cera, no presenta canal de yema.
Nudo: conoidal verde pálido con dos a tres hileras de primordios radiculares el anillo de crecimiento es verde claro nítido; la cicatriz de la vaina es sobresaliente y oblicua.
Yema: pentagonal creciendo próxima y por encima de la cicatriz foliar y por debajo del borde inferior del anillo de crecimiento; el poro germinativo es apical, presenta alas mas o menos pronunciadas y presenta pelos; el cierre del margen es hacia la derecha.
Hojas: verde natural, de puntas rectas, apergaminadas, suaves al tacto y finas; de anchura media con bordes aserrados gruesos; su inserción en el cogollo es semirrecta en forma compacta.
Vainas: verde claro hacia la parte apical, tornándose mas oscuras a los laterales es pubescente y cerosa.
Aurícula: transitoria recta.
Labio: ámbar rojizo y con cera, de forma deltoide descendente.
Características Agronómicas.
Apariencia general buena, germinación un poco lenta, pero se establece bien, con una buena población de tallos a la cosecha, tallos de mediano grosor, habito semierecto, vainas medianamente adheridas, floración profusa a mitad de periodo buena producción de caña de plantilla y socas, comparable a las variedades PR 980 y B 49119 calidad de los jugos comparable a B 49119. Resistente al carbón, la roya y el mosaico.
V 68-78
Datos Generales.
Esta variedad fue seleccionada de una progenie de V 58-3 en cruce múltiple hecho en 1968 en el CENIAP, Maracay.
Descripción Botánica
Tallo: de crecimiento recto; al sol asume un color violáceo ya la sombra es verde claro, con un grosor promedio de 2,64 cm.
Entrenudo: largo y conoidal, con manchas corchosas y abundante presencia de cera; en algunas ocasiones puede presentar rajaduras; no presenta cana de yema.
Nudo: cilíndrico amarillo verdoso al sol y verde claro a la sombra; el anillo de crecimiento en angosto y parejo de color verde claro a la sombra y verde intenso al sol; la zona de primordios radiculares es pareja con dos a tres hileras, la cicatriz de la hoja es sobresaliente V oblicua.
Yema: ovoidal con alas membranosas, de poro germinativo apical; el cierre del margen es hacia la derecha, presenta pelos en el ápice, en la zona inmediatamente después del poro germinativo y hacia los extremos inferiores de las alas;
crece por arriba de la cicatriz foliar y sobrepasa el borde superior del anillo de crecimiento.
Hojas: verde natural, angostas, insertas en el cogollo de manera semierecta y en forma algo abiertas, con bordes lisos, apergaminadas, finas y suaves al tacto.
Vainas: verde claro con tonalidades algo más oscuras, suelen marchitarse, hacia los bordes, cierran en sentido izquierdo, presenta abundantes pelos que caen con facilidad y una capa fina de cera.
Aurícula: solo una lanceolada-alargada, transitoria.
Labio: trapezoidal de color ámbar verdoso, con presencia de pelos.
Características Agronómicas.
Apariencia general muy buena; germinación y establecimiento inicial buenos. Tallos de mediano grosor, hábito semierecto, vainas de mediana adherencia, floraci6n profusa a mitad de período. Buena producción de caña en plantilla y socas. Su calidad de jugos es aceptable, comparándose a PR 980, B 49119. Resistente al mosaico y la roya, y moderadamente resistente al carbón.
CP 5659
Datos Generales.
Variedad seleccionada en 1956 en la Estación Experimental de Caña de Azúcar de Canal Point, Estados Unidos de Norteamérica.
Fue introducida a Venezuela en 1967 por el CIA, Ministerio de Agricultura y Cría. Proviene del cruce CL 4783 x CP 3479.
Descripción Botánica.
Tallo: color amarillo verdoso a la sombra, morado claro con tinte verde claro al sol; de crecimiento recto y con un grosor promedio de 3,02 cm.
Entrenudo: cilíndrico, largo con abundante cera; en ocasiones presenta manchas corchosas, no presenta canal de yema.
Nudo: cilíndrico de color amarillo mas intenso que el entrenudo a la sombra y de morado más intenso expuesto al sol, con dos a tres hileras de primordios radiculares no pronunciadas. El nivel de la cicatriz de la vaina es sobresaliente y en sentido oblicuo en relación al eje vertical de la caña.
Yema: ovoide que sobrepasa el anillo de crecimiento, con alas grandes, poro germinativo apical, el cierre del margen es hacia la derecha.
Hojas: de inserción semierecta y compacta en el cogollo, de puntas rectas, ancho de la lámina entre 4 y 6 cm, con borde aserrado fino, apergaminadas, de estructura fina y suave al tacto, color verde normal.
Vainas: de color verde claro con tonalidades violáceas en la parte basal, verde mas intenso hacia el ápice y tonos morados en los bordes; con abundante cantidad de pelos que caen con facilidad; presenta una fina capa de cera.
Aurícula: persistente, de dos tipos, la del interior es de forma lanceolada alargada y la externa lanceolada corta.
Labio: verde natural con poca cera y forma deltoide cuadrangular.
Características Agronómicas
Apariencia general buena, buena germinación y crecimiento inicial, tallos de grosor mediano, hábito medianamente decumbente, vainas de adherencias media, floración profusa y temprana. Buena producción de caña en plantilla y socas, comparables a PR 980 y B 49119. Calidad azucarera buena. Resistente al mosaico y a la roya y moderadamente resistente al carbón y a la escaldadura.
PR61632
Datos Generales
Variedad seleccionada en 1961 en la Estación Experimental Agrícola de la Universidad de Puerto Rico, proveniente del cruce de las variedades Co 421 x POJ 2878; introducida oficialmente al país en 1974 por el CENIAP, Ministerio de Agricultura y Cría.
Descripción Botánica
Tallo: morado pálido al sol y verde claro con tonalidades amarillentas a la sombra; de crecimiento en zig-zag con un grosor promedio de 2, 70 cm.
Entrenudo: abobinado y largo, con manchas corchosas y rajado ocasionalmente; cubierto con abundante cera; presenta canal de yema poco profundo.
Nudo: amarillo claro y cil (ndrico con dos hileras de primordios radiculares no pronunciadas; el anillo de crecimiento en angosto y tumescente de color amarillo mas intenso, la cicatriz foliar es pronunciada e inclinada.
Yema: ovoide y pubescente en el ápice, por encima de la cicatriz foliar y apicalmente limita con el borde superior del anillo de crecimiento; el poro germinativo es apical; posee alas membranosas, debajo de las cuales hay grupos de pelos; el cierre de margen es hacia la izquierda.
Hojas: intermedias, de puntas rectas e insertas en el cogollo de manera semierecta y en forma compacta, son de color verde natural con bordes aserrados finos, apergaminados.
Vainas: de color verde un poco mas claro que el de las hojas, con matices morado claro y verde claro, con cierre hacia la izquierda, presentan finas capas de cera y su pubescencia es transitoria; tienden a marchitarse en los bordes.
Aurícula: ambas transitorias rectas.
Labio: rojo ámbar, cuadrangular luniforme.
Características Agronómicas
Apariencia general muy buena, germinación y crecimiento inicial buenos, tallos de grosor mediano, hábito semierecto, vainas medianamente adheridas, floración profusa al inicio del período. Producción de caña buena en plantilla y sacas. Calidad azucarera aceptable sin ser superior. E n relación a las enfermedades mas comunes en el país, su reacción es de resistencia a la roya, moderadamente resistente al carbón, la escaldadura y al mosaico.
PR62258
Datos Generales
Variedad seleccionada en 1962 en la Estación Experimental Agrícola de la Universidad de Puerto Rico, proveniente del cruce de PR 980 x M 336. Oficialmente introducida a Venezuela en 1974 por el CENIAP, Ministerio de Agricultura y Cría.
Descripción Botánica
Tallo: amarillo verdoso al sol y verde claro a la sombra; crece en zig-zag leve y su grosor promedio es de 2,66 cm.
Entrenudo: largo cóncavo-convexo, con manchas corchosas y abundante cera; ocasionalmente, presenta canal de yema, el cual es llano.
Nudo: cilíndrico, amarillo verdoso; con dos a tres hileras de primordios radiculares; el anillo de crecimiento es intermedio y parejo, verde claro; la cicatriz de la vaina es sobresaliente y dispuesta en sentido oblicuo.
Yema: ovoide, creciendo por encima de la cicatriz foliar y sobrepasando el borde superior del anillo de crecimiento;
posee alas membranosas; presenta pelos por debajo de las alas y en la unión de alas y yema; el cierre del margen es hacia la derecha.
Hojas: intermedias de color verde natural, de puntas rectas, insertas en el cogollo de manera semierecta en forma compacta, apergaminadas, finas y suaves al tacto, con bordes aserrado finos.
Vainas: verde claro con tonalidades más oscuras donde la luz solar es recibida con mayor intensidad; fina capa de cera, pelos de tamaño intermedio que caen con facilidad; cierran en sentido derecho.
Aurícula: ambas transitorias rectas.
Labio: trapezoidal de color ámbar claro tornándose verde hacia el extremo externo.
Características Agronómicas
Apariencia general muy buena, germinación y crecimiento inicial buenos, tallos de grosor mediano, hábito semierecto a medianamente decumbente; vainas medianamente adheridas, floración escasa a mitad de período. Buena producción de caña en plantilla y sacas. Calidad azucarera buena, algo superior a PR 980. Resistente al carbón y la roya, y susceptible al mosaico y escaldadura.
B 6749
Datos Generales
Variedad seleccionada en 1967 en la Estación Central de Hibridación de Caña de Azúcar de las Indias Occidentales, Barbados, proviene de un cruce entre B 45137 x B 59239 y fue introducida oficialmente a nuestro país en 1967 por el CIA, Ministerio de Agricultura y Cría.
Descripción Botánica
Tallo: verde claro con tonalidades violáceas, crece en forma de zig-zag leve, su grosor promedio es de 3,36 cm.
Entrenudo: abarrilado, largo y con manchas corchosas, abundante y en general no presenta canal de yema.
Nudo: obconoidal, amarillo, con tonalidades verdosas a la sombra; el anillo de crecimiento es de un amarillo poco mas intenso; presenta de dos a tres bandas de primordios radiculares; la cicatriz de la vaina es prominente e inclinada.
Yema: redondeada con alas membranosas; creciendo desde la cicatriz foliar hasta un poco por encima del borde superior del anillo de crecimiento. Poro germinativo apical; presenta pelos muy cortos en las alas; el cierre del margen es hacia la derecha.
Hojas: verde natural, angostas, con bordes lisos, apergaminadas, de puntas rectas, insertas en el cogollo de manera semierecta en forma compacta.
Vainas: verde claro con tonalidades violáceas al sol cubierto por fina capa de cera, tienden a marchitarse con prontitud hacia los bordes, presentan pelos largos que caen con facilidad.
Aurícula: transitoria ascendente la interna y transitoria recta la externa.
Labio: verde claro, con tonalidades ámbar al sol, ceroso y de forma deltoide luniforme, presenta pelos cortos.
Características Agronómicas
Apariencia general muy buena, germina bien y no tiene dificultades de establecimiento, encepamiento vigoroso, tallos de grosor mediano, hábito de crecimiento semierecto en edad joven, pero tiende a ser algo decumbente a la madurez, por el peso de los tallos. Floración profusa a mitad de período. Su producción de caña es buena en plantilla y soca, siendo comparable a PR 980. Calidad de jugos aceptable comparable a PR 980. Resistente al carbón y la roya, susceptibles a la escaldadura y al mosaico
Patrones Morfológicos
Proceso de obtención de la caña de azúcar
1.Deshidratación 2.Deshidratación por Aire Caliente 3.Mecanismo de la Deshidratación 4.Deshidratadores de Aire Caliente 5.Efectos Sobre los alimentos 6.Resumen del Proceso de Fabricación de Azúcar
de Caña Crudo 7.Algunas Definiciones Generales de la Caña de
Azúcar 8.Almacenamiento a Granel del Azúcar Refinado 9.Envases
Deshidratación:
Consiste en la eliminación del agua e un alimento en forma de vapor mientras este está siendo calentado. Se define como aquella operación unitaria mediante la cual se elimina la mayor parte del agua de los alimentos, por evaporación, aplicando calor.
El objetivo principal de la deshidratación consiste en prolongar la vida útil de los alimentos por reducción de su actividad de agua.
La deshidratación reduce también su peso y volumen, lo que rduce los gastos de transporte y almacenamiento. En algunos casos sirve también para poner alcance del consumidor una mayor variedad de alimentos de mas cómoda utilización. La deshidratación altera en cierto grado, tanto las características organolépticas, como el valor nutritivo de los alimentos.
Deshidratación por Aire Caliente:
La capacidad del aire para eliminar el agua de un alimento depende de su temperatura y del agua que contiene, que se expresa como (humead absoluta), (HA) en kg; humedad relativa (HR) en porcentaje, que representan la relación existente entre la presión parcial del vapor de agua en el aire y la presión de vapor de saturación a la misma temperatura multiplicado por cien.
Mecanismo de la Deshidratación:
Cuando el aire caliente entra en contacto con un alimento húmedo, su superficie se calienta y el calor transmitido se utiliza como calor latente de evaporación, con lo que el agua que contiene pasa a estado de vapor. El agua escapa de la superficie de los alimentos por los siguientes mecanismos:
1. Por capilaridad. 2. Por difusión, provocada por las diferencias en las
concentraciones de solutos entre las distintas partes del alimento.
3. Por difusión del agua, absorbida en diversas capas sobre las superficie de los componentes sólido del alimento.
4. Por difusión gaseosa provocada por el gradiente de vapor existente en el interior del alimento.
Deshidratadores de Aire Caliente:
Son unas instalaciones cilíndricas o rectangulares en las que el producto descansa sobre una malla. En ellas el alimento es atravesado por un flujo de aire caliente a una velocidad relativamente baja. Estas instalaciones poseen una gran capacidad de deshidratación y son baratas de adquisición y de funcionamiento.
Efectos Sobre los alimentos:
Textura:
La principal causa de alteración de la calidad de los alimentos deshidratados por estos sistemas reside en las modificaciones que estos provocan en su textura. En los alimentos adecuadamente encaldados las pérdidas de texturas están provocadas por la gelatinización del almidón, la cristalización de la celulosa y por tensiones internas provocadas por variaciones localizadas en el contenido en agua durante la deshidratación.
Bouquet y Aroma:
El calor no solo provoca el paso el agua a vapor durante la deshidratación, sino también la pérdida de algunos componentes volátiles del alimento. La intensidad con la que esta pérdida se produce depende de las temperaturas y de las concentraciones de sólidos en el alimento, así como en la presión de vapor de las sustancias volátiles y su solubilidad en el vapor de agua.
Color:
La deshidratación cambia las características de la superficie de los alimentos y por tanto su color y reflectancia. Los cambios químicos experimentados por los pigmentos
derivados, el caroteno y la clorofila, están producidos por el calor y la oxidación que tienen lugar durante la deshidratación. Por lo general, cuanto más de largo es el proceso de deshidratación y mas elevada la temperatura, mayores son las pérdidas de estos pigmentos.
Valor Nutritivo:
Las pérdidas de valor nutritivo que se producen durante la preparación de frutas y verduras son generalmente mayores que las que ocasiona el propio proceso de deshidratación.
Resumen del Proceso de Fabricación de Azúcar de Caña Crudo:
1.-) Extracción del Jugo:
La extracción del jugo moliendo la caña entre pesados rodillos o mazas constituye la primera etapa del procesamiento de del azúcar crudo. Primero, la caña se prepara para la molienda mediante cuchillas giratorias que cortan los tallos en pedazos pequeños, mediante molinos de martillo que desmenuzan pero no extraen el jugo, o bien, en forma mas general, por una combinación de dos o tres de dichos métodos.
En las prácticas de molienda, mas eficientes, mas del 95% del azúcar contenido en la caña pasa a guarapo; este porcentaje se conoce como la extracción de sacarosa (por de la extracción, o mas sencillamente, la extracción).
2.-) Purificación del Guarapo: Clarificación:
El jugo de color verde oscuro procedente de los trapiches es ácido y turbio. El procesa de clarificación (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, emplea en forma general, cal y calor agentes clarificante.
La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento adicional.
3.-) Evaporación:
El jugo clarificado, que tiene más o menos la misma composición que el jugo crudo extraído, excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene aproximadamente un 85 % de agua. Dos terceras partes de esta agua se evapora en evaporadores de vacío de múltiple efecto, los cuales consisten en un necerión (generalmente cuatro) de celdas de ebullición al vacío.
4.-) Clarificación del Jugo Crudo:
El proceso es similar a la fosfatación del refundido en unas refinerías de azúcar. En este caso, se añaden al jarabe o meladura cal y ácido forfórico, luego se airea junto con la adición de un polímero floculante.
5.-) Cristalización:
La cristalización tiene lugar en tachas al vacío de simple efecto, donde el jarabe se evapora hasta quedar saturado de azúcar. En este momento se añaden semillas a fin de que sirvan de medio para los cristales de azúcar, y se va añadiendo más jarabe según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continúa hasta que se llena el tacho.
La templa (el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie a un mezclador o cristalizador.
7.-) Centrifugación o Purga; Reebullicion de las Mieles:
La masa cocida proveniente del mezclador o del cristalizador se lleva a maquinas giratorias llamadas centrifugador.
El tambor cilíndrico suspendido de un eje tiene paredes laterales perforadas, forradas en el interior con tela metálica, entre éstas y las paredes hay láminas metálicas que contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada.
El tambor gira a velocdades que oscilan entre 1000 1800 rpm. El revestimiento perforado retiene los cristales de azúcar que puede lavar con agua si se desea. El licor madre, la miel, pasa a través del revestimiento debido a la fuerza centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza de la gravedad), y después que el azúcar es purgado se corta, dejando la centrífuga lista para recibir otra carga de masa cosida. Las máquinas modernas son exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas de control automático para todo ciclo. Los azúcares de un grado pueden purgarse utilizando centrífugas continuas.
8.-) Historia de la Maquinaria, el Equipo y los Procesos:
Los fabricantes y refinadores de azúcar tienen razón de sentirse orgullosos de su historia como pioneros de la industria química y del procesamiento de alimentos.
La mayor parte de los equipos básico se desarrolló específicamente par la producción azucarera y más tarde se adaptó para usos generales. El azúcar fue la primera industria alimenticia en emplear química, y de adelantó por muchos años a las modernas ideas de control técnico y químico tan corrientes ahora en las grandes fábricas.
9,-) Máquinas y Equipos:
Los primeros tipos de molinos de caña empleaban rodillos verticales de madera molida por animales, fuerza hidráulica, o motores de viento. Se le atribuye a Sematon haber sido el primero en disponer tres rodillos horizontales en la forma triangular actual, y algunos prestigiosos autores
afirman que fue el quien ideó el primer molino de este tipo, movido por vapor en Jamaica.
10.-) Capacidad del Equipo:
Debido al hecho de que son muchos los factores que influyen en la selección del equipo adecuado en el ingenio azucarero, las cifras promedios podrían conducir a conclusiones erróneas.
Las condiciones locales, las características y riqueza del contenido de la caña, el tipo de proceso, la calidad deseada de la producción y muchas otras consideraciones, afectan el tamaño y capacidad de maquinas y equipos en las diferentes estaciones de la fábrica.
11.-) Nuevos Procesos para la Operación en Pequeña Escala:
El proceso mas reciente en el separador TILBY, la caña se corta longitudinalmente en dos mitades, cada mitad pasa por su propio separador de manera que la médula es removida del interior de la corteza luego dicha corteza se raspa todavía más para remover la capa exterior de revestimiento de cera.
Las capas de denominan por lo general Compith para la porción de la médula, Comsind para la capa fibrosa y Dermax para la cubierta de cera.
Hogelsug propone un proceso para 20 a 300 t de caña por día. El jugo se clarifica mediante cal y fosfato, la espuma o nata se elimina por flotación y el jugo se evapora en tres etapas (primero, utilizando un evaporador vertical tipo calandra de tubos cortar hasta 35º Brix; luego, mediante un evaporador abierto, utilizando las gases de la combustión a una temperatura de 800 1C hasta 80 ºBrix; y finalmente por medio de un evaporador de partículas delgada hasta de 95 ºBrix, antes de ser enfriado en un cristalizador de aire frío y vertido en moldes.
Para obtener azúcar de consumo directo, se conduce el jugo, después de la primera evaporación, al proceso de carbonatación utilizando gas de la combustión a 300 ºC, y
se filtra antes de las dos etapas siguientes de evaporación. La masa cocida se puede centrifugar para obtener un producto cristalino.
Algunas Definiciones Generales de la Caña de Azúcar:
Caña: es la materia prima normalmente suministrada a la fábrica y que comprende la caña propiamente dicha, la paja, el agua y otras materias extrañas,
Paja: es la materia seca, insoluble en agua, de la caña
Jugo: Absoluto: son todas las materias disueltas en la caña, más el agua total de la caña.
Bagazo: es el residuo después de la extracción del jugo de la caña por cualquier medio, molino o presa.
Jugo Residual: es la fracción de jugo que no ha podido ser extraída y que queda en el bagazo.
Brix: el Brix de una solución es la concentración (expresada en g de concentrado en 100 g de solución) de una solución de sacarosa pura en agua.
Pol: es la concentración expresada en g de solución en 100 g de solución. De una solución de sacarosa pura en agua.
Almacenamiento a Granel del Azúcar Refinado:
Es regla general, almacenar el azúcar terminado en grandes depósitos o silos. Los depósitos o silos no solo permiten que se empaquen únicamente durante el día, también dan por resultados altos ahorros, ya que el empacado se puede efectuar en respuesta a los seguimientos de las empaques de jugo de empacar el azúcar conforme se produce y almacena el producto empaquetado.
Envases:
Casi todo el azúcar refinado se empaca hoy en día en bolsas de papel o cajas de cartón .las bolsas de papel del tipo de paredes múltiples incluyen bolsas individuales de
100,50 y 25lb; bolsas de 2,5 y 10 lb y bolsas plásticas de 1,2 y 5 lb para los azúcares blandos y en polvo 3 empacados en contenedores de cartón.
La Caña de Azúcar en el Ecuador
Temas:
Superficie sembrada Producción de Caña de Azúcar
Tipos de Azúcar de Caña
Precios de Azúcar
Precios a nivel de Finca
Precios Mayoristas
Precios al Consumidor
Capacidad instalada por Ingenio
Canales de Comercialización
Superficie Sembrada
La superficie sembrada ha mantenido un crecimiento sostenido, es así como en 1990, se sembraron 48.201 Has., pasando a 67.469 Has en 1998, lo que representa un incremento del 40%; igual situación se observó en el área cosechada, a excepción de 1997, que fue afectada por la presencia del Fenómeno de El Niño, en el cual se cosecharon 24.463 Has de caña de azúcar, lo que se tradujo en una reducción del la superficie del orden del 57 % con respecto a 1996.
Producción de Caña de Azúcar
La producción de caña de azúcar en el período de análisis ha tenido un crecimiento constante a excepción de año 1997, que decreció como consecuencia de la presencia del Fenómeno de El Niño en 25% con relación a 1990 y del
43% con respecto a 1996, la producción de caña 1998, fue de 4’986.745 TM., lo que equivale a un crecimiento de alrededor del 47% con respecto a 1990.
La baja producción de caña en 1997, obedeció principalmente a problemas climáticos, que se presentaron dejándose de zafrar una área de 42.444 Ha., las mismas que si fueron cosechadas en 1998, año en el cual además los ingenios azucareros y los cañicultores, realizaron innovaciones tecnológicas, lo que representó adicionalmente un crecimiento de la productividad vía rendimientos.
Otro factor que incidió en el crecimiento de la producción de caña de azúcar en el período de análisis fue la política de liberalización de precios que se aplicó a partir del año 1993, medida que representó un estímulo para los cañicultores, puesto que significaba la obtención de un precio atractivo en relación con sus costos de producción.
Reducción de Azúcar
La producción de azúcar en el período 1990 – 1998, ha seguido una tendencia creciente, en 1996 alcanzó un récord de 8’754,598 TM de azúcar blanca. El menor volumen de producción fue en 1997, cuando se situó en 3’725,237 TM, como consecuencia del Fenómeno del Niño.
En 1998, la producción de azúcar alcanzó la cifra de 7’433,767 TM, que representa un crecimiento del 12%, con relación a la producción obtenida en 1990, (6’638,497 TM de azúcar blanca).
Entre 1990 y 1996 el mayor rendimiento industrial se alcanzó en el último año, cuando por el intenso verano, se incrementó el contenido de sacarosa en la caña, obteniéndose un alto nivel de rendimiento del 224 Lbrs por Tonelada métrica de caña, y el rendimiento menor se ubicó en 1993 y en 1997, debido fundamentalmente a las inundaciones registradas especialmente en el Litoral ecuatoriano.
En efecto, como consecuencia del invierno, no sólo se dificultó la cosecha, sino también se redujo el contenido de sacarosa en la planta, afectándose, como es natural, el rendimiento, lo que trajo consigo una mala calidad de la caña.
Los rendimientos promedios en el período 1990 – 1998, fueron de 76 TM de caña/Ha.
Tipos de Azúcar de Caña.-
En el mercado azucarero existen algunos los siguientes tipos de azúcar de caña: azúcar crudo, rojo, rubio, sulfitado, blanco, refinado. El nombre que se le da a cada tipo de azúcar depende de la coloración que tenga, dicha coloración está en función principalmente del porcentaje de sacarosa que se haya logrado extraer de la caña.
Cuando el azúcar tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa se le denomina crudo. A medida que la proporción de sacarosa aumenta, el azúcar toma el nombre de rojo o rubio, su coloración va disminuyendo (acercándose cada vez más hacia el blanco).
Cuando el azúcar ha llegado a los 99.5 grados de sacarosa se denomina azúcar blanco o sulfitado. A pesar que el azúcar blanco y el azúcar sulfitado tienen el mismo porcentaje de sacarosa, existe una diferencia importante en el proceso productivo para su obtención. Por último, cuando el azúcar ha alcanzado la pureza mayor posible, es decir, entre 99.8 y 99.9 de sacarosa, se denomina azúcar refinado.
En el Ecuador, más del 85 % de la producción de azúcar consiste en azúcar sulfitado, el resto es producción de azúcar refinada (10%) y azúcar crudo (5 %) que se realiza exclusivamente para aprovechar el sistema de cuotas de exportación que otorga Estados Unidos.
Producción de Azúcar por Ingenio
En 1996, año en el cual se obtuvo un récord de producción de azúcar, el ingenio Valdés se ubico en el primer lugar de
producción nacional con una participación del 31% (2’ 744.324 sacos de 50 Kgrs.), el Ingenio La Troncal ocupo el segundo lugar de participación con 2’605.322 sacos de 50 Kgrs (30% de la producción total), San Carlos alcanzó la cifra de 2’523,788 sacos de 50 Kgrs., con una participación del 29% del total nacional. Estos tres ingenios, sumados al Ingenio Isabel María cuya participación es del 2%, producen el 92% de la producción nacional; los ingenios citados se localizan en el Litoral Ecuatoriano.
Los ingenios que se ubican en la región sierra son: IANCEM con una producción de 371,725 sacos de 50 Kgrs, participa con el 4%, Monterrey 330.010 mil sacos de 50 Kgrs., participa con el 4%.
El ingenio la Troncal desde el año 1995 ha comenzado a producir azúcar refinada, producto necesario para la industria de gaseosas y de confites. En 1996, alcanzó la cifra de 40.000 TM. de azúcar refinada, estando en capacidad de producir mayores volúmenes de acuerdo a los requerimientos de las Industrias consumidoras de azúcar. Agrupadas en AINCA.
Precios de Azúcar
Precios a nivel de Finca
Hasta el año 1992, los precios a nivel de finca eran fijados por el Gobierno Nacional, basándose en los costos de producción. Es a partir de enero de 1993, que como consecuencia de la política de Liberalización, los precios de caña de azúcar, azúcar y melaza, se forman aparentemente de acuerdo a la Oferta Y Demanda, es decir, al libre juego del mercado.
Para el primer semestre de 1993, los precios de la caña de azúcar fueron de S/. 16.466 cada T.M. en pie con 13 grados de sacarosa, más un premio adicional por décima de gramo superior a los 13 grados de S/. 54.3.
Posteriormente para el segundo semestre/93, entró a regir el precio promedio de S/. 18.871 (precio concertado), lo que significó un incremento del 8.3.
En la zafra julio/93 - junio/94 el precio que los agricultores recibieron por parte de los ingenios fue equivalente al 75% del valor del precio de venta del saco de 50 Kgrs de azúcar ex-ingenio.
Para 1995, el precio de la Tm. de caña de azúcar con 13 % de sacarosa fue concertado entre agricultores e Ingenios, quedando establecido en la relación al 78% sobre el valor estimado de venta por sacos de 50 kgrs. De azúcar a nivel ex-fábrica.
El precio de la tonelada métrica de caña de azúcar para 1998, fue en promedio de 88.250 sucres, lo que representa un incremento nominal del 90 % en relación al precio registrado en 1990 que fue de 46.437 sucres por tonelada métrica de caña.
El precio máximo registrado en 1998, fue de 111.000 s/. Por TM, el mismo que se observó en el mes de diciembre/98, precio que representó un estimulo para los cañicultores, quienes tuvieron una mayor rentabilidad, situación que se vio reflejada en el incremento de la producción para el ciclo 1998-1999.
Precios Mayoristas
Los precios oficiales al por mayor de azúcar se mantuvieron hasta el año 1992, lo que significaba en la práctica una represión de los precios, es decir, los mismos no reflejaban la verdadera situación de los mercados.
Esta política fue desmontada a partir del año 1993, siendo las fuerzas del mercado las que forman o concertan los precios.
Los precios nominales a nivel mayorista de azúcar en el período de estudio, han tenido un crecimiento promedio anual del 35 %, registrándose su mayor incremento en 1991 del orden del 51 %, al pasar de S/. 11.950 en 1990 a S/. 18.000 el saco de 50 Kgr. en 1991.Para el año 1998 el crecimiento de los precios en términos nominales fue de 20 %, sin embargo que los precios reales decrecieron en 4 con respecto a los registrados en 1995.
Precios al Consumidor
En 1990, el precio promedio del azúcar a nivel de consumidor se ubicó en S/. 283 cada kilogramo, para pasar a S/. 3,438 el kilo de azúcar en 1998, lo que representa un crecimiento de alrededor del 1,115%.
En 1998, el precio nominal mínimo observado fue de 2,772 sucres el kilogramo, registrado el mes de enero, el precio máximo se ubicó en el mes de julio/99 en 4,035 sucres el kilogramo, lo que equivale a un incremento del 46% con respecto al precio de enero, para luego bajar a 4,019 sucres por kilogramo registrado en el mes de diciembre.
Los precios nominales de azúcar al consumidor, en las principales ciudades crecieron entre 523 y 531 %, con respecto a los registrados en 1990; en contraste con este movimiento los precios reales de azúcar al consumidor en 1996 se redujeron en 10 % en Quito y Cuenca, en Guayaquil se redujeron en 4 %, con relación a los observados en 1990.
Capacidad Instalada por un Ingenio
La forma práctica de medir la productividad en fábrica es a través de la proporción en que se utiliza la capacidad instalada de molienda de los ingenios azucareros. En el gráfico siguiente se puede observar el uso de la capacidad instalada de los ingenios azucareros en el período 1990 - 1994.
En el período de análisis se evidencia que la productividad en fábrica varió dentro del rango de 83 % a 94 %, el año de mayor utilización de la capacidad instalada fue en 1993 con 94%.
La variación en el uso de la capacidad instalada de los ingenios esta en función prioritaria del abastecimiento de materia prima que pueda conseguir. Por este motivo, futuros incrementos en el uso de la capacidad instalada dependerán de que aumente la producción de caña en el
país, ya sea mediante mayores rendimientos en el campo o a través de una mayor superficie cultivada.
A partir de 1996, los principales ingenios azucareros han invertido parte de sus utilidades en la ampliación de su capacidad de molienda, es así como la producción de azúcar obtenida en 1996 rompió todos los récords de producción del país.
Esto provocó además que el Ingenio La Troncal en este año produzca azúcar refinada por un volumen aproximado de 40.000 TM., lo que significó una disminución de las compras externas de este tipo de azúcar en el mercado externo.
En la actualidad la capacidad de producción de azúcar refinada por parte del ingenio La Troncal puede variar de acuerdo a los requerimientos de las Industrias Consumidoras de Azúcar; en la actualidad esta en capacidad de producir 15.000 TM de azúcar refinada por mes.
AÑOS CAPACIDADINSTALADATM/día 1]
CAPACIDADUTILIZADATM/día 2]
% DE USO
1990 26,500 22,610 85.32
1991 26,500 24,085 90.89
1992 26,750 25,050 93.64
1993 26,750 24,386 91.16
1994 26,750 22,196 82.98
1] El volumen de caña cosechada es igual al de caña molida2] Volumen de caña molida dividida para los días de molienda (1991 - 1994) se considera 150 días de molienda.
Canales de Comercialización
La venta de azúcar se inicia en los ingenios azucareros, quienes almacenan su producto en sus bodegas, para posteriormente vender el azúcar al por mayor a industriales, grandes mayoristas y a comisariatos.
Los otros participantes en el mercado comercializan esta mercancía con los vendedores al detal: de los mercados, supermercados y tiendas, los mismos que se encargan de vender a los consumidores finales.
La comercialización del azúcar se la efectúa a través de la empresa privada (Ingenios Azucareros).
La venta de azúcar por parte de los ingenios es libre, no existe restricciones por parte del Estado, para zonificación, ni cupos de venta.
Los ingenios tienen cinco alternativas para comercializar su producto en el mercado: Industriales, Grandes mayoristas, mayoristas y minoristas.
La categoría de industriales, corresponde a todo el sector empresarial que utiliza el azúcar como materia prima necesaria para la transformación y procesamiento de su producto final. (Confiterías, gaseosas, alimentos y farmacéuticas, etc.)
Los grandes mayoristas están representados por los comerciantes que adquieren el producto directamente de los ingenios, para ser distribuido a la industria, otros mayoristas y consumidores.
La participación de ENPROVIT (Empresa Nacional de Productos Vitales), fue limitada y la distribución de azúcar la realizaba por intermedio de la red de bodegas y tiendas asociadas que mantenía.
A excepción del ingenio Isabel María, los demás mantienen un sistema de ventas en las principales ciudades a través de distribuidores autorizados, el producto se vende en sacos de 50 Kgrs. y en fundas de 2 Kgr.
Azúcar
Cuerpo sólido, cristalizable, perteneciente al grupo químico de los hidratos de carbono, de color blanco en estado puro, soluble en el agua y en el alcohol y de Caña de azúcar
El estado de Morelos es eminentemente agrícola, siendo uno de sus productos más representativos la caña de azúcar, gramínea que se cultiva, tradicionalmente, en 20 municipios del estado, siendo Tlaltizapán, Tlaquiltenango, Jojutla y Cuautla los mayores productores contribuyendo con aproximadamente el 60% de la producción total de Morelos. En la zafra 2001-2002, el país produjo 43 millones de toneladas de caña de azúcar de los cuales correspondió a Morelos la producción de 1 millón 348 mil toneladas.
Según datos del INEGI, en la zafra 2002-2003, en Morelos se cultivaron con caña de azúcar 12 mil 268 hectáreas de riego, de las cuales el ingenio Casasano, aprovechó 3 mil 227 hectáreas e industrializó 350 mil 273 toneladas, y el ingenio Emiliano Zapata aprovechó 9 mil 41 hectáreas e industrializó 936 mil 179 toneladas de caña.
De la caña de azúcar se pueden obtener un gran número de productos y subproductos industriales como azúcar en sus diferentes presentaciones, ácido acético, glicerina, aldehídos, ésteres, metanol y otros.
De la zafra 2001-2002, se obtuvieron 149 mil 454 toneladas de azúcar en el estado de Morelos, que con una taza de
recuperación del 11% (Toneladas de azúcar/ toneladas de caña molida) es el principal producto que se obtiene de esta agroindustria.
Entre los 15 estados cañeros de la República Mexicana, los estados de Campeche, Chiapas, Jalisco, Puebla, Tamaulipas y Veracruz produjeron 39 millones 244 mil litros de etanol durante la zafra 2002-2003, siendo prácticamente nula la producción de etanol en el resto de los estados productores de caña, incluyendo al Estado de Morelos.
El señalamiento de la nula producción de etanol en el Estado de Morelos, es interesante si tomamos en cuenta:
a) Que el etanol jugará en un futuro cercano, en todo el mundo, un papel importante como combustible (etanol anhidro de 99.6° GL), ya que al ser mezclado con las gasolinas entre 8 y 10% en volumen, como se hace ya en algunos países, sustituirá, tan sólo en el sector transporte, aproximadamente el 10% del combustible consumido por los automotores. Actualmente representa un 8% del mercado de las gasolinas en los Estados Unidos. Tomando en cuenta datos del año 2002, en EUA se consumían 8 millones de barriles (1 272 millones de litros) de gasolina diariamente de los cuales 650 000 barriles (103 millones de litros) fueron sustituidos por etanol.
En México, durante el año de 2003 se consumieron diariamente alrededor de 95 millones de litros de gasolina (600 300 BPD), 79.4 millones de litros de Magna y 15.6 millones de litros de Premium, lo cual hubiera implicado, de estarse realizando mezclas etanol-gasolina, una producción diaria de etanol de 99.5 °GL de aproximadamente 7 millones de litros para mezclar con la gasolina y obtener un porcentaje de 2.7 de oxígeno en las gasolinas (8 % en volumen).
Tan sólo para suministrar gasolina oxigenada con metanol en el área metropolitana de la ciudad de México se requeriría un abasto diario de etanol anhidro de 1.3 millones de litros.
b) Desde el punto de vista ambiental, el uso de etanol en la mezcla gasolina–etanol como combustible de vehículos de transporte, ha impactado en la reducción de emisiones de monóxido de carbono (CO), como consecuencia de una mejor oxigenación de la gasolina, estimándose esta reducción entre un 25 y 30% respecto a las gasolinas usadas actualmente en el país. La emisión de compuestos volátiles es también reducida en aproximadamente un 12% y, al no ser una fuente neta de dióxido de carbono a la atmósfera, mantiene el ciclo de carbono en la naturaleza y reduce de este modo el efecto invernadero.
c) La producción de azúcar en nuestro país está siendo fuertemente afectada por la importación de grandes cantidades de Centroamérica y de países de Sudamérica como Colombia, lo cual repercute en la baja del precio y como consecuencia, en una depresión de la economía de 15 estados (217 municipios) de la república productores de caña de azúcar y de alrededor de 12 millones de personas que dependen económicamente de este cultivo. Por lo que si la industrialización de la caña de azúcar se complementa con la producción de etanol a partir de ella, se podrá dar un fuerte impulso a la economía dependiente del cultivo de la caña y se estarán disminuyendo tanto el consumo de combustibles derivados de recursos no renovables como la contaminación atmosférica.
Producción de etanol a partir de la caña de azúcar:
Alternativa socio-económica en Providencia
Los alcoholes carburantes originados a partir de biomasa (en este caso la de la caña de azúcar), son una solución al alcance de la mano para el problema de la polución causada a través de la combustión de hidrocarburos, tanto a nivel industrial como a nivel doméstico.La producción de dichos alcoholes es un proceso rentable, sostenible y, lo más importante, con una fuente renovable. Esto hace que su desarrollo sea necesario, más aún estando a puertas de una crisis por la escasez de combustibles fósiles y cuando puede ayudar a mejorar las
condiciones socio-económicas de una población, a través de su ejercicio.
Introducción
El destilado de etanol con base en productos orgánicos es un proceso supremamente simple. Además la producción de los precursores necesarios, como el jugo de la caña de azúcar, es uno que se puede llevar acabo en cualquier zona agrícola del mundo donde sea viable el sembrado de plantas con un alto contenido de azucares.
Las implicación es de estas verdades son gigantes ya que hoy en día los combustibles renovables, como el etanol, son un requerimiento mundial. Los altos índices de consumo de hidrocarburos en la industria actual como fuente energética, acarrean varios problemas, entre los que se destacan dos: las grandes emisiones de partículas y contaminantes como CO y CO2, y el agotamiento acelerado de las reservas fósiles, que desencadenarán una crisis energética y económica mundial en un futuro no muy lejano.
Son innumerables los esfuerzos en búsqueda de fuentes de energía alternativas y de productos atenuantes de las consecuencias ya existentes. Y a pesar de su factibilidad, muchas de estas fuentes de energía renovables no han sido desarrolladas e implementadas a nivel industrial ya que no han contado con el apoyo y el arrojo de grupos económicos influyentes ni con adecuadas políticas gubernamentales.
Sin embargo existen, la oxigenación de combustibles es una tendencia aplicada desde hace más de 10 años en varios países de Europa, Estados Unidos y Brasil, para combatir el “efecto invernadero” y los cambios climáticos, tal como lo contempla el Protocolo de Kyoto.1
Los compuestos oxigenantes ayudan a mejorar la combustión interna en los motores y reducir la producción de gases de invernadero. Algunos de ellos son de origen químico como el metil-ter-butil-eter (recientemente prohibido en EEUU y Japón por ser contaminante de aguas y
subsuelos) y otros, como el etanol, originados a partir de biomasa, en particular de la caña de azúcar, la yuca (usada en países tropicales), la remolacha (usada en Rusia y Europa), el maíz (usado en EEUU), etc., cuyo uso se ha venido incrementando de manera acelerada en el mundo.2
La gran diferencia entre los combustibles renovables y los fósiles es, precisamente, que los primeros no tienen un efecto neto en el aporte del contaminante apocalíptico del CO2. La molécula del alcohol etanol, C2H5OH, al quemarse produce CO2, agua, menos CO que la gasolina y nada de los otros óxidos -como SOx - que normalmente la acompañan.
Aplicación de la problemática a la solución de un problema socio-económico: El caso Providencia.
Las islas de San Andrés y Providencia parecen estar lo suficientemente distanciadas del interior del país como para que los graves problemas sociales y económicos que enfrentan sean ignorables y sus soluciones dilatadas.
Hoy en día, la isla de Providencia posee unos altos índices de narcotráfico, alcoholismo y desempleo. El primero gracias a su posición caribeña, plataforma estratégica para la distribución de narcóticos hacia intermediarios en Centroamérica, y el sur de Norteamérica ; y todos ellos, a la extrema pobreza, la falta de fuentes de ingresos y el aislamiento de la economía local.
Y ¿Qué tiene que ver esto con la química?: sencillo, todas las ciencias tienen una responsabilidad pública que va más allá de todas ansias por saciar la sed de conocimiento y dominio del mundo natural. Así se propone aplicar los conocimientos del comportamiento de la materia en la construcción de un proyecto industrial novedoso, conservacionista, necesario, y que además ayude a aliviar la situación en Providencia: La producción de alcohol carburante, como derivado del cultivo de la caña de azúcar de la isla.
Las condiciones ideales para la producción de la caña de azúcar, y en general de cualquier tipo de biomasa, son una alta incidencia de sol en el terreno, un adecuado índice de precipitaciones y topografía conveniente. Estas características climáticas validan la proyección en Providencia, quien está bañada por corrientes de agua que forman pequeños valles aptos para la agricultura, y posee una climatología benigna para la caña (temperatura media anual de 27,3 °C y promedio de precipitación anual de 1.532 mm).3 Además el marco legal en Colombia se hace cada vez más propicio. En el año 2001, el Congreso de la República expidió la ley 693 que dispuso el uso de etanol mezclado con la gasolina corriente (agregando un 10% del alcohol de origen biomásico) a partir del mes de septiembre del año 2005.
El Gobierno Nacional, consciente “…de la necesidad de introducir estímulos tributarios para el desarrollo y dinamismo del proyecto en mención, en la última reforma tributaria, Ley 788 de 2002, introdujo las exenciones de IVA, Impuesto Global y Sobretasa al componente alcohol de los combustibles oxigenados ”, pero, además, en la misma ley, el Gobierno Nacional hizo introducir las exenciones arancelarias para la importación de los equipos necesarios para el montaje de refinerías de alcohol, mejoramiento de los cultivos e infraestructura.
En Colombia existen varios proyectos de producción de alcohol carburante, los más importantes en los departamentos del Valle, Cauca y de Santander. Todos ellos evidencian el creciente interés en está industria, que podría aspirar a alcanzar niveles de productividad y calidad tan altos como los existentes de nuestro vecino Brasil, quien es el primer exportador del mundo, donde se producen entre 80 y 70 litros por tonelada de caña con un costo de producción del orden de $ 0.20 U.S. dólares por litroCon respecto a las fuentes de financiación, el Gobierno fue claro en que existen líneas de crédito del Fondo para el Financiamiento Agropecuario (FINAGRO) y para las asociaciones de productores. Se puede acceder a menores
tasas de interés y hasta una cobertura del 80 por ciento del Fondo Nacional de Garantías (FNG). g Fase experimental: Proceso de destilación de alcohol y presentación de resultados.
Procedimiento:
Para verificar la viabilidad de la producción de etanol, decidimos reproducir el proceso en el laboratorio, siguiendo el siguiente orden:
1. Fermentación del jugo de la caña durante 3 semanas aproximadamente.
2. Destilación del jugo fermentado.
3. Recolección de muestras de 2 sustancias alcohólicas.Para dos temperaturas distintas, se obtienen sendas muestras de hidrocarburos, las cuales serán analizadas con un refractómetro, para identificarlas y comprobar la obtención del etanol.
4. Medición de los índices de refracción, para comprobar la confiabilidad de las muestras.
Discusión de resultados y conclusiones.
Los índices de refracción del etanol se muestran en la siguiente tabla:
Temperatura (° Índice de Refracción
25 1.3591
15 1.3638
20 1.3614
La medición de los índices de refracción se llevo a cabo a una temperatura de 17.5°C, y arrojó los siguientes resultados:
La sustancia obtenida a 75°C, posee un índice de refracción de 1,3620.
La sustancia destilada a 60°C posee un índice de refracción de 1,3725.
Así pues, se pudo comprobar que la sustancia destilada a 70°C, corresponde al etanol, con un error relativo del 0.004% con respecto al valor teórico.
Esta comprobación experimental nos permitió reconocer la viabilidad de la producción de etanol de origen biomásico. Además, si tenemos en cuenta que el proceso que llevamos a cabo, no tuvo un minucioso control de calidad, podríamos esperar que a nivel industrial, con mayor control técnico y un mejoramiento de los procesos de obtención, la calidad del etanol resultante pueda ser aun más adecuada para emplearlo como alcohol carburante y oxigenante de combustibles fósiles.
Por otro lado, una ventaja del Archipiélago de San Andrés y Providencia es su ubicación geográfica, apta para establecer un puerto sólido de exportaciones hacia regiones septentrionales del continente, reduciendo así los costos de transporte, creando un producto atractivo para la economía nacional, más aún en el marco de las negociaciones del TLC y de la CAN, donde el desarrollo de la industria de este tipo de alcohol también está sobre la mesa.
Todo lo anterior, unido a la formación de un ambiente proclive a la formación de industrias de este tipo en el país, nos permiten concluir que la implementación de un proyecto de esta índole en Providencia podría ser exitoso y, por ende, contrarrestar las dificultades que enfrenta su población ya generando una fuente de de empleo directa e indefinida mientras que también contribuiría a reducir los
17.5 1.3626
costos de vida (gracias a la reducción de los costos de energía que implica tal proyecto). Además, el proyecto contribuiría a mejorar la calidad ambiental en la isla, ya que parte de su producción se destinaría al consumo interno, y sería un abrebocas para el enfrentamiento del país contra la escasez de los hidrocarburos fósiles.
Así pues, se pudo comprobar que la sustancia destilada a 70°C, corresponde al etanol, con un error relativo del 0.004% con respecto al valor teórico.
Esta comprobación experimental nos permitió reconocer la viabilidad de la producción de etanol de origen biomásico. Además, si tenemos en cuenta que el proceso que llevamos a cabo, no tuvo un minucioso control de calidad, podríamos esperar que a nivel industrial, con mayor control técnico y un mejoramiento de los procesos de obtención, la calidad del etanol resultante pueda ser aun más adecuada para emplearlo como alcohol carburante y oxigenante de combustibles fósiles.
Por otro lado, una ventaja del Archipiélago de San Andrés y Providencia es su ubicación geográfica, apta para establecer un puerto sólido de exportaciones hacia regiones septentrionales del continente, reduciendo así los costos de transporte, creando un producto atractivo para la economía nacional, más aún en el marco de las negociaciones del TLC y de la CAN, donde el desarrollo de la industria de este tipo de alcohol también está sobre la mesa.
Todo lo anterior, unido a la formación de un ambiente proclive a la formación de industrias de este tipo en el país, nos permiten concluir que la implementación de un proyecto de esta índole en Providencia podría ser exitoso y, por ende, contrarrestar las dificultades que enfrenta su población ya generando una fuente de de empleo directa e indefinida mientras que también contribuiría a reducir los costos de vida (gracias a la reducción de los costos de energía que implica tal proyecto). Además, el proyecto contribuiría a mejorar la calidad ambiental en la isla, ya que
parte de su producción se destinaría al consumo interno, y sería un abrebocas para el enfrentamiento del país contra la escasez de los hidrocarburos fósiles.
Así pues, se pudo comprobar que la sustancia destilada a 70°C, corresponde al etanol, con un error relativo del 0.004% con respecto al valor teórico.
Esta comprobación experimental nos permitió reconocer la viabilidad de la producción de etanol de origen biomásico. Además, si tenemos en cuenta que el proceso que llevamos a cabo, no tuvo un minucioso control de calidad, podríamos esperar que a nivel industrial, con mayor control técnico y un mejoramiento de los procesos de obtención, la calidad del etanol resultante pueda ser aun más adecuada para emplearlo como alcohol carburante y oxigenante de combustibles fósiles.
Por otro lado, una ventaja del Archipiélago de San Andrés y Providencia es su ubicación geográfica, apta para establecer un puerto sólido de exportaciones hacia regiones septentrionales del continente, reduciendo así los costos de transporte, creando un producto atractivo para la economía nacional, más aún en el marco de las negociaciones del TLC y de la CAN, donde el desarrollo de la industria de este tipo de alcohol también está sobre la mesa. Todo lo anterior, unido a la formación de un ambiente proclive a la formación de industrias de este tipo en el país, nos permiten concluir que la implementación de un proyecto de esta índole en Providencia podría ser exitoso y, por ende, contrarrestar las dificultades que enfrenta su población ya generando una fuente de de empleo directa e indefinida mientras que también contribuiría a reducir los costos de vida (gracias a la reducción de los costos de energía que implica tal proyecto). Además, el proyecto contribuiría a mejorar la calidad ambiental en la isla, ya que parte de su producción se destinaría al consumo interno, y sería un abrebocas para el enfrentamiento del país contra la escasez de los hidrocarburos fósiles.
La obtención de etanol a partir de la caña de azúcar, mediante el proceso de fermentación de melazas no
cristalizables o residuos del jugo de caña del que se ha extraído el azúcar cristalizable y que contiene 50% de monosacáridos como la glucosa, se puede representar de forma genérica
C6 H12 O6 + enzimas, tiempo de fermentación? Glucosa
2CH3 CH2 OH + 2CO2 + Calor Etanol 31 200 calorías
Los productos agrícolas que son la base para la producción de etanol son aquéllos que contienen sacarosa como la caña de azúcar, betabel, sorgo dulce, etc.; sustancias ricas en almidón como el maíz, trigo, cebada, papas, etc. y los materiales ricos en celulosa como la madera, paja del trigo o arroz y otros residuos agrícolas.
A nivel mundial, los productos agrícolas mayormente utilizados para la obtención de etanol son la caña de azúcar y el maíz.
En países de Centroamérica, Sudamérica y el Caribe, así como en la India, la producción de azúcar y etanol es a base de caña de azúcar, en tanto que en los Estados Unidos el 90% del etanol producido se obtiene del maíz aunque por ejemplo, en el estado de California se proyecta su producción a partir de la paja del arroz, que actualmente se quema, estimando poder obtener una producción anual de hasta 150 millones de litros.
Por supuesto, que la utilización del etanol como combustible mezclado con la gasolina presenta desventajas que pueden reflejarse en un menor poder calorífico respecto a la gasolina, lo que haría que el rendimiento (km/litro) de los autos se redujera de 1 a 3%; la producción de alcohol anhidro (99.5 °GL) es aproximadamente un 38% más cara que la producción de alcohol hidratado (96 °GL); puede causar problemas de ignición o arranque del motor de los automóviles en climas fríos; la mezcla con etanol resulta más corrosiva en partes mecánicas y sellos.
Sin embargo, estas desventajas en el uso de etanol frente al uso del éter metil terbutílico (MTBE por sus siglas en inglés) pueden ser minimizadas tomando en cuenta el menor impacto ambiental, la disminución en la dependencia de combustibles derivados de recursos no renovables y finitos, ya que el mismo MTBE es un derivado del petróleo, y porque una mayor demanda de etanol etanol puede ser un factor detonante de la economía de la población dedicada al cultivo de caña de azúcar.
Etanol (Combustible)
Información en un surtidor de California
El etanol puede utilizarse solo, como combustible para los automóviles o como añadido a la gasolina.
El etanol puede mezclarse con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de derivados del petróleo, así como para reducir la contaminación atmosférica. El combustible resultante se conoce como gasohol (en algunos países, "alconafta"). Dos mezclas comunes son E10 y E85 que contienen el etanol al 10% y al 85%, respectivamente.
El etanol también se utiliza, y cada vez más, como añadido para oxigenar la gasolina estándar, como reemplazo para el metil tert-butil eter. Este último es responsable de una
considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. El etanol también puede utilizarse como combustible en las celdas de combustible.
El etanol que proviene de los campos de cosechas (bioetanol) se perfila como un recurso energético potencialmente sostenible que puede ofrecer ventajas medioambientales y económicas a largo plazo en contraposición a los combustibles fósiles. Se obtiene fácilmente del azúcar o del almidón en cosechas de maíz y caña de azúcar por ejemplo
Sin embargo, los actuales métodos de producción de bio-etanol utilizan una cantidad significativa de energía comparada al valor de la energía del combustible producido. Por esta razón, no es factible sustituir enteramente el consumo actual de combustibles fósiles por bio-etanol.
Tabla de contenidos
1 El etanol como combustible 2 Fuentes 3 Producción 4 Mezclas combustibles con etanol 5 Producción y uso
o 5.1 Etanol como combustible en Colombia o 5.2 Etanol como combustible en Brasil o 5.3 Etanol como combustible en EE.UU.
6 Etanol e hidrógeno 7 Balance de energía 8 Economía
o 8.1 Dependencia del petróleo 9 Notas
El etanol como combustible
Contrariamente a lo que se suele creerse, el etanol produce, en la combustión, más gases de efecto invernadero que la gasolina. Concretamente, por cada gigajulio (GJ) obtenido del etanol puro al arder, produce 71,35 kg de dióxido de carbono; si se considera la gasolina como octano puro, la producción sería de 67,05 kilogramos
por gigajulio (GJ), es decir, que el etanol produce un 6% más de dióxido de carbono que la gasolina, a igualdad de energía producida en la combustión. Lo cual puede poner en duda la idea de que es más ecológico.
Para buscar una ventaja ambiental en este combustible, habría que recurrir al dióxido de la atmósfera absorbido durante el crecimiento de la planta que produce el etanol (que no se volvería a emitir si no se quemara), así como en los procesos de transformación que sufren las materias primas antes de ser un combustible utilizable, o también demostrando que los motores que utilicen etanol tengan un rendimiento mejor que los de gasolina (por lo dicho, bastaría que fuesen un 6% más eficientes).
Sin entrar en cifras, a menudo muy discutidas (ver más abajo: Balance de energía), desde un punto de vista a largo plazo no se debe despreciar el hecho de que sea un combustible renovable, y por lo tanto inagotable, al contrario que el petróleo. Este punto de vista resulta quizá un poco superficial, puesto que había que calcular la cantidad de tierras que habría que labrar para conseguir suplir las inmensas cantidades que combustible que requiere, y requerirá, la actividad humana
Fuentes
El etanol para uso industrial se suele sintetizar a partir del petróleo, normalmente por hidración catalítica del etileno con ácido sulfúrico como catalizador. Este proceso es más barato que la fermentación tradicional asociada a las bebidas alcohólicas. También se puede obtener a partir de etileno o acetileno, de carburo de calcio, del carbón, de gases petrolíferos, y otras fuentes.
Campo de maíz en Sudáfrica
Tres países han desarrollado programas significativos de bioetanol como combustible: Brasil, Estados Unidos (a partir de maíz) y Colombia (a partir de cañas de azúcar). El etanol se puede producir a partir de varios tipos de cultivos, como remolachas, zahína, mijo perenne, cebada, cáñamo, kenaf, patatas, mandioca y girasol, también puede extraerse de múltiples tipos de celulosa "no útil". Esta producción a gran escala de alcohol agrícola para utilizarlo como combustible requiere importantes cantidades de tierra cultivable con agua y suelos fértiles.
Cosecha de caña de azúcar. Gracias en parte al uso de etanol, Brasil ha reducido su dependencia de petróleo extranjero
En cambio es menos atractiva para las regiones con alta densidad de población e industrializadas como Europa occidental, o para las regiones que al roturar nuevas tierras para labranza disminuyen las dedicadas a recursos naturales importantes como las selvas lluviosas. Se pueden obtener cantidades más reducidas de alcohol combustible de los tallos, de elementos reciclados, de la paja, de las mazorcas de maíz, y de productos sobrantes de las granjas
que ahora se utilizan para hacer piensos, fertilizantes, o que se utilizan como combustibles de plantas de energía eléctrica. De hecho, EEUU podría conseguir todo el etanol que necesita usando una mezcla de, por ejemplo, los tallos (parte no aprovechada) del maíz y de la planta de maíz, sin roturar más tierras de labrantío (sin embargo habría que cultivar más tierra para substituir las partes de la planta, usadas por muchos granjeros como fuente barata, confiable y limpia de piensos o fertilizantes).
Producción
El etanol se puede producir a mediante petroquímica o por fermentación
El etanol producido mediante fermentación en una solución acuosa. Para poder utilizar el etanol como combustible, hay que eliminar el agua. El método más antiguo es la destilación simple, pero la pureza está limitada a un 95-96% debido a la formación de un azeótropo de agua-etanol de bajo punto de ebullición. No es posible obtener etanol de pureza superior al 96% destilando más la solución.
Para poder mezclarlo con gasolina, se requieren purezas del 99.5 al 99.9%, dependiendo de la temperatura, para evitar la separación. Actualmente, el método más utilizado de purificación es mediante un proceso de absorción física al pasar a través de tamices moleculares.
En el pasado, cuando los granjeros destilaban su propio etanol, utilizaron a veces los radiadores como parte del alambique. Los radiadores contenian a menudo plomo, que contaminaria el etanol. El plomo pasaba al aire al quemarse el combustible contaminado, dañando posiblemente los nervios. Sin embargo ésta era una fuente de plomo de relativamente menor importancia que el tetraetilo de plomo que se empleaba como aditivo corriente de la gasolina, como antidetonante (hoy prohibido en la mayoría de los países). Hoy, el etanol para su uso como combustible se produce casi exclusivamente de las plantas construidas ad-hoc, evitando así cualquier remanente de plom
Mezclas combustibles con etanol
Generalmente, cuanto mayor es el contenido de etanol en una mezcla de gasohol, más baja es su conveniencia para los motores corrientes de automóvil. El etanol puro reacciona o se disuelve con ciertos materiales de goma y plásticos y no debe utilizarse en motores sin modificar. Además, el etanol puro tiene un octanaje mucho más alto (116 AKI, 129 RON) que la gasolina común (86/87 AKI, 91/92 RON), requiriendo por tanto cambiar el cociente de compresión o la sincronización de la chispa para obtener el rendimiento máximo. Cambiar un coche que utilice gasolina pura como combustible a un coche que utilice etanol puro como combustible, necesita carburadores y cabales más grandes (un aumento de area de cerca del 30-40%). (El metanol requiere un aumento uniforme más grande de área, aproximadamente 50% más grande.) los motores de etanol también necesitan un sistema de arranque en frío para asegurar la suficiente vaporización con temperaturas por debajo de °C 13 (°F 55) para maximizar la combustión y reducir al mínimo la no combustion de etanol no vaporizado. Sin embargo, una mezcla de gasolinas con un 10 a un 30% de etanol, no necesita en general ninguna modificación del motor. La mayoría de coches modernos pueden funcionar con estas mezclas sin ningún problema.
El gasohol E10, la variante más común, se ha introducido por toda Dinamarca, y en 1989, Brasil produjo 12 mil millones litros de etanol para combustible a partir de la caña de azúcar, que fue utilizado para mover 9.2 millones de coches. También suele estar disponible en el medio-Oeste de Estados Unidos y es el único tipo de gasolina que puede ser vendida en el estado de Minnesota. Las mezclas similares incluyen el E5 y el E7. Estas concentraciones son generalmente seguras para los últimos motores de automóvil, sin modificar, y algunas regiones y municipios asignan por mandato los límites en la cantidad de etanol en los combustibles vendidos. Un método para medir la cantidad de combustibles alternativos en EE.UU. es mediante “galones equivalentes de gasolina” (GEG), en España se suelen utilizar las toneladas equivalentes de petróleo(tep). En 2002, EE.UU. utilizaron como combustible una cantidad de etanol igual a 137 petajulios (PJ), la energía de 1,13 mil millones galones de EE.UU. (ó 4.280.000 m³) de
gasolina, lo que representa menos del 1% del total de combustible usado ese año.
Bus E96 en Suecia (cortesía de http://www.greenfleet.info)
El término "E85" se utiliza para la mezcla de un 15% de gasolina (por volumen) y de un 85% de etanol. Esta mezcla tiene un octanaje de cerca del 105. Lo cual es sensiblemente más bajo que el etanol puro, pero mucho mayor que el de la gasolina normal. La adición de una pequeña cantidad de gasolina ayuda a un motor convencional a arrancar al estar el motor (y el combustible) frío. El E85 no contiene siempre exactamente un 85% de etanol. En invierno, especialmente en climas más fríos (se entiende que más fríos que España, Colombia, Brasil, etc.), se agrega una mayor proporción de gasolina (para facilitar el arranque en frío). Normalmente el E85 ha tenido un coste similar a la gasolina, pero con las grandes subidas del precio del petróleo de 2005 ha llegado a ser común ver E85 vendido hasta 0,15€ menos por litro que la gasolina, haciéndolo altamente atractivo al pequeño pero creciente número de usuarios con coches capaces de quemarlo.
Desde que apareció el modelo de 1999, va en aumento el número de vehículos en el mundo que se fabrican con motores que pueden funcionar con cualquier gasolina a partir del etanol de la 0% hasta el etanol del 85% sin modificación. Muchos coches comerciales ligeros (una clase que contiene monovolúmenes, todo terrenos y furgonetas) se diseñan como vehículos flexibles para utilizar varias combinaciones de combustible, pues pueden detectar automáticamente el tipo de combustible y cambiar el comportamiento del motor, principalmente la sincronización
de la ignición y la relación de compresión para compensar los diversos octanajes del combustible en los cilindros del motor.
Producción y usos
Etanol como combustible en Colombia
El programa para etanol como combustible de Colombia comenzó en 2002 año en que el gobierno aprobó una ley que obligaba al enriquecimiento en oxígeno de la gasolina. Esto se hizo inicialmente para reducir las emisiones de monóxido de carbono de los coches. Regulaciones más recientes eximieron al etanol elaborado a partir de biomasa de algunos impuestos que gravan la gasolina, haciendo así más barato el etanol que la gasolina. Esta tendencia se vio reforzada cuando los precios del petróleo subieron a principios de 2004 y con él el interés en combustibles renovables (al menos para los coches). En Colombia el precio de la gasolina y del etanol es controlado por el gobierno. Complementariamente a este programa para el etanol existe un programa para el biodiesel para oxigenar combustible diesel y para producir un combustible renovable a partir del aceite vegetal.
Al principio todo el interés en la producción del etanol venía de la industria de azúcar existente, ya que es relativamente fácil añadir un módulo para desarrollar etanol al final de una fábrica de azúcar y las necesidades energéticas son similares a las que se necesitarían para producir el azúcar. El gobierno alienta a convertir gradualmente las fuentes de combustible de los coches a una mezcla del 10 por ciento de etanol y de 90 por ciento de gasolina. Las plantas del etanol están siendo incentivadas por tratos fiscales. Ha habido interés en plantas de etanol de yuca (mandioca) y de nuevas plantaciones de la caña de azúcar, pero aún no se ha conseguido producir carbohidratos a bajo precio.
La primera planta de etanol (para usarlo como combustible) en Colombia comenzó a producir en octubre de 2005, con la salida de 300.000 litros al día en Cauca. Hasta marzo de 2006 cinco plantas, todas en el valle del Río Cauca (departamentos de Valle, Cauca y Risaralda), están
operativas con una capacidad combinada de 1.050.000 litros por día o de 357 millones de litros por año. En el Valle del Cauca el azúcar se cosecha durante todo el año y las destilerías nuevas tienen una disponibilidad muy alta. La inversión total en estas plantas es $100 millones. Eventualmente, Colombia espera tener una capacidad de 2.500.000 litros por el día, que es el la cantidad necessaria para agregar el 10% de etanol a la gasolina. El etanol producido se utiliza actualmente en las principales ciudades cerca del Valle del Cauca, tal como Bogotá, Cali, y Pereira. No hay suficiente producción para el resto del país.
Etanol como combustible en Brasil
En 2006, Brasil es el mayor productor y consumidor de etanol como combustible del mundo. Desde los años 1980, Brasil ha desarrollado una extensa industria doméstica del etanol como combustible a partir de la producción y la refinación de la caña de azúcar. Brasil produce aproximadamente 15 millones de m³ de etanol por año. Las fábricas del etanol en el Brasil mantienen un balance energético positivo (del +34%) al quemar la parte que no produce azúcar de la caña. Desde 2003, muchos automóviles han incorporado la tecnología de motor flexible, que permite mezclar etanol y gasolina en el tanque y poder funcionar con cualquier mezcla de ambos.
Etanol como combustible en EE.UU.
Una crítica del uso del etanol en los Estados Unidos es su disponibilidad. Apenas 800 gasolineras, de un total de 200.000, tienen surtidores E85. Para solucionarlo habría que seguir una estrategia amplia para la adopción de surtidores, la disponibilidad sería entonces satisfactoria. Otro aspecto de su disponibilidad es que está actualmente solamente disponible en el medio oeste (relativamente poco poblado), donde se refina el etanol. A fecha de 27 de abril de 2006, en EEUU hay una capacidad productiva de 4485.9 millones de galones (unos 17 millones de m³) al año y se construye para aumentarla en 2229.5 millones de galones por año más (unos 8,4 millones de m³).
Etanol e hidrógeno
El hidrógeno se está analizando como combustible alternativo, creando la economía del hidrógeno. Dado que el hidrógeno en su estado gaseoso ocupa un volumen muy grande comparado a otros combustibles, la logística se convierte en un difícil problema. Una posible solución es utilizar el etanol para transportar el hidrógeno (en la molécula de etanol), para después liberar el hidrógeno del carbono asociado en un reformador de hidrógeno y así alimentar una celda de combustible con el hidrógeno liberado. Alternativamente, algunas celdas de combustible (Direct Ethanol Fuel Cell DEFC) se pueden alimentar directamente con etanol o metanol. A fecha de 2005, las células de combustible pueden procesar el metanol más eficientemente que el etanol.
A principios de 2004, los investigadores de la universidad de Minnesota anunciaron la invención de un reactor simple de etanol, con el que se alimentaria, y a través de un apilado de catalizadores, emitiría en la salida hidrógeno que podría ser utilizado en las celdas de combustible. El dispositivo utiliza un catalizador del rodio-cerio para la reacción inicial, lo qual ocurre a una temperatura de cerca de 700 °C. Esta reacción inicial mezcla el etanol, el vapor de agua, y el oxígeno y produce considerables cantidades de hidrógeno. Desafortunadamente, también da lugar a la formación de monóxido de carbono, una sustancia que obstruye la mayoría de las células de combustible y se debe pasar a través de otro catalizador en el que se convertirá en dióxido de carbono. (El monóxido de carbono inodoro, descolorido, e insípido también representa un peligro tóxico significativo si se escapa a través de la celda de combustible en el extractor, o si escapa en los conductos entre las secciones catalíticas se escapan.) los últimos productos del dispositivo son gas de hidrógeno, casi 50%, y nitrógeno, 30%, con el 20% restante que es sobre todo dióxido de carbono. El nitrógeno y el dióxido de carbono son bastante inertes cuando la mezcla se bombea en una célula de combustible apropiada. El dióxido de carbono se lanza nuevamente dentro de la atmósfera, donde puede ser reabsorbido por la planta de la que se extrae el etanol cerrando así el ciclo. No se lanza nada de dióxido de carbono neto, aunque se podría discutir que mientras está en la atmósfera, actúa como gas invernadero.
Balance de energía
Para que el etanol contribuya perceptiblemente a las necesidades de combustible para el transporte, necesitaría tener un balance energético neto positivo. Para evaluar la energía neta del etanol hay que considerar cuatro variables: la producto basado estrictamente sobre la pre-existencia de la capacidad de refinación de la gasolina. La decisión última se debería fundar sobre razonamientos económicos y sociales a largo plazo. El primer argumento, sin embargo, sigue debatiéndose. No tiene sentido quemar 1 litro de etanol si requiere quemar 2 litros de gasolina (o incluso de etanol) para crear ese litro.iscusión científica actual en lo que al etanol se refiere gira.
Economía
Dependencia del petróleo
Casi cualquier país con suficiente terreno puede producir etanol para su uso como combustible. A diferencia del petróleo, que debe ser extraído de unos yacimientos no existentes en todas las regiones.
El etanol es pues una alternativa interesante, que puede incluso ayudar a mitigar las tensiones internacionales derivadas de la dependencia y adicción de algunos países por el petróleo. Aunque en realidad todo esto depende del balance energético (no del económico) si para producir etanol se necesita más energía de la que se produce la solución es inviable, por muchas vueltas que se le dé.
Notas
El estudio del etanol como combustible es un tema muy actual y en debate. Es muy posible que en plazos de tiempo no demasiado largos el balance energético mejore, o el uso de etanol se extienda
creándose economías de escala que pueden no sólo abaratar costes sino también mejorar el balance.
Algunos datos aparecidos en el artículo dependen del estudio del que provienen y de las hipótesis del que parta éste
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