CONFERENCISTA
BYRON LÓPEZ MALDONADO COORDINADOR DEL PROGRAMA DE
INVESTIGACIÓN INDUSTRIAL DE CENGICAÑA
ANÁLISIS MIELES FINALES DE INGENIOS EN GUATEMALA
PARA LA ZAFRA 2013-2014 Y SU COMPARACIÓN CON LA
PUREZA OBJETIVO POR LA ECUACIÓN DE SMITH.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: CONOCER EL ESTADO DE LAS
MIELES FINALES DE LOS INGENIOS GUATEMALTECOS EN
VÍAS A CONOCER SI SE ESTÁ LOGRANDO UN
AGOTAMIENTO ACEPTABLE CON RESPECTO A UNA
PUREZA OBJETIVO POR UNA ECUACIÓN . OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1. CONOCER EL COMPORTAMIENTO EN DISTINTAS VARIABLES
PARA LAS MIELES FINALES.
2. COMPARAR LA PUREZA REAL DE LA MIEL FINAL Y
COMPARARLA CON LA PUREZA OBJETIVO SEGÚN LA
ECUACIÓN DE SMITH.
3. DETERMINAR LA COMPOSICIÓN DE CENIZAS COMO UN
PARÁMETRO QUE DEBERÍA SER CONOCIDO
RUTINARIAMENTE.
4. CONOCER LAS PÉRDIDAS REALES DE LOS INGENIOS DE
GUATEMALA Y LA CANTIDAD DE SACAROSA COMO PÉRDIDA
INDETERMINADA.
SISTEMAS DE CRISTALIZACIÓN DE INGENIOS DE GUATEMALA INGENIO
TRINIDAD LA UNIÓN MAGDALENA SANTA ANA CONCEPCIÓN PANTALEÓN MADRE TIERRA PALO GORDO
Tipo de Azúcar Blanco Tamizada
mesh 40-50 Crudo tamizado
450-600 Blanco Tamizada mesh
20-30 Blanco Tamizada
mesh 20-30 Blanco Tamizada mesh
20-30 Moreno tamizada
20-30 Blanco sin
tamizar Blanco Tamizada
mesh 20-30
Tipo de Molino Vertical de balines
de 1/4"
Horizontal de bolas de 5/16" de
acero Vertical de bolas Ditmar Smac 10 Ditmar Smac 10 Ditmar Suma de 2250 balines de 1/4"
Vertical con 4000 bolasde acero de 1/4"
Tiempo de molienda (horas) 2.5 8 3 5 5 5 3 6
Tipo de alcohol Etílico Etílico Etílico al 96.3% Etílico
Desnaturalizado Isopropílico Isopropílico Etílico Etílico al 96% Cantidad de alcohol/molino (lt) 6
2 solución total a 6 litros 5 8 8 8 5 8
Cantidad de azúcar/molino (lb) 4.83 1.76 2.2 8 4 4 5 8
Cantidad semilla(azúcar en lb)/1000 pies3 masa 1.58 1.14 0.26 5.26 5.93 2.22 0.69 1.59
CV Morphology G3 29.53 39.95 36 31.08 25.61 49.04 36.99
Tamaño medio (um) 6.07 4.86 7.14 4.29 3.71 3.42 4.18 Tamaño mínimo (um) 2.44 2.7 2.83 1.5 2.63 1.49 1.98
Tamaño máximo (um) 28.65 27.49 15.83 12.33 30.24 17.76
CV ancho Trinidad 54 56 54 50 53 56 55 56 Promedio ancho (um) Trinidad 8 9 8 7 6 7 7 7
Pureza Ap masa 3ra 53.26 52.08 56.79 52.2 56.13 54.96 49.94 56.7 Pureza aparente miel final 35.68 36.01 36.09 34.28 35.33 37.39 31.62 37.49
Pureza Real Miel final 43.49 35.92 43.55 44.27 45.72 43.31
Pol Miel Final 31.58 30.46 30.32 28.86 29.6 30.41 26.45 31.75
Sacarosa Miel Final 36.99 28.73 36.79 37.09 37.19 36.23
Pureza magma C 82.69 80.55 83.18 85.72 87.23 85.81 82.03 84.87
Retención Masa C 37.40 36.08 43.96 34.84 40.08 36.29 36.34 40.54 Recuperación fábrica 75.85 75.90 74.29 77.03 76.46 76.32 82.89 76.91 Pérdida Miel final (pol Aparente)(lb/TC) 25.88 24.70 25.34 24.91 28.08 29.41 19.45 26.83
Pérdida Miel final (Sacarosa)(lb/TC) 30.00 24.01 31.76 35.19 35.97 26.64
Retención real Masa C 23.18 44.16 20.51 27.61 23.05 17.12
PÉRDIDAS EN MIEL FINAL: INFLUENCIA DE
LOS NO AZÚCARES. DIAGRAMA TOMADO DE ARTÍCULO DE LOVE&MUZZELL(2009)
Pureza en caña = 88
Bx%Caña Pol%caña NoSac%Caña No Sac(Kg)
Miel final a partir de caña(Kg)
Miel final hacia
bagazo(Kg)
Miel final en jugo
mezclado(Kg)
Miel final hacia
cachaza(Kg)
Miel final hacia
evaporación(Kg)
14.15 12.45 1.70 16.98 34.56 1.34 33.22 0.31 32.91
Pureza en caña = 84
Bx%Caña Pol%caña NoSac%Caña No Sac(Kg)
Miel final a partir de caña(Kg)
Miel final hacia
bagazo(Kg)
Miel final en jugo
mezclado(Kg)
Miel final hacia
cachaza(Kg)
Miel final hacia
evaporación(Kg)
14.83 12.45 2.37 23.72 48.28 1.87 46.41 0.31 46.10
Pureza en caña = 82
Bx%Caña Pol%caña NoSac%Caña No Sac(Kg)
Miel final a partir de caña(Kg)
Miel final hacia
bagazo(Kg)
Miel final en jugo
mezclado(Kg)
Miel final hacia
cachaza(Kg)
Miel final hacia
evaporación(Kg)
15.18 12.45 2.73 27.32 55.62 2.15 53.46 0.31 53.15
PÉRDIDA DE SACAROSA Y PUREZA APARENTE DE
MIEL FINAL Y SU RELACIÓN CON LA PUREZA DEL
JUGO DILUIDO
y = -1.5193x3 + 389.67x2 - 33313x + 949259 R² = 0.9957
34.50
35.00
35.50
36.00
36.50
37.00
37.50
38.00
38.50
84.00 84.50 85.00 85.50 86.00 86.50
PU
REZ
A A
PA
REN
TE D
E LA
MIE
L FI
NA
L
PUREZA DEL JUGO DILUIDO
PUREZA DEL JUGO DILUIDO CONTRA PUREZA DE LA MIEL FINAL PARA ZAFRA 2012-2013 AGROINDUSTRIA
y = 0.1247x2 - 21.288x + 909.76 R² = 0.9537
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
1.22
84.40 84.60 84.80 85.00 85.20 85.40 85.60 85.80
Pé
rdid
a d
e S
ac m
iel f
inal
Pureza de jugo diluido
PÉRDIDA DE SACAROSA EN MIEL FINAL(TON*100/TC) CONTRA PUREZA DE JUGO DILUIDO ZAFRA 2012-
2013 AGROINDUSTRIA
ECUACIÓN DE SMITH PARA PUREZA ESPERADA
DE MIEL FINAL:
• Pureza esperada= 43.1 – 17.5 ´ (1 – e -0.74 ´ (F+G)/A)
donde
• F = fructosa % miel final
• G = glucosa % miel final
• A = Ceniza % miel final (conductimétrica).
• Aunque en CENGICAÑA se hizo la medición de cenizas sulfatadas.
RESUMEN DE RESULTADOS DE PUREZAS
PUREZA APARENTE PUREZA CLERGET PUREZA REAL
PZA DESV EST PZA DESV EST PZA DESV EST
AI 35.47 2.08 42.57 2.95 40.86 3.22
LU 34.25 2.17 42.33 2.93 39.67 2.83
MG 34.97 1.82 42.01 1.75 39.73 2.54
MT 34.91 1.65 41.30 2.98 40.55 3.58
IPG 37.10 1.50 43.88 2.55 42.18 2.89
CSA 35.43 1.32 42.41 2.72 41.16 3.23
PSA 37.39 1.85 44.71 2.79 42.18 2.59
TU 36.04 2.58 43.50 4.66 41.49 3.08
TR 34.68 2.06 41.62 3.38 41.07 3.73
SA 35.16 1.45 41.99 1.99 41.08 4.08
TÍTULO SUBTÍTULO
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
PZA APAR 35.47 34.25 34.97 34.91 37.10 35.43 37.39 36.04 34.68 35.16
PZA CLERGET 42.57 42.33 42.01 41.30 43.88 42.41 44.71 43.50 41.62 41.99
PZA REAL HPLC 40.86 39.67 39.73 40.55 42.18 41.16 42.18 41.49 41.07 41.08
PZA ESP SMITH 34.32 34.93 35.23 34.25 32.65 34.27 33.93 33.84 34.50 34.32
PUREZAS DE MIELES DE INGENIOS DE GUATEMALA
DIFERENCIA ENTRE PUREZA REAL Y PUREZA
ESPERADA(SMITH)
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
6.54
4.74 4.50
6.30
9.53
6.90
8.25
7.66
6.57 6.77
DIFERENCIA PZA REAL-PZA ESP(SMITH)
DIFERENCIA PZA REAL-PZA ESP(SMITH)
TÍTULO SUBTÍTULO
25.00
27.00
29.00
31.00
33.00
35.00
37.00
39.00
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
POL AP 29.98 29.08 29.11 29.56 31.49 29.96 31.22 30.65 29.67 29.97
SAC CLERGET 35.98 35.93 34.97 34.96 37.24 35.86 37.35 37.00 35.60 35.78
SAC REAL HPLC 34.53 33.68 33.06 34.31 35.75 34.80 35.19 35.29 35.17 35.13
SAC OBJ SMITH 29.01 29.66 28.35 28.99 27.67 28.98 26.74 28.78 29.54 27.51
%
MEDICIONES Y CÁLCULO DE POL Y SACAROSA INGENIOS DE GUATEMALA
TÍTULO SUBTÍTULO
34.53 33.68
33.06
34.31
35.75
34.80 35.19 35.29
35.17 35.13
29.01
29.66
28.35
28.99
27.67
28.98
26.74
28.78 29.54
27.51
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
SACAROSA REAL Y SACAROSA OBJETIVO CON EC. DE SMITH
SAC REAL HPLC
SAC OBJ SMITH
SEGÚN EL PROMEDIO AGROINDUSTRIA, EL REDUCIR A LA MITAD ESTA DIFERENCIA, PODRÍA SIGNIFICAR UNA DISMINUCIÓN DE PÉRDIDA DE 1.8 LB/TC (ALREDEDOR DE 20000 TM DE AZÚCAR RECUPERADAS)
RELACIÓN AR/CENIZAS
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
0.96
0.86
0.79
0.96
1.24
0.96
1.02 1.05
0.92 0.95
AR(HPLC)/CENIZAS
AR/CENIZAS
La relación
AR/Czas con
Fehling,
registró
valores muy
superiores a 1
con lo que la
sacarosa
objetivo
tendería a dar
valores
menores.
RELACIÓN DE FRUCTOSA/GLUCOSA
SUBTÍTULO
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
1.29
1.51
1.29
1.45
1.26
1.51
1.39
1.46
1.60
1.38
FRUCTOSA/GLUCOSA
FRUCTOSA/GLUCOSA
UNA RELACIÓN MUY ALTA DE F/G SE PUEDE DEBER A REACCIONES DE MAILLARD LAS CUALES SON DESTRUCTORAS DE GLUCOSA Y SE DEBEN PRECISAMENTE A LA REACCIÓN DE COMPUESTOS NITROGENADOS(AMINAS, AMINOÁCIDOS) Y GLUCOSA. ESTAS REACCIONES GENERAN CALOR, ESPUMA Y COLOR.
CORRELACIONES ENTRE PUREZAS Y SACAROSAS DE MIELES FINALES
SUBTÍTULO
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
40.00
42.00
44.00
46.00
30.00 35.00 40.00 45.00
PUREZA APARENTE VRS PUREZA REAL MG
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
40.00
42.00
44.00
46.00
48.00
30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00
PUREZA APARENTE VRS PUREZA REAL LU
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
25.00 27.00 29.00 31.00 33.00
SAC
AR
OSA
HP
LC
POL APARENTE
POL APARENTE VRS SACAROSA HPLC
y = -0.2065x + 41.102 R² = 0.0437
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
SAC
AR
OSA
HP
LC
SACAROSA CLERGET
SACAROSA CLERGET VRS SACAROSA HPLC
VALORES DE PÉRDIDA DE SACAROSA AL IGUALAR SACAROSA
REAL CON SACAROSA OBJETIVO, Y PÉRDIDA DE SACAROSA QUE
SE REPORTA EN LAS PÉRDIDAS INDETERMINADAS PARA LA
AGROINDUSTRIA EN LA ZAFRA 2013-2014.(CORRECCIÓN DE CUADRO)
INGENIO TCM
KG MIEL FINAL/TC Pol (%)
Sacarosa
Real (%)
Sacarosa
Objetivo
(%)
Dif Sac
Real - Sac
Obj
TM de
azúcar
recobrado
s al igualar
sacarosas
kg miel
final/TC
menos
Pérdida
Aparente
(Kg/TC)
Pérdida
Real(Kg/
TC)
Diferenci
a entre
pérdida
real y
pérdida
aparente
(kg/TC)
AI 26,513,430.00 37.37 29.98 34.53 28.24 6.29 62,315 2.35 11.20 12.90 1.70
LU 3,117,450.99 36.35 29.08 33.68 29.66 4.02 4,561 1.46 10.57 12.24 1.67
MG 7,719,166.70 36.72 29.11 33.06 28.35 4.70 13,332 1.73 10.69 12.14 1.45
MT 1,720,954.14 32.66 29.56 34.31 28.99 5.32 2,991 1.74 9.66 11.21 1.55
IPG 1,584,444.35 42.35 31.49 35.75 27.67 8.08 5,420 3.42 13.34 15.14 1.80
CSA 1,422,841.87 39.09 29.96 34.80 28.98 5.82 3,239 2.28 11.71 13.61 1.89
PSA 4,773,934.23 39.60 31.22 35.19 26.74 8.45 15,981 3.35 12.36 13.94 1.57
TU 1,137,127.84 42.41 30.65 35.29 28.78 6.51 3,141 2.76 13.00 14.97 1.97
TR 1,725,326.00 36.30 29.67 35.17 29.54 5.62 3,523 2.04 10.77 12.77 2.00
SA 3,312,183.88 34.78 29.97 35.13 27.51 7.61 8,770 2.65 10.42 12.22 1.79
RELACIÓN ENTRE VARIABLES DEL ESTUDIO
BRIX POL PZA APA SAC CLER PZA CLER SAC GLU FRU F+G F/G PZA REAL CZAS AR/CZAS
BRIX 1,00 0,20 0,86 0,85 0,38 0,53 0,31 0,42 0,31 0,61 0,73 0,53 0,66
POL 0,29 1,00 0,00 0,10 0,20 0,50 0,34 0,44 0,34 0,71 0,71 4,2E-03 0,04
PZA APA 0,04 0,97 1,00 0,10 0,11 0,61 0,49 0,57 0,49 0,82 0,64 1,1E-03 0,04
SAC CLER 0,04 0,36 0,36 1,00 0,00 0,35 0,09 0,03 0,03 0,92 0,32 0,14 0,03
PZA CLER -0,20 0,28 0,35 0,97 1,00 0,28 0,17 0,06 0,07 0,99 0,37 0,11 0,04
SAC 0,14 0,15 0,12 -0,21 -0,24 1,00 0,06 0,34 0,13 0,11 0,00 0,08 0,03
GLU 0,23 0,21 0,16 0,37 0,30 0,40 1,00 1,3E-031,2E-081,8E-04 0,10 0,09 6,0E-06
FRU 0,18 0,17 0,13 0,47 0,41 0,21 0,64 1,00 3,5E-09 0,77 0,43 0,10 1,1E-05
F+G 0,22 0,21 0,15 0,46 0,40 0,34 0,90 0,91 1,00 0,12 0,19 0,06 6,0E-08
F/G -0,11 -0,08 -0,05 -0,02 2,5E-03 -0,35 -0,72 0,07 -0,34 1,00 0,14 0,47 0,13
PZA REAL -0,08 0,09 0,11 -0,22 -0,20 0,98 0,36 0,18 0,29 -0,33 1,00 0,05 0,04
CZAS 0,14 -0,59 -0,65 -0,33 -0,35 -0,38 -0,37 -0,36 -0,41 0,16 -0,42 1,00 1,5E-05
AR/CZAS 0,10 0,44 0,43 0,47 0,44 0,45 0,81 0,79 0,88 -0,33 0,44 -0,79 1,00
Correlación de Pearson: Coeficientes\probabilidades
Brix Pol Pza apa Sac cler Pza Cler Sac glu fru G+F F/G Pza Real Czas AR/Czas Ared
Brix 1,00 0,12 0,57 0,70 0,28 0,70 0,43 0,98 0,46 0,28 0,35 0,60 0,60 0,90
Pol 0,38 1,00 3,8E-11 0,47 0,66 0,12 0,58 0,75 0,21 0,09 0,19 0,43 0,78 0,07
Pza apa 0,14 0,97 1,00 0,37 0,44 0,07 0,42 0,72 0,26 0,03 0,09 0,47 0,88 0,06
Sac cler -0,10 0,18 0,22 1,00 0,00 0,93 0,80 0,57 0,90 0,26 0,88 0,56 0,99 0,30
Pza Cler -0,27 0,11 0,19 0,98 1,00 0,87 0,68 0,58 0,79 0,19 0,76 0,50 0,92 0,32
Sac -0,10 0,41 0,46 0,02 0,04 1,00 0,88 0,95 0,98 0,85 0,00 0,89 0,89 0,86
glu -0,21 0,15 0,22 0,07 0,11 -0,04 1,00 1,7E-03 8,8E-07 0,03 0,97 0,79 6,9E-05 0,01
fru 0,01 -0,09 -0,10 -0,15 -0,15 0,02 0,72 1,00 5,8E-08 0,48 0,96 0,87 1,5E-05 0,16
G+F -0,19 -0,32 -0,29 0,03 0,07 -0,01 0,91 0,94 1,00 0,59 0,99 0,71 6,5E-07 0,66
F/G 0,29 -0,43 -0,55 -0,30 -0,35 -0,05 -0,53 0,19 -0,14 1,00 0,74 0,85 0,65 0,04
Pza Real -0,25 0,35 0,44 0,04 0,08 0,99 -0,01 0,01 2,8E-03 -0,09 1,00 0,94 0,95 0,86
Czas 0,13 0,20 0,18 -0,15 -0,17 0,04 -0,07 -0,04 -0,10 0,05 0,02 1,00 0,08 0,27
AR/Czas -0,14 -0,08 -0,04 -2,6E-03 0,03 -0,04 0,83 0,87 0,92 -0,12 -0,02 -0,45 1,00 0,02
Ared -0,03 -0,43 -0,45 -0,26 -0,25 -0,05 -0,62 -0,37 -0,11 0,52 -0,05 0,28 -0,57 1,00
Correlación de Pearson: Coeficientes\probabilidades INGENIO MADRE TIERRA
RELACIÓN ENTRE AR/CENIZAS POR HPLC Y
FEHLING
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
AI LU MG MT IPG CSA PSA TU TR SA
AR/cenizas con HPLC y Fehling(Lane-Eynon) para mieles finales de ingenios de Guatemala Z13-14.
AR/Cenizas Fehling
AR/Cenizas HPLC
COMPOSICIÓN DE LA MIEL FINAL
12.16
13.00
34.53
15.48
24.83
COMPONENTES DE LA MIEL FINAL ZAFRA 2013-2014
F+G
CZAS
SAC
AGUA
DESCONOCIDO
CONCLUSIONES 1. LAS CONDICIONES DE UNA RELACIÓN FRUCTOSA/GLUCOSA, SIEMPRE
PROVOCAN QUE LA PUREZA REAL EN MIEL FINAL, SEA SUPERIOR A LA
PUREZA APARENTE.
2. LA PUREZA REAL AL ESTAR MUY CERCANA EN VALOR A LA PUREZA
CLERGET, INDICA QUE SE PUEDE TENER UNA RECUPERACIÓN
SIGNIFICATIVA DE SACAROSA SI SE BUSCAN LOS MECANISMOS PARA
DISMINUIR EL CONTENIDO DE SACAROSA EN LA MIEL FINAL.
3. EL CONTENIDO DE CENIZAS EN LA MIEL FINAL ESTA ENTRE LOS
COMPONENTES MÁS ABUNDANTES DE LA MIEL FINAL Y SU INFLUENCIA EN
EL AGOTAMIENTO SEGÚN LA ECUACIÓN DE SMITH, DETERMINADA QUE SE
DEBE CONOCER SU VALOR Y BUSCAR LOS MEDIOS DE DISMINUIRLAS O NO
INCREMENTARLAS.
4. LA AGROINDUSTRIA TIENE LA OPORTUNIDAD DE RECUPERAR HASTA
60,000 TM DE AZÚCAR A PARTIR DE UN MEJOR AGOTAMIENTO DE LA MIEL
FINAL.
5. LA AGROINDUSTRIA ESTÁ EN PROMEDIO COLOCANDO 1.7KG DE
SACAROSA/TC QUE PERTENECEN A LA PÉRDIDA EN MIEL FINAL, EN LAS
PÉRDIDAS INDETERMINADAS.
6. NO SE PUEDE PREDECIR LA PÉRDIDA REAL EN MIEL FINAL A PARTIR DE LA
PÉRDIDA APARENTE.
RECOMENDACIONES
1. CONOCER LOS VALORES DE LA RELACIÓN
AR/CENIZAS EN LOS REPORTES DIARIOS.
2. CONOCER LOS VALORES DE NO SACAROSA EN LA
CAÑA PARA SABER QUE CANTIDAD DE MIEL Y PÉRDIDA
DE SACAROSA EN LA MISMA SE ESPERA.
3. HACER EL BALANCE DE PÉRDIDAS DE AZÚCARES
DEBIDO A REACCIONES DE MAILLARD.
4. REPORTAR LAS PÉRDIDAS REALES DE MIEL FINAL.
5. HACER BENCHMARKING PARA CONOCER LAS
MEJORES PRÁCTICAS NACIONALES E
INTERNACIONALES DE AGOTAMIENTO DE LA MIEL FINAL.