Optimización de la Cosecha y Procesamiento Industrial de la Caña de Azúcar

Preparación y Cosecha de la Caña de Azúcar

Cosecha: Determinación del Punto Óptimo

• Se inicia 2 a 3 meses antes del corte.
• Se toman muestras para determinar: porcentaje de humedad, grados Brix (sacarosa), pureza del jugo y contenido de azúcares.
• El objetivo es hallar el índice de madurez para programar el corte.
• Rendimiento y Sacarosa:
  • Si el contenido de sacarosa es del 13% o mayor, se espera un rendimiento de 1.5 bolsas de azúcar por tonelada (tn).
  • Si el contenido es del 12%, el rendimiento es de 1 bolsa de azúcar por tn.
• Rendimiento promedio: 130 tn/ha.
• Costo aproximado de la bolsa de azúcar: 55-60 soles.

Aplicación de Maduradores

• Se realiza 1 a 2 meses antes del corte.
• Función: Disminuir el ritmo de crecimiento, cortar el periodo vegetativo y aumentar la concentración de sacarosa en la caña.
• Método: Fumigación aérea.
• Tipos de Agentes:
  • Agentes maduradores químicos (ej. Glifosato).
  • Agentes hormonales.
  • Productos bióticos (ej. abonos foliares).
• Dosis: Generalmente, menos de 1 L/ha.

Quema Programada

La quema se realiza cuando el contenido de sacarosa es óptimo. Su principal objetivo es facilitar el corte y eliminar malezas.

Métodos de Quema

• Quemadores manuales: Utilizan goteo de gasolina y fuego.
• Quemadores de tractor: Emplean lanzallamas.

Logística de la Quema

• La quema se hace en pases y el campo se divide en tablones (generalmente de 3 a 6 hectáreas).
• Estos tablones están separados por callejones de 8 metros de ancho, los cuales sirven como corredores cortafuegos y vías de circulación para la maquinaria.
• En cultivos menores de 6 hectáreas, la quema de un tablón dura aproximadamente 15 a 20 minutos.
• Toda una unidad de cultivo (suerte) se quema el mismo día.

Corte de Caña: Métodos Manual y Mecánico

Corte Manual

Corte en Caña Quemada

• Los cortadores utilizan dos pases: uno para cortar la base de la caña y otro para cortar el cogollo.
• La caña se amontona para ser transportada por uñas mecánicas.
• Rendimiento: 5 a 6 tn/día.

Corte en Caña en Verde

• Corte "en sucio": Requiere tres pases (el pase adicional retira parte de las hojas). La caña también se arruma.
• Corte "en limpio": Mínimo dos pases de limpieza para remover las hojas. Debido al trabajo adicional, el rendimiento baja a 2-3 tn/día.

Corte Mecánico

• Apto tanto para caña quemada como en verde.
• Las cosechadoras cortan un surco por pasada, pican la caña y utilizan ventiladores para separar las hojas.
• La caña picada se deposita directamente en vagones para su transporte a la fábrica.
• Rendimiento: 20 a 30 tn/hora.

Procesamiento Industrial de la Sacarosa (Post Cosecha)

Primera Etapa: Transporte y Extracción

Transporte y Molienda Inicial

• La caña llega a la fábrica, se pesa en básculas, se lava y pasa por *trapiches* (molinos preliminares) que muelen la caña para facilitar la extracción del jugo.

Molienda y Separación

• Una vez extraído el jugo, el residuo sólido (bagazo) representa aproximadamente el 50% del material.
• El jugo se tamiza para eliminar el bagazo, el cual se utiliza como combustible.
• El jugo extraído se pesa en básculas para cuantificar la cantidad de sacarosa llevada a la fábrica.

Segunda Etapa: Clarificación

El jugo extraído es ácido (pH 5.2). Se trata con lechada de cal, que eleva su pH (8.0-8.5) para reducir la pérdida de sacarosa.

• Se utiliza un decantador para separar impurezas y obtener un jugo limpio.
• La cal precipita las impurezas del jugo a una temperatura ideal de 94-99 ºC.
• Clarificación por Sedimentación: Los sólidos se precipitan en forma de *cachaza*, la cual puede ser utilizada para enriquecer suelos pobres en materia orgánica (M.O.).

Tercera Etapa: Cocimiento y Cristalización

Cocimiento

El jugo limpio se hierve y se centrifuga, lo que resulta en la formación de nuevos cristales y mieles (subproductos utilizados para producir alcoholes, como el bioetanol combustible).

Separación por Centrifugación

• El objetivo es producir azúcar cristalizada mediante calor.
• Esto genera una masa cocida que se lleva a un cristalizador con más sacarosa.
• La centrifugación separa las mieles, dando lugar a:
  • Azúcar crudo o mascabado (de color café por contener sacarosa).
  • Sacarosa limpia.
  • Melaza.

Clarificación Adicional (Refinación Intermedia)

• Métodos Mecánicos: Se mezcla el azúcar mascabado con tierra diatomea, obteniendo una solución muy transparente.
• Métodos Químicos: Mediante espumación o el sistema de carbonatación, el jugo clarificado se filtra y se decolora.

Cuarta Etapa: Refinado Final

El producto cristalino se purifica aún más disolviéndolo con agua y cociéndolo nuevamente para obtener una miel rica en azúcar y con menor coloración.

Centrifugación Final

• La miel resultante se centrifuga, produciendo un azúcar húmedo.

Quinta Etapa: Secado, Enfriamiento y Envasado

Secado

• El azúcar húmedo pasa por secadoras a una temperatura de 60 ºC.
• El azúcar debe alcanzar una humedad muy baja (0.05%) para evitar la formación de terrones.

Enfriamiento

• Posteriormente, pasa por enfriadores hasta alcanzar una temperatura de 40-45 ºC.

Envasado

• Una vez seco y frío, el azúcar se empaca en bolsas y se distribuye al mercado.