Evaluación del impacto de polisacáridos sobre el desempeño de la cristalización en la producción de azúcar

Abstract

RESUMEN : Este trabajo tiene como finalidad la evaluación del impacto en el contenido de polisacáridos como las dextranas en la etapa de cristalización. Estos compuestos son generados principalmente por contaminación bacteriana en tiempos de cosecha, transporte y almacenaje de la caña de azúcar, y dificultan los procesos involucrados en la obtención de azúcar y afectan sustancialmente parámetros de proceso como viscosidad, velocidad de cristalización y morfología del cristal de azúcar. Para la evaluación se emplea un cristalizador piloto situado en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar CENICAÑA, utilizando miel A con características físico-químicas de referencia para el sector azucarero y con un contenido inicial de polisacáridos de aproximadamente 9000 ppm/brix. Se realizan pruebas preliminares con dextrana de alto peso molecular y se plantea un diseño factorial 22 con 4 réplicas en los puntos centrales, teniendo como factores la relación de azúcares reductores/cenizas y concentración de dextrana de bajo peso molecular. Los resultados obtenidos muestran el impacto en la morfología del cristal con el aumento de un 72% y 5% en la relación largo/ancho al tener una concentración de 17000 ppm/brix de dextrana de alto y bajo peso molecular, respectivamente, así como un incremento de 11.4cP en la viscosidad de la miel por cada 1000ppm de dextrana de alto peso molecular comparado con incrementos cercanos de 5cP con la dextrana de bajo peso molecular al tener concentraciones superiores a 12000ppm/brix de polisacáridos. Por otro lado, se observa el efecto significativo de los azucares reductores en la velocidad de cristalización, con un aumento de un 25% en la cantidad de glucosa y fructosa, obteniendo un P-valor de 0.098 para un nivel de significancia α=0.1. Con los resultados obtenidos se confirma que la presencia de dextranas en las mieles de proceso es un factor crítico, especialmente aquellas con altos pesos moleculares. Adicionalmente los resultados arrojados por el análisis de varianza sugieren la adición en puntos experimentales al diseño experimental que permitan el ajuste al modelo de superficie de respuesta que pueda describir la curvatura de carácter significativo encontrada.