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ELABORACIÓN DE AZUCAR 1

INFORME DE INVESTIGACION

ELABORACIÓN DE AZÚCAR

DATOS GENERALESa. Denominación de la Asignatura : Procesos Industrialesb. Escuela : Ingeniería Industrialc. Ciclo de Estudios : VII Ciclo.d. Año de Estudios : 2015e. Ciclo académico : 2015 - 0f. Docente : Ing. Zaida Chávez Romerog. Estudiantes : Benites Castañeda Rony

: Burgos Timaná Luis


RESUMEN

Este trabajo se realizó para conocer el proceso productivo de la elaboración de azúcar en la Empresa Agroindustrial Pomalca y poder aplicar los conocimientos adquiridos en clase. Se describe como la Empresa Agroindustrial Pomalca está constituida, que régimen de operación tiene y que tipo de tecnología esta utilizando. Podemos notar que la producción de azúcar en su mayoría está dirigida al consumo humano, para poder obtener este producto (Azúcar) se utiliza como materia prima la caña de azúcar, que es cultiva y cosechada a los 12 meses, para luego ingresar a una serie de procesos y poder obtener nuestro producto final.

Se ha descrito todas las etapas dentro del proceso de elaboración de azúcar, como son el pesado de la caña, la recepción, lavado, preparación, molienda, encalado, Calentamiento, clarificación, evaporación, Cocimiento, Cristalización, centrifugación y envasado; de los cuales se obtiene los siguientes sub producto como el Bagazo, el cual se puede utilizar como materia prima para la fábrica de Papel; y la Melaza que se puede obtener alcohol si lleva un tratamiento. Se ha conocido que insumos se utilizan dentro de este proceso como son el bactericida que es utilizado para inhibir la presencia de microorganismos que invierten la sacarosa en el jugo de caña, el hidróxido de calcio que se utiliza para regular el pH del jugo, el floculante que estimula el proceso de floculación necesario para decantar y precipitarlas impurezas del jugo encalado caliente y producir un jugo clarificado y el Tensoactivo que se utiliza para disminuir la viscosidad. Además de conocer los equipos utilizados en el proceso.

También se ha observado que dentro del proceso se produce mucha contaminación por lo que se debe realizar la implementación de algunas medidas de prevención, minimización y control de la contaminación ambiental; y la creación del Departamento de Mejoramiento Ambiental. Se debe desarrollar un programa de prevención, minimización y control de la contaminación ambiental que permita mejorar la gestión ambiental del Ingenio Azucarero de Pomalca, la cual permanece suspendida por la necesidad de resolver los problemas económicos, sociales y tecnológicos por los que ha atravesado ésta a través del tiempo.


INTRODUCCIÓN

La Industria Azucarera es históricamente de las más importantes en el desarrollo económico y social del país; sin embargo, a través del tiempo ha sufrido lentamente una profunda crisis económica, debido a la gestión corrupta, las disputas entre cañeros y dueños de los Ingenios, rezago tecnológico tanto en el proceso productivo como en el campo cañero y la incapacidad del gobierno para estabilizarla social y económicamente.

Por lo tanto es importante conocer cómo se encuentra nuestros Ingenios Azucareros, tanto en la tecnología que utilizan, que medidas toman para proteger el medio ambiente y la responsabilidad social. Este trabajo se ha realizado para conocer el proceso productivo de la elaboración de azúcar en la Empresa Agroindustrial Pomalca y poder aplicar los conocimientos adquiridos en clase, teniendo en cuenta los métodos que se utilizan y las buenas prácticas de manufactura.

En el presente trabajo se detalla la materia prima utilizada, el producto y los sub productos obtenidos dentro del proceso, así como los insumos utilizados y los procesos o etapas consecutivas por los que tiene que pasar la materia prima para convertirse en Azúcar. Determinado la contaminación que produce un Ingenio Azucarero y de qué manera afecta al medio ambiente y a los seres humanos por lo que se debe implementar u programa de prevención, minimización y control que pretende transformar un proceso ineficiente de control de la contaminación “al final de la tubería”, en un proceso eficiente de prevención de la contaminación desde su punto de origen; a través, de la conservación y ahorro de materias primas, insumos, agua y energía a lo largo del proceso industrial.


I. Datos generales:

1.1. Razón social: EMPRESA AGROINDUSTRIAL POMALCA S.A.A

1.2. Descripción de la empresa:

Agroindustrial Pomalca S.A.A, se encuentra ubicada en el Km. 7 de la carretera

Chiclayo- Chongoyape en el distrito de Pomalca provincia de Chiclayo – Región

Lambayeque; se dedica a producir azúcar a partir del cultivo de caña de azúcar, así

como sus derivados (melaza, chancaca y bagazo), al cultivo de remolacha azucarera en

fase de experimentación, y a la agro exportación en menor escala con cultivos de

pimientos dulces y picantes como páprika, guajillo, jalapeños habaneros y

eventualmente alcachofas, basados en normas ambientales y responsabilidad social;

estando a la vanguardia en la aplicación de tecnologías de última generación (Empresa

Agroindustrial Pomaca S.A.A 2013).

Actualmente la Empresa Agroindustrial Pomalca S.A.A. Cotiza en la Bolsa de Valores

de Lima con Respaldo del Grupo Oviedo como Inversionista. Desde el ingreso de este

grupo empresarial, enormes han sido los esfuerzos para mejorar los campos, la fábrica,

la producción de caña y la obtención de azúcar.

Unido a los cambios sustanciales en fabricación, es la responsabilidad social un puntual

fundamental que no está ausente. Todo ello es reflejo de un trabajo ordenado y serio que

transformó a la agroindustrial en una empresa viable, competitiva y rentable. Son

diversos los proyectos que se han implementado en la comunidad regional, como salud,

educación, medio ambiente, respeto laboral, capacitación del recurso humano,

cumplimiento tributario tanto al Estado como a las Instituciones públicas tal cual como

la ley gubernamental confiere efectuar.


1.3. Tipo de empresa: Secundaria o manufacturera

1.4. Diagrama conceptual de la empresa:


1.5. Régimen de operación: Producción continua

1.6. Tipo de tecnología que utiliza:

La definimos por áreas:

Trapiche: La tecnología es mecánica.

Energía: La tecnología es mecánica.

Elaboración: Esta área se divide en las siguientes secciones:

Evaporación: La tecnología es mecánica

Cocimiento y cristalización: La tecnología es mecánica.

Centrifugado: La tecnología es automatizada.

Envasado: La tecnología es automatizada.

1.7. Mercado al que dirige su producción

La comercialización del azúcar para consumo humano directo, la realizan principalmente los comerciantes mayoristas que distribuyen el producto en los mercados de Lima Metropolitana y que influyen decisivamente en la formación de los precios. Se ha determinado que son pocos los comerciantes mayoristas que distribuyen el azúcar en el Mercado de Santa Anita y que a la vez realizan compras adelantadas del azúcar a algunas empresas agroindustriales.

Otros comercializadores importantes del azúcar para consumo directo son los minoristas, hipermercados y supermercados que a la vez que se van expandiendo, van incrementando sus volúmenes de ventas de azúcar (como otros productos), situación que influencia en los precios de mercado. Empresas como San Jacinto ofertan su azúcar en supermercados como Santa Isabel, lo mismo está sucediendo con Paramonga y las cadenas Wong y Metro.

II. Proceso Productivo:

2.1. Materias primas

Materia Prima (Saccharum officinarum):

Saccharum officinarum usualmente conocida como caña de azúcar o simplemente caña, es una especie de planta perteneciente a la familia de las poáceas.


Es una planta que crece en zonas tropicales. Tiene un tallo macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 ó 6 cm. de diámetro. El tallo acumula un jugo que contiene 16% a 20% de azúcares, 10% a 14% de fibra y 65% a 75 % de agua, que al ser extraído y cristalizado forma el azúcar.

Figura N° 02: Caña de Azúcar

2.2.- Materiales secundarios

Bactericidas:

Los bactericidas son productos químicos que inhiben la presencia de microorganismos que invierten la sacarosa en el jugo de caña. Es un líquido que se agrega directamente al jugo de caña o en los puntos desde donde puede circular a todos los lugares del equipo de molienda, canaletas, cañerías, con los que el jugo entre en contacto. Con ello se previene el depósito de limo sobre las superficies en contacto con el jugo, la secreción de invertasa es disminuida y la formación de azúcar invertida es disminuida.


Cal:

Sustancia química más empleada en los ingenios azucareros como coagulante de las impurezas. Según su presentación se le denomina cal viva, cal apagada o lechada de cal. Su función es alcalinizar el jugo, y coagular las impurezas del mismo mediante reacciones químicas con las sustancias contenidas en él. La forma química empleada en los ingenios es en Hidróxido de Calcio (Ca (OH)2).

Generalmente, conviene adicionar cal de tal forma que la reacción final tenga un pH cercano a 7, es decir que se produzca un jugo claro con valores de pH aproximados al valor de 7.

Floculante:

Sustancias poliméricas de elevado peso molecular cuyos componentes principales son las poliacrialmidas. Estimulan el proceso de floculación necesario para decantar y precipitarlas impurezas del jugo encalado caliente y producir un jugo clarificado.

Tensoactivo:

Entre la literatura especializada, según Márquez y Domínguez (1992) aparecen un gran número de trabajos referentes al uso de agentes tensoactivos y agentes químicos en el procesos azucarero, con el objetivo de disminuir la viscosidad en el proceso y con ello incrementar la transferencia de masa, se define la efectividad de los mismos, así como las dosis a adicionar en cada caso; no están claramente definidos aún los mecanismos de acción de estos, sin embargo, resulta de interés señalar que existe una tendencia mundial al no uso de éstos o su sustitución por productos naturales que permitan la producción de un azúcar ecológica (Marquez y Domingues 2013).

2.2. Productos, subproductos

Productos:

Es el producto sólido cristalizado obtenido directo del jugo de la caña de azúcar (Saccharum sp), mediante procedimientos apropiados, está constituida esencialmente por cristales de sacarosa, cubiertos por una película de miel madre.


Sub productos:

Se denomina bagazo al residuo de materia después de extraído su jugo. De él se obtiene, mediante destilación en alambique, el aguardiente también llamado orujo o grappa en Italia, Argentina y Uruguay. Otra clase de bagazo es el residuo leñoso de la caña de azúcar. En estado fresco estos bagazos contienen un 40% de agua. Suelen utilizarse como combustible de las propias azucareras. También se utilizan en la industria del papel y fibras, por la celulosa que contienen.

La melaza o miel de caña es un producto líquido, y espeso derivado de la caña de azúcar y en menor medida de la remolacha azucarera, obtenido del residuo restante en las cubas de extracción de los azúcares. Su aspecto es muy similar al de la miel aunque de color parduzco muy oscuro, prácticamente negro. Se elabora mediante la cocción del jugo de la caña de azúcar hasta la evaporación parcial del agua que éste contiene, formándose un producto meloso semicristalizado.

Nutricionalmente presenta un altísimo contenido en hidratos de carbono además de vitaminas del grupo B y abundantes minerales, entre los que destacan el hierro, cobre y magnesio. Su contenido de agua es bajo.

Utilización

Principalmente se emplea la melaza como suplemento energético para la alimentación de rumiantes por su alto contenido de azúcares y su bajo costo en algunas regiones. No obstante, una pequeña porción de la producción se destina al consumo humano, empleándola como edulcorante culinario.


2.3. Descripción de los procesos productivos (incluir diagrama de bloques, entradas y salidas, variables del proceso):

2.3.1 Proceso Productivo Fabril

El procesamiento fabril de la caña de azúcar comienza con la cosecha, el arrume de la misma y cargado de la caña en campo en carros tráiler de 25 TM de capacidad por medio de unidades de transferencia tipo cargador frontal o grúa.

Pesado:Al llegar al ingenio los tráileres son pesados en básculas de plataforma registrándose el peso para los balances respectivos.

Recepción:Las unidades en el patio de maniobras esperan su turno para ser descargadas por medio de una grúa de hilos o cables hacia un conductor de cadenas de descarga lateral.

Lavado:La caña es vaciada a una mesa receptora o conductor N° 1 de 75 a 80 ton, de capacidad mediante una grúa hilo de 25 – 30 ton de capacidad de izaje por cable de acero de ¾” de diámetro. La caña recibe un primer lavado a lo ancho de la mesa con agua caliente de los condensadores recirculada del 2do lavado efectuado en el conductor N° 2.

Preparación:La caña es volteada de la mesa alimentadora al conductor N° 2 en donde está instalado un nivelador N° 1 para desempaquetar la caña y un machetero N° 1 para cortar la caña a determinadas dimensiones y facilitar su preparación. El conductor Nº 2 descarga la caña en el N° 3 o principal donde se halla ubicado el 2do juego de machetes realizando un trabajo complementario el 1ro, mejorando de esa manera la preparación de la caña. Antes de este machetero está un nivelador N° 2 que regula su alimentación.

En la parte alta de este conductor se dispone de un aventador o Kiker que regula la entrada de la caña destrozada o rota al desfibrador lográndose el óptimo de rotura al obtener jirones o hilachos de la misma, facilitando de esa manera la extracción de la sacarosa o el jugo de la caña en el Trapiche.


Molienda:La caña preparada atraviesa el tren de molienda (Seis (6) Molinos accionados por motores eléctricos a corriente y velocidad regulable.) constituida por masas cilíndricas ranuradas dispuestas en forma triangular (molinos) que extraen el jugo cuando las atraviesa la caña. En esta operación se agrega agua (imbibición) a 70 ºC a la salida del penúltimo molino con la finalidad de favorecer la disolución de la sacarosa en la fibra que la contiene. Se obtienen 2 subproductos principales: el jugo mezclado (imbibición más jugo de la caña) y un residuo leñoso de aproximadamente 50 % de humedad denominado bagazo.

El bagazo se conduce a las calderas para su combustión y generar el calor necesario para formar vapor sobrecalentado (700 Psi) que se utiliza en la generación de energía eléctrica para el ingenio. El vapor de escape (30 psi proveniente de las turbinas del turbo alternador) se utiliza para las necesidades de evaporación en el proceso fabril y sus condensados son recirculados permanentemente para alimentar a los calderos. De los molinos 1ro, 2do y 3ro. Se obtiene el jugo mezclado que pasa a elaboración para obtener el Azúcar.

Encalado:El jugo mezclado es colado en las zarandas vibratorias separando el bagazo que retorna al Molienda y, luego pesado en una balanza automática. Este jugo mezclado de carácter ácido (pH aproximado: 5.2), pasa hacia unos tanques donde se le agrega cal en forma de suspensión (hidróxido de calcio o cal apagada) proveniente de la planta de cal, instalación donde la cal viva se recibe en trozos (CaO) que luego se pulveriza y pasa a un apagador donde se agrega agua y tamiza para separar las piedras de la suspensión de cal que se diluye con más agua de acuerdo a las necesidades.

La finalidad de agregar cal es manejar el PH (PH ideal 7.8 – 8) de los jugos de forma que se evite su descomposición, posibles pérdidas de sacarosa y al reaccionar con los fosfatos de la caña forme flóculos que elimine las impurezas.

La cal 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.

Calentamiento:El Jugo mezclado pasa a los calentadores a una temperatura de calentamiento que varía entre 90 y 114.4 ºC, por lo general se calienta a la temperatura de ebullición o ligeramente más, pero la temperatura ideal está entre 94 y 99 º C.


Clarificación:Proceso en el que se separan los sólidos insolubles del jugo diluido. La clarificación consiste en una separación de fases del jugo para decantarlo. La decantación se lleva a cabo en clarificadores de jugo en los cuales las impurezas, por efecto de procesos químicos, se van al fondo y el jugo clarificado se extrae por la parte superior. El clarificador consiste de un tanque lo suficientemente grande para que la velocidad de escurrimiento y de circulación sea tan baja que no impida la decantación ni deteriore el jugo. En el clarificador se adiciona una cantidad de floculante en una concentración de 3 a 5 ppm base caña; el uso del floculante hace más eficiente el proceso de clarificación, durante la operación del clarificador se realiza una toma de muestra cada media hora para monitorear la eficiencia del proceso y adicionar más floculante en caso necesario.

Los lodos que se obtienen de los clarificadores se mezclan con bagacillo y pasan por filtros rotativos al vacío para recuperar el azúcar contenido en éstos; por un lado, el jugo filtrado retorna al proceso y el sólido obtenido, conocido como cachaza se lleva a campo para ser utilizado como fertilizante por su alto contenido de nitrógeno, fosforo, potasio, calcio y materia orgánica.

Evaporación:Los jugos clarificados antes de entrar a los evaporadores son colados sobre una malla fija de 80 mesh para eliminar el bagacillo existente en su seno, pues su presencia es negativa, tanto para la transmisión del calor en el color del Azúcar.

Los evaporadores están dispuestos en series constituyendo un múltiple efecto, en donde el vapor de escape, proveniente de los turbogeneradores, entra en el primer efecto; de igual manera el jugo clarificado se va concentrando, en serie, desde el 1er al último efecto, de donde se concentra de 15º a 65º brix a la salida de los evaporadores, de donde sale jarabe que es bombeado a la sección cocimiento (vacumpanes o tachos) para la cristalización del Azúcar.

Cocimiento:El cocimiento 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. En los vacumpanes o tachos donde se cristaliza el jarabe se obtienen tres (3) clases de masa cocidas: 1ro, 2do, y 3ro.


Cristalización: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:En los tachos se obtiene una masa, denominada masa cocida, que es mezcla de cristales de azúcar y miel. La separación se hace por centrifugación en las maquinas destinadas a esa labor. De las centrífugas sale azúcar cruda y miel. La miel se retorna a los tachos para dos etapas adicionales de cristalización que termina con los conocimientos, o melaza. El azúcar de tercera se utiliza como pie para la cristalización del segundo conocimiento y el azúcar de segunda para el conocimiento de primera.

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 velocidades 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.

Envasado:El azúcar se traslada a una tolva desde donde se envasa en bolsas de 50 Kg. u otras presentaciones en función del mercado para su despacho en tráileres.


DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE AZUCAR RUBIA

mezcladoJugoBACTERICIDA 5- 10 PPM

COLADOMOLIENDA

BagacilloAGUA DE IMBIBICIÓNCONDENSADA 85 °C

PREPARACIÓN

AGUA CONDENSADA LAVADOAGUA CON TIERRO,

PIEDRAS, ARENA

RECEPCIÓN

PESADO DE CAÑA

AzúcarENVASADO

CENTRIFUGACIÓNAgua CondensadaMIEL

CRISTALIZACIÓN

T° de Operación 60-65 °CCOCIMIENTO

60-65 °BrixJarabe

ImpurezasEVAPORACIÓN

PH 6.8 – 7.0Jugo ClarificadoCOLADO

CachazaCLARIFICACIÓNFLOCULANTE FILTRACIÓN

CALENTAMIENTOAgua Condensada

PH 7.8 – 8.0Jugo Encalado

ENCALADOHIDROXIDO DE CALCIO Jugo Filtrado

TENSOACTIVO

TENSOACTIVO

LODO

Bagacillo


2.3.2 Variables de Control en el Proceso de elaboración de azúcar:Tabla N° 01: Variables del Proceso de Azúcar.

ETAPA DEL PROCESO VARABLES DE CONROLPesado de caña Peso de la Caña

Lavado Flujo Volumétrico del agua Temperatura del Agua. pH del agua

Preparación Tiempo de Preparación.

Molienda

Temperatura de agua de imbibición.

Flujo volumétrico del agua. pH del agua. Flujo volumétrico de bactericida. pH del jugo Mezclado Porcentaje de microorganismos en

el jugo.

Encalado Flujo Volumétrico de la solución

(Agua + Hidróxido de Calcio). pH del Jugo.

Calentamiento Tiempo de Calentamiento. Temperatura del Jugo. Presión de vapor. Temperatura en los calentadores.

Clarificación

Flujo Volumétrico de la solución (Floculante + Agua).

pH del jugo. Temperatura del jugo. Temperatura del clarificador.

Evaporación

°Brix del Jugo. Temperatura del jugo. Temperatura en el evaporador. Presión de Vapor. Nivel del Jugo. Caudal de alimentación de Jugo. Concentración del jugo a la salida

del último efecto.

Cocimiento Temperatura del masa.. Flujo volumétrico del Tensoactivo. Presión de vapor. Viscosidad de la masa. Temperatura del Tacho.

Cristalización Tamaño del Grano. Flujo volumétrico del Tensoactivo. Viscosidad de la masa

Centrifugación Flujo de alimentación de agua. Temperatura del agua.

Envasado Peso del saco de azúcar.Fuente: Propia.


2.3.3.- Diagrama de elaboración de azúcar (Centro de Investigación de la Caña de Azucar en Colombia 2004).


2.4. Operaciones y procesos unitarios

Operaciones Unitarias:

Lavado. Preparación. Molienda. Calentamiento. Evaporación. Centrifugación. Envasado Clarificación. Cocimiento. Encalado. Cristalización

2.5. Descripción de equipos.

Cuadro N°01: Volteador Lateral

Máquina Cargadora o Volteador Lateral

Marca Fulton

Fabricante Fulton Industries, USA

Que Hace

Esta es la maquina encargada de alimentar la línea de producción, tomando la caña de los camiones que la transportan y colocándola en el patio de caña para luego llevarla a las mesas alimentadoras para su posterior paso a las cuchillas.

Como lo hace

La máquina está suspendida en rieles mecánicos que la trasportan longitudinalmente del área de descarga de los camiones al área de carga de las mesas.

Al llegar la carga de caña, el volteador es transportado por los rieles hacia el camión para descargar utilizando su mecanismo neumático de agarre a manera de pinzas, coge la caña, se moviliza el volteador hasta las mesas y deposita ahí la caña.

Fuente: (DIAZ 2009)


Cuadro N°02: Cuchillas Picadoras de CañaMáquina Cuchillas Picadoras de Caña

Marca Lufkin

Fabricante Sugar Industry Equipment, Inc.

Que Hace

Esta es la maquina encargada de Tomar la caña de las mesas y ésta se encarga de desintegrar la caña, o sea romper su corteza, logrando así transformar la densidad de la caña para facilitarle la tarea al molino.

Como lo hace

La máquina está provista de cuchillas que constan de una separación entre la punta de las mismas y la mesa por donde circula la caña. Esta máquina por medio de las cuchillas rompe la corteza de la caña e medida ésta va pasando por debajo de las hojas filosas, convirtiendo así a la caña en un material mejor trabajable y con una densidad más alta. Está Máquina es semiautomática trabaja en conjunto con el operario.

Fuente: (DIAZ 2009)

Cuadro N°03: MolinoMáquina Molino

Marca Diebert, Bancroft & RossFabricante Diebert, Bancroft & Ross

Que Hace

Esta máquina toma la caña preparada y con la ayuda de 3 cilindros extrae el jugo de la caña dejando como residuo el bagazo el cual pasa a otros molinos para extraer el jugo remanente en él.

Como lo hace

La máquina está provista 3 cilindros (2 inferiores y 1 superior) entre los cuales circula la caña y el jugo es extraído utilizando agua en contracorriente para ayudar a la extracción, el bagazo resultante de la extracción es transportado a un segundo molino; por medio de conductores intermedios de cadena, de banda o tablilla persiana; en donde se extrae el jugo y el bagazo final se utiliza como combustible para la generación de vapor en las calderas.

Fuente: (DIAZ 2009)


Cuadro N°04: Clarificadora

Máquina ClarificadoraMarca St. Mary’s

Fabricante St Mary’s Iron Works

Que Hace

Esta máquina toma el jugo procedente del proceso anterior y simplemente lo que hace es decantarlo para obtener un jugo claro y separarlo de la cachaza o sedimento obtenido de este proceso.

Como lo hace

La Máquina consta de compartimentos dispuestos en desniveles desde las paredes hasta el eje central, el jugo es depositado en el clarificador hasta que desborde por los tubos superiores de evacuación. La clarificadora gira a velocidad lenta de manera que el eje central, por medio de rastrillos, lleva hasta el mismo la cachaza para llevarla hasta el fondo del clarificador para su evaluación y filtración, generalmente la cachaza pasa de nuevo a la clarificadora.

Fuente: (DIAZ 2009)

Cuadro N°05: Evaporador

Máquina Evaporador

Marca Honiron

Fabricante Power Engineering Co.

Que HaceEsta máquina toma el jugo procedente de la clarificadora y simplemente separa el agua del azúcar o sea seca el jugo para dejar el sólido únicamente.

Como lo hace

La Máquina equipada de cuatro celdas de ebullición estas celdas actúan como recamaras conectadas en forma sucesiva en las que cae el jugo pasando por la primera hasta la última, a cada celda se le aplica calor a vapor el cual va eliminando el jugo a medida va avanzando en las celdas.

Fuente: (DIAZ 2009)


Cuadro N°06: Tacho

Máquina Tacho

Marca St. Mary’s


Que Hace

Esta máquina Hace casi lo mismo que el evaporador, a diferencia que lo que recibe es jarabe y por evaporación también convierte el jarabe en una sustancia aún más espesa.

Como lo haceLa Máquina no está equipada de celdas, la evaporación la hace en un solo paso con vapor proporcionado por el primer evaporador.

Fuente: (DIAZ 2009)

Cuadro N°07: Cristalizador

Máquina Cristalizador

Marca St. Mary’s


Que HaceAquí se evita que la masa cocida se cristalice sino que se formen cristales individuales de azúcar.

Como lo hace

La masa cocida que proviene del tacho es pasada al cristalizador. La máquina esta provista de un eje con aspas que sirven de intercambiadoras de calor para mantener una temperatura constante en la masa y obtener los cristales de mayor calidad

Fuente: (DIAZ 2009)


Cuadro N°08: Centrifuga

Máquina CentrífugaMarca G-20 Batch CentrifugalFabricante Western States Machine Co.

Que HacePor medio de circulación de fuerza centrífuga se separan los cristales en la masa para obtener el azúcar que todos conocemos.

Como lo hace

Esta máquina utiliza exactamente el mismo principio que utilizan las lavadoras en su último ciclo, al girar el tambor o canasta perforada a alta velocidad los granos de azúcar se desprenden y pasan por la malla para luego ser lavada con vapor, secada y almacenada en las bodegas.

Fuente: (DIAZ 2009)

Cuadro N°09: Envasadora

Máquina EnvasadoraMarca G-15 Batch Dryer/PackerFabricante Western States Machine Co.

Que Hace

El azúcar para su posterior empacado en la máquina para este fin la que recibe los sacos y lo llena para enviarlos a la banda transportadora en donde en el otro extremo los empleados estriban los sacos.

Como lo hace

Esta máquina utiliza aire caliente el cual circula dentro del tambor giratorio, luego se hace circular aire fresco por medio de un abanico auxiliar; una vez seca pasa a la empacadora la cual deposita en los sacos una cantidad determinada por la compañía (1 o 2 qq) para su posterior transporte.

Fuente: (DIAZ 2009)


III. Proceso Industrial

3.1. Modo de extracción de materia prima

La cosecha de la caña de azúcar se lleva a cabo a los once y doce meses de la plantación, es decir, cuando las hojas empiezan a adquirir color amarillo (o cuando alcanza un grado de sacarosa de 15%), los tallos dejan de desarrollarse, las hojas se marchitan y caen, la corteza de la capa se vuelve quebradiza. Es entonces donde se lleva a cabo una práctica común en los países cañeros; la quema, esta es realizada para eliminar maleza y las propias hojas secas de la caña, con la finalidad de facilitar el corte realizado por trabajadores manualmente o de forma mecánica.

Como mencionamos líneas arriba la cosecha es a mano o con máquina. La manual se hace con personas, más concretamente con machetes que cortan los tallos (generalmente después de ser quemada la planta para hacer más eficiente el labor) y los organizan en carros para su transporte. Una vez cortada, debe transportase rápidamente al ingenio para evitar su deterioro por levaduras y microbios. En promedio una persona puede cortar entre 5 o 7 toneladas por día de caña quemada y 40 % menos de materia prima sin quemar.

3.2. Almacenamiento de materias primas

Cuando la caña llega al Ingenio es pesada para llevar un control de las toneladas de caña que ingresan a la planta. Los camiones con caña se colocan en el área de batey donde esperan para descargar la caña.

3.3. Almacenamiento de productos terminados

Los sacos de azúcar deben estar protegidos de la humedad, fuego, chispas, colillas de cigarrillo y plagas que deterioren el material del empaque. En caso de incendio, apagar con extintor multipropósito. El azúcar es un material combustible; no debe dejarse caer sobre elementos que inicien combustión (chispas, colillas, etc.)

Bajo las siguientes condiciones de almacenamiento, el azúcar presenta un comportamiento estable por períodos de 2 años, en este tiempo el producto no debe presentar ningún tipo de alteración:

Humedad relativa (%): 55 – 65. Temperatura: 2°C sobre la temperatura ambiente. Preferiblemente acondicionar un sistema regulador de humedad.


3.4. Sistema de tratamiento de residuos.

El ingenio azucarero no tiene un sistema de tratamiento de residuos, lo que hace es reutilizar algunos de los desechos, como por ejemplo:

El agua residual del lavado de caña, la utilizar para el regadío de los campos.

El residuo semi solido (Lodo) que proviene de la etapa de clarificación; y que es mezclado con bagacillo, obteniendo la cachaza se utiliza como abono para los campos de cultivo; o también para fabricas compost.

El bagazo que se utiliza para fabricas compost, o se comercializa.

3.5. Problemas a investigar.

La contaminación del Ingenio azucarero Pomalca se produce de la siguiente manera:

Emisiones a la atmosfera:

. Las emisiones a la atmósfera en la etapa de molienda corresponden a humo, los gases de combustión en las calderas, partículas de carbón y las partículas de bagazo. Los gases de combustión contienen principalmente CO2 y otros gases que contribuyen de manera activa al efecto invernadero, por consiguiente al calentamiento global y a otros fenómenos como la lluvia ácida. Las partículas de carbón y cenizas también generan importantes daños, como la contaminación de cuerpos de agua, contaminación de suelo e intoxicación de flora y fauna. También pueden ocasionar patologías en la sociedad, principalmente las de índole respiratorio y ocular.

Las partículas de bagazo también pueden generar un impacto negativo en la salud humana, ocasionando un padecimiento llamado neumonitis por hipersensibilidad, mejor conocido como “bagazosis” y que pertenece al grupo de enfermedades bronco-respiratorias.

Las emisiones en el proceso y la quema de caña son temas de gran importancia ya que son de los mayores contaminantes al aire provocando enfermedades respiratorias y ocasionando un gran impacto al medio ambiente, estas prácticas que tienen gran tiempo utilizándose deben de ser modificadas para la mitigación o reducción de las emisiones contaminantes, ya que si se sigue así las afectaciones hacia nuestro ambiente y nuestra salud serán aún mayores.


Agua Residuales:

La industria azucarera utiliza grandes cantidades de agua, sobre todo en el lavado de la caña y la condensación de vapor, también incluye el lavado del carbón animal y carbón activo, suministro de agua a las calderas, soluciones del proceso, lavado de los filtros, para el intercambio de iones en el enfriamiento sin contacto, agua para compensar las pérdidas en la alimentación de la caldera, agua para la ceniza volante y agua para el lavado de los pisos. Estas grandes cantidades de agua utilizada son muy pocas veces tratadas para su descontaminación siendo vertidas en los ríos o arroyos cercanos a la industria provocando un gran efecto de contaminación para las comunidades cercanas a esta.

Se debe desarrollar un programa de prevención, minimización y control de la contaminación ambiental que permita mejorar la gestión ambiental de la Industria Azucarera de Pomalca, la cual Permanece suspendida por la necesidad de resolver los problemas económicos, sociales y tecnológicos por los que ha atravesado ésta a través del tiempo. Podemos tener en cuenta los siguientes controles:

El sistema de limpieza de caña en seco es manejado actualmente en algunos Ingenios del país, para evitar el uso de agua de extracción o de reúso en el lavado de la caña

Figura N° 04: El sistema de limpieza de caña en seco


Sistema de tratamiento de emisiones contaminantes en Calderos:

Figura N° 05: (Centro de Investigación de la Caña de Azucar en Colombia 2004)


3.6.- Diagrama de Control de Emisiones Contaminantes.


IV. Conclusiones

Hemos aprendido como es el proceso de elaboración de azúcar en el Ingenio azucarero Pomalca, desde su cultivo de la materia prima, insumos utilizados, maquinarias y métodos para poder obtener como producto final azúcar. También se ha observado que en el proceso contamina el medio ambiente y expone la salud de los trabajadores como de las personas que viven cerca al ingenio.

Por tanto de debe evaluar el proceso de elaboración de azúcar para determinar cuáles son los puntos de contaminación y que medidas se deben implementar. Ante tal magnitud de contaminación por el Ingenio Azucarero se debe desarrollar un programa de prevención, minimización y control de la contaminación ambiental que permita mejorar la gestión ambiental de la Industria Azucarera Pomalca, la cual permanece suspendida por la necesidad de resolver los problemas económicos, sociales y tecnológicos por los que ha atravesado ésta a través del tiempo.


V. Bibliografía

Centro de Investigación de la Caña de Azucar en Colombia. Proceso de Obtención de Azucar. 2004. http://www.cenicana.org/pop_up/fabrica/diagrama_obtencion.php (último acceso: 14 de Marzo de 2015).

DIAZ, OMAR ALEJANDRO ZALDIVAR. «Monografias.com.» Monografias.com. 28 de Ffebrero de 2009. http://www.monografias.com/trabajos34/produccion- azucar/produccion-azucar.shtml (último acceso: 10 de Abril de 2015).

Empresa Agroindustrial Pomaca S.A.A. Pomalca. 2013. http://www.pomalca.com.pe/pomalcaweb/index.php (último acceso: 14 de Marzo de 2015).

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Marquez , A., y F.J Domingues. Agotamiento en tachos y Cristalizadores.Investigación, Cuba: Universidad de Matanzas, 2013.

trabajo final elaboraciã“n de azucar

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