articulo decantador prototopo de...

Fecha de iniciación del proyecto: 24 de junio de 2008 (radicado por el CIAT).

Fecha de Finalización: 24 de enero de 2010.

Contrato de Número: 023-2008G3716-3752

Periodo de Realización: 18 meses.

Resumen —: Debido a las actuales exigencias legales y comerciales para la producción de panela, surge la necesidad de controlar la limpieza de los jugos de caña de azúcar empleados en la elaboración de mieles y panela , siendo éste paso, uno de los más importantes para el control fisicoquímico y sanitario en dicho proceso. Por tal razón se diseñó, desarrolló y construyó un decantador prototipo de cachaza de tipo electromecánico para mejorar el proceso de limpieza de las mieles producidas en trapiches con tecnología Ward-cimpa en los municipios de la Provincia de Guanentá en el departamento de Santander. El prototipo realiza el control de las variables, a través de secuencias lógicas mejorando la calidad en la producción de la panela. Palabras Claves— Balso, Cachaza, Clarificación, Descachazado, Panela. Abstract - Due to current business and legal requirements for the production of panela, the need to control the cleanliness of the sugar cane juice used in the development of Emiel and brown sugar, and this is step one of the most important physicochemical control and health in the process. That is why it was designed, developed and built a prototype of liquor decanter electromechanical type to improve the cleaning process of the honey produced in mills with Ward-CIMPA technology in the municipalities of the province Guanentina Santander department. The prototype performs the control of variables through a logical sequence to improve the quality of sugar cane production. Keywords - Balso, Cachaza, Clarificación, Descachazado, Panela.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DECANTADOR PROTOTOPO DE CACHAZA DE TIPO ELECTROMECÁNICO

PARA MEJORAR EL PROCESO DE LIMPIEZA DE LAS MIELES PRODUCIDAS EN TRAPICHES CON TECNOLOGÍA WARD-

CIMPA

Bernal Barajas Oscar Javier; Aguilar Ferreira Fredy Santiago; Jara Mora Freddy Alexander; Rodríguez

Rojas David Alfonso.

Ministerio De Agricultura y Desarrollo Rural

Fundación Universitaria de San Gil – UNISANGIL

Asociación de Productores del Fonce - ASOPROFONCE

San Gil, Colombia.

1. INTRODUCCIÓN. En la agroindustria panelera en el proceso de elaboración de mieles y panela en trapiches con tecnología Ward-Cimpa, se tiene una serie de limitantes tecnológicos que generan mayor intervención de mano de obra en operaciones de cuidado y control, ocasionando de esta manera variaciones en la calidad final del producto. En el proceso de beneficio de la panela, la clarificación de los jugos se hace mediante la floculación y aglutinación de las impurezas, debido a un efecto combinado de temperatura, tiempo y acción de los agentes clarificantes (mucílagos vegetales) que son sustancias provenientes de los tallos, hojas, frutas y raíces de algunas especies vegetales, las cuales se maceran y al entrar en contacto con el agua o el jugo de caña forma una sustancia mucilaginosa; su función es aglutinar los sólidos en suspensión, las sustancias coloidales y algunos compuestos colorantes presentes en el jugo, que en virtud de la temperatura forma un producto flotante (cachaza), la cual es separada del jugo por métodos físicos.(1) Esta formación de material o floculantes causado por el choque de partículas, que en términos de los productores paneleros es denominada “cachaza”, corresponde entre al 3% y 5% en peso del jugo extraído. Su composición depende de la variedad de la caña, cantidad o concentración de agentes aglutinantes utilizados en la clarificación y temperatura de operación en el proceso. En este sentido, y de forma particular, el sistema de descachazado (remoción de sólidos insolubles que floculan durante la etapa de clarificación de los jugos de la caña) presenta problemas significativos, debido a la necesidad de realizar una limpieza constante y una remoción periódica de material floculante acorde a la temperatura existente en la paila recibidora. Esta etapa del proceso se desarrolla actualmente con la intervención de un operario que en virtud a su experticia, realiza la remoción de sólidos; ocasionando por motivos simplemente humanos, una operación variable que genera deficiencias en la calidad del producto (mieles). La ausencia en la mayoría de unidades productoras de un control de temperatura en la paila recibidora y de un sistema que ejecute la operación de limpieza con mayor frecuencia, hace de este proceso una de las etapas más desgastantes y de mayor problemática en cuanto a calidad del producto final se refiere.

Este proyecto fue financiado gracias al Ministerio de Agricultura y Desarrollo

Rural; junto con la identidad ejecutora, fundación universitaria de san gil –

UNISANGIL y la Asociación de Productores del Fonce – ASOPROFONCE.

2. MATERIALES Y METODOS.

1.1 Caracterización del Proceso de Elaboración de Panela. El proceso inicial consistió en la selección de un trapiche entre once unidades productoras visitadas, en el cual se realizaron las pruebas y la instalación del prototipo descachazador, y se realizó una caracterización del proceso en el trapiche seleccionado ubicado en el municipio de Paramo – Santander, el cual la unidad productora trae consigo el nombre del “El Moral”. La primera etapa en el proceso de elaboración de mieles y panela es el apronte el cual se refiere a las acciones de recolección de la caña cortada, su transporte desde el sitio del cultivo hasta el trapiche y su almacenamiento se hace sobre estibas para aislar el producto de focos de contaminación en pisos. La caña no debe permanecer almacenada más de tres días, ni expuesta directamente a los rayos del sol, pues una vez cortada la caña inicia un proceso de pérdida de sacarosa por desdoblamiento a azucares reductores, lo cual se incrementan con la temperatura. (2) Del patio de acopio, la caña pasa al proceso de extracción de jugo, en esta operación se obtiene dos productos, el primero de ellos es el jugo crudo como producto principal y el bagazo húmedo. El nivel de extracción y la concentración de sólidos solubles de los jugos afectan directamente el rendimiento en la producción. El porcentaje de extracción depende de las condiciones de operación del molino, marcando los efectos sobre la calidad y cantidad de jugo que se desea obtener. (1) Este jugo es sometido a un proceso de prelimpieza que consiste en eliminar por medios físicos y a temperatura ambiente el material grueso con el que sale el jugo de caña del molino. Este material consiste principalmente en tierra, partículas de bagazo y cera, para su separación se usa el pozuelo, las mallas y los sistemas de prelimpieza diseñados por CIMPA. Terminada la prelimpieza se pasa el jugo directamente a la paila recibidora a una temperatura cercana a la del ambiente para iniciar su calentamiento hasta 50-55°C. El calentamiento del jugo acelera la floculación o formación de partículas de mayor tamaño y densidad. Estas partículas son más fácilmente removibles por medios físicos. (3). Luego pasa a la etapa de evaporación, en donde se elimina cerca del 90% del agua presente, allí los jugos permanecen a una temperatura cercana a la ebullición del agua. Finalmente, el proceso comienza después de los 100 °C, donde tiene lugar la paila punteadora y/o concentradora. En esta parte se adiciona el agente antiespumante evitando que la miel se adhiera a las paredes de la paila impidiendo caramelizar y quemar las mieles. (3). Factores determinantes de la buena clarificación.

Los factores que permiten la clarificación son el gradiente de temperatura con

respecto al tiempo: La clarificación se inicia cuando los jugos llegan a la paila recibidora a la temperatura ambiente y termina cuando se alcanza la ebullición. Es recomendable que la temperatura mínimo se eleve a 1.2 °C/minuto con la finalidad que el efecto combinado de la temperatura, tiempo de clarificación y el floculante usado, permitan la aglutinación de las impurezas. (3)

El pH del jugo, es uno de los actores importantes de controlar en el proceso. El rango de pH aconsejado para sacar panela de buen grano (compacta y dura) es de 5.8 a 6.0 valores de pH del jugo por debajo de 5.6 hace necesario el ajuste, como quiera que los azúcares reductores se forman en un medio ácido. (3). 3. RESULTADOS

Diseño mecánico del prototipo. Dentro de las labores en la generación del prototipo, fue la definición de la geometría o dimensión del mismo; Particularmente en los trapiches de panela la pobre estandarización en cuanto a las medidas en las pailas, se recurrió a la medición directa y definición del lugar en donde se realizaron las pruebas de descachazado electromecánico. (4). Figura 1. Modo de control de posicionamiento de la boca de succión en la paila.

Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA.

Definida la alternativa con las mejores cualidades, se precisaron los detalles del proceso, calculando los parámetros de diseño que permitan mejorar el rendimiento, calidad o productividad del proceso de extracción de cachaza. Además el modelo se baso en estadísticas de resistencia de materiales, velocidades, aceleraciones, deflexiones y esfuerzos máximos y termodinámicos Estos parámetros se abordaron desde el punto de vista del análisis de ingeniería. En la figura 1, se presenta el diseño mecánico del prototipo; donde al mismo tiempo se determina la importancia de la posición de la operación y las distancias de manipulación. Las coordenadas de la posición del motor dadas en un diagrama cartesiano X, se descomponen en un esquema polar para conocer de antemano la rotación y la velocidad del motor en los ángulos A y B. Estas coordenadas se corrigen mediante las señales del encoder en los motores. Además, los rangos máximos y mínimos de X, Y para cada uno de los puntos CF se determinan en la entrada de los parámetros del control, evitando posibles interferencias mecánicas entre el extremo del tubo de succión y los cuerpos laterales de las bateas. CF es un origen relativo desde el cual se deberían tomar las medidas X, Y. Figura 2. Vista superior del posicionamiento de la boca de succión en la paila.

Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA. Figura 3. Representación en basa a simulación de esfuerzos Von-mises

Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA. El resultado de los esfuerzos Von-mises (Fig. 3) demuestran que el modelo no tiene problemas de resistencia y tiene un factor de 3.39. Vale la pena decir que este factor de seguridad es válido debido a la amplificación de cargas que se hizo en la estimación de los pesos que actúan sobre la estructura, ya que para incertidumbres bastante grandes el factor de seguridad recomendado es de 5. El resultado de las deformaciones arroja un resultado de 4.4 centímetros, lo que es relativamente grande comparado con la luz del voladizo máximo de los brazos (la deflexión es un 1.6% de la luz). Sin embargo, debido a que se coloca

un sistema de guaya con temple, esta luz se reduce drásticamente al aplicar una pre-tensión.

4. DISCUCIÓN DE RESULTADOS En los resultados de muestras tomadas una vez empleado el prototipo, se obtuvo un porcentaje de sólidos totales obtenidos del jugo de caña de 20.7% (ver tabla 1) y en el segundo muestreo después de la instalación arrojó un porcentaje de 19.6%(ver tabla 2), lo que nos indica que la limpieza durante esta etapa con el Prototipo descachazador es óptima. Tabla 1. Análisis jugo de caña antes de la instalación del prototipo.

*ND: No Detectable. Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA.

Tabla 2. Análisis jugo de caña después de la instalación del prototipo.


La cachaza presenta un porcentaje de azúcares totales de 18.5% (ver tabla 3) un poco más alto con respecto al muestreo antes de la instalación (17%)(ver tabla 4), esto se debe al manejo inadecuado de la caña antes de incorporarse al proceso. El porcentaje de humedad obtenido 75.4%(ver tabla 4), se encuentra un poco más alto con respecto a la muestra tomada antes de la instalación (74.4%)(ver tabla 3), lo cual indica que se está absorbiendo aún parte del jugo con la cachaza recolectada en el descachazado.

Tabla 3. Análisis de la cachaza antes de la instalación del prototipo.


Tabla 4. Análisis de la cachaza después de la instalación del prototipo.


El porcentaje de sólidos totales que presenta la miel de caña 22.9% (de los que el 100% de su contenido son sólidos solubles) es inferior al compararse con la muestra tomada antes de la instalación (36%) (ver tabla 5), es decir, en la etapa cercana al punto de miel para panela, el prototipo descachazador está realizando su función, aunque esté dado también por la concentración de Grados Brix se evidencia una buena limpieza del producto final con el prototipo descachazador. Tabla 5. Análisis de laboratorio tomado a las mieles antes de la instalación del prototipo.


Tabla 6. Análisis de laboratorio tomado a las mieles después de la instalación del prototipo


5. CONCLUSIONES Con la implementación del equipo de descachazado se mantendrá la totalidad de los trabajadores existente no se presentara desplazamiento de mano de obra, ya que la maquinaria a implementar será una herramienta que ayudara al operario en el desempeño de su labor permitiendo reducir los tiempos de producción y una mejora en la calidad del producto. La energía empleada en el proceso de clarificación disminuirá, ya que con la implementación del equipo de descachazado se permitirá la extracción de cachaza con poca cantidad de jugo disminuyendo el tiempo de calentamiento de la cachaza en la paila melotera y así permitir un mejor uso del combustible (Bagazo). Disminución en el esfuerzo físico de los trabajadores, reduciendo el tiempo de exposición a altas temperaturas en las que se encuentran sometidos durante el proceso. A su vez se busca proveer de seguridad, protección y atención a los empelados en el desempeño de su trabajo. Al realizar un descachazado teniendo en cuenta la temperatura, el volumen y el ph, permitirá realizar una limpieza adecuada de los jugos y por ende se obtendrá un producto de mejor calidad. 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) I.A. M.Sc Roberto Manrique E. 2008, Buenas Prácticas Agrícolas para el Manejo Agronómico de la Caña de Azúcar (Saccharum spp.) con Destino a la Producción de Panela y otros Usos Alternativos como el Alcohol Carburante. Bogotá. D.C., Colombia. (2) I.A. MSc. HUGO R. GARCIA, 1989, Convenio ICA – Holanda de Investigación y Divulgación para el Mejoramiento de la Industria Panelera en Colombia. Barbosa., Colombia.

(3) ASCAPAM - Guía para la Elaboración de Panela. CORANTIOQUIA. Antioquia., Colombia.

(4) Diseño en Ingeniería Mecánica - Shigley, Mitchell (3ra Edición). (5) I.A. MSc. HUGO R. GARCIA, 2007. Guía Tecnológica para el Manejo Integral del Sistema Productivo de la Caña Panelera. Bogotá. D.C., Colombia.

Fecha de iniciación del proyecto: 24 de junio de 2008 (radicado por el CIAT).

Fecha de Finalización: 24 de enero de 2010.

Contrato de Número: 023-2008G3716-3752

Periodo de Realización: 18 meses.

Resumen —: Debido a las actuales exigencias legales y comerciales para la producción de panela, surge la necesidad de controlar la limpieza de los jugos de caña de azúcar empleados en la elaboración de mieles y panela , siendo éste paso, uno de los más importantes para el control fisicoquímico y sanitario en dicho proceso. Por tal razón se diseñó, desarrolló y construyó un decantador prototipo de cachaza de tipo electromecánico para mejorar el proceso de limpieza de las mieles producidas en trapiches con tecnología Ward-cimpa en los municipios de la Provincia de Guanentá en el departamento de Santander. El prototipo realiza el control de las variables, a través de secuencias lógicas mejorando la calidad en la producción de la panela. Palabras Claves— Balso, Cachaza, Clarificación, Descachazado, Panela. Abstract - Due to current business and legal requirements for the production of panela, the need to control the cleanliness of the sugar cane juice used in the development of Emiel and brown sugar, and this is step one of the most important physicochemical control and health in the process. That is why it was designed, developed and built a prototype of liquor decanter electromechanical type to improve the cleaning process of the honey produced in mills with Ward-CIMPA technology in the municipalities of the province Guanentina Santander department. The prototype performs the control of variables through a logical sequence to improve the quality of sugar cane production. Keywords - Balso, Cachaza, Clarificación, Descachazado, Panela.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DECANTADOR PROTOTOPO DE CACHAZA DE TIPO ELECTROMECÁNICO

PARA MEJORAR EL PROCESO DE LIMPIEZA DE LAS MIELES PRODUCIDAS EN TRAPICHES CON TECNOLOGÍA WARD-

CIMPA

Bernal Barajas Oscar Javier; Aguilar Ferreira Fredy Santiago; Jara Mora Freddy Alexander; Rodríguez

Rojas David Alfonso.

Ministerio De Agricultura y Desarrollo Rural

Fundación Universitaria de San Gil – UNISANGIL

Asociación de Productores del Fonce - ASOPROFONCE

San Gil, Colombia.

1. INTRODUCCIÓN. En la agroindustria panelera en el proceso de elaboración de mieles y panela en trapiches con tecnología Ward-Cimpa, se tiene una serie de limitantes tecnológicos que generan mayor intervención de mano de obra en operaciones de cuidado y control, ocasionando de esta manera variaciones en la calidad final del producto. En el proceso de beneficio de la panela, la clarificación de los jugos se hace mediante la floculación y aglutinación de las impurezas, debido a un efecto combinado de temperatura, tiempo y acción de los agentes clarificantes (mucílagos vegetales) que son sustancias provenientes de los tallos, hojas, frutas y raíces de algunas especies vegetales, las cuales se maceran y al entrar en contacto con el agua o el jugo de caña forma una sustancia mucilaginosa; su función es aglutinar los sólidos en suspensión, las sustancias coloidales y algunos compuestos colorantes presentes en el jugo, que en virtud de la temperatura forma un producto flotante (cachaza), la cual es separada del jugo por métodos físicos.(1) Esta formación de material o floculantes causado por el choque de partículas, que en términos de los productores paneleros es denominada “cachaza”, corresponde entre al 3% y 5% en peso del jugo extraído. Su composición depende de la variedad de la caña, cantidad o concentración de agentes aglutinantes utilizados en la clarificación y temperatura de operación en el proceso. En este sentido, y de forma particular, el sistema de descachazado (remoción de sólidos insolubles que floculan durante la etapa de clarificación de los jugos de la caña) presenta problemas significativos, debido a la necesidad de realizar una limpieza constante y una remoción periódica de material floculante acorde a la temperatura existente en la paila recibidora. Esta etapa del proceso se desarrolla actualmente con la intervención de un operario que en virtud a su experticia, realiza la remoción de sólidos; ocasionando por motivos simplemente humanos, una operación variable que genera deficiencias en la calidad del producto (mieles). La ausencia en la mayoría de unidades productoras de un control de temperatura en la paila recibidora y de un sistema que ejecute la operación de limpieza con mayor frecuencia, hace de este proceso una de las etapas más desgastantes y de mayor problemática en cuanto a calidad del producto final se refiere.

Este proyecto fue financiado gracias al Ministerio de Agricultura y Desarrollo

Rural; junto con la identidad ejecutora, fundación universitaria de san gil –

UNISANGIL y la Asociación de Productores del Fonce – ASOPROFONCE.

2. MATERIALES Y METODOS. 1.1 Caracterización del Proceso de Elaboración de Panela. El proceso inicial consistió en la selección de un trapiche entre once unidades productoras visitadas, en el cual se realizaron las pruebas y la instalación del prototipo descachazador, y se realizó una caracterización del proceso en el trapiche seleccionado ubicado en el municipio de Paramo – Santander, el cual la unidad productora trae consigo el nombre del “El Moral”. La primera etapa en el proceso de elaboración de mieles y panela es el apronte el cual se refiere a las acciones de recolección de la caña cortada, su transporte desde el sitio del cultivo hasta el trapiche y su almacenamiento se hace sobre estibas para aislar el producto de focos de contaminación en pisos. La caña no debe permanecer almacenada más de tres días, ni expuesta directamente a los rayos del sol, pues una vez cortada la caña inicia un proceso de pérdida de sacarosa por desdoblamiento a azucares reductores, lo cual se incrementan con la temperatura. (2) Del patio de acopio, la caña pasa al proceso de extracción de jugo, en esta operación se obtiene dos productos, el primero de ellos es el jugo crudo como producto principal y el bagazo húmedo. El nivel de extracción y la concentración de sólidos solubles de los jugos afectan directamente el rendimiento en la producción. El porcentaje de extracción depende de las condiciones de operación del molino, marcando los efectos sobre la calidad y cantidad de jugo que se desea obtener. (1) Este jugo es sometido a un proceso de prelimpieza que consiste en eliminar por medios físicos y a temperatura ambiente el material grueso con el que sale el jugo de caña del molino. Este material consiste principalmente en tierra, partículas de bagazo y cera, para su separación se usa el pozuelo, las mallas y los sistemas de prelimpieza diseñados por CIMPA. Terminada la prelimpieza se pasa el jugo directamente a la paila recibidora a una temperatura cercana a la del ambiente para iniciar su calentamiento hasta 50-55°C. El calentamiento del jugo acelera la floculación o formación de partículas de mayor tamaño y densidad. Estas partículas son más fácilmente removibles por medios físicos. (3). Luego pasa a la etapa de evaporación, en donde se elimina cerca del 90% del agua presente, allí los jugos permanecen a una temperatura cercana a la ebullición del agua. Finalmente, el proceso comienza después de los 100 °C, donde tiene lugar la paila punteadora y/o concentradora. En esta parte se adiciona el agente antiespumante evitando que la miel se adhiera a las paredes de la paila impidiendo caramelizar y quemar las mieles. (3).

Factores determinantes de la buena clarificación. Los factores que permiten la clarificación son el gradiente de temperatura con

respecto al tiempo: La clarificación se inicia cuando los jugos llegan a la paila recibidora a la temperatura ambiente y termina cuando se alcanza la ebullición. Es recomendable que la temperatura mínimo se eleve a 1.2 °C/minuto con la finalidad que el efecto combinado de la temperatura, tiempo de clarificación y el floculante usado, permitan la aglutinación de las impurezas. (3)

El pH del jugo, es uno de los actores importantes de controlar en el proceso. El rango de pH aconsejado para sacar panela de buen grano (compacta y dura) es de 5.8 a 6.0 valores de pH del jugo por debajo de 5.6 hace necesario el ajuste, como quiera que los azúcares reductores se forman en un medio ácido. (3).

3. RESULTADOS Diseño mecánico del prototipo. Dentro de las labores en la generación del prototipo, fue la definición de la geometría o dimensión del mismo; Particularmente en los trapiches de panela la pobre estandarización en cuanto a las medidas en las pailas, se recurrió a la medición directa y definición del lugar en donde se realizaron las pruebas de descachazado electromecánico. (4). Figura 1. Modo de control de posicionamiento de la boca de succión en la paila.


Definida la alternativa con las mejores cualidades, se precisaron los detalles del proceso, calculando los parámetros de diseño que permitan mejorar el rendimiento, calidad o productividad del proceso de extracción de cachaza. Además el modelo se baso en estadísticas de resistencia de materiales, velocidades, aceleraciones, deflexiones y esfuerzos máximos y termodinámicos Estos parámetros se abordaron desde el punto de vista del análisis de ingeniería. En la figura 1, se presenta el diseño mecánico del prototipo; donde al mismo tiempo se determina la importancia de la posición de la operación y las distancias de manipulación. Las coordenadas de la posición del motor dadas en un diagrama cartesiano X, se descomponen en un esquema polar para conocer de antemano la rotación y la velocidad del motor en los ángulos A y B. Estas coordenadas se corrigen mediante las señales del encoder en los motores. Además, los rangos máximos y mínimos de X, Y para cada uno de los puntos CF se determinan en la entrada de los parámetros del control, evitando posibles interferencias mecánicas entre el extremo del tubo de succión y los cuerpos laterales de las bateas. CF es un origen relativo desde el cual se deberían tomar las medidas X, Y.

Figura 2. Vista superior del posicionamiento de la boca de succión en la paila.

Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA. Figura 3. Representación en basa a simulación de esfuerzos Von-mises

Fuente: Grupo de investigación en Aplicaciones Tecnologicas en Procesos Agroindustriales - GIATPA. El resultado de los esfuerzos Von-mises (Fig. 3) demuestran que el modelo no tiene problemas de resistencia y tiene un factor de 3.39. Vale la pena decir que este factor de seguridad es válido debido a la amplificación de cargas que se hizo en la estimación de los pesos que actúan sobre la estructura, ya que para incertidumbres bastante grandes el factor de seguridad recomendado es de 5. El resultado de las deformaciones arroja un resultado de 4.4 centímetros, lo que es relativamente grande comparado con la luz del voladizo máximo de los brazos (la deflexión es un 1.6% de la luz). Sin embargo, debido a que se coloca

un sistema de guaya con temple, esta luz se reduce drásticamente al aplicar una pre-tensión.

4. DISCUCIÓN DE RESULTADOS En los resultados de muestras tomadas una vez empleado el prototipo, se obtuvo un porcentaje de sólidos totales obtenidos del jugo de caña de 20.7% (ver tabla 1) y en el segundo muestreo después de la instalación arrojó un porcentaje de 19.6%(ver tabla 2), lo que nos indica que la limpieza durante esta etapa con el Prototipo descachazador es óptima. Tabla 1. Análisis jugo de caña antes de la instalación del prototipo.


Tabla 2. Análisis jugo de caña después de la instalación del prototipo.


La cachaza presenta un porcentaje de azúcares totales de 18.5% (ver tabla 3) un poco más alto con respecto al muestreo antes de la instalación (17%)(ver tabla 4), esto se debe al manejo inadecuado de la caña antes de incorporarse al proceso. El porcentaje de humedad obtenido 75.4%(ver tabla 4), se encuentra un poco más alto con respecto a la muestra tomada antes de la instalación (74.4%)(ver tabla 3), lo cual indica que se está absorbiendo aún parte del jugo con la cachaza recolectada en el descachazado.

Tabla 3. Análisis de la cachaza antes de la instalación del prototipo.


Tabla 4. Análisis de la cachaza después de la instalación del prototipo.


El porcentaje de sólidos totales que presenta la miel de caña 22.9% (de los que el 100% de su contenido son sólidos solubles) es inferior al compararse con la muestra tomada antes de la instalación (36%) (ver tabla 5), es decir, en la etapa cercana al punto de miel para panela, el prototipo descachazador está realizando su función, aunque esté dado también por la concentración de Grados Brix se evidencia una buena limpieza del producto final con el prototipo descachazador. Tabla 5. Análisis de laboratorio tomado a las mieles antes de la instalación del prototipo.


Tabla 6. Análisis de laboratorio tomado a las mieles después de la instalación del prototipo


5. CONCLUSIONES Con la implementación del equipo de descachazado se mantendrá la totalidad de los trabajadores existente no se presentara desplazamiento de mano de obra, ya que la maquinaria a implementar será una herramienta que ayudara al operario en el desempeño de su labor permitiendo reducir los tiempos de producción y una mejora en la calidad del producto. La energía empleada en el proceso de clarificación disminuirá, ya que con la implementación del equipo de descachazado se permitirá la extracción de cachaza con poca cantidad de jugo disminuyendo el tiempo de calentamiento de la cachaza en la paila melotera y así permitir un mejor uso del combustible (Bagazo). Disminución en el esfuerzo físico de los trabajadores, reduciendo el tiempo de exposición a altas temperaturas en las que se encuentran sometidos durante el proceso. A su vez se busca proveer de seguridad, protección y atención a los empelados en el desempeño de su trabajo. Al realizar un descachazado teniendo en cuenta la temperatura, el volumen y el ph, permitirá realizar una limpieza adecuada de los jugos y por ende se obtendrá un producto de mejor calidad. 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) I.A. M.Sc Roberto Manrique E. 2008, Buenas Prácticas Agrícolas para el Manejo Agronómico de la Caña de Azúcar (Saccharum spp.) con Destino a la Producción de Panela y otros Usos Alternativos como el Alcohol Carburante. Bogotá. D.C., Colombia. (2) I.A. MSc. HUGO R. GARCIA, 1989, Convenio ICA – Holanda de Investigación y Divulgación para el Mejoramiento de la Industria Panelera en Colombia. Barbosa., Colombia.

(3) ASCAPAM - Guía para la Elaboración de Panela. CORANTIOQUIA. Antioquia., Colombia.

(4) Diseño en Ingeniería Mecánica - Shigley, Mitchell (3ra Edición). (5) I.A. MSc. HUGO R. GARCIA, 2007. Guía Tecnológica para el Manejo Integral del Sistema Productivo de la Caña Panelera. Bogotá. D.C., Colombia.

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