PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

Planta de tallo leñoso, hueco, flexible, de hojas anchas, algo ásperas y flores agrupadas en panojas muy ramosas; puede alcanzar hasta 4 m de altura.


"la caña crece en parajes húmedos"

PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA CAÑA DE AZUCAR

PROCESOS DE LA ELABORACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

Proceso de fabricación del azúcar de caña, el azúcar se obtiene de la planta de caña por la reacción de fotosíntesis debiéndose separarse en el proceso de fabricación otros componentes como pueden ser la fibra. las sales minerales, ácidos orgánicos e inorgánicos y otros, obteniéndose una sacarosa de alta pureza en forma de cristal.

El azúcar es un producto básico, esencial y necesario en la dieta alimenticia y constituye la materia prima para numerosas industrias, tales como confiterías, panaderías, bebidas no alcohólicas y alcohólicas.

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.
En su parte superior encontramos la panocha, que mide unos 30 cm de largo.
Se reproduce por trozos de tallo conocidos como caña semilla. La siembra se realiza aproximadamente cada 5 años. La recolección o zafra se lleva a cabo entre los once y los dieciséis meses de plantación según la zona, y rinde de 60 a 150 toneladas por hectárea.
Sus tallos gruesos y de gran altura son cortados con cuchillas especiales y transportados a la fábrica por tractomulas, dumpers o vagones tirados por un tractor.

Labores agrícolas del cultivo de caña de azúcar:

Descepado (retiro de las raíces viejas, cada cinco años)
Descompactado, aireado y nivelado de suelos.
Siembra de caña de semilla.
Riego (Aspersión, presurizado pivot, avance frontal, goteo, superficial)
Drenajes subterráneos (evitan la salinización del terreno)

1. Cosecha:

La caña requiere de abundante agua y suelos adecuados para crecer bien; no soporta temperaturas inferiores a 0 °C , aunque alguna ves puede llegar a soportar hasta -1 °C , dependiendo de la duración de la helada.

Su periodo de crecimiento varia entre 11 y 17 meses, dependiendo de la variedad de caña y de la zona.

Es un cultivo plurianual y se corta cada 12 meses, y la plantación dura aproximadamente 5 años, aunque este periodo puede ser muy variable.

La caña tiene una riqueza de sacarosa del 14% aproximadamente, aunque varia a lo largo de toda la recolección. El rendimiento del proceso de caña de azúcar llega hasta un 11% de extracción en promedio.

La caña se puede cosechar a mano o a maquina:

*La cosecha mecánica se hace con cosechadoras que cortan la mata y separan los tallos de las hojas con ventiladores.Una maquina puede cosechar 30 toneladas por hora.

*La cosecha manual se hace con machete o rulas que cortan los tallos y los organizan en chorras para su transporte.

En la actualidad este tipo de cosecha tiende a aplicarse cada ves menos, y solamente en las zonas donde no pueden ingresar las cosechadoras por razones diversas (piedras,pendiente excesiva,etc).

El uso de uno o varios sistemas de cosecha en una región va a depender de una serie de factores como la topografía y condiciones de terreno, características climáticas, nivel tecnológico ,disponibilidad económica y contexto social , entre otros.

Una ves cortada la caña debe transportarse rápidamente al ingenio para no perder contenido de sacarosa.

2. De La Tierra A La Fabrica: extracción del jugo

Toda caña que llega a la fabrica se pesa en balanzas y luego se prepara para iniciar el proceso.
Grúas especiales se trasladan hacia las bandas transportadoras y de allí hacia molinos, que es donde se comienza a extraer la sacarosa.
La caña es desmenuzada con cuchillas rotatorias y una desfibradora antes de molerla para facilitar la extraccion del jugo que se hace pasandola en serie, entre los filtros, o mazas de los molinos.Se utiliza agua en contracorriente para ayudar a la extraccion que llega a 94 o 95% del azucar contenida en la caña. El remanente queda en el bagazo residual que es utilizado como combustible en las calderas.

3. Molienda:

En los molinos se exprime la caña de azúcar para extraer la sacarosa. Esto lleva a cabo agregándole agua caliente, para que sea mas fácil de moler y la extracción sea la máxima posible.
Se realiza haciendo circular la caña desmenuzada, entre filtros y masas de seis molinos consecutivos, a los cuales se los llaman TRAPICHES.
De este proceso obtenemos un primer subproducto:el BAGAZO o fibra de caña, que usa como combustible en las calderas para generar vapor y energía o como materia prima en la elaboración de papel.
La caña, una ves preparada según los pasos anteriores, cae el primer molino, de este a través de un conductor intermedio pasa a un segundo molino así sucesivamente atraviesa hasta el ultimo molino según el tamaño de la batería (4 o 7 molinos los mas usados).
El molino consta de 3 cilindros (2 inferiores y 1 superior entre y arriba de los dos primeros), su misión es la extracción del jugo de la caña , en un principio estos cilindros eran lisos pero posteriormente y hasta la fecha se datan de ranuras (o rayados), pues esto ayuda a la extracción y el agarre del bagazo, al pasar entre los cilindros (mazas) las ranuras varían en su paso y su altura pero en la actualidad se están optando por generalizar a los tamaños mayores usados (2" o 3") de paso. 
Inicialmente los cilindros o mazas de un molino eran fijos unos respecto a otros, estos presentan serios problemas pues al pasar cuerpos extraños (piedras, pedazos de acero, etc.) su soporte , llamada virgen, cedía y ocasionaba grandes problemas ademas la presión que se ejercía sobre el bagazo quedaba determinada por la altura del colchón de caña a la entrada del molino.Para solucionar esto se comenzó la búsqueda de presiones elásticas, lo que condujo a la colocación de resortes de alto calibre sobre la maza superior, la cual podía levantarse o bajar (flotación), como medio para presionar sobre los apoyos del cilindro superior y es utilizado hasta la fecha.

4. Clarificacón:

Se elimina la mayor cantidad de impurezas presentes en el jugo mixto( baros,bagacillo,sales,coloides y material en suspensión), conservando la mayor cantidad de sacarosa y entregando el jugo a la etapa de evaporación en condiciones optimas de ph turbidez, color y temperatura.
El jugo de la caña se mezcla con hidróxido de calcio y ácido fosfórico. Este proceso se llama encalado, que precipita sales insolubles y fosfato de calcio.Ademas logra el PH deseado evitando perdidas de sacarosa por inversión.
La forma mas apropiada de conseguir estos objetivos es por el calentamiento, con posterior decantacion y filtración de los barros.
El barro decantado, llamado CACHAZA constituye un segundo subproducto que se filtra para recuperar el jugo que aun puede contener y se envía por canales al campo como abono.

El jugo de color verde oscuro procedente de los molinos es ácido y turbio. El proceso de clarificacion (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, emplea en forma general, cal y calor agentes clarificarte.La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña , neutraliza la acidez natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento adicional.

5. Evaporación:

El jugo clarificado, que tiene mas o menos la misma composición que el jugo crudo extraído, excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene aproximadamente un 85% de agua. Dos terceras partes de esta agua se evapora en evaporadores de vació de múltiple efecto, con esta operación se convierte en matadura. Los evaporadores trabajan en múltiples efectos , y el vapor producido por la evaporación de agua en el primer efecto es utilizado para calentar el segundo y así, sucesivamente, hasta llegar al quinto efecto que entrega a sus vapores al condensador. El condensador es enfriado por agua en recirculacion desde el estanque de enfriamiento. Todo este proceso de ebullición ocurre al vació.

6. Cristalización:

La meladura pasa a los tachos donde continua la evaporación de agua, lo que ocasiona la cristalización del azúcar.Es decir que, al seguir eliminando agua, llega un momento en el cual la azúcar disuelta en la meladura se deposita en forma de cristales de sacarosa. Los tachos trabaja con vació para efectuar la evaporación a baja temperatura y evitar así la caramelizacion del azúcar
En el momento se añaden semillas a fin de que sirvan de medio para los cristales de azúcar, y se va añadiendo mas jarabe según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continua hasta que se llena el tacho.
La templa (el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie a un mezclador o cristalizador.

7. Centrifugación:

En los tachos se obtiene una masa, denominada masa cocida, que es la mezcla de cristales de azúcar y miel.La separación se hace por centrifugacion en la maquinas destinadas a esa labor. De las centrifugas sale el 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 estas y las paredes hay laminas 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 centrifuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza de la gravedad), y después que el azúcar es purgado se corta, dejando la centrifuga lista para recibir otra carga de masa cosida. Las maquinas modernas son exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas de control automático para todo ciclo. Los azucares de un grado pueden purgarse utilizando centrifugas continuas.

 8. Secado:

Se secan y se tamizan los cristales, separando aquellos del tamaño adecuado.

9. Envasado:

Antes de ser empacada se realizan análisis de laboratorio para garantizar la calidad.Luego, el azúcar se fracciona en las distintas presentaciones que llegan a los clientes (paquetes de 1 kilo y sobrescritos de 6,25 grs para el consumo masivo, bolsas de 25 y 50 kg y grandes contenedores de 1 tonelada para uso industrial).

10. Almacenamiento:

 Es regla general, almacenar el azúcar terminado en grandes depósitos o silos. Los depósitos o silos no solo permiten que se empaquen únicamente durante e día, también dan por resultados altos ahorros, ya que el empacado se puede efectuar en respuesta a los seguimientos de las empaques de jugo de empacar el azúcar conforme se produce y almacena el producto empaquetado.

11. Transporte:

Los productos se cargan en camiones o trenes para ser enviados a los clientes industriales o de consumo masivo.

1 trabajo: TRIÁNGULOS NOTABLES

Los triángulos notables:

Podemos caracterizar a un triángulo como notable cuando existe una relación conocida entre sus lados. En la mayoría de los casos, las relaciones entre sus lados se limitan a número enteros o número irracionales. Los triángulos notables más conocidos son:

                                                      

El triángulo notable de 45 y 45:                                                          El triángulo de 16 y 74:

El triángulo de 30 y 60:                                                                          El triángulo de 37 y 53:

EJEMPLOS:

2 trabajo: LAS MAGNITUDES

Magnitudes

Una magnitud física es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.

Las primeras magnitudes definidas estaban relacionadas con la medición de longitud, área, volumen, masa patrón, y la duración de periodos de tiempo.

Existen magnitudes básicas y derivadas, y constituyen ejemplos de magnitudes físicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga eléctrica, la densidad, la temperatura, la velocidad, la aceleración y la energía. En términos generales, es toda propiedad de los cuerpos o sistemas que puede ser medida. De lo dicho se desprende la importancia fundamental del instrumento de medición en la definición de la magnitud.

EJEMPLOS:

3 trabajo: LA TEORÍA DE ERRORES

LA TEORIA DE ERRORES

Los resultados que se obtienen al realizar una medida no son valores exactos, sino que debe admitirse su carácter aproximado; es decir, toda medida experimental tiene un error y una unidad. Existen numerosas razones que justifican esta afirmación: limitaciones, manejo incorrecto y errores propios de los instrumentos de medición (puede ser que no estén bien calibrados o que la escala no sea la apropiada).

Causas de los errores

Son numerosas pero solo nombraremos las mas importantes:

• Indeterminación de los extremos de la magnitud a medir ( por ej. el ancho de una calle sin líneas municipales perfectamente determinadas o el ángulo o la distancia determinada por dos señales muy gruesas).
• Limitaciones de nuestros sentidos, principalmente el de la vista, cuya acuidad visiva es de aproximadamente 00° 01' 00"; disminuyendo con la edad o enfermedades.
• Imperfección o inadecuación de los instrumentos utilizados, tanto por fabricación, malos

tratos, falta de mantenimiento, o razones económicas.

• Condiciones psicofísicas del operador como ser cansancio, estrés, enfermedades, apuro y por que no falta de responsabilidad o experiencia.
• Imprecisión intrínseca de los métodos de cálculo, como cuando se utilizan calculadoras y la cantidad de decimales no son suficientes para las precisiones requeridas.
• Condiciones atmosféricas adversas que puedan alterar los resultados de las mediciones.

EJEMPLOS:

4 trabajo: SUMA DE VECTORES COLINEALES

SUMA DE VECTORES COLINEALES

Vectores que son paralelos a una recta o que están en una recta se llaman colineales.

Condiciones de colinealidad de vectores. Los vectores son herramientas matemáticas que permiten representar a las magnitudes vectoriales,como la velocidad,aceleración,fuerza,etc. También se pueden realizar operaciones matemáticas como la suma,resta e inclusive la multiplicación de vectores.

• Dos vectores son colineales si las relaciones de sus coordenadas son iguales.
• Dos vectores son colineales si su producto vectorial equivale a cero.

EJEMPLOS:

5 trabajo: MÉTODO DEL TRIANGULO

MÉTODO DE TRIANGULO

Procedimiento empleado para determinar la resultante de dos fuerzas concurrentes, consistente en desplazar una de ellas hasta que su punto de aplicación coincida con el extremo de la otra y completar el triángulo con el vector que resulta ser la suma vectorial de ambas fuerzas iniciales.

En este método, los vectores se deben trasladar (sin cambiarle sus propiedades) de tal forma que la "cabeza" del uno se conecte con la "cola" del otro (el orden no interesa, pues la suma es conmutativa). El vector resultante se representa por la "flecha" que une la "cola" que queda libre con la "cabeza" que también está libre (es decir se cierra un triángulo con un "choque de cabezas" . EJEMPLOS:

6 trabajo: DESCOMPOSICIÓN DE VECTORES

DESCOMPOSICIÓN DE VECTORES

Para poder operar analíticamente con vectores (por ejemplo hacer sumas y restas) es apropiado previamente hacer una descomposición, en componentes paralelas a los ejes de un sistema de referencia, SR. El mejor modo de explicar qué significa todo esto es mostrar cómo se hace, paso a paso. Aquí va:
Supongamos que tenemos el vector A, que podría representar cualquier magnitud vectorial: una fuerza, una velocidad, una aceleración... Para descomponerlo necesitamos primero un sistema de referencia, x-y, que ya coloqué acá. Por el extremo de A trazo rectas paralelas a los ejes del SR.
Cuando esas rectas cortan los ejes queda definido un punto (llamado coordenada) que es el extremo de los vectores componentes de A. Entonces quedan definidas las componentes de A, también llamadas proyecciones de A sobre los ejes del SR.
La componente de A sobre el eje x suele recibir el nombre Ax. Y la componente sobre el eje y, Ay. Entre el vector original y sus componentes hay establecidas ciertas relaciones matemáticas, por ejemplo la relación pitagórica: Ax² + Ay² = A² EJEMPLOS: