1.- DEFINICIONES UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA AZUCARERA
ABERTURA DE LA MAZA O SETTING DE MOLINOS:
Es la distancia que existe entre las mazas producto de un cálculo en el que están
involucrados las R.P.M., la fibra en caña y las dimensiones de las mazas. Es importante
para obtener una extracción los más eficiente posible.
ACIDO:
Donador de protones, o aceptor de electrones.
AFINACION:
Es la eliminación de la película de miel que se encuentra adherida a la superficie de los
cristales de azúcar crudo.
AGUA DE IMBIBICION:
Es el agua que se coloca sobre el bagazo del penúltimo o último molino y/o tolva No. 1 en
los Difusores.
AGUA DE DILUCION:
Es la cantidad de agua de maceración o de imbibición que queda en el jugo mixto o
mezclado.
AGUA DE PRENSA:
Es el agua extraída del bagazo húmedo que contiene algo de azúcar el cual se recupera
devolviendo esta agua al difusor. El agua de prensa también contiene fibra , médula , cal y
tierra en cantidades considerables que pueden tupir el colchón de bagazo por lo que es
necesario pasarla por un clarificador. En el caso del Ingenio San Antonio el difusor fue
construido con Tecnología D-Smet.
AZUCAR:
Cristales de Sacarosa que son extraídos en la fábrica por el centrifugado de una
determinada masa. Los azúcares son clasificados dependiendo del tipo de masa.
AZUCARES INVERTIDOS:
Es la mezcla del 50 % de Glucosa y 50 % de Fructuosa obtenido por hidrólisis o inversión
de la Sacarosa.
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AZUCARES REDUCTORES:
Son las sustancias reductoras existentes en la caña y sus productos, y se expresan como
azúcar invertido. Los ejemplos más comunes de azúcares reductores son los de la glucosa y
fructosa.
AZUCARES TOTALES:
Es la suma de Sacarosa y azúcares reductores presentes en una muestra azucarada,
normalmente expresados como azúcares totales reductores o invertidos.
BASE:
Receptor de protones, o donador de electrones.
BAGACILLO:
Fracción fina de partículas que se han separado del bagazo.
BAGAZO:
Residuo que se obtiene al moler la caña en uno o más molinos. Se llama respectivamente
bagazo del primer molino, bagazo del segundo molino, etc.. y bagazo del último molino,
bagazo final o sencillamente bagazo. En general el término bagazo, se refiere al que sale
del último molino a menos que se especifique otra cosa.
BAGAZO DIFUSOR:
Es el bagazo proveniente de un molino que ha sido procesado en un difusor para una
extracción más eficiente de sacarosa y que sale con un contenido de agua entre 70 - 75 % .
Las propiedades físicas en cuanto a temperatura y pH del bagazo de difusión son distintas
a las del bagazo de molienda.
BAGAZO % CAÑA:
Es la cantidad en peso de bagazo obtenido por cada 100 partes en peso de caña.
BALANCE DE SACAROSA:
Es la cuenta de pol sacarosa obtenida y las pérdidas por distintos conceptos.
BALANCE MACRO:
Es la igualdad de material entrando a extracción y material saliendo: Caña + agua = Jugo +
bagazo.
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BAÑOS DEL DIFUSOR:
Son cajas distribuidoras del jugo recirculado, las cuales están instaladas por encima del
lecho del bagazo y son ajustables de acuerdo a las condiciones de percolación. El jugo
recirculado es llevado a las cajas distribuidoras por medio de bombas.
BRIX DE LOS BAÑOS DEL DIFUSOR:
Son indicadores de la eficiencia de la extracción del Difusor en cada una de las etapas
( cajas ó tolvas donde recircula el jugo a todo lo largo del difusor).
BRIX:
Porcentaje en peso (p/p %) de sólidos disueltos en una solución. El Brix puede ser medido
por medio del aerómetro o hidrómetro y se llama Brix al hidrómetro; cuando se mide al
refractómetro se define como Brix refractométrico.
CACHAZA (TORTA DE LOS FILTROS):
Es un sub-producto que sale de la fábrica, y en ella se pierde sacarosa. Representa alrededor
del 3% de la caña molida, si el porcentaje de pol de cachaza es alto, puede afectar el
recobrado de la fábrica.
Es un producto sólido de textura más o menos pastosa y sale de los filtros con alta
temperatura, además es el producto donde se reúne la mayor cantidad de las impurezas que
trae el jugo.
CACHAZON:
Es el residuo que queda en las cachaceras después de ser decantado el guarapo claro, este
cachazón generalmente, se pasa por filtros al vacío para extraerle el máximo contenido de
sacarosa.
CAÑA:
Material vegetal crudo del género Saccharum entregado a la fábrica, el cual incluye la caña
limpia y la basura del campo. Es la materia prima aceptada en el molino para la distribución
y determinación de la sacarosa en caña.
CASA DE COCIMIENTO:
La parte de la fábrica en la cual los procesos de manufactura desde jugo mezclado hasta el
azúcar son ejecutados.
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CELDA ROTA:
Es una medición que se realiza en muestra de caña preparada para determinar la eficacia de
la ruptura en la estructura de la caña que hará más fácil la extracción del guarapo por
medio de la compresión y el desmenuzamiento. La proporción de celdas abiertas depende
de la eficacia del trabajo que se haya realizado en la preparación de la caña antes de entrar
al primer molino.
CRISTALIZACION:
Producto del semillamiento de licor o jarabe que sirve de base para el crecimiento futuro
del cristal de azúcar en varias etapas.
CENIZA:
Residuo inorgánico que queda después de la combustión completa de la materia orgánica.
CENIZA CARBONIZADA:
Es el residuo remanente después de incineración a 650 ° C.
CENIZA DE CONDUCTIVIDAD:
La ceniza de conductividad de un producto es la cifra a la que se llega a través de
correlacionar la conductancia específica de la solución de ese producto con su ceniza
sulfatada.
CENIZA SULFATADA:
Es el residuo remanente después de incineración a 650 ° C de una muestra la cual fue pre-
tratada con ácido sulfúrico.
CICLON CALIENTE:
Es una medición que refleja el trabajo de agotamiento realizado en el tacho. La pureza de
un ciclón proveniente de un tacho de tercera debe andar entre 18 - 22 puntos por debajo de
la pureza de la masa.
CICLON FRIO:
Es una medición que refleja el trabajo de agotamiento que se realizó en los cristalizadores.
La pureza de un ciclón frío debe andar entre 8 - 10 puntos por debajo de la pureza del
ciclón caliente.
CONDENSADOR:
Tiene como finalidad condensar los vapores que se producen en los últimos vasos del
evaporador o múltiple efecto y los que se producen en los tachos.
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CONTENIDO DE CRISTAL:
Peso de cristales de sacarosa en una masa, magma o similar expresado en porcentaje del
peso total.
CUCHILLAS:
Son aquellos que trabajan a todo lo ancho del conductor de caña y van acopladas a un eje
central en forma de cruz y a poca distancia unos con otros a velocidad de 600 a 800 R.P.M.
CURVAS DE BRIX (MOLINOS):
Estas conocidas curvas son un indicador útil si la toma de muestras y la interpretación de
los datos son correctas. La muestra debe tomarse a todo lo largo de la maza, teniendo
especial cuidado con el jugo que extrae la maza bagacera, ya que puede ocurrir que por el
talón de la cuchilla central se escurra jugo de la compresión superior-cañera, y diluya la
muestra de la bagacera.
DECOLORACIÓN:
Proceso por el cual es posible eliminar materias e impurezas que causan color en el azúcar.
DESFIBRADORA:
Es un equipo que desmenuza la caña en tiras o hilachas, no extraen jugo.
DESMENUZADORA:
Es un equipo que consta de dos mazas cilíndricas de superficies dentadas o rayadas, su
función consiste en romper y aplastar la caña, además extraerle del 50 al 65 % del jugo que
contiene.
DEXTRANA:
Polisacárido formado por unidades de glucosa ocasionado por la acción de cierta especie de
bacterias del género Leuconostoc sobre la sacarosa cuando la caña o jugos son
almacenados.
DIFUSION:
Es una transferencia físico -química de sacarosa proveniente del interior de las células de la
planta hacia el extracto circundante.
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DIFUSOR:
Consiste en un recipiente horizontal, rectangular, relativamente largo y cubierto, por
encima de cuyo fondo diseñado como cedazo se desplazan varios tramos de cadenas unidos
entre si, mediante las cuales el bagazo es transportado a través del difusor en un colchón
que pueda tener un espesor de hasta 1.8 m. Tiene como función extraer la mayor cantidad
posible de sacarosa en bagazo por medio del principio de percolación, conduciéndose en
ellos la fase líquida en corriente cruzada a la fase sólida.
EXTRACTO DEL BAGAZO:
La fracción líquida decantada proveniente del bagazo después de combinarlo con agua en
el digestor frío.
EXTRACCION:
Es la proporción de un componente de la caña el cual es removido por la molienda. Se
relaciona normalmente con los términos jugo y sacarosa.
EXTRACCION DE JUGO MEZCLADO:
Es la cantidad en peso del jugo extraído por los molinos e incluye el agua de imbibición.
FIBRA:
Materia seca insoluble en agua que contiene la caña y el bagazo.
FILTRADO:
Líquido que ha pasado a través del proceso de filtración.
FACTOR DE SEGURIDAD:
Es un factor que indica la resistencia de los azúcares en almacenaje, y se considera
peligroso un factor superior a 0.25.
FLOTACION:
Es el levantamiento que se da en la maza superior por la presión a la que es sometida la
maza hacia arriba provocada por la carga de bagazo, venciendo la presión hidráulica
aplicada sobre la maza superior. La importancia de este parámetro es que indica las
condiciones de la carga y la calidad de la materia prima.
FLOCULO:
Partículas de diferentes tamaños que se encuentran en una solución.
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FLOCULANTE:
Sustancia química generalmente de alto peso molecular que se utiliza para atrapar ciertas
sustancias e impurezas presentes en una disolución.
FILTRO DE SEGURIDAD:
En las refinerías que utilizan carbón vegetal activado, es imprescindible pasar todos los
licores filtrados por el llamado filtro de seguridad, para evitar que pasen al licor final
partículas de carbón y tierra. Este filtro es revestido de una pre- capa para que dure varios
días.
GOMAS:
Producto compuesto principalmente de polisacáridos los cuales pueden ser precipitados de
productos azucarados por medio de una solución de alcohol fuerte. Las sustancias incluidas
dentro de esta categoría son las Pectinas, Hemicelulosas, Oligosacáridos, Dextranas y
Almidones solubilizados.
HUMEDAD:
Cantidad de agua contenido en una muestra sólida, generalmente expresada en porcentaje.
HUMEDAD EN BAGAZO:
Es la cantidad en peso de agua por cada 100 partes en peso de bagazo.
HIDRÓMETRO: (AEROMETRO):
Instrumento utilizado para la determinación del Brix por densimetría. El Brix leído con
este instrumento es denominado brix al hidrómetro.
IMBIBICION:
Proceso en el cual se aplica agua o jugo al bagazo para aumentar la extracción de jugo del
próximo molino.
INDICE DE PREPARACION:
Es un análisis efectuado en muestra de la caña preparada que por relación entre el brix y la
fibra en caña obtenida del análisis se mide la eficacia de la preparación de la caña antes
de entrar al primer molino.
INDICE DE ATENUACIÓN (INDICE DE ABSORBANCIA):
Es la absorbancia de una solución obtenida a una longitud de onda determinada, expresada
por la unidad de la longitud de la celda y la unidad de la concentración.
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as420 = As x 1000
b x c
donde:
as420 = Índice de atenuación de una longitud de onda de 420 nm.
As = Absorbancia.
b = Longitud de la celda (cm)
c = Concentración (g/cm3
)
IMPUREZAS:
Término colectivo para todas las sustancias diferentes a la sacarosa, presentes como sólidos
solubles totales dentro de la muestra.
JUGO ABSOLUTO:
Está compuesto por todos los sólidos en solución que contiene la caña.
Jugo Absoluto = Caña - fibra.
JUGO CLARIFICADO:
Es el jugo obtenido después del proceso de clarificación.
JUGO MEZCLADO, DILUIDO O MIXTO:
Es la mezcla de los jugos primarios y secundarios enviados al proceso de elaboración.
JUGO SIN DILUIR:
Es todo jugo existente como tal en la caña.
JUGO PRIMERA EXTRACCION:
Es el jugo extraído por las primeras dos mazas en un tandem de molinos.
JUGO PRIMARIO:
Todo jugo sin dilución extraído por el tandem de molinos.
JUGO RESIDUAL:
Es el jugo que queda en el bagazo, después de la salida del último molino. En la práctica,
el jugo de la masa bagacera del último molino representa las características del jugo
residual.
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JUGO DE ÚLTIMA EXTRACCION:
Jugo extraído por las dos últimas mazas en un tandem de molinos.
JUGO DIFUSOR O ESCALDADO:
Es el jugo enriquecido obtenido en el difusor debido al principio de extracción contra
corriente luego de haber pasado a través de los arcos estacionarios (tolvas) dentro del
difusor y que es bombeado a un tanque recolector de jugo desde donde se bombea a la
fábrica.
JUGO SULFITADO:
Es el jugo mezclado diluido o mixto que ha pasado por el proceso de sulfitación.
JUGO ALCALIZADO:
Es el jugo mezclado, mixto, diluido o sulfitado al que se ha adicionado óxido de calcio en
suspensión (lechada de cal).
JUGO FILTRADO:
Jugo recuperado en el proceso de filtración de cachaza.
LAVADO DE LAS CENTRIFUGAS:
Es la miel diluida que sale de las centrífugas cuando se agrega el agua para lavar el azúcar y
que , generalmente, se separa y se recoge aparte.
LAVADO DE LOS FILTROS:
Es el agua que se usa en los filtros al vacío para lavar la torta.
LECHADA DE CAL:
Se le denomina a la solución formada por cal (Oxido de calcio) y agua; es un agente
utilizado para la purificación del jugo de caña.
LODO:
Es el material removido de la parte del fondo de las bandejas. El lodo contiene los sólidos
insolubles asentados.
LICOR:
Se usa para designar una solución concentrada de azúcar de la que no se ha extraído azúcar
por cristalización desde su último tratamiento.
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LICOR CRUDO:
También llamado licor fundido, es el azúcar afinado disuelto en agua; en este producto se
encuentran las impurezas que estaban en el interior de los cristales de azúcar crudo. En
este licor son importantes la determinación del color y la concentración, se recomienda en
las refinerías trabajar con licores que no están por debajo de 60 ° Brix, la medición de la
concentración del licor crudo nos dirá si cumple o no.
LICOR FILTRADO:
Es el licor obtenido después de pasar el licor tratado por los filtros Fas- Flow , la
determinación del color y la concentración son los parámetros más importantes en este
material. El color nos evidencia la efectividad del carbón y la concentración nos previene
contra licuaciones innecesarias que puedan perjudicar el trabajo de concentradores y tachos.
LICOR TRATADO:
Es el primer tratamiento que se le realiza al licor crudo, es un tratamiento químico, puede
ser con ácido fosfórico, cal y calor.
LICOR PERCOLADO:
Es el licor que se obtiene después del proceso de decoloración en las columnas de carbón.
LIXIVIACION:
Se produce al lavar el colchón de bagazo con agua y los jugos de la imbibición compuesta,
a contracorriente con la dirección del colchón de bagazo. La transferencia de masa que se
produce extrae la pol contenida en las celdas de la materia fibrosa de la caña.
MACERACION:
Proceso en el cual el bagazo se satura con un exceso de agua o jugo para aumentar la
extracción del jugo del próximo molino. (Este término se usa como sinónimo de
imbibición).
MAGMA:
Mezcla de cristales de azúcar con un líquido como meladura, jugo o agua producida por
medios mecánicos.
MASA COCIDA (MASA):
Concentrado de meladura o miel, en el cual ha cristalizado el azúcar o mezcla de cristales y
licor madre producida en los tachos. Las masas cocidas se designan por números o letras
que indican su pureza relativa.
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MATERIA SECA:
Es el material que queda después de practicar la desecación del producto resultante de la
filtración cuantitativa de un material de proceso.
MELADURA:
Jugo denso obtenido de la concentración del jugo clarificado del que no se ha extraído
ninguna forma de azúcar.
MELADURA CLARIFICADA:
Jugo denso obtenido del proceso de clarificación de la Meladura cruda donde ha sido
separado el lodo y las impurezas.
MELAZA (MIEL FINAL):
Es el residuo líquido del cual no resulta económico extraer más azúcar. Este producto
también recibe el nombre en nuestro medio de Miel Tercera o simplemente Miel Final.
MIEL:
Líquido madre que se separa de una masa cocida por medios mecánicos. Se denomina de
acuerdo con la masa de donde se obtiene.
MIEL VIRGEN:
Jugo denso obtenido por la concentración del jugo de caña previamente clarificado y del
que no se ha extraído ninguna forma de azúcar.
MEZCLADORES:
Recipientes rectangulares con fondo semicircular provistos con paletas agitadoras para
mezclar las masas cocidas, garantizando una purga más homogénea, están clasificados de
acuerdo a la clase de templa que reciben.
MOLINOS:
Son los que constan de tres mazas cuyo centro se encuentra en los vértices de un triángulo
isósceles.
NIVELADORES:
Tiene como función emparejar o aplanar la caña para facilitar el trabajo de las cuchillas
picadoras de caña.
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NO SACAROSA:
Es la diferencia entre el Brix y la Sacarosa.
PESO NORMAL:
Es el peso de la sacarosa pura, la cual se ha disuelto en un volumen de agua de 100 al a 20 °
C. Esta solución da una lectura de 100 °Z, en la escala sacarimétrica leída en un tubo de
200 mm a 20 °C. El peso normal de acuerdo a la escala internacional es de 26.000 gramos
de sacarosa pura pesada bajo condiciones atmosféricas normales.
PH:
Concentración del ión hidronio, que se define como:
pH = Log 1
[H+
]
Medido en una escala de 0 a 14 donde 0 es máximo de acidez y 14 es máxima alcalinidad.
PREPARACION DE LA CAÑA:
Es una operación de desintegración profunda de la estructura fibrosa de la caña.
POL:
El término pol es la abreviatura de la palabra polarización. Es la lectura en la escala del
polarímetro (°Z). Si la muestra es una solución normal de azúcar la pol es igual al
porcentaje de sacarosa.
PUREZA:
Es el porcentaje de sacarosa en el total de sólidos de una muestra. El término pureza
generalmente significa pureza aparente.
PUREZA CLERGET:
Es el porcentaje de sacarosa determinada por doble polarización con relación al total de
sólidos de la muestra.
PUREZA REAL:
Es el porcentaje de sacarosa en la materia seca real.
PURGA:
Constituye la separación de los cristales o granos de azúcar de la miel madre, cuya
operación se verifica por unas máquinas denominadas centrífugas.
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RAZON DE AZUCARES REDUCTORES:
Es la razón porcentual entre los azúcares reductores y la sacarosa. Se conoce como
coeficiente glucósico.
RAZON DE AZUCARES REDUCTORES A CENIZA:
Es la razón entre el porcentaje de azúcares reductores y el porcentaje de cenizas. Este
constituye uno de los criterios para juzgar la calidad del azúcar crudo y la proporción de
agotamiento de las mieles. Un porcentaje alto en esta relación indica una calidad deficiente
de refinado y dificultad para obtener baja pureza en las melazas.
RAZON DE JAVA (COEFICIENTE):
Es el porcentaje que expresa la relación entre la Sacarosa en caña y la sacarosa en el jugo
de primera extracción.
RECUPERACION:
Significa la sacarosa que se recupera en el azúcar comercial en porcentajes de sacarosa en
caña.
RECUPERACION CASA DE COCIMIENTO:
El porcentaje en proporción del pol que en realidad es recuperado en el azúcar en relación a
Sacarosa en el jugo mezclado.
R.P.M. MAZAS MOLINOS:
Son las revoluciones por minuto a que rotan las mazas según las RPM escogidas para el
equipo motriz y la reducción del tren de engranes.
SACAROSA:
Es un disacárido producido por la condensación de Glucosa y Fructuosa, tiene la fórmula
empírica C12H22O11 y el peso molecular 342.30
SEMILLA:
Azúcar pulverizada y seca que está en suspensión en un líquido inerte usado para
suministrar o crear un núcleo de cristales para empezar una masa cocida. Generalmente se
utiliza como solvente el alcohol isopropílico.
SÓLIDOS INSOLUBLES (SUSPENDIDOS):
Son los sólidos presentes en el jugo u otro líquido, los cuales se pueden remover por
medios mecánicos.
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SOLUCIÓN BUFFER O TAMPON:
Solución que tiene valor de pH constante y tiene la habilidad de resistir a cambios en su
valor de pH, al agregar pequeñas cantidades de ácido fuerte o base fuerte.
TANDEM:
Una serie de molinos acoplados unos con otros, cada tandem consta de tres a siete molinos.
TIERRA FILTRANTE:
Es un material de origen fósil, es decir, yacimientos de los esqueletos de diatomeas, por lo
que también se conocen como tierra de infusorios, actualmente, se están fabricando tierras
filtrantes con piedras de origen volcánico. El objetivo del empleo de estas tierras es ayudar
a la filtración, aprovechando su acción mecánica, y lograr también la absorción, de materia
coloidal y de microorganismos.
TURBIEDAD RELATIVA:
Es la medida relativa de la dispersión de la luz atribuible a partículas en suspensión,
presentes en una solución de azúcar, determinada espectrofotométricamente.
VAPOR:
Vapor de agua liberado por la ebullición de soluciones de azúcar o por la ebullición del
agua.
VAPOR VIVO:
Fluido generado por las calderas a presiones de 250 - 600 psi enviado a las turbinas, turbo
generadores, turbo bombas etc.
VAPOR DE ESCAPE:
También llamado vapor servido, es el vapor vivo después de ceder parte de su energía a las
máquinas. Es reaprovechado en el proceso de fabricación, trabajando a presiones del orden
de 20 psi.
VAPOR VEGETAL:
También llamado vapor de extracción, es obtenido por evaporación del jugo durante el
proceso de concentración, es utilizado para el calentamiento a presión aproximada de 10 psi
y para el restante de la evaporación, llegando al final del proceso a presiones negativas.
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2.- PRINCIPIO DE LOS METODOS ANALITICOS:
2.1-. DENSIMETRIA:
2.1.1 Objetivo
La densidad de las soluciones acuosas de sacarosa está relacionada con su concentración.
Aunque esto es preciso solo con soluciones de sacarosa pura, los no azúcares presentes en
la mayoría de los productos y sub-productos del proceso de azúcar, influye en los valores
de la densidad es usada como medida aproximada de sustancia seca contenida en
soluciones de sacarosa principalmente. En base a lo anterior se elaboraron cuadros que
relacionan la densidad a 20 °C, relativa a la del agua a 4°C, como función de contenido de
sacarosa de la solución (g/100g.).
2.1.2 Equipo:
Hidrómetro Brix.
2.1.3 Procedimiento:
La preparación de la muestra dependerá del material a ser analizado, esto se especifica en la
sección correspondiente.
Se determina la densidad a 20 °C por medio de un hidrómetro brix. Si la lectura se hace a
temperatura diferente a 20 °C se hace una corrección en función de la tabla No. 2
2.2-. REFRACTOMETRIA:
2.2.1 Objetivo
El índice de la refracción de soluciones acuosas de sacarosa está en función directa del
material disuelto y la densidad de la solución, puede correlacionarse con el contenido de
sacarosa. Esto es válido solo para soluciones de sacarosa pura, sin embargo los no azúcares
presentes en los productos y sub-productos de elaboración, influyen de igual forma que la
sacarosa en el índice de refracción.
La medida del índice de refracción puede ser utilizada como una determinación aproximada
de la sustancia seca contenida en soluciones que consisten principalmente de sacarosa. Las
medidas se realizan con refractómetros graduados en porcentaje de sacarosa (g/100 g.) de
acuerdo a los cuadros de Índice de refracción a 20 °C de ICUMSA.
2.2.2 Equipo:
Refractómetro con la escala de “Brix e índice de Refracción”.
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2.2.3 Procedimiento:
La preparación de la muestra dependerá del material a ser analizado, esto se especifica en la
sección correspondiente.
Se determina el índice de Refracción a 20 ° C por medio de un refractómetro. Si la lectura
se hace a temperatura diferente, se corrige en función de la tabla No. 2, en otros casos el
equipo electrónico hace automáticamente la corrección.
2.2.4 Resultado:
La lectura a 20 °C se expresa como porcentaje (g/100 g.) de sustancia seca refractométrica
o grados brix.
Si se ha diluido la muestra original, multiplicar este valor por el factor de dilución.
2.3-. POLARIMETRIA:
2.3.1 Objetivo
La rotación del plano de luz polarizada debido a la actividad óptica de la sacarosa, causada
por la presencia de carbones asimétricos en su estructura molecular, al encontrarse en
soluciones acuosas, es la base para la polarimetría del azúcar. El ángulo de rotaciones de
soluciones acuosas de sacarosa pura es proporcional a la concentración, con precisión
suficiente para servir como medida de concentración de sacarosa, puesto que las soluciones
de azúcar siempre contienen otras sustancias ópticamente activas, que influyen en la
rotación, el resultado no es el reflejo exacto del contenido de sacarosa pero puede
considerarse como una medida aproximada, en productos que tienen predominantemente
sacarosa.
La aplicación de la polarimetría a productos azucarados está basada en la determinación de
una razón de la rotación óptica. Las condiciones básicas de este método son fijadas por la
“Internacional Sugar Scale” de ICUMSA.
Escala de Azúcar Internacional: El punto 100 está definido por la rotación de la luz
polarizada a una longitud de onda de 546.23 nm, a través de una “Solución normal de
Sacarosa” en un tubo de 200 mm y a 20 ° C.
El punto 100 es designado como 100 °Z y la escala es dividida linealmente entre 0°Z y 100
°Z para la polarimetría práctica es permisible una longitud de onda entre 540 y 590 nm para
fijar el punto 100.
2.3.2 Equipo:
-Sacarímetro
-Placas de control de cuarzo
-Tubos de polarizar.
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2.3.3 Procedimiento:
Estandarizar el sacarímetro usando placas de control de cuarzo o soluciones de sacarosa
pura. La precisión de la determinación polarimétrica depende de la precisión del material de
vidrio utilizado y de la preparación de la muestra, la cual depende del material a ser
analizado; se especifica en la sección correspondiente.
Llenar el tubo de polarizar y hacer la lectura. Para lecturas de soluciones de temperaturas
diferentes de 20 °C se debe corregir por la tabla No. 2.
Resultado:
Se utiliza la fórmula siguiente para la determinación de Sacarosa.
Pol = 0.260919 * L
exp(Bx.*0.004021476)
Donde:
Pol = Sacarosa en jugo
L = Lectura del polarímetro
Bx = Brix en el jugo
2.4.-POTENCIOMETRIA:
En el desarrollo de una reacción química o el comportamiento de una especie química en
solución, se llevan a cabo procesos de transferencia de electrones que provocan una
corriente eléctrica que es conocida como el potencial de electrodo de la especie o de la
reacción.
Se ha tomado de referencia el fenómeno de oxidación-reducción del hidrógeno pasando a
H+ ó Ho según sea el caso. A esta reacción se denominó un potencial de 0.0 eV:
2H+ + 2e- = H2 (g) Eo
= 0.0000 eV
A partir de el se expresan los potenciales estándares de electrodo de todas las demás
especies químicas.
La relación entre el potencial de electrodo y la concentración de la especie es directamente
proporcional y se resume como la actividad de la especie y la concentración de ella por el
“Coeficiente de actividad”.
La medición de esta actividad se hace por medio de un electrodo que posee de referencia
un potencial específico. (Generalmente Ag/AgCl) y con ello se determina la concentración
de la especie en medición.
2.4.1 Equipo:
- Potenciómetro con medición electrón Volts (eV) y pH.
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- Electrodo(s) específico (s) de medición.
2.4.2 Procedimiento:
La muestra se homogeniza por agitación constante y los electrodos de medición se
introducen en las muestras permitiéndose que se establezca el equilibrio térmico y eléctrico
para determinar los eV o el pH. Normalmente debe medirse a 20° C, de otro modo,
corregirlo según las especificaciones del equipo utilizado.
2.4.3 Resultado:
La lectura del equipo = pH o eV.
2.5-ESPECTROFOTOMETRIA:
La espectrofotometría se refiere a la medida relativa de la luz transmitida como una función
de la longitud de onda. Las medidas son relativas porque la intensidad de la luz transmitida
por la muestra es relativa a la intensidad de la luz transmitida por el material de referencia o
“blanco”.
Su principio se basa en que muchos materiales obedecen la Ley de Beer, la cual se refiere a
la relación entre la energía radiante transmitida y la concentración de la solución.
La intensidad de energía disminuye exponencialmente a medida que aumenta
aritméticamente la concentración de la solución, o de otra forma cuando una luz
monocromática pasa a través de una solución es parcialmente absorbida en relación a la
concentración.
Para mayor comodidad al utilizar las leyes de absorción espectrofotométrica se utiliza la
siguiente nomenclatura:
Longitud de onda.
El término nanómetro (nm = 10-8
metros = 10 Angtroms) es la unidad de longitud de onda
normalmente usada, pero es equivalente al término milimicron. La longitud de onda para la
determinación analítica es la de máxima absorbancia (mínima transmitancia).
Transmitancia.
Si I1
representa la energía radiante incidente sobre la primera superficie de la muestra, y si
I2
representa la energía radiante saliendo de la segunda superficie de la muestra se define:
Transmitancia de la muestra: T = I1
I2
(100 T= Porcentaje de transmitancia)
Si T soln representa la transmitancia de una solución contenida en una celda dada y T solv
representa la transmitancia del solvente puro contenido en la misma celda, o de la misma
mezcla en las mismas proporciones relativas menos el constituyente de interés.
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Entonces:
Transmitancia de la solución: Ts = T soln
T Solv
(100 Ts = % de transmitancia de la solución).
Absorbancia
As = Log10
Ts absorbancia de la solución.
2.6- CONDUCTIMETRIA
La concentración de los constituyentes inorgánicos (ceniza) de una disolución, se pueden
determinar al medir la resistencia eléctrica, o su inverso, la conductancia, esto se debe a
que los componentes que forman la ceniza son electrolitos. Los electrolitos cumple la ley
de Ohm, al menos a dilución infinita, por lo que se puede calcular su concentración
mediante la conductividad equivalente ^, o sea:
^ = K Veq;
Donde:
^ - Conductividad equivalente, S.cm2
;
K- Conductividad específica, S.cm2
;
Veq - Volumen que contiene un equivalente de electrolito, cm3
.
La conductividad específica K de un electrolito, es su conductividad en una celda
conductimétrica formada por dos electrodos planos de 1 cm2
de superficie, y separados 1
cm. El volumen equivalente está dado por 1000/N, donde N es la normalidad de la
disolución.
3. EQUIPOS DE LABORATORIO
19
3.1 SACARIMETRO
El sacarímetro se utiliza en la polarización de los diferentes productos del proceso y con
ésta determinar el contenido de sacarosa. La operación del instrumento está basada en la
dextro rotación del plano vibracional de la luz polarizada causada por la concentración bajo
ciertas condiciones específicas.
Hay dos tipos de Sacarímetros que se usan normalmente en la industria:
- Sacarímetros automáticos
- Sacarímetros visuales.
Métodos de Operación
Sacarímetros automáticos
Tomar el tubo de polarizar y enjuagarlo dos veces con porciones del filtrado de la muestra
clarificada y llenarlo.
Mover el botón de encendido del instrumento. Presionar el botón de ajuste del cero.
Colocar el tubo en el sacarímetro y hacer la lectura del tablero digital.
Medir la temperatura de la muestra.
Retirar el tubo.
Si al retirar el tubo no regresa a cero, presionar el botón de ajuste del cero.
3.2 REFRACTOMETRO
Su operación se basa en el principio de la refractometría (cap.2.2).
El ángulo de refracción de un rayo de luz a través de una solución acuosa de azúcar
depende de la concentración y temperatura de la solución.
La concentración de sólidos (Brix) de las soluciones de azúcar se determina por la medida
del índice de la refracción de la solución.
Hay tres tipos de refractómetros:
- Refractómetros automáticos.
- Refractómetros semiautomáticos.
- Refractómetros visuales.
Métodos de Operación
20
Refractómetros Automáticos
Asegurarse que el instrumento se encuentre en un ambiente estable, conectado al
tomacorriente, con protección UPS y con su baño de temperatura constante (circulación de
agua fría).
La limpieza del prisma del refractómetro es indispensable para una buena lectura , por lo
general basta hacerlo con un paño suave, limpio y humedecido con agua destilada.
a) Encender el refractómetro y esperar el mensaje READY.
b) Limpiar el refractómetro.
c) Agregar agua destilada y oprimir START, debe darle un resultado de cero brix , ya que
es agua destilada lo que está utilizando. Si no le da cero brix, volver a limpiar.
d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro la cantidad de muestra necesaria para
tomar la lectura y oprimir START.
e) Leer el brix indicado del refractómetro.
Mantenimiento y calibración
Mantener el refractómetro en buenas condiciones de limpieza. Tener extremo cuidado al
colocar las muestras sobre el prisma, utilizar aplicaciones de vidrio o plástico, nunca
metálicos que puedan romper o rayar la superficie del prisma.
Lavar la superficie del prisma con agua destilada o alcohol y secarlas con una tela o papel
suave. A las muestras se les deben remover los sólidos suspendidos.
La calibración del instrumento debe ser verificada con agua destilada, y para ajustarla se
debe utilizar una placa de calibración o solución de bromo-naftaleno cuyo índice de
refracción es 1.3330, siguiendo el procedimiento descrito por el fabricante.
3.3 HIDROMETROS
Su uso se fundamenta en el principio de la Densimetría (cap. 2.1).
Se usan para determinar el Brix de una solución por la medida de su gravedad específica.
Este consiste en un bulbo de vidrio, con un peso en el extremo inferior y una escala en el
extremo superior que indica ° Brix o gramos de sacarosa/100 gramos de solución acuosa, la
cual ha sido calibrada con base en soluciones de sacarosa pura a 20 ° C. El instrumento
flota en la solución dependiendo de la gravedad específica. Las lecturas hechas en los
extremos de las escalas de los hidrómetros son muy imprecisas, por esto se deben utilizar
varios hidrómetros para cubrir rangos de 10 ° Brix.
Se usan combinaciones con cilindros de vidrio, o metal que son más resistentes.
21
Métodos de Operación
Llenar el cilindro con la solución que se va a medir. Esperar a que las burbujas de aire
salgan a la superficie y el material suspendido sedimente.
Insertar el hidrómetro limpio y seco, y esperar a que flote libremente.
Tomar la lectura después de dos minutos de haber flotado el hidrómetro, en el punto donde
el menisco intercepta la escala.
Leer la temperatura inmediatamente después de haber leído el Brix y hacer la corrección
por temperatura utilizando la tabla No. 4.
Mantenimiento
Los hidrómetros son muy frágiles y deben manejarse con cuidado.
Cuando no se usen deben colocarse en un recipiente alto lleno de agua al que se le coloca
arena o una esponja en el fondo para evitar la rotura de los hidrómetros.
3.4 ESPECTROFOTOMETRO
Su uso se basa en el principio de la Espectrofotometría (ver cap. 2.5)
Se utiliza para determinar las concentraciones de diferentes compuestos en solución.
El equipo tiene una escala entre 0 y 1.0 de absorbancia y 0 y 100 % de transmitancia.
El rango para selección de longitudes de onda va de 0 -950 nm las cuales se logran con
varias combinaciones de foto tubos y filtros.
3.5 pH-METRO
Se basa en el principio de la Potenciometría (ver cap.2.4)
Es un equipo que sirve para medir el pH o la concentración de iones hidrógeno en una
solución.
Las medidas del pH se realizan por la medida de la diferencia de potencial entre un par de
electrodos colocados dentro de una solución. Se utiliza un electrodo de vidrio en
combinación con un electrodo de referencia, también hay un solo electrodo de
combinación.
La temperatura tiene un efecto sobre el potencial del electrodo, algunos electrodos tienen
sistema de compensación, o también se logra compensar en parte este efecto por ajustes
manual del sistema del pH-metro a la temperatura de la muestra. Se utilizan soluciones
22
buffer para calibración a la misma temperatura de la muestra, ya que el pH de las
soluciones buffer varía muy poco con la temperatura.
Hay pH-metros automáticos digitales y pH-metros análogos.
Método de Operación
Verificar diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar.
Enfriar la muestra a temperatura ambiente.
Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar.
Llenar el beaker o el recipiente hasta cubrir el bulbo del electrodo.
Ajustar el dial a la temperatura de la muestra si el equipo con cuenta con compensación de
temperatura.
Presionar el botón de lectura.
Esperar hasta que se estabilice el pH-metro.
Leer el pH.
Presionar el botón de stand-by
Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada.
Mantenimiento y calibración
Mantener el equipo en buen estado de limpieza.
Dejar siempre los electrodos inmersos en agua destilada.
Cuando sea necesario completar el nivel del electrodo con solución de cloruro de potasio de
la concentración especificada para cada elemento.
Cuando no se esté utilizando el pH-metro mantenerlo siempre con el botón en la posición
stand-by para evitar polarización de los electrodos.
Los electrodos son muy frágiles por lo tanto hay que tener mucho cuidado en su manejo.
Calibración
Se debe verificar el pH-metro con soluciones buffer de pH conocido en diferentes puntos
de la escala.
23
Colocar los electrodos dentro de la solución buffer de pH conocido, presionar el botón de
lectura, esperar hasta que se estabilice y hacer la lectura, si hay diferencia, ajustar al valor
de la solución girando el botón de estandarización, verificar el valor dos o tres veces y
asegurar el botón en ésta posición.
3.6 CONDUCTIMETRO
Su uso se basa en el principio de la conductimetría (ver cap. 2.6).
Las medidas de conductividad de soluciones electrolíticas se basan en la medida de la
resistencia a conducir la corriente eléctrica de dichas soluciones. Para esto se utiliza un
puente de Wheatstone, con varias resistencias y un selector para escoger la resistencia
apropiada. La conductividad o conductancia es recíproca de la resistencia. Para medir la
resistencia o conductancia, se utilizan dos electrodos o celdas que se conectan al puente y
se sumergen en la solución la cual viene a ser una resistencia del puente Wheatstone.
Método de Operación
Encender el equipo con anticipación para calentarlo.
Lavar la celda y el recipiente dos veces con la solución.
Llenar el recipiente con la solución hasta que cubra la celda.
Accionar el botón para efectuar la lectura de conductividad.
Mantenimiento
Mantener el equipo en buen estado de limpieza.
Cuando no se esté utilizando mantener las celdas sumergidas en agua destilada.
-Calibración de la Celda. Esta se calibra utilizando una solución de conductividad
específica conocida. Normalmente se utiliza una solución 0.01 N de cloruro de potasio KCl,
cuya conductividad específica a 25°C es 1408.77 micromhos.
-Solución de KCL 0.01 N. Pesar 0.7453 gramos de cloruro de potasio KCL y disolverlos
en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 al, completar el volumen hasta la marca
y mezclar.
Determinar la conductividad de esta solución.
Calcular la constante de la celda de la siguiente forma:
Si la lectura fue = 1450 micromhos
24
Constante de la celda =
1408.77
1450
= 0.971
3.7 BALANZAS
Se requiere tener tres tipos de balanzas:
- Una balanza analítica con un rango aproximado de 0 - 200 gramos y con una precisión en
la lectura de 0.0001 gramos.
- Una balanza, con un rango de 0-1000 gramos y una precisión en la lectura de 0.01
gramos.
- Una balanza con un rango de 0-3000 gramos y una precisión en la lectura de 0.1 gramos.
Método de Operación
El procedimiento de operación depende del modelo de la balanza, pero de una manera
general:
Encender la balanza, ajustar el cero, colocar el recipiente en que se va a pesar, tararlo o leer
el peso en la escala o el tablero digital de la balanza, según el caso, colocar la muestra u
objeto que se desea pesar y leer el valor del peso.
Mantenimiento y Calibración
Se deben mantener las balanzas en muy buen estado de limpieza, en un ambiente libre de
humedad, colocadas sobre una superficie nivelada, que no presente vibraciones, también se
debe evitar las corrientes de aire en la zona de ubicación de las balanzas.
Se debe tener un programa regular de limpieza y verificación de la calibración de las
balanzas, con pesas patrón certificadas.
3.8 HORNOS PARA SECADO
Se debe disponer de hornos para secado, ya sean de circulación de aire forzada y hornos al
vacío.
Método de Operación
Encender el horno, ajustar la temperatura al valor deseado. Introducir en la cámara los
recipientes que contienen las muestras, cerrar la puerta. Sacar las muestras cuando estén
secas.
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Mantenimiento
Conservar el equipo limpio.
3.9 MUFLA
Es necesaria una mufla con un rango de temperatura hasta 1000 °C para calcinación de
muestras y determinación de cenizas.
3.10 CENTRIFUGA
Se requiere una centrífuga con una capacidad de operación hasta 2380 rcf, para
preparación de muestras, con su respectiva cabeza de tubos de diferentes capacidades.
3.11 EQUIPO PARA TAMIZADO
Esta formado por un soporte y una serie de tamices. Se utiliza para determinar la
granulometría del azúcar.
3.12 DESINTEGRADOR
Sirve para desintegrar caña o bagazo en agua, para producir una mezcla de una solución
homogénea que contiene sólidos solubles y la fibra insoluble de la caña o bagazo. Está
provisto de un baño de enfriamiento en la parte externa del tambor.
Para su operación se deben seguir las instrucciones del fabricante.
3.13 AGITADORES
Para disolución de muestras se requiere de varias clases:
- De hélice para disoluciones de masas y mieles.
- Rotatorios y magnéticos para disolución de masas y mieles.
- Rotatorios y magnéticos para disolución de muestras y reactivos.
3.15 PLATOS DE CALENTAMIENTO CON AGITACION
Para calentamiento y agitación de soluciones tienen su sistema para graduar la temperatura
y la velocidad de agitación.
26
3.16 SECADOR DE BAGAZO
Se requiere de secadores de bagazo para determinar la humedad en el bagazo. El modelo
Dietert es el que más se utiliza en la industria azucarera. Para el análisis se pesan 100 g de
muestra en una bandeja de 8 pulgadas de diámetro con fondo de 100 mallas. A través de la
muestra se hace pasar por succión una corriente de aire cuya temperatura es controlada por
termostato a ±2 °C de la temperatura que se desea para el secado. Se recomiendan 125 °C
durante 30 minutos.
4. MUESTREO Y PROMEDIOS
4.1 Principios básicos
Uno de los problemas más difíciles con que se enfrenta el químico en la industria de la
caña de azúcar, es el de obtener muestras representativas de caña, bagazo, jugos y diversos
productos de las diferentes etapas de la fabricación. Si una muestra no representa con
exactitud la composición promedio del material, el trabajo analítico valdrá poco o nada. El
análisis no es mejor que la muestra. Sobre este punto nunca se hará demasiado hincapié y el
químico responsable debe estudiar y verificar los métodos de muestreo con el mismo
cuidado que se aplica a los procedimientos analíticos.
El objetivo fundamental de todo análisis a un producto es evaluar la calidad de este. En la
práctica cotidiana, cuando se analiza un producto, se toma una cantidad muy pequeña de los
elementos que lo forman. Esta cantidad de elementos que se toman para ser analizados
constituye la muestra. Se establece cuatro categorías de muestras: bruta, analítica, simple y
compuesta. La muestra bruta es la que se toma directamente de la población y se lleva al
laboratorio; la muestra analítica es la parte de la alícuota que se toma de la muestra bruta
para ser analizada.
La muestra bruta puede ser simple o compuesta; es simple cuando la muestra analítica se
toma directamente de la muestra que llega al Laboratorio, y es compuesta cuando las
muestras simples que llegan al laboratorio se acumulan por un período determinado y
después se toma la muestra analítica; es decir, la muestra compuesta está formada por
varias muestras simples.
Toma de la muestra bruta
Para que se cumpla el objetivo fundamental del análisis, es necesario que la muestra sea
representativa de la población que se investiga, puesto que si no lo fuera de nada valdría la
utilización de técnicas analíticas y equipos muy precisos, ya que el resultado del análisis no
representaría la cualidad del producto que se investiga.
Equipo Toma muestra
El toma muestra debe ser un instrumento sencillo como una pala o paleta, o un pequeño
recipiente, pero también puede estar constituido por un equipo más o menos complejo.
27
Este equipo toma la muestra de forma continua, y su diseño y montaje deben reunir ciertos
requisitos para que cumpla su cometido; estos requisitos son:
a) Que la muestra que se toma sea representativa y proporcional a la cantidad total del
producto que se muestrea;
b) Que su construcción no sea muy compleja, para facilitar su limpieza;
c) Que existan pocas posibilidades de roturas o fallas mecánicas;
d) Que la muestra tomada no se exponga a la intemperie, para evitar la evaporación o
absorción de agua. Si el producto está caliente, se debe enfriar al tomar la muestra;
e) Que la muestra tomada no se contamine por materias extrañas.
f) Que el punto de muestreo esté en un lugar de fácil acceso para poder cambiar fácilmente
los depósitos receptores y realizar con rapidez la limpieza del equipo.
Si la muestra que se va tomar es de productos que contienen azúcares, en los que se
pueden desarrollar con facilidad los microorganismos, se deben cumplir, además, los
requisitos siguientes:
a) El material de construcción del toma muestra debe ser de cobre, esto se debe a que es
menos susceptible al desarrollo de microorganismos que otros materiales.
b) El equipo debe tener conexiones de agua caliente y vapor, para que cuando se tome una
muestra sea esterilizado.
c) Que se pueda desmontar fácilmente en sus partes para que se puedan limpiar o cambiar
rápidamente.
4.1.1 Muestreo de caña entrada a fábrica
4.1.1.1 Con base en jugo de Primera extracción
4.1.1.1.1 Equipo
-Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad con extensión de varilla metálica, o de forma
continua en recipiente de 10 litros de capacidad.
4.1.1.1.2 Procedimiento.
Identificar bien con lechada de cal u otro sistema la caña en el conductor para cuando
llegue al primer molino tomar una muestra de jugo de aproximadamente 3000 ml.
Tomar la muestra del jugo que sale de la maza cañera, a todo lo largo de la maza.
Identificarla y llevarla el laboratorio para determinar Brix, sacarosa y pureza del jugo.
28
4.1.2 CAL
4.1.2.1 Procedimiento.
Tomar la muestra lo más rápido posible en el lugar de destino para reducir al mínimo el
tiempo de contacto con el aire y guardar en un frasco herméticamente cerrado.
-Cal en sacos. Tomar de un lote una cantidad de 10 % en sacos, evitando tomar sacos
rotos.
-Abrir el saco y con un muestreador tomar tres muestras representativas de cada uno y
constituir una muestra total de 5.0 kilogramos.
-Cal a granel. Tomar la muestra, empleando una pala, uniformemente por lo menos en
ocho puntos de total de la masa para obtener una cantidad mínima de 5.0 kilogramos.
Preparación de la muestra.
Una vez obtenida la cantidad de muestra indicada anteriormente, cuartearla.
Triturar dos cuartos de la muestra hasta que pase a través del tamiz 3.36 mm, mezclar y
cuartear.
Tomar la cantidad necesaria para el análisis y guardarla en un frasco cerrado
herméticamente. Identificarla.
4.2 MATERIALES EN PROCESO
4.2.1 Jugo de Primera Extracción
4.2.1.1 Equipo.
- Recipiente de cobre de 3000 ml de capacidad con tapa perforada de manera que en una
hora el volumen alcance las tres cuartas partes del volumen del recipiente.
-Sistema mecánico de recoger una muestra en forma continua en un recipiente metálico
con capacidad de aproximadamente 3 litros.
-2 Frascos plásticos con tapa de capacidad de 1000 ml.
4.2.1.2 Procedimiento.
Tomar la muestra del recipiente de cobre colocado bajo el sistema mecánico y transferir
1000 ml de la muestra compuesta recogida al recipiente plástico con tapa. Tomar la
muestra cada hora y componer cada dos horas para Brix y sacarosa. Tomar Brix y pH
cada hora.
De la muestra horaria tomar 30 ml c/hora para componer durante 8 horas para análisis de
azúcares reductores, agregar el preservativo bicloruro de mercurio al comenzar a almacenar
la muestra.
29
4.2.2 Jugo de Primera Extracción. (Tandem B.)
4.2.2.1 Equipo.
- 2 Recipientes de plástico de 1000 ml de capacidad con tapa.
- Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad, con extensión de varilla metálica.
4.2.2.2 Procedimiento.
Tomar la muestra del jugo que sale de la maza cañera en el primer molino, a todo lo largo
de la maza o en el canal donde se une todo el jugo, teniendo especial cuidado en cerrar las
válvulas de maceración que afectan el jugo, esperando un tiempo prudencial para tomar el
jugo puro. Transferir 1000 ml de la muestra tomada al recipiente plástico con tapa. Tomar
la muestra cada hora y componer cada dos horas para Brix y sacarosa. Tomar Brix y pH
cada hora.
De la muestra horaria tomar 30 ml c/hora para componer durante 8 horas para análisis de
azúcares reductores.
4.2.3 Jugo Residual.
Es el jugo del último molino.
4.2.3.1 Equipo.
Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad con extensión de varilla metálica.
4.2.3.2 Procedimiento.
-Tomar la muestra del jugo que sale de la maza bagacera del último molino, a lo largo de la
maza. Cada hora.
-Eliminar de la muestra el bagacillo contenido mediante filtración adecuada.
- Determinar Brix cada hora y una muestra promedio cada 4/horas.
4.2.4 BAGAZO.
4.2.4.1 Equipo.
- Muestreador mecánico de bandejas (cucharones).
- pala de lámina de acero con capacidad aproximada para 3000 gramos de bagazo.
- Recipiente de madera o plástico con tapa para recoger las muestras tomadas en los
molinos.
4.2.4.2 Procedimiento.
30
El muestreo continuo en el bagazo tiene muchas dificultades siendo necesario tomar
muestras puntuales a intervalos regulares que representan toda la capa de colchón del
bagazo de acuerdo al sistema de descarga de bagazo del último molino.
Tomar la muestra manualmente con la pala cada hora a lo largo de la caída de bagazo del
último molino.
Llenar el recipiente de recoger la muestra y taparla, trasladarla al Laboratorio y analizarla
de inmediato.
4.2.5 JUGO DILUIDO
4.2.5.1 Equipo.
-2 Recipientes plásticos con capacidad de 1000 ml con tapa.
-Recipiente plástico con tapa para compuesto de sólidos insolubles con capacidad de
diez a veinte litros.
-Refrigerador
4.2.5.2 Procedimiento.
Tomar la muestra continua o intermitentemente durante cada hora, llevar al laboratorio
una sub-muestra en el recipiente de capacidad de 1000 ml para determinar sacarosa,
Brix, azúcares reductores, pH. Implementar en lo posible mecanismos para la toma de
muestra continua y así obtener una muestra representativa proporcional al flujo del jugo.
Cambiar el recipiente por otro limpio y seco.
Llevar la muestra al Laboratorio y agregar en otro recipiente con tapa para un compuesto de
la muestra con la siguiente hora manteniendo en refrigeración.
Tomar de la muestra de cada hora 100 ml de jugo y hacer una muestra compuesta durante
ocho horas para el análisis de azúcares reductores. Guardarlo en un frasco de vidrio y
aplicarle como preservativo bicloruro de mercurio 0.2 ml por 1000 ml de jugo.
Recoger la muestra para la determinación de sólidos insolubles, cada hora, de manera
puntual a la descarga de las básculas de jugo y hacer la muestra compuesta durante ocho
horas.
Guardarla en un recipiente de vidrio o plástico. Adicionar preservativo y mantenerla en
refrigeración.
Cambiar cada ocho horas el recipiente de composición por otro limpio y seco.
4.2.6 JUGO ALCALIZADO
4.2.6.1 Equipo.
31
- Recipiente de acero inoxidable de capacidad de 400 ml.
Procedimiento.
Este jugo también se conoce como jugo alcalizado. Recoger la muestra manual y
puntualmente de la purga de la bomba de jugo encalado cada hora para analizar pH
inmediatamente después de enfriar a temperatura ambiente.
4.2.7 JUGO SULFITADO
4.2.7.1 Equipo.
- Recipiente de acero inoxidable de capacidad 400 ml.
4.2.7.2 Procedimiento.
Tomar cada hora del punto de muestreo de cada torre la muestra de jugo en el recipiente,
enfriar y hacer análisis de pH lo más rápido posible.
4.2.8 JUGO CLARIFICADO
4.2.8.1 Equipo.
- 2 Recipientes plástico con tapa de capacidad 1000 ml.
- Refrigerador.
4.2.8.2. Procedimiento.
Tomar del recipiente de cobre colocado en el muestrador continuo cada hora la muestra que
será colocada en el recipiente plástico con tapa, llevarlo al laboratorio para análisis de
Brix, sacarosa y pH.
Enfriar la muestra a temperatura ambiente.
Tomar 100 ml de esta muestra y componer en un frasco de 1000 ml durante ocho horas
para analizar azúcares reductores, adicionando 0.2 ml de bicloruro de mercurio al colocar la
primera alícuota de jugo.
Mantener las muestras en refrigeración para los promedios.
4.2.9 JUGO FILTRADO
4.2.9.1 Equipo.
- Recipiente de cobre de capacidad 1000 ml.
- Frasco plástico de capacidad 1000 ml con tapa.
32
- Refrigerador.
4.2.9.2. Procedimiento.
Recoger cada hora de la descarga del jugo de los filtros una muestra puntual en recipiente
de cobre, llevar al laboratorio, agregar preservativo y enfriar a temperatura ambiente.
Tomar una porción de 100 ml para componer en frasco plástico de 1000 ml durante cuatro
horas para analizar Brix y sacarosa.
4.2.10 CACHAZA
4.2.10. 1 Equipo.
- Recipiente de acero inoxidable, con tapa, de 500 ml de capacidad.
- Recipientes plásticos con tapa de capacidad 1000 cm3
.
4.2.10.2 Procedimiento.
-Recoger las muestras para determinar sacarosa y humedad de la cachaza que sale de los
filtros.
-Tomar una muestra cada hora a todo lo largo de cada filtro en un recipiente plástico con
tapa, llevarlo al laboratorio.
-Homogenizar bien la muestra para su análisis de sacarosa.
-Tomar una muestra cada ocho horas para la determinación de humedad
4.2.11 MUESTREO DE CACHAZA PARA CONTROL DE PESO (1)
4.2.11.1 Equipo.
- Caja rectangular de latón o de cobre con tapa y filos en los bordes de la boca con
capacidad para tomar muestra de cachaza de 4 ft2
a lo largo de todo el filtro.
4.2.11.2 Procedimiento.
-Tomar la caja muestreadora limpia y seca.
-Pesar para obtener la tara de la caja vacía.
Al llegar al filtro tomar y anotar el número de vueltas que ha dado mediante un
integrador que posee el equipo.
-Tomar la muestra de 1 ft2
de la superficie de filtro en cada uno de los 4 puntos marcados
a lo largo del filtro , teniendo al final el peso de muestra de 4 ft2
, manteniendo la caja con
la muestra cerrada de forma hermética llevar al laboratorio y pesar de inmediato.
-Calcular por diferencia el peso de la torta así:
Ejemplo:
Peso de la caja muestreadora vacía = 542.32 g
Peso de la caja muestreadora vacía + la muestra = 954.23 g
33
Peso de la muestra =Peso de la caja muestreadora vacía + la muestra -Peso de la caja
muestreadora vacía
Peso de la torta = 954.23 - 542.32 = 411.91 g
Con el área total del filtro, con el peso de la muestra, el área muestreada y el número de
vueltas que dió el filtro se calcula la masa de cachaza que ha pasado por dicho equipo. Se
tomará la muestra c/6 horas y al final del día se hará una sumatoria de los pesos por cada
filtro para obtener el peso total en las 24 horas.
Figura No. 1
Muestrador de cachaza filtros oliver
para cálculo de peso
1 ft
Muestrador
4.2.12 MUESTREO DE CACHAZA PARA CONTROL DE PESO (2)
4.2.12.1 Equipo.
- Cajas rectangulares de latón de 4 ft de longitud con tapa y asas para tomar las muestras
de torta a lo largo de todo el filtro en una revolución completa.
4.2.12.2 Procedimiento.
- Tomar las cajas muestreadoras bien limpias y secas.
- Pesar las cajas con sus tapas para obtener la tara de cada una de ellas.
34
- Al llegar al filtro marcar el lugar donde comienza una revolución del filtro.
- Colocar las cajas muestreadoras por debajo del raspador de manera que se pueda tomar
al mismo tiempo la torta completa de una revolución del filtro en toda su superficie.
- Al terminar de recoger la muestra tapar las cajas de forma hermética y pesar de
inmediato.
- Calcular por diferencia el peso de torta en cada caja para hacer una sumatoria del peso
por cada filtro.
- Con el peso de cada filtro y sus revoluciones se obtendrá el peso de 24 horas.
Cálculo:
Ejemplo:
Peso de la caja muestreadora vacía limpia y seca con su tapa =542.32 g
Peso de la caja con su tapa + muestra = 954.23 g
Peso de la muestra= (Peso de la caja con tapa + muestra) - (Peso caja vacía)
Peso de la muestra = 954.23 - 542.32 = 411.91g
Para encontrar el peso de torta de cada filtro se sumará los pesos de todas las cajas
utilizadas en cada filtro.
Figura No. 2
Vista lateral
de caja muestreadora
Cuerpo del Filtro
Cajas muestreadoras
Raspador del
Filtro
4.2.13 JARABE O MELADURA
35
4.2.13.1 Equipo.
- Recipiente de cobre con tapa perforada para llenarse ¾ del volumen en 1 hora con
capacidad de 3000 ml.
- Muestreador continuo.
- Frasco de cobre con capacidad de 1000 ml para llevar la muestra al laboratorio.
- Frasco de vidrio con tapa con capacidad de 1000 ml.
4.2.13.2 Procedimiento.
Recoger cada hora una muestra del tarro colocado en el muestreador continuo a la salida de
las purgas de Meladura en el frasco de cobre. Llevar al laboratorio para enfriar a
temperatura ambiente. Una vez fría mezclar muy bien la muestra.
Tomar una porción de 100 ml y agregar al frasco de vidrio para componer una muestra
durante ocho horas para análisis de azúcares reductores.
Tomar una porción de 100 ml en otro frasco para componer una muestra durante cuatro
horas para análisis de Brix y Sacarosa promedio.
Tomar Brix y pH cada hora y anotar.
4.2.14 MASAS A, B, C, CRISTAL
4.2.14.1 Equipo.
- Recipiente de cobre de capacidad de 1000 ml.
- Balanza
4.2.14.2 Procedimiento.
No es recomendable tomar las muestras de las masas cocidas con la sonda del tacho por la
variabilidad de la composición de la masa en un punto a otro debido a la irregularidad de la
circulación.
Recoger las muestras en la descarga de las masas a los cristalizadores según los sistemas
respectivos a intervalos regulares en un recipiente de cobre cada vez que sea descargada
una masa.
Homogenizar la muestra y pesar para analizar Brix y Sacarosa.
4.2.15 MASAS COCIDAS A, B y C.
4.2.15.1 Equipos:
36
- Recipiente de latón con capacidad de 1 litro.
- Balanza de Precisión
4.2.15.2 Procedimiento.
a) Usando el recipiente de latón tomar muestras a intervalos regulares del canal, descartar
la primera fracción de la masa antes de comenzar a muestrear.
c) Llevar la muestra al laboratorio.
4.2.16 MAGMA
Las muestras son tomadas cuando sea necesario.
4.2.17 MIELES A Y B.
Las muestras son tomadas de la descarga del tanque como sea necesario.
4.2.18 MIEL FINAL
Las muestras de Miel Final son tomadas en la descarga del tanque de pesada de manera
directa, cada tres horas y analizadas de inmediato.
4.2.19 AZUCARES B Y C (Magma)
4.2.19.1 Equipo.
- Recipiente
- Balanza.
4.2.20.2 Procedimiento.
Recoger cada hora la muestra de magma o semilla de la purga que retorna de la bomba en
un recipiente plástico limpio y seco de capacidad 250 ml. Llevar al laboratorio, pesar en la
balanza la muestra necesaria para analizar Brix y sacarosa aparente.
4.3 PRODUCTO TERMINADO.
Azúcar.
4.3.1 Equipo.
- Frasco de vidrio con tapa de 500 gramos de capacidad.
- Recipiente plástico de 250 gramos de capacidad.
- Recipiente plástico con tapa de 1000 gramos de capacidad.
- Muestreador de azúcar.
- Recipiente plástico con tapa de cuatro litro de capacidad.
37
4.3.1.1 Procedimiento.
Tomar la muestra preferentemente en forma automática o semi continua mediante
muestreadores apropiados y tomar precauciones para evitar pérdidas o absorción de
humedad.
De la tolva de pesaje de la báscula con el tubo de aproximadamente 3/8 “ recoger una
muestra continua mediante manguera plástica de ¾ “ en recipiente plástico sellado de
capacidad 1000 gramos durante 1 hora.
Cuando el muestreo continuo ó semi continuo no pueda hacerse, tomar una muestra
puntual por cada templa en la descarga de la báscula en un recipiente de 250 gramos de
capacidad.
Componer una muestra diaria por turno de las muestras recogidas cada hora, para ello,
tomar 250 gramos y agregar al frasco de vidrio con capacidad de cuatro litros y tapar.
Mezclar hasta homogenizar los compuestos de los tres turnos para sacar un compuesto del
día, cuartear y tomar la cantidad necesaria para analizar pol, humedad, cenizas
conductimétricas, color, turbiedad, sulfitos y granulometría.
Tomar del compuesto diario aproximadamente 25 gramos y agregar al frasco de vidrio con
tapa de 500 gramos para formar un compuesto semanal para analizar cenizas sulfatadas y
hacer un comparativo con el promedio de las cenizas conductimétricas.
4.4 AGUAS
Agua de condensados de Equipos (Calentadores, Evaporadores y Tachos).
4.4.1 Equipo.
- Frascos plásticos con capacidad de 250 ml.
4.4.2 Procedimiento.
Drenar la línea para muestra de condensados de cada equipo durante treinta segundos.
Identificar el cilindro en que se va a colectar la muestra, enjuagando varias veces y tomarla.
Llevar la muestra al laboratorio y enfriarla a temperatura ambiente en un baño con
circulación de agua. Estas muestras se deben tomar cada hora, para determinar presencia
de azúcar cada hora y pH cada dos horas.
38
6.- Análisis de los Productos de Fabrica.
6.1 METODOLOGIA PARA LA EVALUACION DE LOS PROCESOS DE
PREPARACION Y EXTRACCION DE CAÑA
6.1.1 Determinación de humedad en bagazo y caña
6.1.1.1 Principio del método.
El método consiste en secar una muestra de bagazo o de caña desfibrada hasta peso
constante en un horno de circulación de aire caliente a 110 ± 5 °C.
6.1.1.2 Equipos y materiales
- Secador de bagazo Dietert, con circulación de aire forzado a 110 ± 5 °C.
- Recipiente para secado con las siguientes especificaciones:
Para este horno se utilizan bandejas de 8 pulgadas de diámetro y 200 mm de alto, provista
de una malla de 150 micrones en el fondo.
Para otros hornos y tamaño de muestra de 500 a 1000 g., se deben utilizar recipientes para
secado provistos de mallas de 120 micrones en la parte superior y mallas de 36
micrones en el fondo.
- Brocha para limpieza de las mallas.
- Balanza de precisión.
6.1.1.3 Procedimiento
a) Se pesa un recipiente limpio y seco, se registra el peso (M3).
b) Se descartan aproximadamente 3 cm de la parte superior de la muestra de bagazo o
caña.
c) Se pesan 100 ± 0.1 g de muestra en el recipiente seleccionado para el secador de bagazo.
Para otros hornos la cantidad de muestra puede variar de 400 a 1000 g.
d) Se registra el peso del recipiente más la muestra (M1).
e) Se coloca el recipiente más la muestra en el horno (secador de bagazo)
f) Se verifica que la temperatura se mantenga a 110 ± 5 °C.
g) Después de 30 min. de secado se retira el recipiente con la muestra y se pesa
inmediatamente, se registra el peso (Sin apagar el secador de bagazo).
h) Se coloca de nuevo el recipiente con la muestra en el secador y se seca por 5 min más, se
pesa de nuevo y se registra el peso.
39
i) Se repite el paso anterior hasta que la muestra alcance el peso constante. Esto se
encuentra cuando la diferencia entre las dos últimas pesadas sea menor al 0.1 % del peso
total de la muestra seca.
j) Se registra el peso final del recipiente más la muestra seca (M2).
6.1.1.4. Cálculos
a).- Se calcula el porcentaje (peso/peso) de humedad en la muestra de la siguiente manera:
% Humedad=
M1 − M2
M1 − M3
x 100
Donde:
M1: Peso del recipiente seco + peso de bagazo húmedo
M2: Peso del recipiente seco + Peso de bagazo seco
M3: Peso del recipiente vacío y seco (sieve)
b).- Se registran los resultados como % (peso/peso) de la humedad en la muestra con una
aproximación de 0.1 %.
6.1.2 Determinación de Pol en bagazo vía desintegración húmeda por polarimetría
6.1.2.1 Principio del método
El método se basa en la determinación del contenido de sacarosa aparente que ha sido
liberada cuando el bagazo es sometido a una desintegración húmeda a alta velocidad. Las
células de la fibra se rompen liberando su contenido de sacarosa.
6.1.2.2 Equipos y materiales
- Desintegrador industrial de alta velocidad
- Dispensador de agua de 9 Kg ± 50 g de capacidad.
- Balanza de precisión ± 0.1 g.
- Polarímetro
- Tubo polarimétrico de 200 mm
- Baño de agua fría
- Malla para filtrar bagazo
- Probeta de 150 ml.
- Papel filtro Whatman No. 91 de 15 cm de diámetro o su equivalente.
- Embudo de precipitado de 250 mL.
- Beaker de 250 mL
40
6.1.2.3 Reactivos
Sub acetato de plomo seco.
6.1.2.4 Procedimiento
a) Se pesan 900 ± 10 g de bagazo y se colocan en el recipiente del desintegrador, anotando
el peso exacto.
b) Se adicionan 9 Kg ± 50 g de agua.
c) Se ajusta cuidadosamente la tapa del desintegrador asegurándose que el sello de caucho
se encuentre bien colocado y sujetado. Se ponen en funcionamiento el equipo durante
30 minutos ± 30 segundos, haciendo circular durante este tiempo el agua refrigerante en la
camisa del recipiente.
d) Se apaga el equipo, se desajusta la tapa del recipiente y se suspende la circulación del
agua refrigerante.
e) Se retira el recipiente y se vierten 500 ml del extracto acuoso sobre una malla gruesa
para remover las fibras del bagazo. Se recolecta la solución en un recipiente limpio y
seco. Se cubre con una tapa y enfría el extracto a temperatura ambiente en un baño de
agua fría.
f) Se transfieren aproximadamente 150 ml del extracto acuoso a un vaso seco de 250 ml.
Inmediatamente se adiciona la cantidad mínima de subacetato de plomo en polvo necesario
para clarificar el jugo. Se mezcla bien y se deja en reposo durante 2 minutos.
g) Se filtra la solución a través de papel filtro Whatman No. 91 o su equivalente. Se
descartan los primeros 10 - 15 ml y se recolectan cerca de 100 mL del filtrado.
h) Se enjuaga dos veces el tubo del polarímetro con la muestra, se toma la lectura en el
polarímetro y se registran los resultados con aproximación de 0.01 °Z (promedio de 4
lecturas).
6.1.2.5. Cálculos
a) Se registra el porcentaje de humedad del bagazo obtenido anteriormente por el Método
6.1.1.
b) Se calcula el porcentaje de pol en el bagazo a partir de la humedad del bagazo y la
lectura pol del extracto utilizando la tabla 1 del anexo 1.
c) Se registra el resultado como % pol en el bagazo con una aproximación de 0.01.
d) Para verificar el cálculo de % pol en bagazo se utiliza la fórmula siguiente que es la que
se introdujo en el programa computarizado de análisis.
41
P =
R 0.26 (Z − 0.25Y + 0.0125MY)
Y (1 − (0.16R )/Q)
Donde:
P: Pol por ciento en caña ó bagazo
R: Lectura obtenida del extracto en tubo de 200 mm
Z: Peso de agua adicionada en g.
Y: Peso de caña o bagazo para el análisis
M: Humedad porciento de la caña o bagazo
Q: Pureza del jugo residual
El resto de factores son constantes.
6.1.3 INDICE DE PREPARACION .DETERMINACION EN CAÑA DE AZUCAR
6.1.3.1 Principio del Método.
Se basa en la relación o proporción relativa entre el Brix o pol de una muestra de caña
preparada a nivel industrial para la molienda y otra muestra preparada en el laboratorio
mediante desintegración mecánica.
6.1.3.2 Equipos y Materiales
- Desintegrador de caña
- Balanza de precisión
- Envases plásticos de 3 ó 4 litros de capacidad
- Agitador mecánico
- Cronómetro
- Bomba de vacío
- Embudos para filtración
- Papel de filtro Whatman No. 6 ó su equivalente
- Malla para filtración (apertura del poro 1.2 mm de diámetro).
- Recipientes para recoger el filtrado de 1 litro.
- Refractómetro
- Vasos de precipitados de 500 ml
6.1.3.3 Reactivos
- Celite o Dicalite (tierras diatomáceas)
6.1.3.4 Procedimiento
a) Se recolecta y homogeneiza una muestra de caña sometida a preparación industrial en el
ingenio.
42
b) Se divide la muestra preparada previamente homogeneizada en dos sub-muestras iguales
(A y B).
c) Se pesan 500 g de la caña preparada (sub-muestra A) en un recipiente plástico.
d) Se adicionan 3000 g. de agua y se tapa.
e) Se agita el recipiente con sus contenidos en el agitador mecánico durante 30 minutos.
f) Se filtra el extracto, a través de una malla para filtración y se descartan los primeros 100
ml.
g) Se adiciona 1 g de Celite a 100 ml del extracto filtrado y se filtra por gravedad a través
del papel filtro.
h) Se determina el Brix (B1) en el refractómetro a la muestra filtrada.
i) Se pesan 999 g de la caña preparada (sub-muestra B) y se transfieren a un desintegrador
líquido.
j) Se adicionan 6000 g de agua al desintegrador líquido y se agitan durante 20 minutos.
k) Se filtra y se determina el Brix (B2) al extracto, de acuerdo con las etapas 6 - 8 descritas
anteriormente.
6.1.3.5 Cálculos
El índice de preparación se calcula y expresa como la relación porcentual del Brix B1 a B2.
Índice de preparación =
Brix SubmuestraA (B1)
Brix SubmuestraB (B2) x100
Nota: Se obtiene una mayor eficiencia en la extracción cuando el índice de preparación se
acerca a 100 %.
6.1.4 Determinación de POC (Pol en celdas abiertas)
6.1.4.1 Procedimiento
La determinación del POC es generalmente realizada en caña preparada, algunas veces en
bagazo. En un recipiente con capacidad de 15 litros, se colocan 1000 g de caña y 10000 g
de agua en el homogenizador, se sella el recipiente, el contenido se pone a rotar sobre unos
rodillos a 70 r.p.m, por 10 min ± 5 segundos.
El extracto es inmediatamente filtrado, el pol leído (x) es determinado en el extracto.
43
Para el desintegrador se utiliza una muestra de 2000 g de caña y 6000 g de agua, y los
sólidos solubles son extraídos en 40 ± 1 minutos. La lectura del pol (p) del extracto es
entonces determinada.
La relación r está dada por:
Pol leído del homogenizador X
r = =
Pol leído del desintegrador P
Y el valor del porcentaje de pol en celda abierta (K) está dado por la siguiente fórmula:
1000 * r
K =
3.838-0.838 *r
La fórmula general para la determinación del porcentaje de pol en celdas abiertas, es la
siguiente:
100 * r * Wt
K =
C1 * (1 - r) * (1 - 1.25 * F/100) + (Wd * Ct/Cd)
Donde:
Wt: Peso de agua adicionada al homogenizador
Wd : Peso de agua adicionada al desintegrador
Ct : Peso de caña o bagazo adicionado al homogenizador
Cd : Peso de caña o bagazo adicionado al desintegrador
F : Fibra % caña o bagazo
6.1.5 Número de tratamiento
6.1.5.1 Principio
Mide el grado de preparación de la caña teniendo en cuenta el contenido de fibra. Aquí se
utiliza el concepto de la densidad de bulto llevado a la forma generalizada de la relación de
compresión.
6.1.5.2 Equipos y accesorios
- Prensa neumática
6.1.5.3 Procedimiento
Se toman 2000 gramos de caña preparada y se coloca en el recipiente de la prensa
neumática, la presión aplicada a la muestra debe ser de 50 Kpa (7.5 Psig) durante 20
segundos; al cabo de los cuales el pistón se retorna y se mide la distancia recorrida por el,
44
conociendo las dimensiones del recipiente se conoce el volumen de la caña y con la
masa se tiene la densidad de bulto y la relación de compresión, así:
Co =
M
do
V
Donde: M es la masa de la muestra de caña preparada,
do es la densidad de la caña sin vacíos (1130 Kg / m3
)
V es el volumen de la muestra ocupado después de la prueba
Co es la relación de compresión
6.1.5.4 Cálculos
El número de tratamiento está dado por:
a =
1
Co - 0.063 * f
Donde f es expresada como fibra por ciento caña.
Un número de tratamiento de 0.4 corresponde a caña preparada finamente (Desfibradoras
pesadas), una preparación mediana puede tener un número de tratamiento de 0.6 y una
preparación mala (burda) tendrá de 1.1.
6.1.6 Método de las fracciones de tamaño -MFT
6.1.6.1 Principio
A diferencia de los otros métodos de medición de la preparación, el nivel de preparación
permite observar de una manera más tangible el trabajo hecho por las máquinas de
preparación, cosa que no sucede con los otros métodos que entregan un único resultado
numérico.
Este método permite discriminar la caña preparada en fracciones de tamaño utilizando 3
tamices sucesivos con orificios de 25, 13 y 6 mm de diámetro.
6.1.6.2 Equipos y accesorios
- Agitador mecánico
- Tres tamices
- Una balanza
- Bolsas plásticas
- No se requiere equipos de laboratorio
45
6.1.6.3 Procedimiento
Se toman 5000 gramos de caña preparada la cual se cierne utilizando el agitador mecánico
y el conjunto de tamices acoplados a el.
Los trozos retenidos en el primer tamiz (25 mm) se clasifican y separan de acuerdo con su
tamaño así:
- Fibra larga (P1): Son trozos con diámetros (grosor) no mayor de 1 mm, hilachas, que se
aceptan como fibras bien preparadas.
- Trozos mayores de 25 mm (P0): Se diferencian de la fibra larga por ser trozos de
diámetro mayores a los 5 mm; en algunos casos se encuentran trozos enteros en los que se
observa que la picadora no ha hecho mayor trabajo.
La misma diferenciación se aplica para el tamiz de 13 mm, obteniéndose aquí también las
partículas P0 y las restantes serán clasificadas como P2.
El retenido en el tamiz de 6 mm se denominaran partículas de tipo P3 y lo que queda en el
fondo se llamará P4.
Una vez clasificada la muestra se empacan en bolsas plásticas por separado y se pesan.
El procedimiento de diferenciación utilizado es quizás la limitación más relevante del
método debido a su naturaleza cualitativa. Al finalizar se cuenta con cinco fracciones bien
diferenciadas:
P0: Peso de los trozos mayores de 25 mm
P1: Peso de las fibras largas
P2: Peso de los trozos > 13 mm y < de 25 mm
P3: Peso de los trozos> 6 mm y < 13 mm
P4: Peso de los trozos menores que 6 mm (fondo)
Peso total de la muestra:
Pm = P0 + P1 + P2 + P3 + P4
El nivel de preparación está definido como:
Nivel de preparación = 100 *
1 −
P0
Pm
46
6.4 JUGOS: Jugo primera extracción, Jugo Diluido, Jugo clarificado, etc...
6.4.1 GENERAL:
Las muestras de jugo deberán ser analizadas inmediatamente después que son recibidas en
el Laboratorio. Si es compuesta, preservarla. Esto es especialmente importante con los
jugos que no tienen calentamiento. El calentamiento en condiciones normales del proceso
destruye enzimas y micro-organismos reduciendo de esta manera el grado de deterioro.
Las mediciones de brix por refractómetro son significativamente influenciadas por la
presencia de la turbidez en la solución y en los datos que se obtienen para efectos de pago o
balance de la fábrica, es esencial que la turbidez sea eliminada. Los productos
especialmente involucrados son los extractos de caña y bagazo, jugo diluido y miel final.
La mejor manera para remover la turbidez es por filtración con Celite 577 en papel filtro
Whatman No. 6.
6.4.2 DETERMINACION DE BRIX REFRACTOMETRICO
6.4.2.1-. Equipos:
- Refractómetro
- Envase con tapa (225 cm)
- Papel filtro, Whatman No. 6 o equivalente (150 mm diam.)
- Embudo de filtración
- Beaker (100 ml)
- Vidrio reloj de (100 mm diam.)
-Reactivos:
-. Filtro ayuda - Celite 577 o equivalente.
-. Agua destilada.
6.4.2.2-. Procedimiento:
Las mediciones son afectadas por la presencia de materias suspendidas las cuales por lo
tanto deberán ser removidas por filtración o centrifugación. Los cambios de temperatura
tienen efecto previsible en las lecturas refractométricas de soluciones de sacarosa pura, y
las correcciones de temperatura aplicadas a las soluciones de sacarosa pura pueden ser
usadas para jugos introduciendo serios errores. Siempre es recomendable que las
mediciones se realicen a 20 °C.
a) Tomar 100 ml de muestra en un envase plástico con tapa roscada.
b) Adicionar 4.0 gramos de ayuda filtrante y tapar; agitar el contenido del envase.
C) Filtrar descartando los primeros 25 ml del filtrado.
47
d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro agua destilada para verificación del cero.
e) Colocar en la unidad óptica del refractómetro el jugo filtrado necesario para hacer la
determinación.
f) Leer el % de Brix que indica el refractómetro.
6.4.2.3 Resultado
Realizar la corrección por temperatura necesaria utilizando la tabla 2 (Anexo 1) y reportar
el valor del Brix corregido.
6.4.3 DETERMINACION DE LA SACAROSA
6.4.3.1 Equipos.
- Polarímetro o Sacarímetro
- Tubo de polarizar de 200 mm
- Envase con tapa (225 ml)
- Embudo de filtración (100 mm diam.)
- Beaker de 250 ml
- Vidrio reloj 100 mm diam.
- Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam)
6.4.3.2 - Reactivos:
- Sub-acetato de plomo seco
- Agua destilada
6.4.3.3 -.Procedimiento:
a) Tomar 100 ml de muestra en un envase plástico con tapa roscada.
b) Adicionar una porción de subacetato, la necesaria para una buena clarificación y tapar
el envase.
c) Agitar el contenido del envase y filtrar desechando los primeros 25 ml del filtrado.
Cubrir con vidrio de reloj para minimizar la evaporación.
d) Colocar en cero el polarímetro utilizando agua destilada.
e) Lavar el tubo dos veces con la solución filtrada, llenar con la muestra y anotar el valor
que muestra el polarímetro.
6.4.3.4 Resultado:
Cálculo de % Pol en jugo.
El % Pol en jugo se obtiene de la lectura sacarimétrica y el brix del jugo. La fórmula
básica para este cálculo es:
48
1) Es la que se utiliza en el laboratorio I.S.A.
Pol =
Donde:
Pol: % Sacarosa en jugo
L: Lectura polarimétrica
Brix: % Brix obtenido del jugo
Se pueden utilizar dos métodos más que son:
2) Utilizar la tabla No. 3 (Tabla Schmidt)
3) Correlación según Spencer & Meade
Si lectura: Cálculo
0 - 39.9 Pol = 0.2443 * L + 0.2500
40 - 70.9 Pol = 0.2374 * L + 0.5040
71 - 100 Pol = 0.2223 * L + 1.2113
Donde: L = Lectura del polarímetro
Pol = Sacarosa en jugo.
6.4.3.5 Determinación de la Pureza
La pureza es la relación porcentual entre el porcentaje de sacarosa y el porcentaje de brix.
% Pureza =
% Pureza
% Brix x 100
6.4.4 MEDICIÓN DEL PH EN JUGOS
6.4.4.1 Equipo.
-pH- metro
-Electrodos
-Beaker de 250 mL
6.4.4.2 Procedimiento.
a) Revisar diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar.
b) Enfriar la muestra a temperatura ambiente.
0.260919 * L
exp (Brix * 0.004021476)
49
c) Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar.
d) Llenar el beaker hasta cubrir el bulbo de los electrodos.
e) Presionar el botón de lectura. Esperar hasta que se estabilice el pH-metro.
f) Leer el pH.
g) Presionar el botón de Stand-by
h) Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada.
6.4.4.3 Resultado.
Reportar las lecturas del pH-metro.
6.4.5 DETERMINACION DE AZUCARES REDUCTORES EN JUGOS
Método de Lane y Eynon
6.4.5.1 General.
El contenido de azúcares reductores en jugos se determina usando el método de Lane y
Eynon, en el cual una muestra de jugo que contiene cerca de 0.15 a 0.30 gramos de
azúcares reductores/100 ml se titula contra una solución de Fehling. Así, el jugo mezclado
requiere de ser diluido en agua. Se ha encontrado que el calcio interfiere con la
determinación y se recomienda la utilización de EDTA como secuestrante.
En muchos productos de fábrica el EDTA reduce el color significativamente y mejora el
punto final de titulación.
Equipo.
• Balanza.
• Plato de calentamiento con agitador magnético.
• Pipetas de 5.0 ml
• Frasco volumétrico de 200 ml
• Bureta de 50 ml
• Erlenmeyer de 400 ml.
• Gasa (0.15 mm abertura de poro)
Reactivos.
• Soluciones Fehling A y B
50
• Solución EDTA (4%)
• Solución de Azul de Metileno
• Parafina líquida
• Piedra Pómez
• Perlas de vidrio.
6.4.5.2 Procedimiento.
a) Remover mediante filtración las partículas finas que puedan obstruir la bureta en la
titulación.
b)Pesar 50 gramos de jugo filtrado en un frasco volumétrico limpio y seco de 200 ml
,adicionar 10 ml de EDTA (4%) y completar hasta la marca con agua destilada.
c) Enjuagar la bureta con el jugo antes de llenarla. Llenar la bureta con el jugo y ajustar el
valor inicial a cero.
d) Tomar 5.0 ml de solución de Fehling A y 5.0 ml de solución Fehling B en el erlenmeyer.
Adicionar una pequeña porción de piedra pómez en polvo, tres perlas de vidrio y cuatro
gotas de parafina líquida para prevenir la formación de espuma.
e) Adicionar 15 ml de la dilución de jugo de la bureta. Colocar el erlenmeyer en el plato de
calentamiento y calentar la mezcla hasta ebullición en no más 2.25 minutos.
f) Si después de diez a quince segundos de ebullición del líquido, el color muestra que
mucha solución de Fehling no ha sido reducida, se harán adiciones de 5.0 ml dejando
ebullir un poco después de cada adición, hasta que el color original del reactivo se pierda.
g) Adicionar tres o cuatro gotas de azul de metileno y continuar la adición de solución hasta
que el indicador se decolorice completamente.
h) Durante las adiciones la bureta es sostenida en las manos. Tomar la lectura de la bureta
como una aproximación.
i) Realizar una segunda titulación en la cual toda la solución de jugo (menos 1.0 ml) sea
adicionada a la vez.
j) Calentar el líquido y después de alcanzar el punto de ebullición mantener esta condición
por dos minutos. Adicionar tres o cuatro gotas de azul de metileno y completar la titulación
por adición de la solución de jugo gota a gota hasta que el indicador pierda su color. La
titulación se debe completar en tres minutos una vez que empiece la ebullición y durante
este tiempo la muestra debe permanecer en ebullición continua para expeler el aire. El
resultado de la segunda titulación debe coincidir en 0.1 ml con la primera.
6.4.5.3 Ejemplo:
51
La concentración de azúcares reductores en mg/ml se obtiene de la tabla 7. Si 50 g son
diluidos en 200 ml y si el jugo original contiene 12 % de pol y 14% de Brix, entonces 100
ml del jugo diluido contienen:
50
200
x100 = 25g en el jugo original
Por lo tanto, 25 g (el cual es equivalente a 100 ml de jugo diluido) contiene
12
100
x25 = 3g de sacarosa por 100 ml
Buscar en la tabla 7 del Anexo 1, en la columna referida a 3 g.
Si la titulación fue de 28.5 ml, entonces por interpolación en la columna referida a 3 g, la
concentración de azúcares reductores en el jugo diluido = 172 mg/100 cm3
. Los mg
Azúcares reductores son 2 x 172 mg en 50 g de la mezcla original de jugo (200 ml del jugo
diluido).
% Azúcares reductores en jugo diluido=
2 x 172
1000
x 100
50
= 0.688 Se reporta como = 0.69 %
6.4.6 DETERMINACION DE SÓLIDOS INSOLUBLES EN JUGO DILUIDO
6.4.6.1 Equipo.
-.Beaker de forma baja de 100 ml y 250 ml.
-.Balanza de precisión.
-.Agitador.
-.Embudo Buchner de 100 mm de diámetro.
-.Erlenmeyer con desprendimiento lateral.
-.Horno para secado a 105 °C.
-.Desecador.
-.Papel filtro Whatman No.1 o equivalente (150 mm de diámetro).
6.4.6.2 Reactivos.
- Ayuda filtrante.
6.4.6.3 Procedimiento.
a) Colocar en el plato de la balanza un beaker de 250 ml, un beaker de 100 ml y un papel
filtro.
52
Adicionar aproximadamente 6.0 gramos de ayuda filtrante al beaker de 250 y
aproximadamente 2.0 gramos de ayuda filtrante al beaker de 100 ml. Anotar el peso total
con una precisión de 0.01 gramos, M1.
b) Agitar la muestra de jugo diluido. Adicionar aproximadamente 150 gramos al beaker de
250 ml. Colocar nuevamente el beaker de 250 ml más el contenido de la balanza y anotar
el peso total (el cual incluye el peso del papel filtro y el beaker de 100) con una precisión
de 0.01 gramos, M2.
c) Agitar el contenido del beaker de 250 ml hasta que la ayuda filtrante y el jugo queden
bien mezclados.
d) Colocar el papel filtro al embudo Buchner humedecerlo con agua para hacer una precapa
sobre el papel filtro con los 2 gramos de ayuda filtrante dejados en el beaker de 100 ml,
adicionando agua a la ayuda filtrante en el beaker y vertiéndola por una varilla de vidrio
sobre el papel filtro.
e) Lavar toda la ayuda filtrante adherida al beaker y a la varilla, sobre el papel.
f) Filtrar el jugo haciéndolo bajar lentamente por la varilla de vidrio sobre el papel filtro
con la precapa teniendo cuidado de no inundar la superficie de la ayuda filtrante con el
jugo. Verter el jugo a una velocidad más baja que la rata de drenaje del filtro, es importante
asegurar una filtración rápida.
g) Durante la filtración el contenido del beaker debe ser agitado ocasionalmente y hacer un
chequeo visual de la claridad del filtrado para estar seguros de que no pase ayuda filtrante
o sólidos suspendidos.
h) Enjuagar bien el beaker con agua destilada y verter el enjuague al embudo, lavar el filtro
con diez alícuotas de 30 ml de agua destilada esperando que el filtro drene entre adiciones.
Finalmente esperar que el filtro drene por cinco minutos al vacío.
Suspender el vacío y transferir el papel filtro y su contenido al beaker de 250 ml, teniendo
cuidado de no dejar ayuda filtrante adherida a las paredes del embudo.
i) Secar el beaker de 250 ml y su contenido y el beaker de 100 ml a 105 °C hasta peso
constante. Enfriar en desecador por treinta minutos y pesar. Anotar el peso con una
precisión de 0.01 gramos, M3.
6.4.6.4 Resultado.
% Sólidos insolubles = M3 - M1 x 100
M2 - M1
6.4.6.5 SÓLIDOS INSOLUBLES EN JUGO DILUIDO (POR CENTRIFUGACIÓN)
Equipos
-. Centrífuga
53
-. Tubos de centrífuga plásticos, graduados
-. Balanza analítica
Procedimiento
a) Recolectar la muestra de jugo diluido tomándola con todo su contenido de sólidos
para hacer una muestra compuesta de varias horas.
b) Homogenizar muy bien la muestra agitando y revolviendo el jugo en el recipiente.
c) Tomar una porción en un beaker de 250 ml
d) Identificar dos tubos limpios y secos y rotularlos como #1 y #2, pesarlos vacíos y
anotar el peso respectivo.
e) Llenar cada tubo hasta el aforo con la muestra de jugo diluido bien homogenizada.
f) Pesar los tubos llenos y anotar el peso.
g) Colocar los tubos uno frente al otro dentro de la centrífuga para balancear la carga
simétricamente.
h) Graduar el reloj a 6 minutos de tiempo de centrifugado a una velocidad de giro de
3600 r.p.m.
i) Una vez que la centrífuga se ha detenido completamente, sacar los tubos con
cuidado de no agitar su contenido; luego leer el contenido de sedimento.
Cálculos
Para calcular:
Peso total del jugo= Peso del tubo con la muestra-peso del tubo vacío.
Peso del sedimento= 0.7 (ml del sedimento)-0.006
% Sólidos insolubles= Peso del sedimento/peso total del jugo*100
Ejemplo numérico:
Peso del tubo vacío= 7.03 g
Peso del tubo con la muestra= 23.28 g
Peso total de la muestra= 23.28-7.03= 16.25 g
Peso del sedimento= 0.7 (1ml)-0.006=0.694
% Sólidos en jugo diluido= 0.694/16.25*100= 4.27 %
Cuidados al trabajar con la centrífuga:
1. Colocar los tubos simétricamente si se trabaja solo con dos.
2. Cerrar bien la tapa de la centrífuga.
3. Presionar la flecha verde para poner a funcionar la centrífuga.
4. Esperar hasta que pare completamente para abrir la tapa presionando el botón rojo.
En la pantallita de las RPM debe estar en cero. (No debe colocarse muy cerca de la
tapa de la centrífuga al abrirla).
5. No agitar los tubos cuando se saquen de la centrífuga para hacer la lectura.
6. Anotar cuidadosamente los resultados.
6.4.7 DETERMINACION DE DEXTRANA EN JUGOS
6.4.7.1 Objetivo.
54
El método considera la dextrana como el material polisacárido precipitado en etanol al 50
% a partir de una solución de sacarosa, libre de almidones y proteínas. De acuerdo con el
procedimiento, el ácido tricloroacético precipita la proteína del jugo, el cloruro de bario
precipita las sales, la filtración subsecuente remueve los sólidos suspendidos, las proteínas
y una gran parte del almidón que no es soluble en el jugo frío. Una vez formada la
turbiedad con el etanol, se lee en el espectrofotómetro a longitud de onda igual a 720 nm.
Con el valor de la Absorbancia se encuentra la concentración en la curva de calibración
previamente preparada.
6.4.7.2 Equipos y Materiales
-. Espectrofotómetro 720 nm
-. Celdas de Absorción
-. Refractómetro
-. Cronómetro
-. Buretas
-. Erlenmeyer de 50 mL
-.Papel filtro Wathman No. 5
-. Embudo
-. Beaker de 250 mL
6.4.7.3 Reactivos.
-. Solución de cloruro de bario al 10 % p/v.
-. Solución de ácido tricloroacético al 10 % p/v.
-. Etanol Absoluto.
-. Solución de Sacarosa pura al 50 % p/v.
-.Ayuda filtrante.
-. Solución patrón de dextrana T-2000 1 mg/cm3
. (Esta solución puede conservarse
refrigerada durante una semana.)
6.4.7.4 Curva de Calibración.
a) En erlenmeyer de 50 cm3
, preparar las siguientes soluciones estándar, a partir de la
solución patrón de dextrana de 1 mg/cm3
.
Solución Standard 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Blanco
Ácido tricloroacético (10 % ), cm3
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Solución de Sacarosa (50 %), cm3
. 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
Solución Standard de Dextrana , cm3
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 0.0
Agua Destilada , cm3
5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 2.5 1.5 0.5 15.5
Volumen Total, cm3
10 10 10 10 10 10 10 10 20
55
b) Adicionar con una bureta y gota a gota, 10 cm3
de etanol absoluto al primer patrón de
dextrana. Agitar suavemente el erlenmeyer durante la adición de alcohol.
c) Inmediatamente después de terminar la adición de etanol, empezar a contar el tiempo con
cronómetro.
d) De la misma manera descrita, adicionar etanol a cada uno de los patrones con intervalos
de dos minutos, exceptuando el blanco (erlenmeyer No. 9).
e) Después de veinte minutos, leer la absorbancia de cada uno de los patrones en el
espectrofotómetro a longitud de onda igual a 720 nm, usando el blanco para cuadrar el cero
del instrumento.
f) Elaborar la curva de calibración colocando mg de dextrana/cm3
en la abcisa y lectura de
absorbancia en la ordenada. Debe elaborarse una nueva curva patrón cada vez que se use
un nuevo frasco de alcohol.
6.4.7.5 Procedimiento.
a) Determinar el Brix del jugo.
b) Tomar 100 ml del jugo previamente filtrado.
c) Adicionar 20 ml de la solución de ácido tricloroacético al 10 % y 10 ml de la solución de
cloruro de bario al 10 %.
d) Adicionar aproximadamente 2.0 gramos de ayuda filtrante mezclar bien y filtrar a
través de papel filtro Wathman No. 5, descartando los primeros ml de filtrado.
e) Del filtrado tomar dos alícuotas de 10 ml en un erlenmeyer de 50 ml.
f) A una de las alícuotas agregar 10 ml de agua destilada (blanco).
g) A la otra alícuota adicionar gota a gota 10 ml de etanol absoluto desde una bureta,
agitando suavemente el erlenmeyer durante la adición del alcohol (muestra).
h) Inmediatamente después de terminar la adición del alcohol, contar exactamente veinte
minutos.
i) Después de transcurridos los veinte minutos, leer la absorbancia de la muestra en el
espectrofotómetro a una longitud de onda de 720 nm, usando el blanco para cuadrar el cero
del instrumento.
6.4.7.6 Resultado.
Determinar el contenido de dextrana (mg/cm3
) en la muestra usando la curva de
calibración.
56
El contenido de la dextrana en el jugo se expresa en ppm referido al Brix, de acuerdo a la
ecuación:
ppm Dextrana =
(mg.dextrana/cm3
muestra)x 106
1000x
(cm3 muestra)
(cm3 muestradil)
(Brixjugo)
(100)
=
mg. dextrana
cm3 muestra dil. x
130cm3
muestra dil.
100cm 3 jugo x
1000cm3
jugo
11 x Brix
100
=
mg.dextrana x130.000
Brix jugo
6.4.8 DETERMINACION DE TURBIDEZ EN JUGO CLARIFICADO DE CAÑA
Aplicación
El método es aplicable a todos los jugos clarificados de caña.
Campo de aplicación.
Este método es aplicado para la determinación de turbidez en jugo clarificado y es un
indicativo de la eficiencia del proceso de clarificación.
6.4.8.1 Principio.
El método mide los sólidos en suspensión en el jugo clarificado a través de la absorbancia.
La turbidez Index, s, se define así:
s = A/B
Donde:
A = La absorbancia medida a una longitud de onda de 900 nm donde el
efecto de la absorción de la luz se asume como cero.
B = El largo de la celda en cm.
Equipos:
- Espectrofotómetro: Ajustado para la medición de la Absorbancia a 900 nm con celdas de
1 cm. El espectrofotómetro deberá cumplir con las siguientes especificaciones.
 Banda espectral que permita 10 nm o menos.
 Reproducibilidad de longitud de onda ± 0.5.
 Reproducibilidad de absorbancia ± 0.003 a 1.0 absorbancia.
6.4.8.1.1 Procedimiento.
57
a) Tomar la muestra de jugo directamente de la purga y enjuagar el recipiente con el jugo
caliente antes de tomar la muestra. Enfriar la muestra caliente a una temperatura (aprox. 15
- 25 °C) lo más rápido posible. Realizar los siguientes pasos lo más rápido posible, pero si
es necesario se puede almacenar la muestra en un refrigerador (a temperatura aprox. de 5
°C) por 12 horas.
b) Tomar un par de celdas de 1 cm. Lavar cada una de las celdas con jugo y llenar con la
muestra enfriada. Igualmente lavar la otra celda y llenar con agua destilada.
c) Leer la Absorbancia de la solución de prueba contra la de agua destilada en el
Espectrofotómetro a 900 nm, con una precisión de 0.001 absorbancia.
6.4.8.1.2 Expresión de los resultados
Cálculos. La turbidez Index, s, es generalmente un valor pequeño, así la turbidez, S, es
expresada como:
Turbidez S = 100 x Absorbancia.
Precisión. El rango esperado de los resultados para S es entre 0 y 30. La diferencia
absoluta entre dos resultados obtenidos por repetitibilidad de condiciones no deberá ser
mayor de 0.3 unidades.
6.4.9 DETERMINACION DE COLOR EN JUGO CLARIFICADO
6.4.9.1 Objetivo
La medición de color es usualmente determinada en jugo clarificado y el resultado es una
medida útil de le efectividad del proceso de clarificación.
Se mide la absorbancia de una solución después de filtrada en una membrana de filtración a
una longitud de onda de 420 nm y a un pH de 7.0 ± 0.2.
6.4.9.2 Equipo
• Espectrofotómetro de 420 nm.
• Celdas de absorción de 5 mm
• pH-metro
• Equipo de filtración
• Filtros de membrana de 0.45 mm.
• Beakers de 250 ml.
6.4.9.3 Reactivos
• Ayuda filtrante
• Acido Clorhídrico 0.1 N. Transferir 8.45 ml de HCL concentrado a un frasco
volumétrico de 1000 ml lleno hasta la mitad con agua destilada, mezclar, dejar
enfriar y completar el volumen con agua destilada.
58
• Hidróxido de Sodio 0.1 N. Pesar rápidamente 4.3 gramos de hidróxido de Sodio
NaoH en un beaker y transferirlo a un frasco volumétrico de 100 ml lleno hasta la
mitad con agua destilada. Agitar hasta disolver, enfriar y completar el volumen con
agua destilada.
6.4.9.4 Procedimiento.
a) Preparar una solución de jugo claro entre 5.0 - 10 grados Brix.
b) Medir el Brix refractométrico de la solución.
c) Ajustar el pH 7.0 ± 0.2 usando soluciones de HCL 0.1 N o NaoH 0.1 N.
d) Dividir la solución preparada entre dos vasos de 250 ml marcados S1 y S2.
e) Filtrar la solución S2 a través de la membrana de 0.45 nm rechazando los primeros ml
del filtrado.
f) Transferir a un vaso de 100 ml y cubrir con un vidrio reloj.
g) Llenar la celda de absorción y ajustar la longitud de onda del espectrofotómetro 420 nm,
usar agua destilada como referencia de color cero y determinar la absorbancia.
6.4.9.5 Resultado
Calcular el color o índice de absorbancia o índice de atenuación as.
As = AS x 1000
b x c
donde: As = Lectura
b = Longitud de la celda (cm)
c = Concentración ( g/cm3) = % sólidos x densidad
100
6.4.10 Turbiedad Relativa en Jugo Clarificado
6.4.10.1 Objetivo
La determinación de la turbiedad del jugo clarificado es una medida útil de la efectividad
del proceso de clarificación.
6.4.10.2 Procedimiento
El procedimiento para medir la turbiedad relativa es similar al descrito para las medidas de
color, excepto que se hace una lectura de la muestra antes de filtrar después de haber
ajustado el pH, y luego la lectura de la muestra filtrada a través de filtro de membrana de
0.45 m.
6.4.10.3 Resultado
Calcular el color o índice de absorbancia o atenuación en ambos casos la diferencia se le
atribuye a turbiedad y se reporta como la medida de turbiedad.
59
Turbiedad = Color (sin filtrar) – color (filtrado)
Expresar la turbiedad en unidades de miliabsorbancia (UMA).
6.4.11 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN JUGO
6.4.11.1 Objetivo
Los jugos de la caña de azúcar contienen pequeñas cantidades de almidón, el cual es un
polisacárido formado por unidades de glucosa y en general consta de dos fracciones: una
soluble en agua (20%) llamada amilasa y otra insoluble (80 %) denominada amilopectina.
Los contenidos de almidón en el tallo se incrementan con la maduración de la caña y
difieren de una variedad a otra.
Existen varios métodos para determinar el contenido de almidones, pero el más utilizado se
basa en el análisis colorimétrico ó espectrofotométrico del complejo almidón-yodo.
6.4.11.2 Equipo
• Espectrofotómetro
• Beaker de 250 ml
• Embudo buchner (60 mm diam)
• Frasco para embudo (250 ml)
• Bureta de 50 ml
• Balanza analítica
• Plato para calentamiento
• Refractómetro
• Espátula
• Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml)
• Pipeta de 20 ml
• Vidrio de reloj
• Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (185 mm diam).
• Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (55 mm diam).
• Varilla de vidrio (2mm diam)
Reactivos
• Etanol 98 %
• Etanol 80 %
• Ayuda filtrante
• Cloruro de Calcio (40 %)
• Acido acético (2 M)
• Yodato de Potasio (0.0017 M)
• Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente)
60
-Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio
dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada.
Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro.
- Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH,
transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada
y mezclar.
- Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua
destilada en un frasco volumétrico de 100 ml.
- Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y
disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen
hasta la marca y mezclar.
6.4.11.3 Preparación de la curva estándar de calibración
Es necesario preparar una nueva curva estándar cada vez que se prepare nueva solución de
Cloruro de calcio.
a) Pesar exactamente 1 g de almidón de papa en un plato para humedad y secar en un horno
a 105°C durante 1.5 horas. Enfriar en un desecador y repesar. De la masa perdida calcular
el contenido de humedad del almidón. Todos los pesos subsecuentes deberán ser ajustados
de acuerdo al peso conocido del almidón secado. La muestra secada no deberá ser usada
para preparar la curva estándar.
b) Preparar una solución estándar de almidón por adición de 500 mg de almidón de papa
fresco en 10 ml de agua destilada en un beaker de 100 ml, aforar y mezclar. Colocar la
mezcla en 300 ml de agua hirviendo, teniendo cuidado de lavar el bien el beaker con agua y
continuar la ebullición por 1 minuto. Enfriar y transferir la solución cuantitativamente a un
frasco volumétrico de 500 ml. Completar hasta la marca con agua destilada.
1 ml solución= 1 mg almidón
c) Preparar las siguientes soluciones estándar, en beakers de 250 ml, a partir de la solución
patrón, para elaborar la curva de calibración.
Muestra Azúcar Refinda
(g)
Agua
(ml)
Sol. Patrón
De almidón
(ml)
Conc. final
de almidón
(mg/50 ml)
1(blanco) 25 30 0 0
2 25 25 5 0.5
3 25 20 10 1.0
4 25 15 15 1.5
61
5 25 10 20 2.0
6 25 5 25 2.5
Todas las alícuotas de la solución de almidón deberán ser pipeteadas. Disolver el azúcar por
agitación.
d) Adicionar 100 ml de alcohol y 2 g de ayuda filtrante. Agitar y cubrir con un vidrio de
reloj.
e) Almacenar por 1 hora.
f) Preparar un cojín de filtro en el embudo buchner usando papel filtro Whatman No. 5 y
2 g de ayuda filtrante.
g) Filtrar con vacío, lavar la torta con alcohol al 80 %, seguido por alcohol absoluto.
h) Transferir el precipitado al beaker
i) Raspe el papel filtro para limpiarlo y descártelo.
j) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de calcio. Cubra el beaker con un vidrio de
reloj.
k) Coloque sobre el plato caliente y llévelo a ebullición.
l) Caliente suavemente por 15 minutos y luego enfríe en agua corriente fresca.
m) Transfiera cuantitativamente a un frasco volumétrico de 100 ml y afore hasta la
marca.
n) Adicione 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante presente y
agite.
o) Filtre a través de papel filtro No. 91 plegado, descarte los primeros 40 ml del filtrado.
p) Pipetee 10 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico y adicione 15 ml de agua
destilada.
q) Adicione 2.5 ml de ácido acético 2 M, 0.5 ml de solución de Yoduro de potasio y
finalmente 5 ml de solución de yodato de potasio.
r) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la densidad óptica a 600 nm en
una celda de 10 mm dentro de los 2 minutos de adición de la solución de yodato de
potasio, usando agua como referencia.
s) Cálculo:
Restar la densidad óptica de la solución en el beaker # 1 de las densidades ópticas de
las otras cinco soluciones. Graficar los valores de estas densidades óptica resultantes
contra las cantidades tomadas, considerando el contenido de humedad en el
almidón. Este gráfico debe ser una línea recta que pasa por el origen.
t) Example:
Humedad del almidón = 16.95 %
Es decir 500 mg de almidón contienen 415.3 mg de almidón seco.
Beaker No. OD OD-OD1 Mg almidón seco
1 0.018 - -
2 0.181 0.133 0.415
3 0.319 0.271 0.831
4 0.452 0.408 1.246
5 0.587 0.558 1.661
62
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 1 2 3
mg Almidón
DensidadÓptica
6 0.743 0.695 2.076
u) Puesto que la línea pasa por el origen, la densidad óptica que corresponde a 1 mg de
almidón es igual a la pendiente de la línea. Por lo tanto si la densidad óptica obtenida
en una muestra desconocida es dividido por la pendiente, se encuentra el contenido de
almidón.
v) Para el gráfico en este ejemplo la densidad óptica que corresponde a 1 mg de almidón
seco es 0.327. Este es el factor del Cloruro de Calcio.
6.4.11.4 Procedimiento para la muestra
a) Determinar el brix refractométrico de la muestra.
b) Pesar 25 ± 0.1 g de jugo en un beaker.
c) Adicionar 100 ml de alcohol y 2 g de ayuda filtrante. Mezclar y cubrir con un vidrio de
reloj.
d) Dejar en reposo durante 1 hora.
e) Preparar un cojín de filtración en el embudo buchner usando papel filtro whatman No. 5
y 2 g de ayuda filtrante.
63
f) Filtrar al vacío, lavar la torta con alcohol al 80 % seguido de alcohol absoluto.
g) Transferir el precipitado al mismo beaker.
h) Raspar el papel filtro para limpiarlo y descartar.
i) Colocar en el plato caliente y llevarlo a ebullición.
j) Calentar suavemente por 15 minutos y luego enfriar con agua corriente.
k) Transferir a un frasco volumétrico de 100 ml y aforar hasta la marca.
l) Adicionar 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante presente y agitar.
m) Filtrar a través de papel filtro whatman No. 91 estriado, descartar los primeros 40 ml del
fitrado.
n) Pipetear 20 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico de 50 ml y adicionar 15 ml
de agua destilada.
o) Adicionar 2.5 ml de ácido acético, 0.5 ml de solución de yoduro de Potasio y finalmente
5 ml de solución de yodato de Potasio.
p) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la densidad óptica a 600 nm en
una celda de 10 mm dentro de los 2 minutos siguientes de la adición de la solución de
yodato de Potasio, usando agua como referencia.
q) Correr el blanco usando 20 ml de agua destilada.
6.4.11.5 Ejemplo
Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución. Dividir por el
factor de Cloruro de Calcio para obtener los mg de almidón en la alícuota.
Multiplicar por 200 para obtener el almidón presente en el jugo en ppm y reportar lo más
cercano a 5 ppm expresado en brix.
Densidad óptica de la solución = 0.280
Densidad óptica del blanco = 0.023
Densidad óptica de la muestra = 0.257
Factor del Cloruro de Calcio = 0.328
mg en la alícuota = 0.257/0.328
= 0.784 mg
Almidón en el jugo = 200 * 0.784
= 156.8 ppm en la muestra
64
Si el brix del jugo clarif. es = 13.50
ppm en brix es = 156.8 * 100/13.50
= 1161 ppm
Se reporta como 1160
6.5 CACHAZA DE LOS FILTROS
6.5.1 Determinación de Pol
Equipos:
• Balanza de precisión
• Sacarímetro y tubo de polarizar de 200 mm
• Frasco Kohlrausch (200 mm)
• Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam.)
• Cuchara para azúcar o plato equivalente
• Probeta de 100 ml
• Barra de vidrio ( 150 mm x 6 mm)
• Beaker de 200 ml
• Embudo de acero inoxidable (100 mm diam)
• Vidrio reloj (100 mm diam.)
Reactivos:
• Sub-acetato en polvo.
6.5.1.1 Procedimiento:
a) Pesar 25.5 g de muestra en la cuchara para azúcar o plato equivalente.
b) Adicionar 25 ml de agua destilada al plato conteniendo la cachaza.
c) Usar una barra de vidrio para macerar el material hasta convertir en una pasta uniforme.
d) Lavar con agua destilada dentro del frasco Kohlrausch de 200 ml.
e) Llenar hasta la marca con agua destilada.
f) Adicionar 2 g. de subacetato y mezclar bien.
g) Filtrar la solución. Cubrir el embudo con vidrio de reloj mientras se está filtrando.
Descartar los primeros 25 ml del filtrado.
h) Lavar el tubo del sacarímetro con una porción del filtrado, llenar y leer la polarización.
65
i) La lectura se multiplica por 2 para obtener el % de pol en cachaza.
6.5.2 DETERMINACION DE HUMEDAD EN CACHAZA
6.5.2.1 Equipos:
• Balanza de precisión
• Platos de acero inoxidable para humedad ( 130 mm x 30 mm con tapa)
• Desecador
• Horno para secado (130 °C hecho con ventilador).
6.5.2.2 Procedimiento.
a) Pesar el plato con tapa, limpio y seco.
b) Pesar 50.0 g de muestra en el plato de pesado.
c) Colocar el plato y la tapa, con la tapa completamente removida, en el horno para secado.
d) Secar por 4 horas.
e) Colocar la tapa sobre el plato, sacar el plato con la tapa del horno, dejar en el desecador
durante 1 hora para enfriar y luego pesar.
6.5.2.3 Cálculo
% Humedad cachaza =
(P3 − P1)
(P2 − P1)
x100
Donde: P1 : Peso plato + tapa
P2: Peso plato + tapa + muestra
P3: Peso plato + tapa + muestra seca
Peso del plato + tapa = 60.75 g
Peso del plato + tapa + muestra =110.75 g
Peso de la muestra = 50.00 g
Peso del plato + tapa + muestras después de secado= 99.85 g
Peso de la muestra después de secado = 39.10 g
% Humedad en cachaza =
39.10 x 100
50.00
= 78.20 %
66
6.6 MELADURA
6.6.1 GENERAL.
El jarabe o Meladura es jugo clarificado concentrado que tiene un Brix entre 60 ° y 70°.
6.6.2 TRATAMIENTO DE MUESTRAS.
Debido a que son muestras de alta concentración no necesitan ser preservadas.
6.6.3 BRIX REFRACTOMETRICO.
Material: Ver procedimiento de muestreo, cap 4.2.13
Frecuencia: Ver capítulo 5
6.6.3.1 Equipo.
• Refractómetro
• Gotero plástico
• Pizeta con agua destilada
• Beaker de 100 ml
6.6.3.2 Procedimiento.
Asegurarse que el instrumento se encuentre en un ambiente estable, conectado al
tomacorriente, con protección UPS y con su baño de temperatura constante (circulación de
agua fría).
La limpieza del prisma del refractómetro es indispensable para una buena lectura, por lo
general basta hacerlo con un paño suave, limpio y humedecido con agua destilada.
a) Encender el refractómetro y esperar el mensaje READY.
b) Limpiar el refractómetro.
c) Agregar agua destilada y oprimir START, debe darle un resultado de cero brix, ya que es
agua destilada lo que está utilizando. Si no le da cero brix, volver a limpiar.
d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro la cantidad de muestra necesaria sin diluir
para tomar la lectura y oprimir START.
e) Leer el brix indicado del refractómetro.
6.6.3.3 Cálculo
Brix = Lectura refractométrica
Si es necesario se debe hacer correción por temperatura de forma manual.
67
6.6.5 SACAROSA
Equipos:
• Polarímetro o sacarímetro
• Tubo para polarizar de 200 mm
• Cápsula de acero inoxidable
• Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g.
• Balón aforado de 200 ml Kolhrauch
• Embudo de vástago corto
• Vidrio reloj (100 mm diam.).
• Papel filtro, Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam.)
Reactivos:
• Sub-acetato en solución
6.6.5.1 Procedimiento.
a) Pesar 26 gramos de meladura en una cápsula de acero inoxidable y transferir a un balón
de 200 ml.
b) Añadir 2 ml de subacetato de plomo para clarificar y aforar con agua destilada hasta la
marca. Homogenizar.
c) Filtrar en un beaker manteniendo cubierto el embudo con un vidrio de reloj.
d) Descartar los primeros 25 ml del filtrado.
e) Lavar el tubo de polarizar con filtrado adicional, llenar completamente y leer la
polarización.
6.6.5.2 Cálculo.
La sacarosa o pol de la meladura es igual a la lectura polarimétrica multiplicada por 2.
Si se afora en balón de 100 ml el resultado es la lectura directa.
La relación de pureza se obtiene: Pza =
Sac.
Brix
x100
6.6.5 AZUCARES REDUCTORES EN MELADURA.
Equipos:
• Balanza analítica
• Erlenmeyer de 500 ml
• Frasco volumétrico de 200 mL
68
• Pipeta de 5 mL
• Bureta de 50 mL
• Plato de calentamiento con agitador magnético.
• Cronómetro.
• Soporte para bureta
Reactivos:
• Solución Fehling A y B.
• Piedra pómez.
• Solución de azul de Metileno (1 %).
• Parafina líquida.
• Perlas de vidrio.
• EDTA solución (4 %).
Preparación de la solución Stock
En un Erlenmeyer de 500 ml, pesar 100 ± 0.05 gramos de meladura y 450 ± 0.05 gramos
de agua destilada en el mismo frasco, tapar y disolver completamente. (Dilución 1:4)
6.6.6.1 Procedimiento.
a) Pesar 25 g de solución Stock en el frasco volumétrico, adicionar 10 ml de solución
EDTA 4% y suficiente agua destilada para que el bulbo del frasco esté siempre lleno.
Mezclar vigorosamente antes de llenar hasta la marca con agua destilada. Mezclar
vigorosamente.
b) Adicionar 5 ml de solución Fehling A y 5 ml de solución Fehling B pipeteando en el
frasco cónico. Adicionar pequeños trozos de piedra pómez, 4 gotas de Parafina líquida y 3
perlas de vidrio.
c) Llenar la bureta con la solución de meladura diluida y 15 ml son corridos dentro del
frasco cónico en el cual la mezcla se calienta hasta ebullición en no más de 2.25 minutos.
d) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la
solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades
relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos
incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final.
e) Se adicionan tres o cuatro gotas de azul de Metileno, se continúa la adición de la
solución de meladura solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar
la ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la
adición del indicador.
69
f) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta
es tomada como una titulación aproximada.
g) Se realiza una segunda titulación en la cual toda la solución, menos 1 ml es adicionado
de una vez.
h) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la
ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación
es completada con la adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el
indicador pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber
comenzado la ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición
continuamente para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml.
6.6.6.2 Cálculos.
La concentración de azúcar invertido en mg por 100 ml se obtiene de la tabla 7 (Anexo
1).
El promedio de análisis % de sacarosa en la Meladura es de aproximadamente 60. Por lo
tanto la solución stock contiene aproximadamente 15 g. de sacarosa por 100 ml , por tanto
la solución usada en la titulación contiene aproximadamente 2 g por 100 ml .
Ver en la tabla No. 7 para consultar sobre los mg RS/100 ml obtenidos.
RS % Stock solución =
2x mg RS /100ml solucio´n
1000
x 100
25
RS % Meladura = 4 x
2x mg RS/100 ml solucio´n
1000
x 100
25
=
mg RS /100ml solucio´n
31.25
6.6.6.3 Ejemplo
Titulación obtenida = 37.10 ml
mg RS/100 ml = 134.6
RS % Meladura = 134.6
31.25
= 4.307 Se reporta como 4.31 %
6.6.7 MEDICION DEL pH.
Equipo.
70
• pH-metro
• Termómetro
• Beaker de 250 ml.
6.6.7.1 Procedimiento.
a) Chequear diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar.
b) Enfriar la muestra a temperatura ambiente.
c) Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar.
d) Llenar el beaker hasta cubrir el bulbo de los electrodos.
e) Ajustar el dial a la temperatura de la muestra. Presionar el botón de lectura.
f) Esperar hasta que se estabilice el pH- metro.
h) Leer el pH . Presionar el botón Stand-by.
i) Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada.
6.6.7.3 Resultado
pH de la muestra = Lectura del pH-metro.
6.6.8 COLOR EN MELADURA
Equipos:
• Balanza analítica
• Frascos volumétricos de 1000 ml
• Espectrofotómetro de longitud de onda variable.
• Celdas de absorción
• Frascos volumétricos de 100 ml.
• Pipeta graduada de 10 ml.
• Refractómetro
• Bureta de 50 ml
• Membrana para filtración con tamaño de poro igual a 0.45 micrones.
• Equipo para filtración con membrana (bomba de vacío o jeringa con
portafiltro)
Reactivos.
71
- Acido clorhídrico 0.1 N. Transferir 8.45 ml de HCL concentrado a un frasco
volumétrico de 1000 ml lleno hasta la mitad con agua destilada, mezclar, dejar enfriar y
completar un volumen con agua destilada.
- Ayuda filtrante
6.6.8.1 Procedimiento.
a) Tomar 7.0 ml de meladura en un balón volumétrico de 100 ml. Completar el volumen
con agua destilada.
b) Ajustar el pH de la solución a 7.0 ± 0.2, usando las soluciones de Acido clorhídrico y/o
hidróxido de sodio. Medir el brix refractométrico. Registrar el resultado.
c) Filtrar la solución a través de la membrana de 0.45 micrones y permitir que desaloje el
aire ocluido.
d) Recoger el filtrado en un frasco limpio y seco.
e) Medir en el espectrofotómetro, la absorbancia de la solución a 420 nm de longitud de
onda, utilizando como blanco agua destilada neutralizada.
6.6.8.2 Resultado
Calcular el color o índice de absorbancia o índice de atenuación as.
s =
As
bxc
x100
Donde: As = Lectura
b = Longitud de la celda
C =
Concentracio´n(g/cm3
) = % so´lidosx densidad
100
(Usar la tabla A del anexo 1)
Como las concentraciones y la longitud de la celda son constantes se pueden tener factores
así:
as = As x factor
6.6.9 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN MELADURA
6.6.9.1 Equipo
72
• Espectrofotómetro
• Balanza analítica
• Embudo buchner (55 mm diam)
• Frasco para embudo
• Beaker de (250 ml, 500 ml)
• Bureta de 100 ml
• Plato para calentamiento
• Espátula
• Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml)
• Pipeta de 10 ml
• Pipeta graduada de 5 ml
• Vidrio de reloj
• Embudo de 100 mm diam
• Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (5.5 cm diam).
• Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (18.5 cm diam).
• Varilla de vidrio (2mm diam)
Reactivos
• Etanol 98 %
• Etanol 80 %
• Ayuda filtrante
• Acido acético (2 M)
• Yodato de Potasio (0.0017 M)
• Cloruro de Calcio (40 %, pH 3.0)
• Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente)
-Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio
dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada.
Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro.
- Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH,
transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada
y mezclar.
- Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua
destilada en un frasco volumétrico de 100 ml.
- Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y
disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen
hasta la marca y mezclar.
73
6.6.9.2 Preparación de la curva estándar de calibración
Ver inciso 6.4.11.3 (Determinación de almidón en Jugo)
6.6.9.3 Procedimiento para la muestra
a) Pesar 10 ± 0.01 g de meladura en un beaker de 250 ml y disolver en 30 ml de agua.
b) Adicionar 110 ml de etanol al 98 % y 2 gramos de ayuda filtrante. Agitar y dejar en
reposo por una hora.
c) Filtrar al vacío a través de un papel filtro de 55 mm de diam, cubierto con 2 gramos de
ayuda filtrante. Usar una espátula para asegurarse de la transferencia cuantitativa del
precipitado al papel filtro. Lavar con etanol al 80 % seguido por etanol al 98 %.
d) Transferir el producto de la filtración a un beaker de 250 ml y descartar el papel filtro
luego de raspar con una espátula.
e) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de Calcio. Agregar 3 perlas de vidrio y cubrir
con un vidrio de reloj. Calentar suavemente por 15 ± 0.5 minutos para disolver el almidón.
f) Enfriar y transferir cuantitativamente a un frasco volumétrico de 100 ml, completar el
volumen, adicionar luego 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la tierra filtrante y
mezclar a fondo.
g) Filtrar el contenido total a través de un papel filtro # 91, de 18.5 cm de diámetro,
descartar los primeros 40 ml del filtrado.
h) Pipetear 10 ml del filtrado recolectado en un frasco volumétrico de 50 ml, adicionar 25
ml de agua destilada, seguida por 2.5 ml de ácido acético. 0.5 ml de yoduro de potasio y 5
ml de yodato de potasio.
i) Completar el volumen con agua y mezclar el contenido a fondo.
j) Hacer la lectura de la absorbancia de la solución a 600 nm en una celda de 10 mm
contra agua destilada como referencia. Leer la densidad óptica dentro de los 2 siguientes
minutos (± 30 segundos) de la adición de yodato de potasio.
k) Correr un blanco, pipetear las cantidades prescritas de todos los reactivos en un frasco
volumétrico de 50 ml, como en el inciso (h) pero omitiendo los 10 ml de la muestra.
Mezclar bien y aforar hasta la marca con agua destilada.
l) Determinar el brix de la muestra sin diluir.
6.6.9.4 Cálculos
a) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución.
74
b) Usando la densidad óptica corregida, obtener los mg de almidón en la alícuota usada
por el desarrollo del color de la curva estandar ó usando el factor.
mg de Almidón encontrados = A
ppm de almidón en brix del jarabe= A x 100000/brix
Redondear al valor más cercano 5 ppm.
6.6.9.5 Ejemplo.
La absorbancia encontrada fue de 0.27
Por lo tanto la cantidad de almidón en 50 ml de acuerdo a la curva estándar es 0.82 mg.
El brix de la muestra es de 71.36
El almidón contenido en ppm en el jarabe es
0.82 x 100 000/71.36 = 1149
Se reporta como 1150 ppm
6.7 ANALISIS DE MASAS COCIDAS CRISTALIZACIONES, MAGMAS Y
MIELES
La secuencia de muestreo y análisis de estos productos es como sigue: Las masas cocidas,
cristalizadas y mieles se muestrean y analizan por templa. Los magmas se muestrean y
analizan C/2 horas.
Antes de comenzar el análisis debe de homogenizarse perfectamente la muestra, ya que,
estos productos contienen azúcar cristalizada que podría quedar en el fondo de la muestra y
dar un resultado erróneo.
6.7.1 BRIX REFRACTOMETRICO
6.7.1.1 Equipos:
• Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g.
• Disolutor mecánico
• Refractómetro
• Baño térmico
• Beaker plástico de 3000 ml
• Beaker de 250 ml
• Espátula grande de acero inoxidable.
6.7.1.2 Procedimiento:
75
a) Homogenizar muy bien la muestra con una espátula grande.
b) En un beaker plástico limpio y seco de 3000 ml de capacidad pesar 500 g de la muestra.
c) Tomar otro beaker limpio y seco pesar 500 g de agua para diluir la muestra.
d) Agregar el agua (caliente si es necesario) a la muestra y colocar en el disolutor
mecánico a una velocidad moderada hasta la disolución completa de la miel (No se debe
exceder la velocidad para evitar que se pierda muestra al girar la solución y salir del
recipiente).
e) Tomar una porción de 100 ml aproximadamente, dejar enfriar en un baño frío hasta
cerca de los 20 °C.
f) Lavar el prisma del refractómetro con agua destilada y verificar la calibración del
mismo.
g) Colocar la muestra en el embudo del refractómetro procurando eliminar todo el residuo
de agua.
h) Presionar el botón F4 y esperar que se estabilice la lectura, anotar.
6.7.1.3 Cálculos
La lectura obtenida en el refractómetro se multiplica por 2 para obtener el resultado total
de Brix.
6.7.2 POL
6.7.2.1 Equipos:
• Polarímetro o sacarímetro
• Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g
• Tubo de polarizar de 200 mm
• Cápsula de acero inoxidable.
• Balón Kolhrauch de 200 ml
• Vidrio reloj (100 mm diam.)
• Embudo vástago corto
• Beaker de 250 ml
• Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam)
6.7.2.2 Reactivo
• Sub- acetato en solución.
76
6.7.2.3 Procedimiento:
a) Pesar en una cápsula de acero inoxidable, 26 g de la solución de muestra 1:1.
b) Transferir cuantitativamente a un balón de 200 ml.
c) Agregar 3 a 5 ml de solución de subacetato de plomo.
d) Aforar a 200 ml con agua destilada.
e) Homogenizar, filtrar y luego polarizar en un tubo polarimétrico de 200 mm.
Pol corregido = Lectura polarimétrica * 4
Si existiera la necesidad de hacer una correción por efecto de temperatura, deberá utilizarse
adicionalmente la siguiente fórmula:
Pol (20) = Pol (t) * [1 + 0.0003 * (t-20)].
Pol (20) : Pol a 20 °C.
Pol (t) : Pol a la temperatura de la solución.
6.7.2.4 Cálculo de la pureza:
La pureza de la muestra se calcula con la siguiente fórmula:
Pza. =
Sac.
Brix
x100
6.7.3 MIEL FINAL Y (CICLON CALIENTE) BOMBA NUTSCH
6.7.3.1 BRIX HIDROMÉTRICO
6.7.3.1.1 Equipos:
• Hidrómetro Brix (rango de 40 - 50 ° en 0.05°, con termómetro incorporado).
• Cilindro para hidrómetro (375 mm x 50 mm).
• Balanza de precisión
• Beaker (1500 ml)
• Agitador mecánico.
6.7.3.1.2 Procedimiento.
a) Tarar el Beaker en la Balanza de precisión.
77
b) Pesar 500 g de la muestra bien homogenizada.
c) Pesar 500 g de agua destilada y adicionar a la muestra.
d) Colocar en el agitador mecánico hasta completa disolución de la miel.
e) Colocar el cilindro para hidrómetro en una superficie plana , protegido de las corrientes
de aire , asegurándose que la superficie esté completamente vertical.
f) Llenar el cilindro con la solución de miel final hasta rebosar.
g) Dejar reposar durante 20 minutos.
h) Tomar el hidrómetro por la parte de arriba, insertarlo en la solución dejándolo que flote
libremente.
i) Tomar la lectura después de 2 minutos. Esta deberá ser tomada a la altura de los ojos con
la superficie del líquido y no donde el menisco intercepta la escala.
j) Leer la temperatura inmediatamente después de leer el Brix.
k) Anotar las lecturas.
6.7.3.1.3 Ejemplo:
Si el hidrómetro lleva una correción certificada, aplicar la correción a la lectura. La lectura
del hidrómetro deberá ser corregida por temperatura si la temperatura de la solución difiere
de 20 °C, consultar en la tabla 6.
Lectura del hidrómetro = 46.50 °
Correción de calibración hidrómetro = - 0.10°
Lectura verdadera del hidrómetro = 46.40°
Correción de temperatura a 27 °C = + 0.54°
Brix corregido = 46.94°
Multiplicar por 2 para obtener el Brix original de la muestra.
2 x 46.94 = 93.88 °
6.7.3.2 BRIX REFRACTOMETRICO
6.7.3.2.1 Equipos:
• Balanza analítica
• Disolutor mecánico
• Refractómetro
78
• Baño térmico
• Beaker plástico de 3000 ml
• Beaker de 250 ml
• Espátula grande de acero inoxidable
6.7.3.2.2 Procedimiento:
a) Homogenizar muy bien la muestra con una espátula grande.
b) En un beaker plástico limpio y seco de 3000 ml de capacidad pesar 500 g de la muestra.
c) Tomar otro beaker limpio y seco pesar 500 g de agua caliente para diluir la muestra.
d) Agregar el agua caliente a la muestra y colocar en el disolutor mecánico a una velocidad
moderada hasta la disolución completa de la miel (No se debe exceder la velocidad para
evitar que se pierda muestra al girar la solución y salir del recipiente).
e) Tomar una porción de 100 ml aproximadamente, dejar enfriar en un baño frío hasta
cerca de los 20 °C.
f) Lavar el prisma del refractómetro con agua destilada y verificar la calibración del
mismo.
g) Colocar la muestra en el embudo del refractómetro procurando eliminar todo el residuo
de agua.
h) Esperar que se estabilice la lectura y anotar.
6.7.3.2.3 Cálculos
La lectura obtenida en el refractómetro se multiplica por 2 para obtener el resultado total de
Brix.
6.7.4 Determinación de Sacarosa en Miel Final
6.7.4.1 Equipos:
• Balanza semi analítica con precisión de 0.01 g.
• Polarímetro ó sacarímetro.
• Baño térmico.
• Papel filtro No. 91 Whatman
• Tubo de polarizar de 200 mm
• Beaker de 250 ml
• Balón Kolhrauch de 200 ml
79
• Balón de doble aforo de 100-110 ml
6.7.4.2 Reactivos:
• Sub-acetato de plomo en solución a 54.3 ° Brix
• Acido acético al 20 %
6.7.4.3 Procedimiento:
a) De la solución 1:1 (Miel: agua) pesar 26 g ± 0.0005 g en cápsula de acero inoxidable.
b) Transferir a un balón aforado de boca ancha de 200 ml (Kolhrauch) haciendo varios
lavados con agua destilada hasta verter la solución en su totalidad.
c) Adicionar 5 ml de sub- acetato de plomo, esperar 5 min, aforar a 200 ml y agitar
vigorosamente la mezcla.
d) En un beaker de 250 ml, filtrar con papel filtro Whatman # 91 usando un embudo sin
espiga, descartar los primeros 25 ml del filtrado.
e) Pipetear 100 ml del filtrado en un frasco volumétrico de doble aforo (100-110 ml),
luego pipetear 10 ml de ácido acético al 20 % y agitar.
f) Enjuagar 2 ó 3 veces el tubo polarimétrico de 200 mm, con la solución acidulada.
Llenar el tubo y hacer la lectura polarimétrica, repitiendo la operación 3 veces, tomar el
promedio aritmético de las tres lecturas como polarización.
6.7.4.4 Cálculos
Pol = Lectura de polarización x 4.4
6.7.4.5 Cálculo de la Pureza
Con los datos obtenidos de pol y Brix se calcula la pureza de la siguiente forma:
% Pureza = (Pol / Brix) x 100
6.7.5 CENIZA SULFATADA EN MIEL FINAL
6.7.5.1 Equipos:
• Balanza analítica
• Crisol de 50 ml
• Desecador
80
• Baño María
• Horno (650 °C)
• Plato de calentamiento
• Pipeta de 5 ml
6.7.5.2 Reactivos:
- Acido Sulfúrico Concentrado (AR)
6.7.5.3 Procedimiento:
a) Poner a secar un crisol limpio en el horno a 550 °C por 10 minutos.
b) Enfriar en el desecador durante 1 hora y pesar en balanza analítica.
c) Transferir aproximadamente 5.0 a 10 g. de muestra en el crisol y anotar el peso exacto.
d) Adicionar aproximadamente 5 ml de ácido Sulfúrico concentrado. Calentar sobre un
plato de calentamiento hasta que la muestra esté completamente carbonizada, teniendo
cuidado de comenzar calentando inicialmente a baja temperatura y aumentándola
gradualmente para evitar que la muestra ebulla violentamente.
e) Transferir el crisol con la muestra a una mufla y calentar a 550 °C por espacio de cuatro
horas.
f) Retirar la muestra de la mufla y enfriar. Añadir cuidadosamente 1.0 mL de ácido
sulfúrico mojando todas las cenizas.
g) Evaporar hasta sequedad sobre un plato de calentamiento a baja temperatura y
aumentarla gradualmente hasta que cese el desprendimiento de gases.
h) Transferir de nuevo a la mufla y calentar por dos horas a 550 °C.
i) Transferir a un desecador, enfriar y pesar.
6.7.5.4 Resultado:
% Ceniza Sulfatada en Miel Final =
Pr − Pv
Pm
x 100
Donde:
Pr : Peso del crisol más residuo en gramos.
Pv: Peso del crisol vacío en gramos.
81
Pm: Peso de la muestra en gramos.
6.7.6 Determinación de cenizas por conductividad
6.7.6.1 Equipos.
• Puente de conductividad
• Celda de conductividad
• Frascos volumétricos de 100 y 200 ml.
6.7.6.2 Procedimiento.
Tener presente el brix determinado a la muestra
Con base en el resultado de Brix obtenido, pesar en un beaker una cantidad de miel final tal
que al hacer la dilución, el contenido de sólidos totales sea de 5 ± 0.01 gramos.
Ejemplo:
- Brix de la miel final = 88.20
- Cantidad de miel a pesar =
100 x 5
88.20 = 5.669 gramos
Transferir la muestra pesada a un balón volumétrico de 100 ml y completar el volumen con
agua deionizada. Agitar bien.
Medir la conductividad de esta solución en micromhos.
Medir la conductividad del agua empleada para la dilución.
Cálculos:
C1 = L x K
L = Lectura
K = Constante de la celda.
Si C1 es la conductividad de la solución a 20 °C y C2 es la conductividad del agua a 20 °C
se debe corregir la conductividad como:
C5 = C1 - 0.9 C2
Si la determinación no se hace a 20 °C corregir por temperatura 2.3 % por ° C (sumado a
temperaturas por debajo de 20 ° C y restado por temperaturas sobre 20 ° C).
% Cenizas por conductividad =C5 x 18 x 10-4
18 x 10-4
= Valor constante para una solución de 5.0 g de sólidos / 100 ml de solución.
82
Ejemplo: L = 6300 t = 24 ° C K = 0.953
C1 = 6300 x 0.953 = 6004
C5 = 6004 - 0.9 x 10 = 5995
Correción por temperatura = (24-20) x 23 = 9.2 %
C5 Corregida por temperatura = 5995 (100-9.2)
= 5443 micromhos
% de Cenizas por conductividad = 5443 x 18 x 10-4
= 9.80
Nota: También se puede preparar una solución de 2.0 gramos de sólidos en 200 ml, seguir
el mismo procedimiento y multiplicar el resultado por 5.
6.7.4.6 AZUCARES REDUCTORES EN MIEL FINAL
5.7.4.6.1 Preparación de la muestra
Equipos:
• Balanza analítica
• Estufa
• Plato para pesar (80 mm diam, 100 ml)
• Frasco volumétrico ( 250 ml)
• Pipeta graduada (20 ml)
• Embudo (100 mm diam.)
• Agitador de vidrio ( 150 mm x 5 mm)
Reactivos:
• EDTA solución (4%)
5.7.4.6.1.1 Procedimiento.
a) Pesar exactamente 4 g de la muestra bien mezclada en el plato para pesar.
Nota: Si la muestra se torna muy viscosa al enfriarse a temperatura ambiente , calentar la
muestra en un recipiente cerrado en baño María a 50 ° C por 6 horas previo al análisis.
b) Disolver con 50 ml de agua destilada removiendo con el agitador de vidrio.
c) Transferir cuantitativamente dentro del frasco volumétrico usando un embudo y agua
destilada.
d) Pipetear 16 ml de solución EDTA dentro del frasco volumétrico, agitar y mezclar,
completar el volumen con agua destilada, tapar y agitar vigorosamente.
83
6.7.4.6.2 Determinación
Equipos:
• Pipetas de 5 ml y 10 ml
• Bureta 50 ml
• Frasco Erlemeyer de 500 ml
• Frasco volumétrico 200 ml
• Estufa
• Soporte para bureta
• Cronómetro
Reactivos:
• Solución Fehlings A y B
• Solución azul de metileno
• Polvo de piedra pómez
• Perlas de vidrio
• Parafina líquida
6.7.4.6.2.1 Procedimiento.
a) Pipetear 100 ml de la muestra preparada en el frasco volumétrico, completar el volumen
hasta la marca con agua destilada y mezclar.
b) Llenar la bureta con la solución proveniente de (a).
c) Pipetear 5 ml de Solución Fehling A y 5 ml de solución Fehling B en el frasco
Erlenmeyer, adicionar una pequeña cantidad de piedra pómez en polvo, 3 perlas de vidrio y
5 gotas de parafina líquida.
d) Adicionar desde la bureta 15 ml de la muestra en solución a frasco conteniendo las
soluciones Fehlings.
e) Calentar la mezcla en el plato de calentamiento hasta lograr la ebullición en no más de
2.25 minutos.
f) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la
solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades
relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos
incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final.
e) Adicionar tres o cuatro gotas de azul de Metileno y la adición de la solución de la miel
se continúa solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar la
ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la
adición del indicador.
84
f) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta
es tomada como una titulación aproximada.
g) Una segunda titulación es realizada en la cual toda la solución, menos 1 ml es
adicionada de una vez.
h) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la
ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación
es completada en adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el indicador
pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber comenzado la
ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición continuamente
para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml.
6.7.4.6.2.2 Ejemplo:
La concentración de azúcar invertido en mg por 100 ml es obtenida en la tabla No. 7 del
anexo 1.
El % de Sacarosa en la Miel Final es aproximadamente 33, por lo tanto la solución
preparada para la titulación contiene aproximadamente 0.25 g de sacarosa por 100 ml.
Consultar la tabla No. 7 para encontrar el valor.
Si, después de la interpolación, la cantidad de azúcar invertida en mg por 100 ml
encontrada es “a”, entonces el % de Azúcares reductores en Miel Final es:
% Azúcar Reductores =
a x 0.5
Peso original (g)de MielFinal
Peso original de Miel Final = 4.1234 g
Titulación obtenida = 37.40 ml
De la tabla 7, interpolando entre las columnas de 0 g y 0.5 g,
los mg de azucares reductores por 100 ml = 138.1 mg
% Azucares Reductores =
138.1 x 0.5
4.1234 = 16.75
6.7.4.7 SACAROSA REAL
6.7.4.7.1 Sacarosa por el Método Lane y Eynon
El % de azúcares reductores se obtiene siempre junto con el % Total invertido
determinado como se describe a continuación es utilizado en el cálculo de % Sacarosa en
Miel Final.
85
Equipos:
• Baño María (65 °C)
• Frasco volumétrico (200 ml)
• Pipetas ( 10 ml , 5 ml)
• Bureta ( 50 ml)
• Frasco Erlenmeyer (500 ml)
• Estufa
• Soporte para bureta
• Cronómetro
Reactivos:
• Solución Fehlings A y B
• Solución azul de metileno (1 %)
• Acido Clorhídrico (SG = 1.103)
• Acido Clorhídrico (0.5 M)
• Solución de Fenolftaleína
• Solución Hidróxido de Sodio (4 M)
• Polvo de piedra pómez
• Perlas de vidrio
• Parafina líquida
6.7.4.7.1.1 Procedimiento para la determinación de Total invertido.
a) pipetear 50 ml de la solución preparada en un Frasco volumétrico.
b) Adicionar 30 ml de agua destilada, mezclar y calentar en un baño María a 65 ° C por 10
minutos.
c) Adicionar 10 ml de ácido clorhídrico (SG 1.103) y mezclar.
d) Dejar en reposo durante 30 minutos.
e) Adicionar 1 gota de Fenolftaleína y adicionar solución de Hidróxido de Sodio desde una
bureta solamente la solución necesaria para color rosado. Alrededor de 16.5 ml de solución
de Hidróxido de Sodio son requeridos. Adicionar gotas de Acido Clorhídrico 0.5 M hasta
que el color rosado desaparezca.
f) Completar hasta la marca con agua destilada, tapar y mezclar.
g) Llenar la bureta con la solución preparada de (f).
h) Pipetear 5 ml de soluciones Fehlings A y B en el frasco erlenmeyer, adicionar una
pequeña cantidad de piedra pómez en polvo, tres perlas de vidrio y 5 gotas de parafina
líquida para prevenir formación de espuma.
86
i) Adicionar desde la bureta 15 ml de la solución a la mezcla de soluciones Fehlings.
j) Calentar la mezcla en la estufa (plato para calentar) hasta ebullición en no más de 2.25
minutos.
k) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la
solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades
relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos
incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final.
l) Se adicionan tres o cuatro gotas de azul de Metileno y la adición de la solución de la miel
se continúa solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar la
ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la
adición del indicador.
m) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta es
tomada como una titulación aproximada.
n) Una segunda titulación es realizada en la cual toda la solución, menos 1 ml es
adicionada de una vez.
o) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la
ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación
se completa por adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el indicador
pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber comenzado la
ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición continuamente
para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml.
6.7.4.7.1.2 Ejemplo:
Cuando toda la sacarosa fue invertida por el ácido clorhídrico la columna de 0 g por 100 ml
en la tabla 7 (Anexo1), es usada para obtener la cantidad de azúcares reductores en mg por
100 ml de la solución preparada.
Si después de la interpolación, los mg de azúcar invertida por 100 ml encontrada va a ser
“y”, entonces el % de total invertida en Miel Final será:
=
y (mg)
Peso original de la muestra (g)
% Sacarosa real en Miel Final
= (% Total invertido miel final - % Azúcares reductores miel final) x 0.95
ii) Cálculo de % total invertido en miel final.
Peso original de la Miel Final = 4.1234 g
Titulación obtenida = 24.50 ml
87
De la tabla 7, usando la columna 0 g, los mg de azucares reductores/100 ml es = 209.0 mg
% Total invertido en Miel Final =
209.0
4.1234
= 50.69
ii) Cálculo para % sacarosa real en Miel Final.
Del valor encontrado en (i) para el % Total invertido y el valor de azúcares reductores, el %
de sacarosa en miel final puede ser calculada.
% Sacarosa en miel final = (50.69 - 16.75) x 0.95 = 32.24
Reactivos:
- Acido Clorhídrico (0.5 M):
Pipetear 10 ml de ácido clorhídrico 1M en un frasco volumétrico de 200 ml y completar
hasta la marca con agua destilada.
- Acido Clorhídrico (1M):
Tomar 89 ml de ácido clorhídrico (HCL) grado reactivo y diluir en un frasco volumétrico
de 1000 ml.
- Acido Clorhídrico (GE= 1.103):
Mezclar juntos 500 ml de ácido clorhídrico (HCL) grado reactivo (GE = 1.16) y 357 ml de
agua destilada. Dejar enfriar a 20 ° C. Medir la gravedad específica de la solución con un
hidrómetro. Si la gravedad específica no es 1.103 entonces:
a) Si la GE es menor de 1.103 adicionar 2 ml de ácido clorhídrico concentrado, mezclar
bien y medir de nuevo la gravedad específica de la solución. Si la GE se mantiene baja,
adicionar más porciones de 2 ml de HCL [], mezclar vigorosamente después de cada
adición y medir la GE hasta que se obtenga el valor deseado.
b) Si la GE es mayor que 1.103 adicionar 2 ml de agua destilada, mezclar bien y medir la
GE de la solución. Si la GE se mantiene alta, adicionar más porciones de 2 ml de agua
destilada, luego de cada adición, mezclar vigorosamente y medir la gravedad específica
hasta obtener el valor deseado.
-Hidróxido de sodio (4M):
88
Pesar 160.0 g de Hidróxido de sodio (NaOH) grado reactivo en perlas y disolver en agua
destilada. Después de enfriar completar el volumen hasta la marca en un frasco
volumétrico de 100 ml.
-Solución de azul de Metileno (1 %):
Pesar 1.0 g de azul de Metileno, disolver en agua destilada en un frasco volumétrico de 100
ml, completar hasta la marca con agua destilada.
-Solución EDTA (4%):
Pesar 4 g de EDTA y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml.
Completar el volumen y mezclar.
6.7.4.8 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN MIEL FINAL
6.7.4.8.1 Equipo
• Espectrofotómetro
• Beaker de 250 ml
• Embudo buchner (60 mm diam)
• Frasco para embudo (500 ml)
• Probeta de (50ml, 200 ml)
• Bureta de 50 ml
• Balanza analítica
• Plato para calentamiento
• Refractómetro
• Espátula
• Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml)
• Pipeta de 20 ml
• Pipeta graduada de 5 ml
• Vidrio de reloj
• Perlas de ebullición
• Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (185 mm diam).
• Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (55 mm diam).
• Varilla de vidrio (2mm diam)
Reactivos
• Etanol 98 %
• Etanol 80 %
• Ayuda filtrante
• Cloruro de Calcio (40 %)
• Acido acético (2 M)
89
• Yodato de Potasio (0.0017 M)
• Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente)
-Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio
dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada.
Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro.
- Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH,
transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada
y mezclar.
- Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua
destilada en un frasco volumétrico de 100 ml.
- Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y
disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen
hasta la marca y mezclar.
6.7.4.8.2 Preparación de la curva estándar de calibración
Ver inciso 6.4.11.3 (Determinación de almidón en Jugo)
6.7.4.8.3 Procedimiento para la muestra
a) Tarar el beaker en la balanza.
b) Pesar 5.0 ± 0.01 g de la muestra bien homogenizada.
c) Disolver en 30 ml de agua destilada caliente.
d) Adicionar 110 ml de alcohol absoluto y 2 g de ayuda filtrante, mezclar y cubrir con un
vidrio de reloj.
e) Dejar en reposo durante1 hora.
f) Preparar un cojín de filtro con 2 g de ayuda filtrante.
g) Filtrar al vacío, lavar la torta con 4 porciones de 10 ml de alcohol al 80 %.
h) Lavar con 2 porciones de 10 ml de alcohol absoluto.
i) Transferir el precipitado al mismo beaker.
j) Raspar el papel filtro para limpiarlo y descartar.
90
k) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de Calcio y 3 perlas de vidrio.
l) Colocar sobre el plato caliente, llévelo a ebullición y déjelo ebullir suavemente durante
15 minutos.
m) Enfriar con agua corriente, transferir a un frasco volumétrico de 100 ml y completar
hasta la marca.
n) Adicionar 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante.
o) Filtrar a través de un papel filtro estriado, de 185 mm de diámetro. Descartar los
primeros 40 ml del filtrado.
p) Pipetear 5 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico de 50 ml y adicionar 30 ml de
agua destilada.
q) Adicione 2.5 ml de ácido acético, 0.5 ml de solución de Yoduro de Potasio y finalmente
5 ml de solución de Yodato de Potasio.
r) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la absorbancia a 600 nm en una
celda de 10 mm entre los 2 minutos siguientes de la adición de la solución del Yodato de
Potasio, usando agua como referencia.
s) Si la solución utilizada para desarrollo del color es turbia o coloreada, corra un blanco.
Omitir el Yoduro de Potasio y el Yodato de Potasio cuando desarrolle el color como en el
inciso (q).
6.7.4.8.4 Ejemplo
a) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución.
b) Dividir por el factor de Cloruro de Calcio para obtener los mg de almidón en la alícuota.
c) Multiplicar por 4000 para obtener el almidón presente en la muestra de Miel Final en
ppm.
Densidad óptica de la solución = 0.184
Densidad óptica del blanco = 0.020
Densidad óptica verdadera = 0.164
Factor del Cloruro de Calcio = 0.328
mg almidón en la alícuota = 0.164/0.328
= 0.50 mg
Almidón en la muestra = 0.50 * 4000
= 2000 ppm
91
6.8 ANALISIS DE AZUCAR CRUDA
6.8.1 Polarización
Equipos:
• Tubo de polarizar de 200 mm
• Polarímetro o sacarímetro
• Balón Kohlrausch de 100 ml
• Disolutor mecánico
• Embudo
• Papel filtro Whatman # 91
• Cápsula de acero inoxidable para pesar
• Balanza analítica
• Vidrio de reloj (100 mm diam).
• Termómetro (con división de 0.1 °C)
Reactivo:
• Sub-acetato en solución a 54.3 ° Brix.
• Agua destilada
6.8.1.1. Procedimiento
a) Pesar 26 ± 0.0002 de azúcar en la cápsula de acero inoxidable.
b) Transferir el azúcar por medio de lavado con agua destilada al balón (usando
aproximadamente 60 ml de agua).
c) Disolver usando el agitador mecánico y lavando por debajo del cuello del frasco.
d) Para azúcares que tienen por debajo de 99 °S, adicionar 1 ml de sub -acetato en solución
para clarificar.
e) Mezclar completamente con rotación suave y adicionar agua con una pizeta. Mezclar
continuamente hasta llenar el volumen del frasco.
f) Colocar en baño de agua a 20 °C durante 30 minutos. Si el baño de agua no está
disponible, medir la temperatura de la solución en el tubo de polarizar después de la lectura.
g) Limpiar el menisco con una gota de Éter.
h) Completar exactamente hasta la marca con agua a 20 ° C usando un gotero fino. Hay
que tener especial cuidado al enrasar que la parte baja del menisco y la línea coincidan
exactamente.
92
i) Secar los lados del cuello del frasco encima del líquido con un papel filtro enrollado.
j) Mezclar completamente y dejar en reposo durante 5 minutos.
k) Filtrar a través de un papel filtro usando un embudo. Cubrir el embudo inmediatamente
con un vidrio de reloj para minimizar la evaporación. Descartar los primeros 10 ml del
filtrado.
l) Lavar el tubo de polarizar con tres porciones del filtrado.
m)
i) Llenar el tubo con el filtrado asegurándose de que no hayan burbujas de aire
atrapadas.
ii) Chequear el cero del instrumento.
n) Poner el tubo en el sacarímetro y cuando la lectura esté estabilizada, leer el pol en °Z con
una aproximación de 0.01 °Z o la mayor precisión posible en el instrumento.
o) Calibrar el sacarímetro con el tubo de cuarzo.
p) Corregir las lecturas obtenidas si no fueron hechas a 20 ± 0.2 ° C.
i) Para corregir la lectura polarimétrica por efecto de la temperatura se acordó.
P20 = Pt +0.019 (tr - 20 °C).
P20 = Pol a 20 °C
Pt = Pol como se midió
tr = Temperatura de la solución en ° C.
Preparación del reactivo.
Solución de Sub-acetato de plomo. (De acuerdo a especificaciones ICUMSA).
Pesar 560 g de Sub-acetato de plomo seco en un beaker o recipiente de 2 litros, adicionar
1 litro de agua recién destilada. Hervir durante 30 minutos. Cubrir el beaker y dejar en
reposo durante la noche para que sedimente. Decantar el líquido sobrenadante y filtrar a
través de papel filtro Whatman No. 540 o equivalente. Diluir con agua recién destilada a
una gravedad específica de 1.24 ± 0.01. equivalente a 54.3 °Brix. El reactivo se puede
preparar sin tener que calentarlo, siempre y cuando se deje reposar la mezcla durante varias
horas con frecuente agitación.
6.8.2 AFINADO DEL AZUCAR CRUDO
Equipo:
93
• Batidora Kitchen - Aid
• Bureta de 500 ml
• Cronómetro
• Centrífuga grande de 5000 r.p.m
• Bandejas plásticas y espátulas
• Balanza granataria
• Refractómetro
Reactivos
• Licor percolado
6.8.2.1 Procedimiento.
a) pesar 1000 gramos de la muestra homogénea de azúcar crudo en el recipiente de la
batidora.
b) Agregar 360 ml de la solución de 64 °Brix, lentamente desde la bureta en un tiempo de 4
½ minutos dejando 1 minuto de más para que se mezcle bien. El tiempo final de lavado es
de 5 ½ minutos.
d) Transferir la muestra a la centrífuga.
e) Llevar la velocidad de la centrífuga a 3000 r.p.m., durante 15 segundos y centrifugar
durante 2 minutos exactos a 3000 r.p.m.
f) Transferir la muestra de azúcar lavado a una superficie de secado (papel absorbente o
bandeja).
El azúcar seca se puede extender con la mano y con el menor grosor posible, si la muestra
no va a ser usada inmediatamente, puede ser guardada en frascos bien cerrados.
Nota: Este azúcar lavado (afinado) se usa en la determinación de color y tamaño de grano
del azúcar crudo.
6.8.3 TAMAÑO DE GRANO CRUDA
Equipo:
- Juego de tamices de 16 - 20 y 30 mallas
- Agitador mecánico (RO-TAP)
- Tapón de hule con malla
- Agitador mecánico
- Balanza granataria
- Espátula
- Probetas de 50 y 100
- Balones de fondo plano con tapón de hule.
- Papel filtro grande de 20 cm de diámetro.
94
- Bomba de vacío
- Kitasato de 500 ml
- Beakers de 250 ml
- Brochas pequeñas para limpiar mallas.
Reactivos.
- Metanol anhidro
- Éter etílico anhidro
6.8.3.1 Procedimiento.
a) Inmediatamente después de centrifugar el azúcar lavado (parte 1), tomar una porción
representativa del total 100 ± 0.1 g, tomando de todas las áreas del azúcar extendido en la
bandeja, en un frasco de extracción de 250 ml y agregar 75 ml de metanol anhidro, dejarlo
en reposo durante 20 minutos.
b) Agitar fuertemente durante 2 minutos para que el azúcar quede bien mezclado con el
solvente (agitador mecánico).
c) Escurrir el solvente del frasco. Después de que se haya escurrido, agitar la muestra,
poner al vacío nuevamente y repetir dos o tres veces.
d) Agregar 50 ml más de metanol anhidro y proceder igual que en el paso (c).
e) De nuevo agregar 50 ml más de metanol anhidro para un cuarto y último lavado. El
tiempo promedio empleado para lavar el azúcar en éste último paso deberá ser de
aproximadamente 40-50 minutos.
Precauciones:
f) Extender el azúcar sobre el papel absorvente y secar por dos horas al aire. Si se forman
terrones, la muestra se desecha repitiendo de nuevo el procedimiento.
Nota: Estar moviendo el azúcar con las manos mientras se seca. Si hay aglomerados flojos
romperlos suavemente con presión de la mano.
g) Pesar la muestra obtenida de azúcar crudo que ha sido afinada, lavada con solvente y
secada (en el papel).
h) Colocar el juego de tamices previamente pesadas siguiendo el orden de #16, #20 y #30
de manera que el tamiz #30 sea el que se une con el plato recolector. Poner el tamiz de #
16 y el resto del juego en el RO-TAP. Agitar durante cinco minutos.
i) Pesar el total de la muestra que pasa a través de la malla 30.
j) La cantidad de muestra que pasa por el tamiz de malla 30 es determinado como sigue:
95
% Gramo=
6.8.4 % HUMEDAD
Equipos:
- Plato de acero inoxidable (80 mm diam. 10 mm altura) con tapadera apropiada
para cerrar.
- Desecador
- Horno para secado (105 ± 1°C)
- Balanza analítica
6.8.4.1 Procedimiento
a) Colocar en el horno durante 1 hora un plato con tapa limpio y seco.
b) Luego pasarlo al desecador a enfriar a temperatura ambiente (aprox. 1 hora).
c) Pesar el plato con la tapa.
d) Adicionar 10 ± 1g de azúcar cruda al plato, extendiéndola en una capa uniforme, colocar
la tapa inmediatamente y repesar.
e) Colocar el plato con la muestra en el horno. Quitar la tapa y colocarla vuelta hacia
arriba frente al plato.
f) Secar durante 3 horas exactamente.
g) Colocar la tapa sobre el plato y sacar del horno.
h) Colocar en un desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aproximadamente 1
hora).
i) Pesar el plato con la tapa y el azúcar.
6.8.4.2 Ejemplo:
% Humedad azúcar =
Peso de azu´car despue´s de sec ar
Peso de azu´car inicial x 100
Peso de azúcar + plato + tapa = 76.3542 g
Peso del plato + tapa = 66.8497 g
Peso de azúcar seca = 9.5045 g
Peso a trave´s de malla 30
Peso inicial
x 100
96
Peso de azúcar húmeda + plato + tapa = 76.3542 g
Peso de azúcar seca + plato + tapa = 76.3404 g
Peso de humedad = 0.0138 g
% Humedad azúcar =
0.0138
9.5045
x100
= 0.15
6.8.5 CENIZA SULFATADA EN AZUCAR CRUDA
Equipos:
- Crisol
- Balanza analítica
- Desecador
- Horno (Mufla) 650 °C
Reactivo:
- Acido sulfúrico concentrado (grado reactivo)
6.8.5.1 Procedimiento.
a) Colocar el plato limpio y seco en el horno durante 10 minutos.
b) Transferir al desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aprox. 1 hora).
c) Pesar el plato
d) Transferir 10 g de azúcar en el plato y repesar.
e) Adicionar 3 ml de ácido sulfúrico concentrado.
f) Calentar en estufa hasta carbonizar (en una campana de gases)
g) Colocar en el horno con acceso libre de aire hasta incinerar (aprox. 1 hora).
h) Enfriar y adicionar unas cuantas gotas de ácido sulfúrico concentrado, lo suficiente para
humedecer las cenizas.
i) Calentar suavemente en un mechero o estufa hasta que los gases del ácido sean
expelidos.
97
j) Colocar en el horno durante 2 horas con acceso libre de aire.
k) Colocar en el desecador y enfriar durante 1 hora.
l) Pesar el plato con la ceniza.
6.8.5.2 Ejemplo:
% Ceniza sulfatada =
Peso de ceniza
Peso de azu´car
x100
Peso de azúcar + plato = 76.5371 g
Peso del plato = 66.5333 g
Peso de azúcar = 10.0038 g
Peso de ceniza + plato = 66.5562 g
Peso del plato = 665333 g
Peso de ceniza = 0.0229 g
% Ceniza sulfatada =
0.0229
10.0038
x100
= 0.23
6.8.6 DETERMINACION DE CENIZA CONDUCTIMETRICA
Equipos:
- Puente de conductividad
- Frascos volumétricos de 100 ml
- Beaker de 250 ml
Reactivos:
- Agua destilada y deionizada con conductividad inferior a 2.0 micromhos/cm.
6.8.6.1 Procedimiento
a) Método de 5.0 g /100 ml (azúcar crudo). Disolver 5.0 g de azúcar en agua deionizada
completando el volumen hasta 100 ml en un frasco volumétrico.
b) Lavar la celda de conductividad con la solución. Medir la conductividad a 20 °C.
Si C1 es la conductividad de la solución medida a 20 °C y C2 es la conductividad del agua a
20 °C, se debe corregir la conductividad como sigue:
C5 = C1 - 0.9 C2
Porcentaje de ceniza por conductividad = C5 x 18 x 10-4
98
I1
I2
= Transmitancia de la solucio´n
Si las determinaciones no se hacen a 20 °C se deben hacer correcciones por
temperatura para el método de 5.0g/100 ml, la correción es de 2.3 % por °C (sumado a
temperaturas por debajo de 20 °C y restado para temperaturas sobre 20 °C).
6.8.7 DETERMINACION DE COLOR EN SOLUCION DE AZUCAR CRUDA
(Método Oficial)
CAMPO DE APLICACION
El método puede ser aplicado a azúcar cruda y a azúcar cruda afinada, siempre que la
solución a analizar sea filtrada y preparada con el procedimiento especificado por el
método. El método oficial está designado para soluciones de azúcar con un rango de color
de 500 - 7000 unidades ICUMSA, pero para rangos amplios de azúcar pueden ser medidos
con concentraciones y largo de las celdas apropiados.
DEFINICIONES
6.8.7.1 Transmitancia de una solución. Si I1 representa la energía radiante que incide
sobre la primera superficie de la solución e I2 representa la energía radiante que abandona la
segunda superficie de la solución. Entonces:
T=
(100 T = Porcentaje de transmitancia)
6.8.7.2 Transmisividad. Sea T (solución) que representa la transmitancia de una celda que
contiene la solución y sea T(solvente) que representa la transmitancia de la misma o de la
celda duplicada conteniendo el solvente puro. Entonces:
Ts =
Tsoln
Tsolv = transmitancia de la solución
6.8.7.3 Absorbancia (Extinción)
As= -log10Ts = Absorbancia de la solución
6.8.7.4 Índice de absorbancia (Índice de Extinción). Sea b que representa el largo en cm
de la ruta de absorción entre las capas cercanas de la solución y sea C que representa la
concentración en g/ml de la solución de azúcar. Entonces:
as = As / bc
= Índice de absorbancia de la solución
6.8.7.5 Color ICUMSA
99
El valor del índice de absorbancia multiplicado por 1000 es reportado como color
ICUMSA. El valor resultante es designado como Unidades ICUMSA (UI).
6.8.8 Principio
El azúcar cruda es disuelta en agua, la solución se ajusta a pH = 7.0, luego se filtra a través
de una membrana para remover la turbidez. La absorbancia de la solución filtrada es
medida a una longitud de onda de 420 nm y el color de la solución es calculada.
La concentración de la solución y el largo de la celda son elegidas para dar una
transmitancia en un rango preferido de 20 % a 80 %.
6.8.9 Reactivos
Usar solamente reactivos de grado analítico reconocido y solamente agua destilada o agua
con pureza equivalente.
6.8.9.1 Solución de ácido clorhídrico, aprox. 0.1 mol/L.
6.8.9.2 Solución de hidróxido de sodio, aprox. 0.1 mol/L.
6.8.9.3 Filtro ayuda (Filter cel).
6.8.10 Equipos
6.8.10.1 -Instrumento- Espectrómetro o colorímetro capaz de medir transmisiones de luz a
una longitud de onda de 420 nm con la menor amplitud de banda posible, ej: 10 nm. El
instrumento debería estar equipado con un prisma o filtro de interferencia monocromador.
Vidrio coloreado o filtros de gelatina no son satisfactorios.
6.8.10.2-Celdas ópticas asociadas. Las celdas son de 1.0 ± 0.001 cm, 2.0 ± 0.001 cm, 5.0
± 0.001 cm de largo. Una segunda celda de referencia puede ser usada, siempre y cuando
en un exámen con agua destilada se muestre que ambas celdas estén en un rango de 0.2 %
de ser idénticas.
6.8.10.3- Filtros de membrana- Tamaño del poro 0.45 um, diámetro de 50 mm.
Nota: Tamaño del poro determinado por el exámen de “punto de burbuja”.
6.8.10.4- Sostenedor del filtro de membrana - preferiblemente equipado con un soporte
de acero inoxidable.
6.8.10.5- pHmeter - Para medición de 0.01 pH
6.8.10.6- Refractómetro
6.8.10.7- Agitador magnético
100
6.8.10.8- Hornos al vacío, secadores al vacío o baño ultrasónico- Para de-aireación
de la solución filtrada de azúcar.
6.8.10. 9- Balanza de Laboratorio - leíble hasta 0.1 g.
6.8.11 Procedimiento
6.8.11.1 Preparación de la muestra. Mezclar la muestra de azúcar vigorosamente. Pesar
cantidades de Azúcar y agua en un frasco cónico de 250 ml y disolver por agitación a
temperatura ambiente.
Alícuotas de azúcar y agua y largo de las celdas para medición de color
Rango de color
ICUMSA
Alícuota de azúcar
en gramos
Alícuota de agua
en gramos
Largo de la celda
(b), cm
100-200 50 ± 0.1 50 ± 0.1 5
200-500 50 ± 0.1 50 ± 0.1 2
500-2000 30 ± 0.1 70 ± 0.1 1
2000-7000 10 ± 0.1 90 ± 0.1 1
7000-13000 5 ± 0.1 95 ± 0.1 1
Filtrar la solución de la muestra al vacío a través de una membrana de filtración (6.8.1.10.3)
en un frasco cónico limpio y seco. Si la solución pasa muy lentamente usar filtro ayuda (1%
del peso de azúcar). Descartar la primera porción del filtrado turbio.
Lavar y secar el electrodo del pHmetro y sumergirlo en la solución de azúcar. Ajustar el
pH del la solución a 7.0 ± 0.1 adicionando solución de ácido clorhídrico 0.1 mol/L ó
solución de hidróxido de sodio 0.1 mol/L según se requiera, con un gotero fino. Agitar la
solución continuamente con un agitador magnético mientras se ajusta el pH. Sacar el
electrodo de la solución.
Si es necesario, dearear la solución filtrada por 1 hora a temperatura ambiente en un horno
al vacío o en un desecador. Alternativamente dearear la solución por inmersión del frasco
cónico, conteniendo la solución de azúcar en un baño ultrasónico durante 3 minutos.
Medir por medio de refractómetro el Brix de la solución, con una precisión de ± 0.1
g/100g, por el método ICUMSA.
101
6.8.11.2 Medición del color.
Preparar el instrumento para medir el color, de acuerdo con las instrucciones del manual de
fábrica y ajustar la longitud de onda a 420 nm. Lavar la celda de medición con solución de
azúcar y llenarla. Determinar la absorbancia (As ó -log10Ts) de la solución usando agua
destilada filtrada y deareada como Standard de referencia para el color cero.
6.8.12 Expresión de los resultados
6.8.12.1 Cálculos.
Calcular la concentración de sólidos en solución de la muestra, c con la medición del RDS
(sustancia seca refractométrica) en el procedimiento 6.8.1.11.1.
Usar el Brix para obtener la densidad de la solución analizada, p en Kg/m3, de la tabla A
ICUMSA (Anexo 1), entonces la concentración de la solución analizada está dada por:
C =
RDS x P
105 g/mL
Color ICUMSA =
1000 x As
bc
=
108
x As
bx RDSxP IU
Expresar los resultados aproximados a 10 IU.
6.8.12.2 Precisión.
Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 500 a 2000 IU. la diferencia
absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por repetitibilidad,
no debe ser mayor que 110 IU.
Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 2000 a 7000 IU. la diferencia
absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por repetitibilidad,
no debe ser mayor que 300 IU.
Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 500 a 2000 IU. la diferencia
absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por
reproducibilidad , no debe ser mayor que 380 IU.
Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 2000 a 7000 IU. la diferencia
absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por
reproducibilidad , no debe ser mayor que 960 IU.
102
7.3 DETERMINACION DE RETINOL EN PREMEZCLAS Y EN AZUCAR
FORTIFICADA CON VITAMINA “A”.
7.3.1 Método espectrofotométrico.
a) Toma y manejo de la muestra.
Como mínimo, se recomiendan 5 g de premezcla y 50 g de azúcar. Las muestras deben
almacenarse en frascos opacos de vidrio o plástico herméticamente cerrados, y
transportarlas protegidas de exposición a la luz, calor y humedad. Una vez en el
laboratorio, las muestras se almacenan en un lugar fresco y seco. Previo a pesar la muestra
para el análisis, la premezcla o el azúcar deben mezclarse completamente.
b) Dispersión de las microcápsulas de palmitato de retinol.
Para asegurar la completa dispersión en agua del 250-CWS es recomendable emplear agua
a 50-60 °C y, en lo posible, mantener la solución a dicha temperatura por 15 minutos.
c) Extracción.
El Palmitato de retinol es extraído del medio acuoso con un solvente orgánico. El solvente
más apropiado es el hexano. Por el contenido tan alto de palmitato de retinol en la
premezcla, la extracción es innecesaria; basta con diluir previamente la solución acuosa con
2- propanol.
c) Determinación de la concentración de retinol.
La determinación del retinol se basa en su absorbancia a 325 nm, utilizándose un
espectrofotómetro. En el caso de la premezcla y el azúcar fortificada, por su alto contenido
de retinol, puede utilizarse una longitud de onda mayor, pero siempre por debajo de 350 nm
de una solución de retinol, en un espectrofotómetro de referencia, entre la absorbancia de
esa misma solución a la longitud de onda. La tabla 3.1 presenta factores de correción para
diferentes longitudes de onda determinados en los laboratorios del INCAP.
Tabla de Factores de correción de la absorbancia del retinol a diferentes longitudes de
onda cuando se usa una fuente de luz visible4
Longitud de onda (nm) Factor de correción
325 1.007
330 1.066
335 1.177
340 1.360
345 1.622
350 2.030
103
e) Incremento de la especificidad analítica.
Cuando los materiales por analizar contienen cantidades significativas de substancias
interferentes, se hace necesario incrementar la especificidad del método. Esto puede
lograrse de dos maneras: Primero, utilizando una columna cromatógrafica de alta
resolución (HPLC) para separar el retinol de otras sustancias que absorben energía radiante
de longitud de onda igual o cercana al retinol por exposición a la luz ultravioleta. La
diferencia en absorbancia entre el extracto no irradiado y el irradiado es debida
específicamente al retinol y en este dato se basa el cálculo de la concentración del retinol en
la muestra. En el caso del azúcar fortificada, el extracto orgánico esencialmente carece de
sustancias interferentes, por lo que basta con restar a las lecturas de absorbancia de las
muestras la absorbancia de un blanco de reactivos.
7.3.2 Método colorimétrico
El otro método para determinar los niveles de retinol en azúcar fortificada es el
colorimétrico;5
éste es más rápido y no requiere un espectrofotómetro, pudiendo ser
adaptado a procedimientos de campo. El método se basa en la reacción de Carr- Price, la
cual se basa en la formación de anhidroretinol al mezclar el retinol con un reactivo
cromógeno que contiene ácido tricloroacético y diclorometano. En este reactivo, el
anhidroretinol se protona transitoriamente, generándose una coloración azul proporcional a
la concentración de retinol en la muestra. Este método es menos exacto y preciso que el
espectrofotométrico, por lo cual se recomienda verificar periódicamente la validez de los
resultados contra datos obtenidos con una misma muestra por el método
espectrofotométrico.
4. El valor de referencia utilizando una fuente de radiación ultravioleta a 325 nm es 1.000
5. Este método no es lo suficientemente exacto para ser utilizado en el control de calidad de la
premezcla.
7.4 DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA DE RETINOL EN
PREMEZCLAS
7.4.1 Principio
Este método consiste en la solubilidad de la micro cápsula hidrodispersable de palmitato de
retinol en agua caliente, seguida por dilución en 2-propanol. La concentración de retinol
presente como palmitato de retinol, es determinada por su absorbancia a 325 nm.
7.4.2 Punto críticos y precauciones
104
Se necesita un espectrofotómetro con capacidad de lectura cercana a 325 nm. Por la
importancia del espectrofotómetro en cuanto a exactitud y confiabilidad de los análisis, este
debe calibrarse frecuentemente; para ello, debe seguirse las instrucciones que generalmente
se incluyen en los manuales del fabricante que vienen con el equipo. La calibración debe
hacerse periódicamente y no sólo cuando se instala la lámpara nueva.
También se requiere una cámara de irradiación con luz ultravioleta, en la cual se destruye el
retinol. Esta cámara puede consistir simplemente en una fuente de luz ultravioleta y una
cortina que proteja a los técnicos analistas de la exposición a dicha irradiación. Lo
importante es establecer con exactitud la distancia apropiada entre la fuente de luz UV y las
soluciones, así como el tiempo óptimo de irradiación. Se recomienda confirmar la
eficiencia de la cámara de irradiación periódicamente (cada tres meses, p.e) y siempre que
se instala una nueva lámpara.
Una vez que el azúcar se ha solubilizado en 2-propanol, el análisis no debe interrumpirse.
De acuerdo a la experiencia con este método en los laboratorios del INCAP, si la
variabilidad entre los duplicados de una misma solución es tal que estos se apartan de su
promedio en más del 3%, se rechazan los resultados y se repiten las lecturas. Los
resultados de dos submuestras de la misma muestra pesadas independientemente no deben
apartarse de su promedio en más de 8%; en caso necesario repetir el análisis completo.
7.4.3 Equipos y materiales
- Agitador tipo Vortex
- Balones volumétricos o probetas de 100 ml
- Baño de agua (50-60°C)
- Cámara de irradiación con luz ultravioleta
- Celdas para el espectrofotómetro (preferiblemente de cuarzo)
- Espátulas de pesada
- Espectrofotómetro UV/VIS
- Papel de aluminio
- Pipetas graduadas serológicas
- Pipetas volumétricas
- Tubos de ensayo de 20 ml
- Tubo de vidrio de 10 x 75 mm transparentes a luz U.V.
- Varillas de vidrio
- Vasos de precipitar (beaker) de 200 - 250 ml
7.4.4 Reactivos
1.- 2-Propanol p.a. ((CH3CH(OH)CH3), pureza = 99.7 % , PM = 0.10, d= 0.78 g/ml)
7.4.5 Procedimiento
a) Homogenice la muestra mezclándola varias veces.
105
b) Pese en duplicado aproximadamente 1.25 g de la muestra, registrando el peso
exacto en miligramos, y disuelva en 80 ml de agua destilada a 50° - 60°C en un vaso de
precipitar de 100 ml. Mezcle con una varilla de vidrio para disolver completamente la
muestra.
c) Incube en baño de agua a 50-60 °C por 15 minutos. Deje en reposo a temperatura
ambiente hasta que la solución se enfríe. Transfiera a un balón volumétrico de 100 ml.
Lave varias veces el vaso de precipitar con pequeñas porciones de agua destilada y
transfiera los lavados al balón. Afore a 100 ml con agua destilada y mezcle. Esta solución
es blanca y turbia.
d) En un tubo de ensayo de 20 ml mida 2 ml de la solución de paso (c) y agregue 8 ml de
2- propanol (esto da una dilución 2:10). Mezcle vigorosamente con el agitador Vortex.
e) En otros tubos de ensayo mida 1 ml de la solución del paso (d) y agregue 9 ml de 2-
propanol (esto da una dilución 1:10). Mezcle con el agitador Vortex por 5 segundos.
f) Transfiera 3 ml de la solución preparada en el paso (e) a un tubo de vidrio de 20 ml (con
tapón de rosca esmerilado). Agregue 3 ml de ácido clorhídrico 0.1 N y 4 ml de hexano.
Agite con suficiente intensidad en un agitador tipo vortex por 30 segundos, para asegurar la
extracción completa del retinol.
g) Ajuste el cero del espectrofotómetro hexano. A la mayor brevedad posible, transfiera
con una pipeta Pasteur la solución de hexano a una celda de espectrofotómetro de 1 cm de
paso de luz, y lea su absorbancia a 325 nm.
7.4.6 Cálculos
La concentración de palmitato de retinol en las muestras de premezcla se calcula según la
ecuación siguiente:
Abs Vh VI
Palmitato de retinol (g/kg)= x x x FD x FCλ
ε Val p
Los parámetros de la ecuación son los siguientes:
106
Utilizando estos parámetros, y expresando los resultados como retinol no esterificado
(multiplicando por la relación de pesos moleculares retinol/palmitato de retinol:
286.46/524.84=0.546, la ecuación anterior se simplifica a:
39.57
Retinol (g/kg) = Abs x x FCλ
P
8. Si no se dispone de un espectrofotómetro con luz ultravioleta, puede leerse en un
espectrofotómetro de luz visible que alcance longitudes de onda a 350 nm ver tabla de factores.
7.5 DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA DE RETINOL EN AZUCAR
FORTIFICADA
7.5.1 Principio
Este método es una modificación del método “Determinación espectrofotométrica de
retinol en azúcar fortificada”, INCAP-CA-100B-1, en el cual se usaban 20 g de muestra. En
esta modificación, se ha aumentado el tamaño de la muestra de 20 g a 100 g, con el
propósito de disminuir la influencia de la heterogeneidad de la distribución de vitamina A
en el azúcar fortificada en el análisis.
La muestra de azúcar se disuelve en agua caliente para disolver la matriz del compuesto de
vitamina A. Luego se realiza una dilución 1:2 con hidróxido de sodio 0.1 N para
posteriormente realizar la extracción del palmitato de retinol en hexano. La concentración
de retinol es determinada por su absorbancia a 325 nm.
7.5.2 Puntos críticos y precauciones
Se recomienda el uso de tela negra para cubrir los tubos o balones que contienen retinol.
Este método no requiere de la incubación de la solución de azúcar, pero es crítico que el
agua usada para disolver la muestra se encuentre a 85°C, para asegurar la completa
disolución de la matriz del compuesto fortificante. Una vez que el palmitato de retinol se
ha extraído en la fase orgánica, el análisis no debe interrumpirse. Además, debe trabajarse
rápidamente para evitar la evaporación de los solventes y la consiguiente concentración de
Parametro Explicación Valor
ε Coeficiente de absortividad del palmitato de retinol en n-
hexano (mg-1
cm-1
ml)
92.0
Vh Volumen de la fase orgánica (ml) 4.0
Val Volumen de la alícuota analizada de la dilución de
premezcla (ml)
3.0
VI Volumen de la solución inicial de la muestra (ml) 100.0
P Peso de la muestra (g) Dato de pesada
FD Factor de dilución 50.0
FCλ Factor de corrección de longitud de onda a 325 nm
Con luz ultravioleta 1.000
107
las soluciones. Se requieren campanas de extracción y, si el laboratorio está localizado en
zonas cálidas, el uso de aparatos de aire acondicionado. Se recomienda usar bulbos
especiales para succionar solventes.
De acuerdo a la experiencia con este método en los laboratorios de INCAP, si la
variabilidad entre las réplicas extraídas de una misma solución de azúcar es tal que éstas se
apartan de su promedio en más del 5%, se rechazan los resultados y se repite la extracción.
Al preparar la solución de hidróxido de sodio usar guantes, anteojos de seguridad y trabajar
con la campana, ya que el hidróxido de sodio es corrosivo para la piel y ojos.
7.5.3 Equipos y materiales
- Agitador tipo Vortex
- Espectrofotómetro UV/VIS (325 ó 340 nm)
- Balones volumétricos de 200 ó 250 ml
- Celdas para espectrofotómetro (preferiblemente de cuarzo)
- Pipetas volumétricas de 2,3 y 8 ml
- Pipetas Pasteur
- Probeta de 100 ml
- Tubos de ensayo de 20 ml, con tapón esmerilado o de rosca
- Varillas de vidrio
- Vasos de precipitar (beaker) de 250 ml
- Bulbos de aspiración para pipetas pasteur y pipetas serológicas
- Espátulas de pesada
- Tela negra
7.5.4 Reactivos
- Etanol absoluto p.a. (C2H5OH), pureza = 99.8 % , PM = 46.07, d = 0.79 g/ml)
- Fenolftaleína p.a (C20H14O4), PM=318.33
- n-hexano p.a. (C6H14), PM = 86.18, d = 0.66 g/ml) ó
- Hexano p.a. (C6H14), PM = 86.18, mín 98.5 %
- Hidróxido de sodio p.a (NaOH), pureza =99 %, PM =40.0
7.5.5 Soluciones
A- Fenolftaleína- 1% p/v
Composición
Fenolftaleína……………………………..1 g/100 ml
Preparación
En un beaker de 50 ml, pese exactamente 2.5 g de fenolftaleína y disuelva con
aproximadamente 40 ml de etanol absoluto. Transfiera la solución a un balón de 250 ml.
Lave el beaker con pequeñas porciones de etanol y transfiera los lavados al balón. Lleve a
volumen con etanol absoluto.
Almacenamiento y expiración
Guarde en frascos de vidrio oscuro en un lugar fresco. La solución es estable
indefinidamente.
B- Hidróxido de sodio 12.5 N
Composición
Hidróxido de sodio ……………………………..12.5 eq/L
108
Preparación
Pese 253 g de hidróxido de sodio y disuelva en un beaker de 600 ml, que contenga
aproximadamente 300 ml de agua destilada fría y que se encuentre dentro de una campana
de gases. Espere que la solución se enfríe y lleve a la marca de 500 ml con agua destilada.
Almacenamiento y expiración
Guarde en frascos de polietileno en un lugar fresco separado de cualquier ácido.
Evite el contacto de la solución con el aire.
C- Hidróxido de sodio 0.1 N
Composición
Hidróxido de sodio ……………………………..0.1 eq/L
Preparación
Tomar 8 ml de la solución de hidróxido de sodio 12.5 N (B) y aforar a 1 L. con agua
destilada.
Almacenamiento y expiración
Guarde en frascos de polietileno en un lugar fresco separado de cualquier ácido. La
solución es estable por aproximadamente 6 meses.
7.5.6 Procedimiento
a) Homogenice la muestra de azúcar mezclándola varias veces.
b) En un vaso de precipitar de 250 ml pese 100 g de azúcar, registrando el peso exacto a
centésimos de gramo, y disuelva con aproximadamente 100 ml de agua caliente a 85 °C.
Agite hasta que todo el azúcar se disuelva completamente, Prepare un blanco de reactivos
solamente con agua caliente y llevándolo a través de los mismos pasos del procedimiento
que las muestras.
c) Enfríe las soluciones, asegurándose que estén cubiertas con papel de aluminio y en un
ambiente oscuro ó luz amarilla.
d) Transfiera cuantitativamente a un balón volumétrico de 250 ml. Lave varias veces el
vaso de precipitar con pequeñas porciones de agua destilada y transfiera los lavados al
balón. Afore a 250 ml con agua destilada y mezcle.
e) Transfiera 5 ml de la solución preparada en el paso (d) a un tubo de vidrio de 20 ml (con
tapón esmerilado ó de rosca).
f) Agregue 5 ml de hidróxido de sodio 0.1 N a cada tubo y mezcle en un agitador tipo
vortex por 30 segundos.
g) En un tubo de ensayo de 20 ml, coloque 2 ml de la solución obtenida en el paso anterior
(f). Agregue 2-3 gotas de fenolftaleína 1% p/v (A). Agregue 3 ml de etanol absoluto a cada
tubo. Mezcle en agitador tipo vortex por 5 segundos.
h) Mida 3 ml de hexano con una pipeta volumétrica y luego agregue cuidadosamente esa
cantidad a cada uno de los tubos del paso (g). Cierre cada tubo inmediatamente y agite
vigorosamente en el agitador vortex por 30 segundos, para asegurar la extracción completa
109
del retinol. Destape ligeramente los tubos para aliviar la presión del gas. La fase
acuosa es de color fucsia, mientras que la fase orgánica es incolora.
i) Ajuste el cero del instrumento con hexano. A la mayor brevedad posible, transfiera la
solución de hexano a una celda de espectrofotómetro de 1 cm de paso de luz con una pipeta
Pasteur. Lea la absorbancia a 325 nm. Si no dispone de un espectrofotómetro con luz
ultravioleta, puede leerse en un espectrofotómetro de luz visible que alcance longitudes de
onda inferiores a 350 nm. En este caso la sensibilidad del método se reduce y se debe usar
un factor de corrección de longitud de onda (ver cuadro 1).
7.5.6 Cálculos
1. Sustraiga la absorbancia promedio del blanco de reactivos de la absorbancia de las
muestras.
2. La concentración de retinol en las muestras de azúcar se calcula según la ecuación
siguiente:
Abs corr. Vh VI FCλ
Palmitato de retinol (mg/kg)= x x x x D
ε Vaz p R
Donde:Abscorregida=Absmuestra-Absblanco
Absblanco es el promedio de tres lecturas, y que debería ser menor de 0.050.
Los parámetros de la ecuación son los siguientes:
Para expresar los resultados como retinol no esterificado se multiplica por la relación de
pesos moleculares retinol/palmitato de retinol 286.46/524.84=0.546), la ecuación anterior
se simplifica a:
Parámetro Explicación Valor
ε Coeficiente de absortividad del palmitato de retinol en hexano
(ug-1
cm-1
mL)
0.092
Vh Volumen de la fase orgánica (ml) 3.0
Vaz Volumen de la alícuota analizada de la solución de azúcar (ml) 2.0
VI Volumen inicial de la muestra (mL) 250.0
P Peso de la muestra (g) ?
R Recuperación 0.905
FCλ Factor de correción de longitud de onda para luz visible
(cuadro 1)
?
D Dilución (5/10) 2
110
Retinol (mg/kg)= Abscorregida x
7.6 DETERMINACION COLORIMETRICA SEMICUANTITATIVA DE
PALMITATO DE RETINOL EN AZUCAR FORTIFICADA
7.6.1 Principio
El método aquí descrito es una modificación del propuesto por Arroyave, Pineda y Funes
(1974). Este método se basa en la formación de anhidroretinol al mezclarse el retinol con
un reactivo cromógeno que contiene ácido tricloroacético y diclorometano. Se genera un
compuesto de color azul cuya intensidad puede medirse por comparación visual contra una
escala de soluciones de sulfato de cobre. El color es transitorio por lo que la comparación
debe hacerse dentro de 10 segundos después de haber agregado el reactivo.
7.6.2 Puntos críticos y precauciones
Es preciso preparar el reactivo cromógeno con suficiente frecuencia, ya que es inestable.
Se sugiere utilizarlo dentro de cinco días si se guarda a 25 °C y dentro de 14 días si se
guarda en refrigeración. En este último caso, el reactivo debe sacarse del refrigerador de
dos a tres horas antes de ser utilizado; si se forman cristales deben disolverse con
movimientos rotativos. Para verificar la calidad del reactivo, se recomienda analizar un
control de azúcar con concentración conocida de retinol y cerciorarse de que la intensidad
del color azul coincida con la esperada según la escala.
El reactivo cromógeno es muy corrosivo, por lo que debe manejarse con precaución y sólo
personal adecuadamente capacitado. Pocos minutos antes de utilizarlo, la cantidad
necesaria debe decantarse en un vaso de precipitar para que sea más fácil tomarlo con una
jeringa. Se utiliza una jeringa en vez de pipeta para asegurar el agregado vigoroso y rápido
del reactivo sobre la solución de azúcar. El reactivo tiende a enturbiarse al contacto con la
humedad del ambiente. No debe regresarse el reactivo sobrante del vaso de precipitar al
envase original.
7.6.3 Materiales
- Frasco de plástico de 50 ml
- Frasco de vidrio de boca ancha (para descartar los desechos)
- Frasco de 500 ml o termo (para transportar el agua destilada)
- Frasco oscuro con tapón de vidrio esmerilado
- Guantes desechables de goma
- Jeringa de vidrio de 5-10 ml con punta de polietileno de 3 cm en el extremo
- Pipetas graduadas de 10 ml
- Soluciones de sulfato de cobre (escala colorimétrica), ver descripción más adelante
4918.333
p xFC λ
111
- Tubos de ensayo de 15 x 100 m con una marca a 1 ml y otra al nivel del volumen
que ocupan 10 g de azúcar del tipo que se va a analizar.
- Vasos de precipitar (beaker) de 50 - 100 ml
7.6.4 Reactivos
1. Reactivo cromógeno: Acido tricloroacético /diclorometano
Disuelva 120.0 g de ácido tricloroacético en 80.0 g de diclorometano (60.6 ml). Para
disolver por completo, entibie la mezcla en baño de agua a 60°C, agitando constantemente.
La solución es estable por lo menos 18 días guardado a temperatura ambiente y en
refrigeración.
2. Escala colorimétrica
A partir de la solución “madre”de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) prepare
las siguientes diluciones:
(CuSO4.5H2O) (g/L) Equivalencia aprox. De concentración
(ug/g retinol en azúcar)
30 5
60 10
90 15
120 20
Mida 4 mL de cada una de las soluciones patrón de sulfato de cobre en el mismo tipo de
tubos de ensayo en los que se analizarán las muestras. Tápelos herméticamente para evitar
la evaporación. Rotule cada tubo con su respectivo número de identificación, que indica el
color aproximado que produce una muestra de azúcar con esa concentración de retinol en
mg/kg. Estas soluciones son estables indefinidamente a temperatura ambiente.
7.6.5 Procedimiento
a) Homogenice la muestra de azúcar mezclándola varias veces.
b) En el frasco de 50 mL, ponga 10 g de azúcar (o con uno de los tubos de ensayo con
menisco marcado, tome el volumen equivalente).
c) Agregue 10 mL de agua a 50-60 °C, preferiblemente destilada. Disuelva el azúcar, si es
necesario calentando la solución.
d) Deje la solución en reposo a temperatura ambiente hasta que se enfríe.
e) Transfiera solución de azúcar a un tubo de ensayo hasta el nivel marcado a 1 mL.
f) Vierta la cantidad estimada del cromógeno que se utilizará en un vaso de precipitar.
112
g) Utilizando la jeringa, agregue a cada solución de azúcar 3 ml de reactivo cromógeno y
mezcle inmediata y vigorosamente. Utilice guantes desechables para evitar el contacto
accidental del reactivo cromógeno con la piel.
h) Compare el color azul de la muestra con los patrones de la escala colorimétrica. Efectúe
esta comparación antes de que hayan transcurrido 10 segundos de haber agregado el
reactivo, ya que el color se mantiene por un corto tiempo.
i) Estime el nivel de retinol en el azúcar (mg/kg) con base en el patrón cuyo color es el más
similar al desarrollado por la muestra. En la mayoría de los casos, la intensidad del color
azul cae entre dos de los tubos de referencia. La concentración del retinol, por lo tanto,
debe informarse dentro de este rango. Por ejemplo, si la intensidad del color cae entre los
niveles 30 y 60 g/L de sulfato de cobre, el contenido de retinol es entre 5 y 10 mg/kg.
j) Deseche los residuos del reactivo cromógeno, incluyendo el que se ha hecho reaccionar
con el azúcar, dentro del frasco de vidrio para desechar, y llévelo al laboratorio para su
deposición final.
7.7 METODO VOLUMÉTRICO PARA LA DETERMINACION DE PEROXIDOS
EN ACEITES
7.7.1 Principio
Este método se aplica para determinar el nivel de peróxidos en los aceites que se usan en la
preparación de la premezcla de vitamina A. Los peróxidos y productos similares provienen
de la oxidación de las grasas y aceites. Los peróxidos oxidan al yoduro de potasio a
yodato, el cual se mide cuantitativamente por su reacción redox con tiosulfato de sodio. La
reacción se lleva a cabo en medio ligeramente ácido y en presencia de un exceso de iones
yoduro. Debido a la naturaleza hidrofóbica del aceite, la titulación se lleva a cabo en una
mezcla de ácido acético/cloroformo.
7.7.2 Puntos críticos y precauciones
Es recomendable que los reactivos se mantengan libres de oxígeno, por lo que se sugiere
burbujearlos con un gas inerte (CO2ON2).
7.7.3 Equipos y materiales
- Agitador magnético
- Balones volumétricos de 500 y 1000 mL
- Bureta
- Erlenmeyer de 250 ml, de preferencia con tapón esmerilado.
- Espátulas de pesada
- Frasco gotero
- Probeta de 1000 mL
- Varillas de vidrio
113
- Vasos de precipitar (beaker) de 100 y 400 mL
7.7.4 Reactivos
7.7.4.1. Acido acético/cloroformo
Mezcle 3 volúmenes de ácido acético glacial ((CH3COOH), pureza = 99.7%, PM = 60.05, d
= 1.05 g/mL, con 2 volúmenes de cloroformo USP ((CH3CL3). Prepare sólo la cantidad
necesaria para su pronto uso, y colóquelo en frasco de vidrio.
7.7.4.2. Solución indicadora de almidón 1%
En un vaso de precipitar de 100 ml agregue 0.5 g de almidón p.a. y 5 mL de agua destilada
caliente. Mezcle y agregue con agitación constante 45 mL de agua destilada. Hierva por
unos pocos minutos, enfríe y filtre. Guarde en frasco gotero por no más de una semana.
7.7.4.3. Tiosulfato de sodio 0.1 N
Disuelva aproximadamente 25 g de tiosulfato de sodio p.a ((Na2S2O3.5H2O), pureza =99.5
%, PM = 248.18), en un litro de agua destilada. Lleve a ebullición y hierva suavemente por
5 minutos. Guarde en un frasco oscuro lavado previamente con mezcla crómica y
enjuagado con agua hervida. Almacene en un lugar oscuro y fresco. La solución es estable
por cerca de 6 meses. Descarte si se enturbia. Esta solución debe estandarizarse antes de
su uso. Diluciones de esta solución se prepara con agua destilada hervida, justo antes de su
uso.
7.7.4.4. Yoduro de potasio ((KI), PM = 166.01) libre de yodato
7.7.4.5. Acido clorhídrico 1 N
En un balón volumétrico de 1000 mL, conteniendo 300 mL de agua destilada; agregue
lentamente 82.8 mL de ácido clorhídrico concentrado ((HCL), 37 %, PM = 36.46, d = 1.2
g/mL). Enfríe a temperatura ambiente y lleve, a la marca de 1000 mL con agua destilada.
Guarde en frasco de vidrio bien tapado, evitando su contacto con vapores o medios
alcalinos.
7.7.4.6. Dicromato de potasio. (( K2Cr2O7), pureza = 99.0, PM = 294.19)
7.7.5 Procedimiento
Estandarización de la solución de tiosulfato de sodio
Cada vez que se corre un lote de muestras, todo el procedimiento siguiente se hace en
triplicado.
a) Pese entre 0.2000 a 0.2300 g de dicromato de potasio, secados previamente por 2 horas a
105 °C y guardado en una desecadora; registre el peso exacto. Transfiera a frasco
Erlenmeyer de 250 mL.
114
b) Agregue cerca de 80 mL de agua destilada, 2 g de yoduro de potasio y, con
agitación constante, 20 mL de HCL 1N. Deje en reposo por 10 minutos en la oscuridad.
c) Agitando constantemente con el agitador magnético, titule con tiosulfato de sodio 0.1 N,
hasta que el color amarillo casi haya desaparecido. En ese punto, agregue 10 gotas de
solución de almidón 1% como indicador. Continúe la titulación con un goteo lento. El
punto final es indicado por la desaparición brusca del color azul. Anote el volumen final de
la solución de tiosulfato que fue requerido para llegar al punto final.
La normalidad de la solución de tiosulfato se calcula así:
NaS2O3(eq/mL)=
gK2Cr2O7
mL Na2S2O3
x
1eq CrO7
294.19g Cr2O7
x
6eqS2O3
1eq Cr2O7
Simplificando se tiene:
Normalidad Na2S2O3 (eq/L)=
gK2Cr2O7
mL Na2S2O3
x
1000(mL/L)
49.032
7.7.6 Titulación de las muestras
Cada muestra se corre en duplicado.
a) Pese 5.00 ±0.05 g de muestra (grasas o aceites) en un Erlenmeyer de 250 ml con tapón
esmerilado.
b) Agregue 30 ml de la solución de ácido acético/cloroformo y mezcle suavemente para
disolver.
c) Agregue 1 g de yoduro de potasio y disuelva. Deje reposar por un minuto.
d) Agregue 30 ml de agua destilada y 10 gotas de solución de almidón 1 %. Titule
lentamente con tiosulfato de sodio 0.1 N con agitación fuerte para liberar el yodo (I2) de la
fase de cloroformo. El punto final indicado por la desaparición brusca del color azul. Si la
titulación consume menos de medio mililitro de tiosulfato de sodio 0.1 N, rebaje la
normalidad de la solución a 0.01 N (dilución 1:10) con agua destilada hervida y repita la
titulación.
El yodo (I2) intermediario formado es soluble en la fase orgánica, por lo que la desaparición
del color (amarillo primero, y azul cuando ya se ha agregado el almidón) debe observarse
en esa fase.
115
7.7.7 Titulación del blanco
En cada corrida, obtenga un blanco repitiendo el procedimiento anterior sin agregar
muestra (debería necesitarse menos de 0.1 mL de la solución de tiosulfato de sodio).
Sustraiga el volumen de titulante usado para el blanco de los volúmenes de titulación en
cada muestra.
7.7.8 Cálculos
Los miliequivalente de peróxidos por kilogramo de muestra se calculan así:
Peróx (meq/kg) =
Vol S2O3 en mL
g de muestra
xS2O3 (eq/L)x1000(meq/eq)
El nivel máximo de peróxidos en el aceite vegetal debe ser 5 meq/Kg.
7.8 AZUCAR REFINADA
7.8.1 % HUMEDAD (Con Horno)
Equipos:
- Crisol
- Horno para secado (105 ± 1 °C)
- Desecador
- Balanza analítica
7.8.1.1 Procedimiento
a) Secar el plato limpio, con la tapa removida en el horno durante 1 hora.
b) Colocar en el desecador para enfriar a temperatura ambiente.
c) Pesar el plato vacío y la tapa.
d) De la muestra de azúcar bien mezclada adicionar 25 ± 1 g en el plato y esparcirla
uniformemente.
e) Colocar la tapa y repesar con una aproximación de 0.0001 g.
f) Colocar el plato en el horno. Dejando la tapa removida y colocándola frente al plato.
g) Secar durante 3 horas a 105 °C.
h) Colocar la tapa en el plato y sacar ambos del horno.
i) Poner en el desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aproximadamente 4 horas).
116
j) Pesar el plato más la tapa y el azúcar con una aproximación de 0.0001 g.
7.8.1.2 Ejemplo:
% Hum. Azúcar =
Pesodel azu´car despue´s de sec ar
Peso de azu´car inicial
x100
- Peso de azúcar + plato + tapa = 90.3155 g
- Peso del plato + tapa = 65.2132 g
- Peso de azúcar después del secado = 25.1023 g
- Peso de azúcar + plato + tapa antes de secar = 90.3155 g
- Peso de azúcar + plato + tapa después de secar = 90.3105 g
% Hum. Azúcar =
0.0050 x 100
25.1023 = 0.0199 Se reporta como 0.02.
7.8.1.3 % HUMEDAD (Con Analizador de Humedad)
a) Encender la balanza de humedad (al menos 15 minutos antes del análisis) y verificar que
se encuentre en estado básico.
b) Verificar que la temperatura esté en 105° C.
c) Colocar el plato y tarar.
d) Homogenizar muy bien la muestra de azúcar a analizar y colocar 25 gramos de la misma
sobre el plato distribuyéndola uniformemente.
e) Cerrar el contenedor de la muestra.
f) Presionar la tecla Start para que inicie el secado, esperar que termine la desecación y
anotar el resultado del % de humedad que se muestra en el display cuando suena la alarma.
Nota: El tiempo de secado va a depender del contenido de humedad que tenga la muestra.
7.8.2 DETERMINACION DE COLOR EN AZUCAR BLANCA
7.8.2.1 GENERAL
El método puede ser aplicado a cualquier tipo de azúcar blanca, ya sea cristalina o
pulverizada, siempre y cuando una solución filtrada de prueba pueda ser preparada según el
procedimiento especificado en el método. El método no es recomendable para aquellos
azúcares que contienen materia colorante, turbidez o aditivos que hagan que el proceso de
filtrado resulte no - práctico.
7.8.2.2 DEFINICIONES
117
7.8.2.2.1 Transmitancia de una solución. Si A representa la energía radiante que
incide sobre la primera superficie de la solución y B representa la energía radiante que
abandona la segunda superficie de la solución. Entonces:
T= A/B = Transmitancia de la solucio´n
(100 T = Porcentaje de transmitancia)
7.8.2.2.2 Transmisividad. Sea T (solución) que representa la transmitancia de una celda
que contiene la solución y sea T (solvente) que representa la transmitancia de la misma o
duplicada celda conteniendo el solvente puro. Entonces:
Ts = T (solución) / T (solvente)
= transmitancia de la solución
7.8.2.2.3- Absorbancia (Extinción). Entonces:
As = - log 10 Ts
= absorbancia de la solución
7.8.2.2.4- Índice de absorbancia (Índice de Extinción). Sea B que representa el largo en
cm de la ruta de absorción entre las capas cercanas de la solución y sea C que representa la
concentración en g/ml de la solución de azúcar. Entonces:
aa = As / bc
= Índice de absorbancia de la solución
7.8.2.2.5 - Color ICUMSA. El valor del índice de absorbancia multiplicado por 1000 se
reporta como el color ICUMSA. Los valores resultantes son designados como unidades
(UI).
7.8.2.3 PRINCIPIO
Azúcares blancos son disueltos en una solución amortiguadora para obtener una solución de
azúcar con un pH = 7.0
La solución es filtrada con un filtro de membrana para remover la turbidez. La absorbancia
de la solución filtrada es medida con una longitud de onda de 420 nm y el color de la
solución es calculado.
7.8.2.4 REACTIVOS
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
SE LES ACONSEJA A LOS USUARIOS DE ESTE METODO CONSULTAR LAS
LEYES DE SALUD Y SEGURIDAD NACIONALES ANTES DE USAR ESTOS
REACTIVOS.
118
Use únicamente reactivos de reconocido grado analítico y solamente agua destilada o agua
de pureza equivalente.
7.8.2.4.1- Solución de Trietanolamina, aprox. 0.1 mol/L. Disuelva 7.460 g de
trietanolamina líquida en agua, transfiera a un frasco volumétrico de 500 ml y compense el
volumen con agua.
7.8.2.4.2- Solución de ácido clorhídrico, aprox 0.1 mol/L. Usando un mecanismo
rellenador de pipeta, pipetee 8.9 ml de ácido clorhídrico concentrado (1.18 g/ml) en un
frasco volumétrico de 1 L, el cual este cerca de tres cuartos lleno de agua, revuelva y
compense el volumen con agua. Alternativamente puede usar una solución de ácido
clorhídrico comercial al 0.1 ml/L.
7.8.2.4.3- Trietanolamina/Acido clorhídrico, solución de amortiguación (TEA/HCL
amortiguador).
Transfiera 500 ml de la solución de trietanolamina (7.8.2.4.1) a un vaso de 1 L. introduzca
un electrodo pH y mientras revuelve ajuste la solución a un pH 7.0 con la solución de ácido
clorhídrico (7.8.2.4.2). Esto debería requerir de unos 420 ml de solución de ácido
clorhídrico para obtener un volumen final de 920 ml de solución TEA/HCL amortiguadora.
Prepare la solución amortiguadora un día antes de que sea utilizada y guárdela en un
refrigerador a aproximadamente 4°C. Estabilice la solución a la temperatura del cuarto
antes de ser usada. Mida el pH de la solución amortiguadora antes de usarla y ajuste a pH
7.0, si es necesario, con la solución de ácido clorhídrico.(5.8.3.4.2).
Nota: Si la solución amortiguadora es guardada bajo las condiciones sugeridas esta puede durar
hasta una semana.
7.8.2.5 EQUIPO
7.8.2.5.1-Instrumento- Espectrómetro o colorímetro capaz de medir transmisiones de luz a
una longitud de onda de 420 nm con la menor amplitud de banda posible, ej: 10 nm. El
instrumento debería estar equipado con un prisma o filtro de interferencia monocromador.
Vidrio coloreado o filtros de gelatina no son satisfactorios.
7.8.2.5.2-Celdas ópticas asociadas. Use una celda de por lo menos 4 cm en largo. Una
celda de 10 cm de largo es preferible para azúcares blancas de bajo color. Una segunda
celda de referencia puede ser usada, siempre y cuando que un exámen con agua destilada
muestre que ambas celdas estén en un rango de 0.2 % de ser idénticas.
7.8.2.5.3- Filtros de membrana- Tamaño del poro 0.45 um, diámetro de 50 mm.
Nota: Tamaño del poro determinado por el exámen de “punto de burbuja”.
119
7.8.2.5.4- Sostenedor del filtro de membrana - preferiblemente equipado con un soporte de acero
inoxidable.
7.8.2.5.5- Hornos al vacío, secadores al vacío o baño ultrasónico- Para de-aireación de la
solución filtrada de azúcar.
7.8.2.6- Refractómetro
7.8.2.7- Balanza de Laboratorio - leíble hasta 0.1 g.
7.8.2.8 PROCEDIMIENTO
7.8.2.8.1 Preparación de la muestra. Revuelva bien la muestra de azúcar. Pese 50.0 g
(más o menos 0.1 g) de la muestra en un frasco cónico de 250 ml, agregue 50.0 g (más o
menos 0.1 g) de la solución TEA/HCL amortiguadora (5.8.3.4.3) y disuelva por remolineo
a la temperatura del cuarto, el azúcar.
A vacío, filtre la solución muestra a través de un filtro de membrana (5.8.3.5.3) en un
frasco cónico limpio y seco.
De- airee la solución filtrada por una hora a la temperatura del cuarto en un horno al vacío o
en un desecador evacuado. De forma alternativa se puede de-airear sometiendo la muestra
a un baño ultrasónico por 3 min.
Mida la sustancia refractométrica seca (RDS) de la solución, con una precisión de más o
menos 0.1 g/100 g.
7.8.2.8.2 Medidas de Color. Prepare el instrumento medidor de color (5.8.3.5.1) de
acuerdo a las instrucciones del fabricante y ajuste la longitud de onda a 420 nm. Lave la
celda de medición con la solución de azúcar y luego llénela. Determine la absorbancia (As
ó -Log10Ts) de la solución usando la solución amortiguadora TEA/HCL, filtrada y de-
aireada, como la referencia estándar para color cero.
7.8.2.9 RESULTADOS
7.8.2.10 Cálculos. Calcule la concentración de los sólidos de la muestra en solución, c, del
RDS medido en (5.8.3.8.1). Para tomar en consideración la concentración del
amortiguador TEA/HCL en la solución de prueba, el RDS medido debe ser multiplicado
por un factor de 0.989 para obtener el “RDS corregido”.
Use RDS corregido para obtener la densidad por p en Kg/m3 de la solución de prueba, de la
tabla 1 por interpolación, por la tabla ICUMSA apropiada en el método SPS-4 o en la
ecuación relevante. Entonces la concentración en la solución de prueba es dada por:
120
TABLA 1
% RDS Densidad (Kg/m3
47 1,213.3
48 1,218.7
49 1,224.2
50 1,229.7
51 1,235.2
52 1,240.7
53 1,246.3
Ecuación relevante
(RDS corregido) x p
C = g/ml
10 * 5
De las definiciones dadas en 2.5:
Color ICUMSA =
1000 As
bc
10 * 8 * As
= UI
B * (RDS corregido) * p
Exprese el resultado al número entero más cercano.
7.8.2.11 Precisión. Para azúcares con Color ICUMSA de hasta 50 UI, la absoluta
diferencia entre los dos resultados obtenidos bajo iguales condiciones, no debe ser mayor
de 3 UI.
Para azúcares con Color ICUMSA de hasta 50 UI, la diferencia absoluta entre dos
resultados obtenidos bajo condiciones de reproducibilidad, no debe de ser mayor de 7 UI.
7.8.3 CENIZA SULFATADA EN AZUCAR REFINADA
Equipos:
- Crisol de platino o porcelana.
- Balanza analítica
- Desecador
- Horno (Mufla) 650 °C.
Reactivos:
121
- Acido Sulfúrico (grado reactivo)
7.8.3.1 Procedimiento:
a) Calentar el crisol en la mufla durante 30 minutos, sacar y colocarlo en un desecador por
1 hora.
b) Pesar el crisol en la balanza analítica y anotar el peso con una aproximación de 0.0001 g.
c) Colocar 25 g en el crisol y anotar su peso.
d) Adicionar 25 a 30 gotas de ácido sulfúrico concentrado sobre el azúcar.
e) Calentar suavemente (dentro de una campana de gases) en un mechero o estufa hasta
carbonizar.
f) Cuando el humo haya cesado colocar en la mufla con libre acceso de aire hasta que
desaparezcan las brasas en la muestra.
g) Sacar el crisol y dejar enfriar en un lugar protegido para evitar corrientes que vuelen las
cenizas.
h) Cuando se haya enfriado adicionar unas cuantas gotas de ácido sulfúrico para humedecer
las cenizas completamente.
i) Calentar suavemente (dentro de una campana de gases) en un mechero o estufa.
j) Colocar en la mufla durante una hora.
k) Sacar el crisol, enfriar en un desecador (aproximadamente 1 hora).
l) Pesar con una aproximación de 0.0001 g.
7.8.3.2 Ejemplo:
% Ceniza sulfatada en azúcar =
Peso de ceniza
Peso de azu´car
x100
Peso del crisol + azúcar = 85.4352 g
Peso del crisol vacío = 60.4320 g
Peso de la muestra de azúcar = 25.0032 g
Peso del crisol después de incinerar = 60.4372 g
Peso del crisol vacío = 60.4320 g
122
Peso de la ceniza = 0.0052 g
% Ceniza sulfatada en azúcar =
0.0052 x 100
25.0032
= 0.021 Se reporta como 0.02 %
7.8.4. Ceniza Conductimétrica en azúcar Refinada
7.8.4.1. Objetivo.
Se determina la conductividad específica de una solución de azúcar de concentración
conocida. Se asume que la conductividad tiene una relación directa con el contenido de
cenizas y se calculan por la aplicación de un factor constante que las relaciona. Se utilizan
concentraciones de 28 g/100g para azúcares blancos.
Los factores usados para convertir la conductividad en cenizas son puramente
convencionales y se escogen de tal forma que los valores de ceniza por conductividad
correspondan aproximadamente a los valores de cenizas sulfatadas.
7.8.4.2. Equipo.
- Puente de conductividad
- Frascos volumétricos de 100 ml
- Beaker de 250 ml
7.8.4.3. Reactivos.
Agua destilada o ionizada con conductividad inferior a 2.0 micromhos/cm.
7.8.4.4. Procedimiento.
a) Método de 28 g/100 ml (azúcar refinado y azúcar blanco). Pesar 28 g de azúcar en un
beaker de 250 ml, adicionar agua deionizada hasta completar un peso total de 100 gramos y
disolverla.
b) Lavar la celda de conductividad con la solución. Medir la conductividad a 20 °C.
7.8.4.5 Resultado.
Método de 28 g/100 gramos. Si C1 es la conductividad de la solución medida a 20 °C y C2
es la conductividad del agua a 20 °C se debe corregir la conductividad como:
C28 = C1 - 0.35 C2
123
Porcentaje de ceniza por conductividad = C28 x 6 x 10-4
Para el método de 28 g/100 gramos, la correción es de 2.6 % por °C (sumado a
temperaturas por debajo de 20 °C y restado para temperaturas sobre 20 °C).
7.8.5 TAMAÑO DE GRANO EN AZUCAR REFINADA
7.8.5.1 Objetivo
El método MA-CV (MA abertura media) (CV coeficiente de variación) es aplicable para
toda clase de azúcares granulados cuyo tamaño tiene una curva de distribución normal o
cercana a la normal. Esto no es aplicable para azúcares que no tengan una distribución
normal de tamaño como los azúcares pulverizados.
El método MA-CV está basado en la teoría de que los azúcares granulados tienen una
distribución normal de tamaño (lo cual se ha encontrado en la práctica que es verdadero
para la mayoría de los azúcares). Una gráfica de los porcentajes acumulados retenidos por
una serie de tamices, después de agitarlos, contra el tamaño de abertura, en un papel de
probabilidad aritmética dará una línea recta.
El tamaño de abertura correspondiente a la intersección de esta línea con la línea de 50 %
en la gráfica es definida como la “Apertura Media” (MA). Esto significa que un tamiz de
tamaño de abertura igual al de MA deberá retener (y consecuentemente dejar pasar) 50 %
del azúcar. El coeficiente de variación (CV) es definido como la desviación estándar
expresada como un porcentaje de MA.
La diferencia entre las aberturas (a16 y a84), correspondientes respectivamente a la línea
de 16 % y a la línea de 84% es igual a dos veces la desviación estándar.
Por consiguiente:
CV=
A16 − A84
2
x 100
MA
El término MA - CV representa la especificación de tamaños de la muestra y su
distribución sin necesidad de especificar el tamaño de los tamices empleados.
7.8.5.2 Equipos
Una serie de tamices estándar de alta precisión. La precisión de las aberturas debe ser
preferiblemente certificada por el fabricante. Cada tamiz debe tener aberturas uniformes.
Los tamices deben ser verificados periódicamente para establecer la uniformidad de las
aberturas.
124
La abertura efectiva de los tamices debe ser medida por medio de una muestra de material
calibrado, (como esferas de vidrio) y esta abertura efectiva debe ser usada en lugar de la
abertura nominal.
Un agitador mecánico, cuya velocidad debe ser relativamente baja para evitar
rompimiento de los cristales.
7.8.5.3 Procedimiento
Tamizado. Ensamblar una serie de tamices apropiados en orden ascendente de tamaño de
abertura. Pesar la muestra y transferirla al tamiz superior. Agitar.
Pesar las fracciones retenidas en cada tamiz y la cantidad que pasa al fondo.
Los tamices, deben ser seleccionados de tal forma que entre el 10 y 20 % de la muestra sea
retenida en el tamiz superior y que entre el 10 y el 20 % pase a través del tamiz del fondo.
No debe retener más del 30 % en ningún tamiz individual.
El peso de la muestra que debe usarse depende del diámetro del tamiz y del tiempo de
agitación. Con tamices de 20 cm. una muestra de 100 gramos es satisfactoria con 6 a 10
minutos de agitación. Es inútil prolongar el tiempo de agitación más allá del punto donde
los tamices se obstruyen.
Se obtienen mejores resultados secando la muestra de azúcar antes de tamizarla, puesto que
los azúcares con contenido de humedad relativamente alto (más de 0.025 %) incrementan la
tendencia a obstruir los tamices.
7.8.5.4 Resultado
Calcular el porcentaje acumulado retenido por cada uno de los tamices.
Graficar estos valores contra el tamaño de abertura correspondiente en un papel de
probabilidad aritmética, el porcentaje en la abcisa de probabilidades y la abertura en la
abcisa lineal.
Trazar la mejor línea recta a través de los puntos obtenidos y leer el tamaño de abertura
correspondiente a 50 % (a50), como también las aberturas correspondientes a 16 % (a16) y
84 % (a84). Por consiguiente:
MA = a50
CV = CV=
A16 − A84
2 a50
x100
125
Ejemplo:
Tamaño abertura
(mm)
Porcentaje retenido
en el tamiz
Porcentaje acumulado
Retenido
0.71 11.3 11.3
0.59 19.3 30.6
0.50 14.6 59.8
0.35 17.6 77.4
0.30 6.3 83.7
0.25 5.9 89.6
Fondo 10.4 100
Por la lectura de la gráfica:
a50 = 0.48 mm
a16 = 0.67 mm
a84 = 0.29 mm
MA = 0.48 mm
CV =
0.67 − 0.29
2 x 0.48
x100 = 40
7.8.6 DETERMINACION DE SULFITO (SO2) EN AZUCAR
7.8.6.1 Objetivo.
El método está basado en la determinación colorimétrica de SO2 y es aplicable a azúcares
blancos.
El color es un complejo de sulfito/rosanilina es medido espectrofotométricamente, a una
longitud de onda cercana a 560 nm, después de reaccionar con formaldehído.
7.8.6.2 Equipo.
- Espectrofotómetro
- Celdas de absorción
- Frascos volumétricos de 100 y 1000 ml
- Pipetas graduadas de 10 ml
- Bureta de 10 ml, graduada 0.05 ml
- Tubos de ensayo.
126
7.8.6.3 Reactivos.
- Acido Clorhídrico concentrado, 1.18 g/ml.
- Acido Ortofosfórico concentrado, 1.75 g/ml.
- Hidrocloruro de Rosanilina (solución saturada). Pesar 1.0 gramo de hidrocloruro de
rosanilina (C20H20N3CL). Disolverlo en 100 ml de agua destilada. Calentar a 50 °C y enfriar
con agitación. Luego de 48 horas, filtrar la solución.
- Hidrocloruro de Rosanilina (solución decolorada). Tomar 4.0 ml de solución saturada
de hidrocloruro de rosanilina y transferirlos a un frasco volumétrico de 100 ml.
Adicionar 6.0 ml de ácido clorhídrico concentrado. Completar la mezcla hasta la marca.
La decoloración ocurre en corto tiempo, pero la solución debe permanecer quieta alrededor
de una hora antes de usarse.
- Solución de formaldehído (0.2 g /100 ml). Tomar 5.0 ml de solución de formaldehído al
40 % y diluirlos a 1000 ml.
-Solución de Sacarosa Pura. Pesar 100 gramos de sacarosa libre de SO2, disolverla y
completar a 1000 ml.
- Hidróxido de sodio 0.1 N. Pesar rápidamente 4.3 gramos de hidróxido en un beaker.
Transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, mezclar y disolverlos con agua destilada.
Enfriar y completar el volumen.
- Solución de yodo 0.033 N. Disolver 6.25 gramos de yoduro de potasio libre de yodatos,
en 30 a 40 ml de agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml. Pesar 4.191 gramos
de yodo R.P resublimado y transferirlos a la solución de yoduro de potasio. Tapar y agitar
para disolver.
Dejar la solución en reposo 20 minutos y completar el volumen con agua destilada.
- Solución estándar de sulfito de sodio (0.0166 M). Pesar 0.5 gramos de sulfito de sodio
heptahidratado Na2SO3.7H2O. Disolverlo en 100 ml de la solución de sacarosa pura. El
título de esta solución se determina como sigue. Se diluyen 5 ml de la solución con agua
destilada hasta 100 ml y se añaden 3 gotas de ácido fosfórico. Luego se titula con una
solución 0.033 N de yodo. Suponiendo que la cantidad de solución de yodo que se requiere
es n mililitros y que 1 ml de yodo 0.033 N equivale a 1.068 mg de SO2, el título de la
solución patrón de sulfito se calcula entonces como 0.2 n = K.
-Solución patrón de sulfito diluida. Se diluyen 5 ml de la solución patrón de sulfito hasta
exactamente 100 ml con solución de sacarosa pura. El valor exacto del contenido de
sulfito se calcula como sigue a partir del título hallado anteriormente:
Mg. SO2/ml= 5 x K x 1.068/ 100
127
7.8.6.4 Procedimiento.
-Desarrollo del color. Pesar 40 gramos de la muestra de azúcar. Disolverlos en agua
destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. Adicionar 4.0 ml de solución 0.1 N de
hidróxido de sodio. Completar el volumen hasta la marca y mezclar.
Transferir una alícuota de 10 ml a un tubo de ensayo limpio y seco. Adicionar 2.0 ml de
solución de rosanilina decolorada y 2.0 ml de solución de formaldehído.
Dejar en reposo a temperatura ambiente durante treinta minutos. Medir la absorbancia en
una celda de 1.0 cm en un espectrofotómetro a una longitud de onda de 560 nm.
Curva Estándar. Agregar con una pipeta alícuotas de solución diluida estándar de sulfito
de 1, 2, 3, 4, 5 y 6 ml a una serie de frascos volumétricos de 100 ml.
Adicionar a cada frasco 4.0 ml de solución 0.1 N de hidróxido de sodio, llevar el contenido
hasta la marca con la solución de sacarosa pura y mezclar.
Tomar de cada frasco 10 ml. Transferirlos a un tubo de ensayo limpio y seco, adicionar 2.0
ml de solución de formaldehído.
Mezclar el contenido de los tubos.
Dejar reposar durante treinta minutos a temperatura ambiente.
Medir las absorbencias como se indicó anteriormente. Graficar los resultados.
7.8.6.5 Resultado.
La concentración de sulfito se calcula por referencia a la curva Standard y el resultado se
expresa como: mg.SO2/Kg de azúcar.
9.- ANALISIS DE HIDROXIDO DE SODIO COMERCIAL
9.1 GENERAL
Los intercambiadores de calor en los centrales azucareros , principalmente los
calentadores y evaporadores, se incrustan durante su operación, es decir, las sales
inorgánicas que contiene el jugo de caña, más las formadas por el calcio añadido en la
purificación, alcanzan su Kps y precipitan sobre las paredes interiores de los tubos que
conducen el jugo o la meladura. Este precipitado se adhiere fuertemente a las paredes de
los tubos y disminuye la transferencia de calor, por lo que es necesario eliminarlos. El
método de limpieza más generalizado es el químico, mediante el tratamiento con NaOH
comercial y calor. El NaOH utilizado debe tener suficiente pureza para que actúe sobre las
incrustaciones.
128
Equipos y utensilios:
- Balanza analítica
- Erlenmeyer con tapa esmerilada de 250 ml
- Pesa filtros con tapa
- Matraz de 500 mL
- Pipeta de 50 mL
- Bureta
- Cloruro de bario, disolución 100 g/L
- Fenolftaleína, disolución al 0.5 %
- Acido Sulfúrico, disolución normal
9.1.1 Procedimiento:
a) Pesar aprox. 20 g de la muestra, con aproximación hasta la cuarta cifra decimal (Se debe
pesar en un recipiente con tapa que no absorba la humedad de la atmósfera).
b) Transferir la muestra pesada a un matraz de 500 mL el cual contiene aproximadamente
200 mL de agua destilada, libre de CO2.
c) Agitar y enfriar hasta temperatura ambiente; se enrasa con agua destilada libre de CO2,
d) Se pipetean 50 mL de la disolución anterior y se transfieren a un erlenmeyer de 250 mL
con tapa.
e) Se añaden 50 mL de la disolución de Cloruro de Bario y unas gotas de fenolftaleína. Se
valora con disolución de H2SO4 normal.
9.1.2 Cálculos y expresión de los resultados.
La pureza del NaOH comercial se expresa en tanto por ciento y se aplica la fórmula:
a =
m
M
x100
Donde:
a - Pureza del NaOH comercial;
m- masa de NaOH en la muestra analítica;
M- masa de la muestra.
Cálculo de m
V1N1 =
mg
eq ;
MM del NaOH = 40
Miliequivalente = 40 mg = 0.04 g
m (g) = V1N1 fv x 0.04.
129
Disolución
Si se pesan 20 g, se llevan a 500 mL, de los cuales se toman 50 mL para el análisis, la
masa de muestra valorada estará dada por;
M = 20 x 50 /500 = 2 g;
a =
V1N1fv x 0.04
2 x 100 = 2 V1N1 fv
Ejemplo:
V1 = 48.2 mL
N1 = 1
fv = 1.0092
a = 2 x 48.2 x 1.0092 = 97.27 %
El Hidróxido se sodio comercial tiene una pureza de 97 %
Preparación de los reactivos
Cloruro de Bario disolución: Pesar 100 g de cloruro de Bario y disolver en 1000 mL de
agua destilada libre de CO2.
Fenolftaleína disolución al 0.5 %: Pesar 0.5 g de fenolftaleína y transferir a un matraz de
100 mL que contenga aproximadamente 50 mL de alcohol etílico y se disuelve. Para
neutralizar esta disolución se añade gota a gota, disolución de NaOH 0.1 N hasta que
aparezca un ligero color rosado; a continuación se le añade 1 gota de ácido sulfúrico 0.1
N .Después de neutralizar la disolución; se enrasa el matraz con agua destilada
neutralizada a la fenolftaleína.
Acido Sulfúrico 1 N. Tomar 28.1 mL de ácido sulfúrico puro y se transfiere a un matraz
volumétrico de 1000 mL, el cual contiene aproximadamente 500 mL de agua destilada. Se
mezcla bien y cuando la disolución esté fría, enrasar con agua destilada. Si estas
disoluciones van a utilizarse como patrón en una valoración, es necesario valorarlas
(estandarizarlas).
10. ANALISIS DE CAL
10.1 DETERMINACION DE OXIDO APROVECHABLE EN LA CAL
10.1.1Objetivos
Conocer la pureza de la cal (porcentaje de óxido de calcio aprovechable) que se utiliza para
formar la lechada de cal que es empleada en la purificación del jugo de caña.
130
Equipos:
- Balanza analítica
- Plato de calentamiento
- Matraz de 250 ml
- Erlenmeyer de 250 ml
- Beaker de 400 ml
- Embudo para filtración
- Pipetas de 25 ml y probeta de 100 ml
Reactivos:
- Disolución de sacarosa al 50 %
- Acido sulfúrico, disolución 0.357 N
- Fenolftaleína, disolución al 1%
10.1.1.1 Procedimiento.
a) Pesar rápidamente 5.0 g de la muestra analítica.
b) Transferir a un matraz de 250 ml.
c) Agregar 75 a 90 ml de agua recién hervida.
d) Colocar el matraz en un plato de calentamiento y dejar hervir durante 3 minutos,
agitando varias veces.
e) Dejar enfriar y añadir 75 ml de solución de sacarosa (azúcar refino) al 50 %, mezclando
vigorosamente durante 30 minutos.
f) Enrasar con agua destilada recientemente hervida.
g) Filtrar a través de papel filtro, desechar los primeros 25 ml del filtrado.
h) Se pipetean 25 ml del filtrado y se transfieren a un erlenmeyer de 250 ml; se añaden 5
gotas de fenolftaleína y se valora con ácido sulfúrico 0.357 N.
10.1.1.2 Cálculos y expresión de los resultados.
El resultado se expresa en tanto por ciento de óxido de calcio aprovechable y se
aplica la fórmula:
a = 2 V1.
Deducción de la fórmula
a = m/M x 100;
Donde:
a - % de Oxido de calcio aprovechable;
V1 - Volumen de H2 SO4 0.357 N gastados, mL.
131
m - masa de óxido de calcio aprovechable que reacciona con la sacarosa:
M- masa de cal utilizada en la valoración
Cálculo de m:
V1N1 =
mg
eq
MM del CaO = 56
Equivalente 56/2 =28 g
Miliequivalente = 28 mg
m(mg) = V1 x 0.357 x 28 = V1 x 9.996;
m(g) = V1 x 9.996 x 10 -3
Cálculo de M:
Se pesaron 5 g, se llevaron a 250 ml, de los cuales se tomaron 25 ml para la valoración:
M = 5 x
25
250
= 0.5
a =
V1 x0.996 10 −3
x 10 2
0.5 = V1 x 1.992
a = 2 V1
Donde:
V1 = 42.6 volumen gastado
a = 85.2 % Cao
10.1.1.3 Preparación de los reactivos:
- Acido sulfúrico, disolución 0.357 N
Se miden 10.0 ml de Acido sulfúrico puro (gravedad específica 1.83 y una pureza de 96
%) y se transfieren a un frasco volumétrico de 1000 ml, el cual contiene 500 ml de agua
destilada; se mezcla bien y cuando la disolución esté fría, enrasar con agua destilada. Esta
disolución es de concentración aproximada ya que el ácido sulfúrico es un estándar
secundario. Si esta disolución se va a utilizar como patrón en una valoración, es necesario
valorarlas (estandarizarlas).
Ejemplo:
Valoración de la disolución 0.357 N de ácido sulfúrico.
Se deseca carbonato sódico en la estufa durante 1 hora a 270 °C, se enfría, se pesan
0.4730 g, se transfieren a un erlenmeyer de 300 ml y se adicionar 100 ml de agua destilada;
se mezclan hasta total disolución, se le añaden 2 o 3 gotas de anaranjado de metilo
(1mg/mL) y se valora con la disolución problema de ácido sulfúrico. La MM del Na2co3 es
106: un miliequivalente pesa 53 mg.
132
VN = V =
473
0.357 x 53 ; V = 25 mL
Se calcula el factor volumétrico y se anota en la etiqueta del frasco donde se conserve la
disolución.
-Fenolftaleína al 1%:
Se pesa 1.0 g de fenolftaleína (C20H14O10), se transfiere a un matraz de 100 mL que contiene
aproximadamente 50 mL de alcohol etílico y se disuelve. Para neutralizar esta disolución
se le añade gota a gota disolución de Hidróxido de sodio 0.1 N hasta que aparezca un
ligero color rosado; a continuación se le añade una gota de ácido sulfúrico 0.1 N. Después
de neutralizar la disolución, se enrasa el matraz con agua destilada neutralizada a la
fenoftaleína.
- Hidróxido de sodio 0.1 N:
Tomar de la disolución de hidróxido de sodio 1 N 5.4 mL y transferir a un frasco
volumétrico de 1000 mL, que contenga aproximadamente 500 mL de agua destilada libre
de CO2, mezclar bien y enrasar hasta la marca con agua destilada.
- Acido sulfúrico 0.1 N:
Tomar 2.8 ml de ácido sulfúrico puro y transferir a un frasco volumétrico de 1000 ml, que
contenga 500 ml de agua destilada, mezclar bien y enrasar hasta la marca con agua
destilada.
11. ANALISIS DE AGUAS
AGUA DE CONDENSADOS
11.1 Determinación cualitativa de trazas de azúcar en el agua.
11.1.1 Objetivo.
El Alfa - naftol se usa para detectar la presencia de azúcar en las aguas.
11.1.2 Equipo.
Tubos de ensayo de 7 x 100 mm.
11.1.3 Reactivos.
-Acido Sulfúrico concentrado.
- Solución de Alfa - naftol. Transferir 50 gramos de alfa-naftol C10H7OH a un frasco
volumétrico de 1000 mL, agregar 200 mL de alcohol isopropílico o etílico y disolver.
133
Completar el volumen con alcohol, mezclar bien y guardar en frasco ámbar y en sitio
oscuro.
Esta solución debe ser preparada cada mes, ya que más tiempo, demasiado aire y mucha
luz, hacen que se pierda sensibilidad.
La sensibilidad de alfa-naftol se puede probar así:
Pesar 0.2 gramos de azúcar en una balanza analítica y transferir a un frasco volumétrico de
1,000 mL, completar el volumen y agitar.
Esta solución contiene una parte de azúcar por cada 10,000.
Agregar con una pipeta 10 mL de esta solución en un frasco volumétrico de 100 mL,
completar el volumen y agitar bien.
Esta solución contiene una parte de azúcar por 100,000. Efectuar el chequeo al alfa-naftol
con esta solución, según el método de análisis.
11.1.4 Procedimiento.
a) Lavar un tubo de ensayo de 7 x 100 mm varias veces con una porción de la muestra fría
y llenar el tubo hasta la mitad.
b) Agrega 5 gotas de alfa-naftol al tubo con la muestra y agitar.
c) Colocar el tubo inclinado a la salida de la bureta que contiene H2SO4 y dejarlo deslizar
lentamente por las paredes hasta que se formen dos fases.
11.1.5 Resultado.
Si aparece un anillo violeta en la interfase indica la presencia de azúcar en el agua. Si no
aparece después de 15 segundos, la prueba debe reportarse como negativa.
Se debe revisar el agua destilada para estar seguros de que no hay contaminación de azúcar.
En el caso que las citadas aguas contengan gran cantidad de azúcar, se puede hacer análisis
cuantitativo tomando 3 veces el peso normal, es decir 3 x 26 = 78 gramos en un balón de
100 ml, se le agrega solución de Subacetato de plomo, se completa el volumen a 100 con
agua destilada, se filtra y polariza en un tubo de 400 mm. La polarización que resulte se
divide por 6, lo que da la sacarosa %.
11.2 Determinación cuantitativa de trazas de azúcar en el agua. Método de Fenol-
Acido Sulfúrico.
11.2.1Objetivo.
134
Después de hacer la determinación cualitativa de la presencia de trazas en el agua, a veces
es necesario hacer la determinación cuantitativa, para establecer el grado y origen de la
contaminación (arrastres, tubos rotos).
11.2.2 Equipo.
- Espectrofotómetro (490 nm).
- Celdas de absorción.
- Frascos volumétricos de 100 y 1000 mL.
- Tubos de ensayo (30 mL)
- Gradilla para tubos de ensayo
- Erlenmeyer de 50 mL.
- Bureta de 50 mL.
- Bureta de 50 mL de flujo rápido.
- Pipetas de 1 y 2 mL.
11.2.3 Reactivos.
-Acido Sulfúrico concentrado.
- Solución de Fenol al 5 %. Disolver 5.0 gramos de fenol C6H5OH en alcohol etílico en un
frasco volumétrico de 100 mL, completar el volumen hasta la marca y mezclar.
- Solución estándar de azúcar refinado. Pesar con precisión de 0.500 gramos de azúcar
refinado y disolverlos con agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 mL, completar
el volumen con agua destilada y mezclar bien. Esta solución contiene 500 ppm de azúcar.
11.2.4 Detección de azúcar en agua (Preparación de la gráfica Standard para el
método Fenol-Acido sulfúrico.
11.2.5 Equipos:
- Espectrofotómetro
- Balanza analítica
- Tubos de ensayo (30 mL)
- Gradilla para tubos de ensayo
- Pipetas (1, 2 mL)
- Bureta (50 mL)
- Bureta (50 mL, flujo rápido)
- Frasco volumétrico (100, 1000 mL)
11.2.6 Reactivos:
- Solución de Fenol (5%)
- Acido sulfúrico (grado reactivo)
135
- Azúcar refinada
11.2.7 Procedimiento:
a) Pesar aproximadamente 0.500 g de azúcar refinada en la balanza, disolver en agua
destilada, transferir cuantitativamente a un frasco volumétrico de 1000 mL y llenar hasta la
marca con agua destilada. Tapar y agitar vigorosamente.
b) Con la bureta, tomar las siguientes alícuotas de la solución Stock y llevarlas a frascos
volumétricos de 100 mL para preparar los estándares de trabajo:
Alícuotas de solución
Stock
(mL)
estándares de trabajo
Ppm ( azúcar)
2 10
4 20
5 25
8 40
10 50
c) Llenar cada frasco hasta la marca con agua destilada, tapar y mezclar vigorosamente.
d) Pipetear 2 mL de cada Standard preparado en una serie de tubos de ensayo.
e) Pipetear dentro de un tubo de ensayo adicional 2 mL de agua destilada que va a servir
como blanco.
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 10 20 30 40 50
ppm azúcar
Trazas de azúcar por método Fenol- ácido sulfúrico
D.O
136
f) Adicionar 1 mL de solución de fenol en cada uno de los tubos y mezclar.
g) Desde una bureta de flujo rápido adicionar 5 mL de ácido sulfúrico
h) Agitar y mezclar, dejar en reposo a temperatura ambiente durante 20 min.
i) Enfriar en chorro de agua y agitar de nuevo para mezclar.
j) Leer en celda de 10 mm en el espectrofotómetro a 490 nm luego de obtener el cero de
referencia con agua destilada.
k) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la muestra Standard para
obtener la densidad óptica verdadera de cada muestra.
l) Plotear en una gráfica los datos de densidad óptica contra las ppm de azúcar. (Ver
gráfico).
11.2.8 Preparación de la muestra.
a) Si la muestra no está clara, se debe filtrar.
b) Pipetear 2 ml de muestra clara en un tubo de ensayo con capacidad de 30 ml.
c) Adicionar 1 ml de Fenol al 5% y agitar para mezclar la solución.
d) Desde una bureta de flujo rápido, adicionar 5 ml de Acido Sulfúrico por las paredes del
tubo.
e) Agitar para mezclar y luego dejar a temperatura ambiente durante 20 minutos.
f) Enfriar en un chorro de agua y agitar para mezclar de nuevo.
g) Leer en Espectrofotómetro en celda de 1 cm a 490 nm luego de ajustar el cero con agua
destilada.
h) Simultáneo a la preparación de las muestras se prepara el blanco en el que se sustituye la
muestra por 2 ml de agua destilada, los demás reactivos se adicionan igual.
i) Se lee el blanco luego de ajustar el cero con agua destilada, se anota la Abs. del blanco
que va a ser restado a las Abs. que resulten de cada muestra y esta va a ser la Abs.
verdadera.
j) Cuando se van a leer varias muestras, estas se colocan de manera que vayan de menor a
mayor concentración en la lectura y se va enjuagando la celda por lo menos dos veces con
la solución de la muestra que se va a leer a continuación. Se debe utilizar la tapa de la
celda para garantizar el endulzado correcto.
137
11.2.9 Cálculos
a) Utilizando la Abs. verdadera de la muestra y los datos de la curva de calibración se
calcula el contenido de sacarosa de la muestra en ppm.
b) Cuando la muestra tiene alto contenido de azúcar se prepara una dilución 1:3 y se
multiplica el resultado por el factor de dilución.
11.2.10 Recomendaciones
1.- Mantener la celda que se utiliza en óptimas condiciones de limpieza.
2.- Asignar una pipeta para cada reactivo para evitar que se contaminen.
3.- Agregar los volúmenes señalados para cada reactivo con precisión.
4.- Asegurarse que las soluciones estén bien mezcladas.
5.- Dejar en reposo el tiempo necesario.
6.- Manipular el Espectrofotómetro con cuidado.
7.- Chequear que el agua destilada que se utiliza no esté contaminada.
8.- Verificar los cálculos dos veces.
12. CONTROL DE FÁBRICA
12.1 PESOS Y MEDIDAS
Es indispensable que el Departamento de Control de Calidad o el Laboratorio haga el
control y/o supervisión de todas las básculas del proceso. Una buena supervisión junto con
un programa de aseo, mantenimiento y calibración bien elaborado garantiza en parte la
veracidad de los balances que se realicen.
Para los medidores de flujo, se deben realizar pruebas físicas para determinar su calibración
real ya que los cálculos teóricos pueden presentar apreciables desviaciones con la medida
real.
Se debe garantizar por otra parte el buen funcionamiento de los equipos de medición del
laboratorio, para ello es básico disponer de los elementos necesarios como pesas patrón,
cuarzos de calibración, soluciones estándar, equipo de volumetría, termómetros calibrados,
etc., los cuales deben mantenerse en un área especial donde no pierdan sus características
originales.
Debe tenerse en cuenta la influencia de la temperatura en cada una de las mediciones que se
realicen.
138
Materiales que se determinan por:
12.1.1 Peso en básculas.
- Caña
- Jugo Diluido
- Miel final
- Torta de cachaza
- Azúcares en diferentes formas de presentación y comercialización.
- Materiales de producción (cal, azufre, bunker, etc.).
12.1.2 Medidores de flujo
- Agua de imbibición
12.1.3 Cálculo
Normalmente se calcula a partir de la ecuación del balance de materiales del molino.
Tons. Bzo = Tons. caña + Tons. agua maceración - Tons. Jugo diluido bruto- Tons. C.D.
12.2 CALCULOS DEL INFORME DE FÁBRICA.
12.2.1 Datos básicos
12.2.1.1 Toneladas caña molida
12.2.1.2 Toneladas de jugo diluido bruto
12.2.1.3 Toneladas de agua de maceración
12.2.1.4 Tiempo de molienda, horas
12.2.1.5 Jugo diluido: porcentaje sólidos insolubles
12.2.1.6 Jugo diluido: Brix, sacarosa, pureza
12.2.1.7 Jugo residual: Brix, sacarosa, pureza
12.2.1.8 Agua Prensa: Brix, sacarosa, pureza
12.2.1.9 Bagazo: Sacarosa, % Humedad
12.2.1.10 Tons. Cachaza Difusor
12.2.1.11 % Pol en C.D
12.2.2 Cálculos
12.2.2.1 % Sólidos solubles en bagazo:
% Sac en bagazo
Pza.Jugo residual
x100
12.2.2.2 % Fibra en bagazo = 100 - (% sól. solubles + % humedad).
12.2.2.3 Toneladas de sólidos insolubles en jugo diluido =
Tons. jugo diluido bruto x % sólidos insolubles en jugo diluido.
12.2.2.4 Toneladas de jugo diluido neto =
Tons. de jugo diluido bruto - tons de sólidos insolubles en jugo diluido.
139
12.2.2.5 Toneladas de Cachaza Difusor neto =
Tons. Pesadas de C.D (peso bruto) - Tons de sólidos en Cachaza Difusor
12.2.2.6 Toneladas de bagazo =
Tons. de caña + tons de agua - tons jugo diluido bruto- Tons. C.D
12.2.2.7 Toneladas de fibra en bagazo =
Tons. de bagazo x % de fibra en bagazo.
12.2.2.8 Toneladas de fibra en caña =
Tons. de caña x % fibra en caña.
12.2.2.9 Toneladas de sólidos en bagazo =
Toneladas de bagazo x % de sólidos en bagazo.
12.2.2.10 Toneladas de sacarosa en bagazo =
Toneladas de bagazo x % de sacarosa en bagazo.
12.2.2.11 Toneladas de agua en bagazo =
Tons. de bagazo x % de humedad en bagazo.
12.2.2.12 Sacarosa % fibra en bagazo =
% sac. en bagazo
%Fibra en bagazo
x 100
12.2.2.13 Bagazo % Caña =
Tons de bagazo
Tons de can˜a
x100
12.2.2.14 Toneladas de caña molida por hora =
Tons can˜a
Horas molienda
12.2.2.15 Toneladas de sólidos en jugo diluido =
Toneladas de jugo diluido neto x % sólidos en jugo diluido.
12.2.2.16 Toneladas de sacarosa en jugo diluido=
Toneladas de jugo diluido neto x % sacarosa en jugo diluido.
12.2.2.17 Toneladas de sacarosa en Cachaza Difusor (C.D)=
Toneladas de Cachaza Difusor x % Pol en Cachaza Difusor.
12.2.2.16 Toneladas de sólidos en Cachaza Difusor (C.D)=
Tons sac. C.D
Pza.Agua prensa
x100
12.2.2.19 Toneladas de sólidos en caña =
Tons. de sólidos en jugo diluido + tons. de sólidos en bagazo + Tons. sólid.en
C.D.
140
12.2.2.20 Toneladas de sacarosa en caña =
Tons. de sacarosa en jugo diluido + tons. de sacarosa en bagazo + Tons. Sac. en
C.D.
12.2.2.21 Porcentaje de fibra en caña =
Tons de fibra en bagazo + Tons.so´lidos insolubles en jugo diluido
Tons de can˜a x 100
12.2.2.22 Porcentaje de sólidos en caña =
Tons de so´lidos en can˜a
Tons de can˜a x 100
12.2.2.23 Porcentaje de sacarosa en caña =
Tons de sacarosa en can˜a
Tons de can˜a x 100
12.2.2.24 Porcentaje de sólidos en jugo Absoluto =
% de so´lidos en can˜a
(100 − fibra en can˜a) x 100
12.2.2.25 % de sacarosa en jugo Absoluto =
% de sacarosa en can˜a
(100 − fibra en can˜a) x 100
12.2.2.26 Pza. jugo Absoluto =
% de sac.en jugo absoluto
% so´lid. en jugo absoluto x 100
12.2.2.27 Tons jugo Absoluto Extraídas =
Tons.so´l.en jugo diluido
% so´lid. en jugo absoluto x 100
12.2.2.28 Extracción jugo absoluto % caña = x 100
12.2.2.30 Extracción jugo diluido % caña
Tons. jugo diluido neto
Tons. can˜a x 100
12.2.2.31 Extracción sac. % caña
Tons.sac. en jugo diluido
Tons. sac. en can˜a x 100
2.2.2.32 Jug. absol. perdido % fib. en caña =
(100 − extr.%sac.)(100 − %fib.en can˜a
% de fibra en can˜a x
100
Tons.jugoabsoluto extra
Tons. can˜a
141
12.2.2.33 Extracc .sac. red. 12.5 % fib.=
100 −
Jug.absol.perdido%fib.encan˜a
7 x
100
12.2.2.34 Maceración % caña.=
Tons agua maceracio´n
Tons.can˜a x 100
12.2.2.35 Maceración % fibra =
Tons agua maceracio´n
Tons.fibra x 100
12.2.2.36 Dilución % caña.=
%so´l.jugoabsoluto − % so´l.en jugodiluido
%deso´lidosen jugo absoluto x Ext. jugo dil.
12.2.2.37 Dilución % jugo absol. extraído =
x 100
12.2.2.38 Recuperación teórica SJM =
Pzadel azu´car(pza. deljugo diluido − pza miel final
Pzadel jugodil.(pza. del azu´car − pza mielfinal x 100
12.2.2.39 Recuperación teórica Winter =
(1.4 -
40
Pzadel jugodil.
)
x 100
12.2.2.40 Eficiencia SJM =
Recuperacio´n real
Recuperacio´nteo´rica SJM x 100
12.2.2.41 Eficiencia SJM =
Re cuperacio´n real
Recuperacio´nteo´rica Winter x 100
12.2.2.42 Toneladas azúcar recuperable =
Tons. sac. en jugo dil. x recup. teórica SJM x eficiencia SJM x
1
Pol del azu´car x 100
12.2.2.43 Rendimiento teórico =
Tons. azu´carrecuperable
Tons. can˜a x 100
Tons jugo diluido neto − Tons jugo absoluto extra.
Tons. jugo absoluto extra.
142
13. BIBLIOGRAFIA
1.- Laboratory Manual for South African Sugar Factories 1985.
2.- Methods Book , International Commission for uniform methods of sugar
analysis
ICUMSA , printed in England.1994
3.- Meade- Chen . Manual de azúcar de caña
9.a
Edición . Montaner y Simón, Barcelona. 1967.
4.- Carrazana. Análisis Agro Industrial Azucarero.
Editorial pueblo y educación, 1987. La habana, Cuba.
5.- Recopilación de metodología de análisis para la industria azucarera.
143
Monroy -Quezada. Guatemala.
6.- F.A. López Ferrer, Manual práctico de fabricación de azúcar de caña.
Tercera edición, Instituto del libro .1968. Cuba.
7.- Carlos E. Buenaventura Osorio, Manual de Laboratorio para la industria
azucarera. Tecnicaña, Cali, Colombia 1989.
8.- Bses publications, The standard laboratory Manual for Australian sugar
mills Volumen 2, Australia, April, 1991.
9.- Mónica Guamuch, Phillip Makhumula y Omar Dary, Ph.D., Manual para el
monitoreo interno de la premezcla de azúcar con vitamina A. Primera edición
2007.
10.- Mónica Guamuch, Phillip Makhumula y Omar Dary, Ph.D., Manual para el
monitoreo interno de la fortificación de azúcar con vitamina A. Primera edición
2007.
144

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Manual de laboratorio revisión nov 09

  • 1. 1.- DEFINICIONES UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA AZUCARERA ABERTURA DE LA MAZA O SETTING DE MOLINOS: Es la distancia que existe entre las mazas producto de un cálculo en el que están involucrados las R.P.M., la fibra en caña y las dimensiones de las mazas. Es importante para obtener una extracción los más eficiente posible. ACIDO: Donador de protones, o aceptor de electrones. AFINACION: Es la eliminación de la película de miel que se encuentra adherida a la superficie de los cristales de azúcar crudo. AGUA DE IMBIBICION: Es el agua que se coloca sobre el bagazo del penúltimo o último molino y/o tolva No. 1 en los Difusores. AGUA DE DILUCION: Es la cantidad de agua de maceración o de imbibición que queda en el jugo mixto o mezclado. AGUA DE PRENSA: Es el agua extraída del bagazo húmedo que contiene algo de azúcar el cual se recupera devolviendo esta agua al difusor. El agua de prensa también contiene fibra , médula , cal y tierra en cantidades considerables que pueden tupir el colchón de bagazo por lo que es necesario pasarla por un clarificador. En el caso del Ingenio San Antonio el difusor fue construido con Tecnología D-Smet. AZUCAR: Cristales de Sacarosa que son extraídos en la fábrica por el centrifugado de una determinada masa. Los azúcares son clasificados dependiendo del tipo de masa. AZUCARES INVERTIDOS: Es la mezcla del 50 % de Glucosa y 50 % de Fructuosa obtenido por hidrólisis o inversión de la Sacarosa. 1
  • 2. AZUCARES REDUCTORES: Son las sustancias reductoras existentes en la caña y sus productos, y se expresan como azúcar invertido. Los ejemplos más comunes de azúcares reductores son los de la glucosa y fructosa. AZUCARES TOTALES: Es la suma de Sacarosa y azúcares reductores presentes en una muestra azucarada, normalmente expresados como azúcares totales reductores o invertidos. BASE: Receptor de protones, o donador de electrones. BAGACILLO: Fracción fina de partículas que se han separado del bagazo. BAGAZO: Residuo que se obtiene al moler la caña en uno o más molinos. Se llama respectivamente bagazo del primer molino, bagazo del segundo molino, etc.. y bagazo del último molino, bagazo final o sencillamente bagazo. En general el término bagazo, se refiere al que sale del último molino a menos que se especifique otra cosa. BAGAZO DIFUSOR: Es el bagazo proveniente de un molino que ha sido procesado en un difusor para una extracción más eficiente de sacarosa y que sale con un contenido de agua entre 70 - 75 % . Las propiedades físicas en cuanto a temperatura y pH del bagazo de difusión son distintas a las del bagazo de molienda. BAGAZO % CAÑA: Es la cantidad en peso de bagazo obtenido por cada 100 partes en peso de caña. BALANCE DE SACAROSA: Es la cuenta de pol sacarosa obtenida y las pérdidas por distintos conceptos. BALANCE MACRO: Es la igualdad de material entrando a extracción y material saliendo: Caña + agua = Jugo + bagazo. 2
  • 3. BAÑOS DEL DIFUSOR: Son cajas distribuidoras del jugo recirculado, las cuales están instaladas por encima del lecho del bagazo y son ajustables de acuerdo a las condiciones de percolación. El jugo recirculado es llevado a las cajas distribuidoras por medio de bombas. BRIX DE LOS BAÑOS DEL DIFUSOR: Son indicadores de la eficiencia de la extracción del Difusor en cada una de las etapas ( cajas ó tolvas donde recircula el jugo a todo lo largo del difusor). BRIX: Porcentaje en peso (p/p %) de sólidos disueltos en una solución. El Brix puede ser medido por medio del aerómetro o hidrómetro y se llama Brix al hidrómetro; cuando se mide al refractómetro se define como Brix refractométrico. CACHAZA (TORTA DE LOS FILTROS): Es un sub-producto que sale de la fábrica, y en ella se pierde sacarosa. Representa alrededor del 3% de la caña molida, si el porcentaje de pol de cachaza es alto, puede afectar el recobrado de la fábrica. Es un producto sólido de textura más o menos pastosa y sale de los filtros con alta temperatura, además es el producto donde se reúne la mayor cantidad de las impurezas que trae el jugo. CACHAZON: Es el residuo que queda en las cachaceras después de ser decantado el guarapo claro, este cachazón generalmente, se pasa por filtros al vacío para extraerle el máximo contenido de sacarosa. CAÑA: Material vegetal crudo del género Saccharum entregado a la fábrica, el cual incluye la caña limpia y la basura del campo. Es la materia prima aceptada en el molino para la distribución y determinación de la sacarosa en caña. CASA DE COCIMIENTO: La parte de la fábrica en la cual los procesos de manufactura desde jugo mezclado hasta el azúcar son ejecutados. 3
  • 4. CELDA ROTA: Es una medición que se realiza en muestra de caña preparada para determinar la eficacia de la ruptura en la estructura de la caña que hará más fácil la extracción del guarapo por medio de la compresión y el desmenuzamiento. La proporción de celdas abiertas depende de la eficacia del trabajo que se haya realizado en la preparación de la caña antes de entrar al primer molino. CRISTALIZACION: Producto del semillamiento de licor o jarabe que sirve de base para el crecimiento futuro del cristal de azúcar en varias etapas. CENIZA: Residuo inorgánico que queda después de la combustión completa de la materia orgánica. CENIZA CARBONIZADA: Es el residuo remanente después de incineración a 650 ° C. CENIZA DE CONDUCTIVIDAD: La ceniza de conductividad de un producto es la cifra a la que se llega a través de correlacionar la conductancia específica de la solución de ese producto con su ceniza sulfatada. CENIZA SULFATADA: Es el residuo remanente después de incineración a 650 ° C de una muestra la cual fue pre- tratada con ácido sulfúrico. CICLON CALIENTE: Es una medición que refleja el trabajo de agotamiento realizado en el tacho. La pureza de un ciclón proveniente de un tacho de tercera debe andar entre 18 - 22 puntos por debajo de la pureza de la masa. CICLON FRIO: Es una medición que refleja el trabajo de agotamiento que se realizó en los cristalizadores. La pureza de un ciclón frío debe andar entre 8 - 10 puntos por debajo de la pureza del ciclón caliente. CONDENSADOR: Tiene como finalidad condensar los vapores que se producen en los últimos vasos del evaporador o múltiple efecto y los que se producen en los tachos. 4
  • 5. CONTENIDO DE CRISTAL: Peso de cristales de sacarosa en una masa, magma o similar expresado en porcentaje del peso total. CUCHILLAS: Son aquellos que trabajan a todo lo ancho del conductor de caña y van acopladas a un eje central en forma de cruz y a poca distancia unos con otros a velocidad de 600 a 800 R.P.M. CURVAS DE BRIX (MOLINOS): Estas conocidas curvas son un indicador útil si la toma de muestras y la interpretación de los datos son correctas. La muestra debe tomarse a todo lo largo de la maza, teniendo especial cuidado con el jugo que extrae la maza bagacera, ya que puede ocurrir que por el talón de la cuchilla central se escurra jugo de la compresión superior-cañera, y diluya la muestra de la bagacera. DECOLORACIÓN: Proceso por el cual es posible eliminar materias e impurezas que causan color en el azúcar. DESFIBRADORA: Es un equipo que desmenuza la caña en tiras o hilachas, no extraen jugo. DESMENUZADORA: Es un equipo que consta de dos mazas cilíndricas de superficies dentadas o rayadas, su función consiste en romper y aplastar la caña, además extraerle del 50 al 65 % del jugo que contiene. DEXTRANA: Polisacárido formado por unidades de glucosa ocasionado por la acción de cierta especie de bacterias del género Leuconostoc sobre la sacarosa cuando la caña o jugos son almacenados. DIFUSION: Es una transferencia físico -química de sacarosa proveniente del interior de las células de la planta hacia el extracto circundante. 5
  • 6. DIFUSOR: Consiste en un recipiente horizontal, rectangular, relativamente largo y cubierto, por encima de cuyo fondo diseñado como cedazo se desplazan varios tramos de cadenas unidos entre si, mediante las cuales el bagazo es transportado a través del difusor en un colchón que pueda tener un espesor de hasta 1.8 m. Tiene como función extraer la mayor cantidad posible de sacarosa en bagazo por medio del principio de percolación, conduciéndose en ellos la fase líquida en corriente cruzada a la fase sólida. EXTRACTO DEL BAGAZO: La fracción líquida decantada proveniente del bagazo después de combinarlo con agua en el digestor frío. EXTRACCION: Es la proporción de un componente de la caña el cual es removido por la molienda. Se relaciona normalmente con los términos jugo y sacarosa. EXTRACCION DE JUGO MEZCLADO: Es la cantidad en peso del jugo extraído por los molinos e incluye el agua de imbibición. FIBRA: Materia seca insoluble en agua que contiene la caña y el bagazo. FILTRADO: Líquido que ha pasado a través del proceso de filtración. FACTOR DE SEGURIDAD: Es un factor que indica la resistencia de los azúcares en almacenaje, y se considera peligroso un factor superior a 0.25. FLOTACION: Es el levantamiento que se da en la maza superior por la presión a la que es sometida la maza hacia arriba provocada por la carga de bagazo, venciendo la presión hidráulica aplicada sobre la maza superior. La importancia de este parámetro es que indica las condiciones de la carga y la calidad de la materia prima. FLOCULO: Partículas de diferentes tamaños que se encuentran en una solución. 6
  • 7. FLOCULANTE: Sustancia química generalmente de alto peso molecular que se utiliza para atrapar ciertas sustancias e impurezas presentes en una disolución. FILTRO DE SEGURIDAD: En las refinerías que utilizan carbón vegetal activado, es imprescindible pasar todos los licores filtrados por el llamado filtro de seguridad, para evitar que pasen al licor final partículas de carbón y tierra. Este filtro es revestido de una pre- capa para que dure varios días. GOMAS: Producto compuesto principalmente de polisacáridos los cuales pueden ser precipitados de productos azucarados por medio de una solución de alcohol fuerte. Las sustancias incluidas dentro de esta categoría son las Pectinas, Hemicelulosas, Oligosacáridos, Dextranas y Almidones solubilizados. HUMEDAD: Cantidad de agua contenido en una muestra sólida, generalmente expresada en porcentaje. HUMEDAD EN BAGAZO: Es la cantidad en peso de agua por cada 100 partes en peso de bagazo. HIDRÓMETRO: (AEROMETRO): Instrumento utilizado para la determinación del Brix por densimetría. El Brix leído con este instrumento es denominado brix al hidrómetro. IMBIBICION: Proceso en el cual se aplica agua o jugo al bagazo para aumentar la extracción de jugo del próximo molino. INDICE DE PREPARACION: Es un análisis efectuado en muestra de la caña preparada que por relación entre el brix y la fibra en caña obtenida del análisis se mide la eficacia de la preparación de la caña antes de entrar al primer molino. INDICE DE ATENUACIÓN (INDICE DE ABSORBANCIA): Es la absorbancia de una solución obtenida a una longitud de onda determinada, expresada por la unidad de la longitud de la celda y la unidad de la concentración. 7
  • 8. as420 = As x 1000 b x c donde: as420 = Índice de atenuación de una longitud de onda de 420 nm. As = Absorbancia. b = Longitud de la celda (cm) c = Concentración (g/cm3 ) IMPUREZAS: Término colectivo para todas las sustancias diferentes a la sacarosa, presentes como sólidos solubles totales dentro de la muestra. JUGO ABSOLUTO: Está compuesto por todos los sólidos en solución que contiene la caña. Jugo Absoluto = Caña - fibra. JUGO CLARIFICADO: Es el jugo obtenido después del proceso de clarificación. JUGO MEZCLADO, DILUIDO O MIXTO: Es la mezcla de los jugos primarios y secundarios enviados al proceso de elaboración. JUGO SIN DILUIR: Es todo jugo existente como tal en la caña. JUGO PRIMERA EXTRACCION: Es el jugo extraído por las primeras dos mazas en un tandem de molinos. JUGO PRIMARIO: Todo jugo sin dilución extraído por el tandem de molinos. JUGO RESIDUAL: Es el jugo que queda en el bagazo, después de la salida del último molino. En la práctica, el jugo de la masa bagacera del último molino representa las características del jugo residual. 8
  • 9. JUGO DE ÚLTIMA EXTRACCION: Jugo extraído por las dos últimas mazas en un tandem de molinos. JUGO DIFUSOR O ESCALDADO: Es el jugo enriquecido obtenido en el difusor debido al principio de extracción contra corriente luego de haber pasado a través de los arcos estacionarios (tolvas) dentro del difusor y que es bombeado a un tanque recolector de jugo desde donde se bombea a la fábrica. JUGO SULFITADO: Es el jugo mezclado diluido o mixto que ha pasado por el proceso de sulfitación. JUGO ALCALIZADO: Es el jugo mezclado, mixto, diluido o sulfitado al que se ha adicionado óxido de calcio en suspensión (lechada de cal). JUGO FILTRADO: Jugo recuperado en el proceso de filtración de cachaza. LAVADO DE LAS CENTRIFUGAS: Es la miel diluida que sale de las centrífugas cuando se agrega el agua para lavar el azúcar y que , generalmente, se separa y se recoge aparte. LAVADO DE LOS FILTROS: Es el agua que se usa en los filtros al vacío para lavar la torta. LECHADA DE CAL: Se le denomina a la solución formada por cal (Oxido de calcio) y agua; es un agente utilizado para la purificación del jugo de caña. LODO: Es el material removido de la parte del fondo de las bandejas. El lodo contiene los sólidos insolubles asentados. LICOR: Se usa para designar una solución concentrada de azúcar de la que no se ha extraído azúcar por cristalización desde su último tratamiento. 9
  • 10. LICOR CRUDO: También llamado licor fundido, es el azúcar afinado disuelto en agua; en este producto se encuentran las impurezas que estaban en el interior de los cristales de azúcar crudo. En este licor son importantes la determinación del color y la concentración, se recomienda en las refinerías trabajar con licores que no están por debajo de 60 ° Brix, la medición de la concentración del licor crudo nos dirá si cumple o no. LICOR FILTRADO: Es el licor obtenido después de pasar el licor tratado por los filtros Fas- Flow , la determinación del color y la concentración son los parámetros más importantes en este material. El color nos evidencia la efectividad del carbón y la concentración nos previene contra licuaciones innecesarias que puedan perjudicar el trabajo de concentradores y tachos. LICOR TRATADO: Es el primer tratamiento que se le realiza al licor crudo, es un tratamiento químico, puede ser con ácido fosfórico, cal y calor. LICOR PERCOLADO: Es el licor que se obtiene después del proceso de decoloración en las columnas de carbón. LIXIVIACION: Se produce al lavar el colchón de bagazo con agua y los jugos de la imbibición compuesta, a contracorriente con la dirección del colchón de bagazo. La transferencia de masa que se produce extrae la pol contenida en las celdas de la materia fibrosa de la caña. MACERACION: Proceso en el cual el bagazo se satura con un exceso de agua o jugo para aumentar la extracción del jugo del próximo molino. (Este término se usa como sinónimo de imbibición). MAGMA: Mezcla de cristales de azúcar con un líquido como meladura, jugo o agua producida por medios mecánicos. MASA COCIDA (MASA): Concentrado de meladura o miel, en el cual ha cristalizado el azúcar o mezcla de cristales y licor madre producida en los tachos. Las masas cocidas se designan por números o letras que indican su pureza relativa. 10
  • 11. MATERIA SECA: Es el material que queda después de practicar la desecación del producto resultante de la filtración cuantitativa de un material de proceso. MELADURA: Jugo denso obtenido de la concentración del jugo clarificado del que no se ha extraído ninguna forma de azúcar. MELADURA CLARIFICADA: Jugo denso obtenido del proceso de clarificación de la Meladura cruda donde ha sido separado el lodo y las impurezas. MELAZA (MIEL FINAL): Es el residuo líquido del cual no resulta económico extraer más azúcar. Este producto también recibe el nombre en nuestro medio de Miel Tercera o simplemente Miel Final. MIEL: Líquido madre que se separa de una masa cocida por medios mecánicos. Se denomina de acuerdo con la masa de donde se obtiene. MIEL VIRGEN: Jugo denso obtenido por la concentración del jugo de caña previamente clarificado y del que no se ha extraído ninguna forma de azúcar. MEZCLADORES: Recipientes rectangulares con fondo semicircular provistos con paletas agitadoras para mezclar las masas cocidas, garantizando una purga más homogénea, están clasificados de acuerdo a la clase de templa que reciben. MOLINOS: Son los que constan de tres mazas cuyo centro se encuentra en los vértices de un triángulo isósceles. NIVELADORES: Tiene como función emparejar o aplanar la caña para facilitar el trabajo de las cuchillas picadoras de caña. 11
  • 12. NO SACAROSA: Es la diferencia entre el Brix y la Sacarosa. PESO NORMAL: Es el peso de la sacarosa pura, la cual se ha disuelto en un volumen de agua de 100 al a 20 ° C. Esta solución da una lectura de 100 °Z, en la escala sacarimétrica leída en un tubo de 200 mm a 20 °C. El peso normal de acuerdo a la escala internacional es de 26.000 gramos de sacarosa pura pesada bajo condiciones atmosféricas normales. PH: Concentración del ión hidronio, que se define como: pH = Log 1 [H+ ] Medido en una escala de 0 a 14 donde 0 es máximo de acidez y 14 es máxima alcalinidad. PREPARACION DE LA CAÑA: Es una operación de desintegración profunda de la estructura fibrosa de la caña. POL: El término pol es la abreviatura de la palabra polarización. Es la lectura en la escala del polarímetro (°Z). Si la muestra es una solución normal de azúcar la pol es igual al porcentaje de sacarosa. PUREZA: Es el porcentaje de sacarosa en el total de sólidos de una muestra. El término pureza generalmente significa pureza aparente. PUREZA CLERGET: Es el porcentaje de sacarosa determinada por doble polarización con relación al total de sólidos de la muestra. PUREZA REAL: Es el porcentaje de sacarosa en la materia seca real. PURGA: Constituye la separación de los cristales o granos de azúcar de la miel madre, cuya operación se verifica por unas máquinas denominadas centrífugas. 12
  • 13. RAZON DE AZUCARES REDUCTORES: Es la razón porcentual entre los azúcares reductores y la sacarosa. Se conoce como coeficiente glucósico. RAZON DE AZUCARES REDUCTORES A CENIZA: Es la razón entre el porcentaje de azúcares reductores y el porcentaje de cenizas. Este constituye uno de los criterios para juzgar la calidad del azúcar crudo y la proporción de agotamiento de las mieles. Un porcentaje alto en esta relación indica una calidad deficiente de refinado y dificultad para obtener baja pureza en las melazas. RAZON DE JAVA (COEFICIENTE): Es el porcentaje que expresa la relación entre la Sacarosa en caña y la sacarosa en el jugo de primera extracción. RECUPERACION: Significa la sacarosa que se recupera en el azúcar comercial en porcentajes de sacarosa en caña. RECUPERACION CASA DE COCIMIENTO: El porcentaje en proporción del pol que en realidad es recuperado en el azúcar en relación a Sacarosa en el jugo mezclado. R.P.M. MAZAS MOLINOS: Son las revoluciones por minuto a que rotan las mazas según las RPM escogidas para el equipo motriz y la reducción del tren de engranes. SACAROSA: Es un disacárido producido por la condensación de Glucosa y Fructuosa, tiene la fórmula empírica C12H22O11 y el peso molecular 342.30 SEMILLA: Azúcar pulverizada y seca que está en suspensión en un líquido inerte usado para suministrar o crear un núcleo de cristales para empezar una masa cocida. Generalmente se utiliza como solvente el alcohol isopropílico. SÓLIDOS INSOLUBLES (SUSPENDIDOS): Son los sólidos presentes en el jugo u otro líquido, los cuales se pueden remover por medios mecánicos. 13
  • 14. SOLUCIÓN BUFFER O TAMPON: Solución que tiene valor de pH constante y tiene la habilidad de resistir a cambios en su valor de pH, al agregar pequeñas cantidades de ácido fuerte o base fuerte. TANDEM: Una serie de molinos acoplados unos con otros, cada tandem consta de tres a siete molinos. TIERRA FILTRANTE: Es un material de origen fósil, es decir, yacimientos de los esqueletos de diatomeas, por lo que también se conocen como tierra de infusorios, actualmente, se están fabricando tierras filtrantes con piedras de origen volcánico. El objetivo del empleo de estas tierras es ayudar a la filtración, aprovechando su acción mecánica, y lograr también la absorción, de materia coloidal y de microorganismos. TURBIEDAD RELATIVA: Es la medida relativa de la dispersión de la luz atribuible a partículas en suspensión, presentes en una solución de azúcar, determinada espectrofotométricamente. VAPOR: Vapor de agua liberado por la ebullición de soluciones de azúcar o por la ebullición del agua. VAPOR VIVO: Fluido generado por las calderas a presiones de 250 - 600 psi enviado a las turbinas, turbo generadores, turbo bombas etc. VAPOR DE ESCAPE: También llamado vapor servido, es el vapor vivo después de ceder parte de su energía a las máquinas. Es reaprovechado en el proceso de fabricación, trabajando a presiones del orden de 20 psi. VAPOR VEGETAL: También llamado vapor de extracción, es obtenido por evaporación del jugo durante el proceso de concentración, es utilizado para el calentamiento a presión aproximada de 10 psi y para el restante de la evaporación, llegando al final del proceso a presiones negativas. 14
  • 15. 2.- PRINCIPIO DE LOS METODOS ANALITICOS: 2.1-. DENSIMETRIA: 2.1.1 Objetivo La densidad de las soluciones acuosas de sacarosa está relacionada con su concentración. Aunque esto es preciso solo con soluciones de sacarosa pura, los no azúcares presentes en la mayoría de los productos y sub-productos del proceso de azúcar, influye en los valores de la densidad es usada como medida aproximada de sustancia seca contenida en soluciones de sacarosa principalmente. En base a lo anterior se elaboraron cuadros que relacionan la densidad a 20 °C, relativa a la del agua a 4°C, como función de contenido de sacarosa de la solución (g/100g.). 2.1.2 Equipo: Hidrómetro Brix. 2.1.3 Procedimiento: La preparación de la muestra dependerá del material a ser analizado, esto se especifica en la sección correspondiente. Se determina la densidad a 20 °C por medio de un hidrómetro brix. Si la lectura se hace a temperatura diferente a 20 °C se hace una corrección en función de la tabla No. 2 2.2-. REFRACTOMETRIA: 2.2.1 Objetivo El índice de la refracción de soluciones acuosas de sacarosa está en función directa del material disuelto y la densidad de la solución, puede correlacionarse con el contenido de sacarosa. Esto es válido solo para soluciones de sacarosa pura, sin embargo los no azúcares presentes en los productos y sub-productos de elaboración, influyen de igual forma que la sacarosa en el índice de refracción. La medida del índice de refracción puede ser utilizada como una determinación aproximada de la sustancia seca contenida en soluciones que consisten principalmente de sacarosa. Las medidas se realizan con refractómetros graduados en porcentaje de sacarosa (g/100 g.) de acuerdo a los cuadros de Índice de refracción a 20 °C de ICUMSA. 2.2.2 Equipo: Refractómetro con la escala de “Brix e índice de Refracción”. 15
  • 16. 2.2.3 Procedimiento: La preparación de la muestra dependerá del material a ser analizado, esto se especifica en la sección correspondiente. Se determina el índice de Refracción a 20 ° C por medio de un refractómetro. Si la lectura se hace a temperatura diferente, se corrige en función de la tabla No. 2, en otros casos el equipo electrónico hace automáticamente la corrección. 2.2.4 Resultado: La lectura a 20 °C se expresa como porcentaje (g/100 g.) de sustancia seca refractométrica o grados brix. Si se ha diluido la muestra original, multiplicar este valor por el factor de dilución. 2.3-. POLARIMETRIA: 2.3.1 Objetivo La rotación del plano de luz polarizada debido a la actividad óptica de la sacarosa, causada por la presencia de carbones asimétricos en su estructura molecular, al encontrarse en soluciones acuosas, es la base para la polarimetría del azúcar. El ángulo de rotaciones de soluciones acuosas de sacarosa pura es proporcional a la concentración, con precisión suficiente para servir como medida de concentración de sacarosa, puesto que las soluciones de azúcar siempre contienen otras sustancias ópticamente activas, que influyen en la rotación, el resultado no es el reflejo exacto del contenido de sacarosa pero puede considerarse como una medida aproximada, en productos que tienen predominantemente sacarosa. La aplicación de la polarimetría a productos azucarados está basada en la determinación de una razón de la rotación óptica. Las condiciones básicas de este método son fijadas por la “Internacional Sugar Scale” de ICUMSA. Escala de Azúcar Internacional: El punto 100 está definido por la rotación de la luz polarizada a una longitud de onda de 546.23 nm, a través de una “Solución normal de Sacarosa” en un tubo de 200 mm y a 20 ° C. El punto 100 es designado como 100 °Z y la escala es dividida linealmente entre 0°Z y 100 °Z para la polarimetría práctica es permisible una longitud de onda entre 540 y 590 nm para fijar el punto 100. 2.3.2 Equipo: -Sacarímetro -Placas de control de cuarzo -Tubos de polarizar. 16
  • 17. 2.3.3 Procedimiento: Estandarizar el sacarímetro usando placas de control de cuarzo o soluciones de sacarosa pura. La precisión de la determinación polarimétrica depende de la precisión del material de vidrio utilizado y de la preparación de la muestra, la cual depende del material a ser analizado; se especifica en la sección correspondiente. Llenar el tubo de polarizar y hacer la lectura. Para lecturas de soluciones de temperaturas diferentes de 20 °C se debe corregir por la tabla No. 2. Resultado: Se utiliza la fórmula siguiente para la determinación de Sacarosa. Pol = 0.260919 * L exp(Bx.*0.004021476) Donde: Pol = Sacarosa en jugo L = Lectura del polarímetro Bx = Brix en el jugo 2.4.-POTENCIOMETRIA: En el desarrollo de una reacción química o el comportamiento de una especie química en solución, se llevan a cabo procesos de transferencia de electrones que provocan una corriente eléctrica que es conocida como el potencial de electrodo de la especie o de la reacción. Se ha tomado de referencia el fenómeno de oxidación-reducción del hidrógeno pasando a H+ ó Ho según sea el caso. A esta reacción se denominó un potencial de 0.0 eV: 2H+ + 2e- = H2 (g) Eo = 0.0000 eV A partir de el se expresan los potenciales estándares de electrodo de todas las demás especies químicas. La relación entre el potencial de electrodo y la concentración de la especie es directamente proporcional y se resume como la actividad de la especie y la concentración de ella por el “Coeficiente de actividad”. La medición de esta actividad se hace por medio de un electrodo que posee de referencia un potencial específico. (Generalmente Ag/AgCl) y con ello se determina la concentración de la especie en medición. 2.4.1 Equipo: - Potenciómetro con medición electrón Volts (eV) y pH. 17
  • 18. - Electrodo(s) específico (s) de medición. 2.4.2 Procedimiento: La muestra se homogeniza por agitación constante y los electrodos de medición se introducen en las muestras permitiéndose que se establezca el equilibrio térmico y eléctrico para determinar los eV o el pH. Normalmente debe medirse a 20° C, de otro modo, corregirlo según las especificaciones del equipo utilizado. 2.4.3 Resultado: La lectura del equipo = pH o eV. 2.5-ESPECTROFOTOMETRIA: La espectrofotometría se refiere a la medida relativa de la luz transmitida como una función de la longitud de onda. Las medidas son relativas porque la intensidad de la luz transmitida por la muestra es relativa a la intensidad de la luz transmitida por el material de referencia o “blanco”. Su principio se basa en que muchos materiales obedecen la Ley de Beer, la cual se refiere a la relación entre la energía radiante transmitida y la concentración de la solución. La intensidad de energía disminuye exponencialmente a medida que aumenta aritméticamente la concentración de la solución, o de otra forma cuando una luz monocromática pasa a través de una solución es parcialmente absorbida en relación a la concentración. Para mayor comodidad al utilizar las leyes de absorción espectrofotométrica se utiliza la siguiente nomenclatura: Longitud de onda. El término nanómetro (nm = 10-8 metros = 10 Angtroms) es la unidad de longitud de onda normalmente usada, pero es equivalente al término milimicron. La longitud de onda para la determinación analítica es la de máxima absorbancia (mínima transmitancia). Transmitancia. Si I1 representa la energía radiante incidente sobre la primera superficie de la muestra, y si I2 representa la energía radiante saliendo de la segunda superficie de la muestra se define: Transmitancia de la muestra: T = I1 I2 (100 T= Porcentaje de transmitancia) Si T soln representa la transmitancia de una solución contenida en una celda dada y T solv representa la transmitancia del solvente puro contenido en la misma celda, o de la misma mezcla en las mismas proporciones relativas menos el constituyente de interés. 18
  • 19. Entonces: Transmitancia de la solución: Ts = T soln T Solv (100 Ts = % de transmitancia de la solución). Absorbancia As = Log10 Ts absorbancia de la solución. 2.6- CONDUCTIMETRIA La concentración de los constituyentes inorgánicos (ceniza) de una disolución, se pueden determinar al medir la resistencia eléctrica, o su inverso, la conductancia, esto se debe a que los componentes que forman la ceniza son electrolitos. Los electrolitos cumple la ley de Ohm, al menos a dilución infinita, por lo que se puede calcular su concentración mediante la conductividad equivalente ^, o sea: ^ = K Veq; Donde: ^ - Conductividad equivalente, S.cm2 ; K- Conductividad específica, S.cm2 ; Veq - Volumen que contiene un equivalente de electrolito, cm3 . La conductividad específica K de un electrolito, es su conductividad en una celda conductimétrica formada por dos electrodos planos de 1 cm2 de superficie, y separados 1 cm. El volumen equivalente está dado por 1000/N, donde N es la normalidad de la disolución. 3. EQUIPOS DE LABORATORIO 19
  • 20. 3.1 SACARIMETRO El sacarímetro se utiliza en la polarización de los diferentes productos del proceso y con ésta determinar el contenido de sacarosa. La operación del instrumento está basada en la dextro rotación del plano vibracional de la luz polarizada causada por la concentración bajo ciertas condiciones específicas. Hay dos tipos de Sacarímetros que se usan normalmente en la industria: - Sacarímetros automáticos - Sacarímetros visuales. Métodos de Operación Sacarímetros automáticos Tomar el tubo de polarizar y enjuagarlo dos veces con porciones del filtrado de la muestra clarificada y llenarlo. Mover el botón de encendido del instrumento. Presionar el botón de ajuste del cero. Colocar el tubo en el sacarímetro y hacer la lectura del tablero digital. Medir la temperatura de la muestra. Retirar el tubo. Si al retirar el tubo no regresa a cero, presionar el botón de ajuste del cero. 3.2 REFRACTOMETRO Su operación se basa en el principio de la refractometría (cap.2.2). El ángulo de refracción de un rayo de luz a través de una solución acuosa de azúcar depende de la concentración y temperatura de la solución. La concentración de sólidos (Brix) de las soluciones de azúcar se determina por la medida del índice de la refracción de la solución. Hay tres tipos de refractómetros: - Refractómetros automáticos. - Refractómetros semiautomáticos. - Refractómetros visuales. Métodos de Operación 20
  • 21. Refractómetros Automáticos Asegurarse que el instrumento se encuentre en un ambiente estable, conectado al tomacorriente, con protección UPS y con su baño de temperatura constante (circulación de agua fría). La limpieza del prisma del refractómetro es indispensable para una buena lectura , por lo general basta hacerlo con un paño suave, limpio y humedecido con agua destilada. a) Encender el refractómetro y esperar el mensaje READY. b) Limpiar el refractómetro. c) Agregar agua destilada y oprimir START, debe darle un resultado de cero brix , ya que es agua destilada lo que está utilizando. Si no le da cero brix, volver a limpiar. d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro la cantidad de muestra necesaria para tomar la lectura y oprimir START. e) Leer el brix indicado del refractómetro. Mantenimiento y calibración Mantener el refractómetro en buenas condiciones de limpieza. Tener extremo cuidado al colocar las muestras sobre el prisma, utilizar aplicaciones de vidrio o plástico, nunca metálicos que puedan romper o rayar la superficie del prisma. Lavar la superficie del prisma con agua destilada o alcohol y secarlas con una tela o papel suave. A las muestras se les deben remover los sólidos suspendidos. La calibración del instrumento debe ser verificada con agua destilada, y para ajustarla se debe utilizar una placa de calibración o solución de bromo-naftaleno cuyo índice de refracción es 1.3330, siguiendo el procedimiento descrito por el fabricante. 3.3 HIDROMETROS Su uso se fundamenta en el principio de la Densimetría (cap. 2.1). Se usan para determinar el Brix de una solución por la medida de su gravedad específica. Este consiste en un bulbo de vidrio, con un peso en el extremo inferior y una escala en el extremo superior que indica ° Brix o gramos de sacarosa/100 gramos de solución acuosa, la cual ha sido calibrada con base en soluciones de sacarosa pura a 20 ° C. El instrumento flota en la solución dependiendo de la gravedad específica. Las lecturas hechas en los extremos de las escalas de los hidrómetros son muy imprecisas, por esto se deben utilizar varios hidrómetros para cubrir rangos de 10 ° Brix. Se usan combinaciones con cilindros de vidrio, o metal que son más resistentes. 21
  • 22. Métodos de Operación Llenar el cilindro con la solución que se va a medir. Esperar a que las burbujas de aire salgan a la superficie y el material suspendido sedimente. Insertar el hidrómetro limpio y seco, y esperar a que flote libremente. Tomar la lectura después de dos minutos de haber flotado el hidrómetro, en el punto donde el menisco intercepta la escala. Leer la temperatura inmediatamente después de haber leído el Brix y hacer la corrección por temperatura utilizando la tabla No. 4. Mantenimiento Los hidrómetros son muy frágiles y deben manejarse con cuidado. Cuando no se usen deben colocarse en un recipiente alto lleno de agua al que se le coloca arena o una esponja en el fondo para evitar la rotura de los hidrómetros. 3.4 ESPECTROFOTOMETRO Su uso se basa en el principio de la Espectrofotometría (ver cap. 2.5) Se utiliza para determinar las concentraciones de diferentes compuestos en solución. El equipo tiene una escala entre 0 y 1.0 de absorbancia y 0 y 100 % de transmitancia. El rango para selección de longitudes de onda va de 0 -950 nm las cuales se logran con varias combinaciones de foto tubos y filtros. 3.5 pH-METRO Se basa en el principio de la Potenciometría (ver cap.2.4) Es un equipo que sirve para medir el pH o la concentración de iones hidrógeno en una solución. Las medidas del pH se realizan por la medida de la diferencia de potencial entre un par de electrodos colocados dentro de una solución. Se utiliza un electrodo de vidrio en combinación con un electrodo de referencia, también hay un solo electrodo de combinación. La temperatura tiene un efecto sobre el potencial del electrodo, algunos electrodos tienen sistema de compensación, o también se logra compensar en parte este efecto por ajustes manual del sistema del pH-metro a la temperatura de la muestra. Se utilizan soluciones 22
  • 23. buffer para calibración a la misma temperatura de la muestra, ya que el pH de las soluciones buffer varía muy poco con la temperatura. Hay pH-metros automáticos digitales y pH-metros análogos. Método de Operación Verificar diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar. Enfriar la muestra a temperatura ambiente. Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar. Llenar el beaker o el recipiente hasta cubrir el bulbo del electrodo. Ajustar el dial a la temperatura de la muestra si el equipo con cuenta con compensación de temperatura. Presionar el botón de lectura. Esperar hasta que se estabilice el pH-metro. Leer el pH. Presionar el botón de stand-by Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada. Mantenimiento y calibración Mantener el equipo en buen estado de limpieza. Dejar siempre los electrodos inmersos en agua destilada. Cuando sea necesario completar el nivel del electrodo con solución de cloruro de potasio de la concentración especificada para cada elemento. Cuando no se esté utilizando el pH-metro mantenerlo siempre con el botón en la posición stand-by para evitar polarización de los electrodos. Los electrodos son muy frágiles por lo tanto hay que tener mucho cuidado en su manejo. Calibración Se debe verificar el pH-metro con soluciones buffer de pH conocido en diferentes puntos de la escala. 23
  • 24. Colocar los electrodos dentro de la solución buffer de pH conocido, presionar el botón de lectura, esperar hasta que se estabilice y hacer la lectura, si hay diferencia, ajustar al valor de la solución girando el botón de estandarización, verificar el valor dos o tres veces y asegurar el botón en ésta posición. 3.6 CONDUCTIMETRO Su uso se basa en el principio de la conductimetría (ver cap. 2.6). Las medidas de conductividad de soluciones electrolíticas se basan en la medida de la resistencia a conducir la corriente eléctrica de dichas soluciones. Para esto se utiliza un puente de Wheatstone, con varias resistencias y un selector para escoger la resistencia apropiada. La conductividad o conductancia es recíproca de la resistencia. Para medir la resistencia o conductancia, se utilizan dos electrodos o celdas que se conectan al puente y se sumergen en la solución la cual viene a ser una resistencia del puente Wheatstone. Método de Operación Encender el equipo con anticipación para calentarlo. Lavar la celda y el recipiente dos veces con la solución. Llenar el recipiente con la solución hasta que cubra la celda. Accionar el botón para efectuar la lectura de conductividad. Mantenimiento Mantener el equipo en buen estado de limpieza. Cuando no se esté utilizando mantener las celdas sumergidas en agua destilada. -Calibración de la Celda. Esta se calibra utilizando una solución de conductividad específica conocida. Normalmente se utiliza una solución 0.01 N de cloruro de potasio KCl, cuya conductividad específica a 25°C es 1408.77 micromhos. -Solución de KCL 0.01 N. Pesar 0.7453 gramos de cloruro de potasio KCL y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 al, completar el volumen hasta la marca y mezclar. Determinar la conductividad de esta solución. Calcular la constante de la celda de la siguiente forma: Si la lectura fue = 1450 micromhos 24
  • 25. Constante de la celda = 1408.77 1450 = 0.971 3.7 BALANZAS Se requiere tener tres tipos de balanzas: - Una balanza analítica con un rango aproximado de 0 - 200 gramos y con una precisión en la lectura de 0.0001 gramos. - Una balanza, con un rango de 0-1000 gramos y una precisión en la lectura de 0.01 gramos. - Una balanza con un rango de 0-3000 gramos y una precisión en la lectura de 0.1 gramos. Método de Operación El procedimiento de operación depende del modelo de la balanza, pero de una manera general: Encender la balanza, ajustar el cero, colocar el recipiente en que se va a pesar, tararlo o leer el peso en la escala o el tablero digital de la balanza, según el caso, colocar la muestra u objeto que se desea pesar y leer el valor del peso. Mantenimiento y Calibración Se deben mantener las balanzas en muy buen estado de limpieza, en un ambiente libre de humedad, colocadas sobre una superficie nivelada, que no presente vibraciones, también se debe evitar las corrientes de aire en la zona de ubicación de las balanzas. Se debe tener un programa regular de limpieza y verificación de la calibración de las balanzas, con pesas patrón certificadas. 3.8 HORNOS PARA SECADO Se debe disponer de hornos para secado, ya sean de circulación de aire forzada y hornos al vacío. Método de Operación Encender el horno, ajustar la temperatura al valor deseado. Introducir en la cámara los recipientes que contienen las muestras, cerrar la puerta. Sacar las muestras cuando estén secas. 25
  • 26. Mantenimiento Conservar el equipo limpio. 3.9 MUFLA Es necesaria una mufla con un rango de temperatura hasta 1000 °C para calcinación de muestras y determinación de cenizas. 3.10 CENTRIFUGA Se requiere una centrífuga con una capacidad de operación hasta 2380 rcf, para preparación de muestras, con su respectiva cabeza de tubos de diferentes capacidades. 3.11 EQUIPO PARA TAMIZADO Esta formado por un soporte y una serie de tamices. Se utiliza para determinar la granulometría del azúcar. 3.12 DESINTEGRADOR Sirve para desintegrar caña o bagazo en agua, para producir una mezcla de una solución homogénea que contiene sólidos solubles y la fibra insoluble de la caña o bagazo. Está provisto de un baño de enfriamiento en la parte externa del tambor. Para su operación se deben seguir las instrucciones del fabricante. 3.13 AGITADORES Para disolución de muestras se requiere de varias clases: - De hélice para disoluciones de masas y mieles. - Rotatorios y magnéticos para disolución de masas y mieles. - Rotatorios y magnéticos para disolución de muestras y reactivos. 3.15 PLATOS DE CALENTAMIENTO CON AGITACION Para calentamiento y agitación de soluciones tienen su sistema para graduar la temperatura y la velocidad de agitación. 26
  • 27. 3.16 SECADOR DE BAGAZO Se requiere de secadores de bagazo para determinar la humedad en el bagazo. El modelo Dietert es el que más se utiliza en la industria azucarera. Para el análisis se pesan 100 g de muestra en una bandeja de 8 pulgadas de diámetro con fondo de 100 mallas. A través de la muestra se hace pasar por succión una corriente de aire cuya temperatura es controlada por termostato a ±2 °C de la temperatura que se desea para el secado. Se recomiendan 125 °C durante 30 minutos. 4. MUESTREO Y PROMEDIOS 4.1 Principios básicos Uno de los problemas más difíciles con que se enfrenta el químico en la industria de la caña de azúcar, es el de obtener muestras representativas de caña, bagazo, jugos y diversos productos de las diferentes etapas de la fabricación. Si una muestra no representa con exactitud la composición promedio del material, el trabajo analítico valdrá poco o nada. El análisis no es mejor que la muestra. Sobre este punto nunca se hará demasiado hincapié y el químico responsable debe estudiar y verificar los métodos de muestreo con el mismo cuidado que se aplica a los procedimientos analíticos. El objetivo fundamental de todo análisis a un producto es evaluar la calidad de este. En la práctica cotidiana, cuando se analiza un producto, se toma una cantidad muy pequeña de los elementos que lo forman. Esta cantidad de elementos que se toman para ser analizados constituye la muestra. Se establece cuatro categorías de muestras: bruta, analítica, simple y compuesta. La muestra bruta es la que se toma directamente de la población y se lleva al laboratorio; la muestra analítica es la parte de la alícuota que se toma de la muestra bruta para ser analizada. La muestra bruta puede ser simple o compuesta; es simple cuando la muestra analítica se toma directamente de la muestra que llega al Laboratorio, y es compuesta cuando las muestras simples que llegan al laboratorio se acumulan por un período determinado y después se toma la muestra analítica; es decir, la muestra compuesta está formada por varias muestras simples. Toma de la muestra bruta Para que se cumpla el objetivo fundamental del análisis, es necesario que la muestra sea representativa de la población que se investiga, puesto que si no lo fuera de nada valdría la utilización de técnicas analíticas y equipos muy precisos, ya que el resultado del análisis no representaría la cualidad del producto que se investiga. Equipo Toma muestra El toma muestra debe ser un instrumento sencillo como una pala o paleta, o un pequeño recipiente, pero también puede estar constituido por un equipo más o menos complejo. 27
  • 28. Este equipo toma la muestra de forma continua, y su diseño y montaje deben reunir ciertos requisitos para que cumpla su cometido; estos requisitos son: a) Que la muestra que se toma sea representativa y proporcional a la cantidad total del producto que se muestrea; b) Que su construcción no sea muy compleja, para facilitar su limpieza; c) Que existan pocas posibilidades de roturas o fallas mecánicas; d) Que la muestra tomada no se exponga a la intemperie, para evitar la evaporación o absorción de agua. Si el producto está caliente, se debe enfriar al tomar la muestra; e) Que la muestra tomada no se contamine por materias extrañas. f) Que el punto de muestreo esté en un lugar de fácil acceso para poder cambiar fácilmente los depósitos receptores y realizar con rapidez la limpieza del equipo. Si la muestra que se va tomar es de productos que contienen azúcares, en los que se pueden desarrollar con facilidad los microorganismos, se deben cumplir, además, los requisitos siguientes: a) El material de construcción del toma muestra debe ser de cobre, esto se debe a que es menos susceptible al desarrollo de microorganismos que otros materiales. b) El equipo debe tener conexiones de agua caliente y vapor, para que cuando se tome una muestra sea esterilizado. c) Que se pueda desmontar fácilmente en sus partes para que se puedan limpiar o cambiar rápidamente. 4.1.1 Muestreo de caña entrada a fábrica 4.1.1.1 Con base en jugo de Primera extracción 4.1.1.1.1 Equipo -Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad con extensión de varilla metálica, o de forma continua en recipiente de 10 litros de capacidad. 4.1.1.1.2 Procedimiento. Identificar bien con lechada de cal u otro sistema la caña en el conductor para cuando llegue al primer molino tomar una muestra de jugo de aproximadamente 3000 ml. Tomar la muestra del jugo que sale de la maza cañera, a todo lo largo de la maza. Identificarla y llevarla el laboratorio para determinar Brix, sacarosa y pureza del jugo. 28
  • 29. 4.1.2 CAL 4.1.2.1 Procedimiento. Tomar la muestra lo más rápido posible en el lugar de destino para reducir al mínimo el tiempo de contacto con el aire y guardar en un frasco herméticamente cerrado. -Cal en sacos. Tomar de un lote una cantidad de 10 % en sacos, evitando tomar sacos rotos. -Abrir el saco y con un muestreador tomar tres muestras representativas de cada uno y constituir una muestra total de 5.0 kilogramos. -Cal a granel. Tomar la muestra, empleando una pala, uniformemente por lo menos en ocho puntos de total de la masa para obtener una cantidad mínima de 5.0 kilogramos. Preparación de la muestra. Una vez obtenida la cantidad de muestra indicada anteriormente, cuartearla. Triturar dos cuartos de la muestra hasta que pase a través del tamiz 3.36 mm, mezclar y cuartear. Tomar la cantidad necesaria para el análisis y guardarla en un frasco cerrado herméticamente. Identificarla. 4.2 MATERIALES EN PROCESO 4.2.1 Jugo de Primera Extracción 4.2.1.1 Equipo. - Recipiente de cobre de 3000 ml de capacidad con tapa perforada de manera que en una hora el volumen alcance las tres cuartas partes del volumen del recipiente. -Sistema mecánico de recoger una muestra en forma continua en un recipiente metálico con capacidad de aproximadamente 3 litros. -2 Frascos plásticos con tapa de capacidad de 1000 ml. 4.2.1.2 Procedimiento. Tomar la muestra del recipiente de cobre colocado bajo el sistema mecánico y transferir 1000 ml de la muestra compuesta recogida al recipiente plástico con tapa. Tomar la muestra cada hora y componer cada dos horas para Brix y sacarosa. Tomar Brix y pH cada hora. De la muestra horaria tomar 30 ml c/hora para componer durante 8 horas para análisis de azúcares reductores, agregar el preservativo bicloruro de mercurio al comenzar a almacenar la muestra. 29
  • 30. 4.2.2 Jugo de Primera Extracción. (Tandem B.) 4.2.2.1 Equipo. - 2 Recipientes de plástico de 1000 ml de capacidad con tapa. - Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad, con extensión de varilla metálica. 4.2.2.2 Procedimiento. Tomar la muestra del jugo que sale de la maza cañera en el primer molino, a todo lo largo de la maza o en el canal donde se une todo el jugo, teniendo especial cuidado en cerrar las válvulas de maceración que afectan el jugo, esperando un tiempo prudencial para tomar el jugo puro. Transferir 1000 ml de la muestra tomada al recipiente plástico con tapa. Tomar la muestra cada hora y componer cada dos horas para Brix y sacarosa. Tomar Brix y pH cada hora. De la muestra horaria tomar 30 ml c/hora para componer durante 8 horas para análisis de azúcares reductores. 4.2.3 Jugo Residual. Es el jugo del último molino. 4.2.3.1 Equipo. Recipiente de cobre de 1000 ml de capacidad con extensión de varilla metálica. 4.2.3.2 Procedimiento. -Tomar la muestra del jugo que sale de la maza bagacera del último molino, a lo largo de la maza. Cada hora. -Eliminar de la muestra el bagacillo contenido mediante filtración adecuada. - Determinar Brix cada hora y una muestra promedio cada 4/horas. 4.2.4 BAGAZO. 4.2.4.1 Equipo. - Muestreador mecánico de bandejas (cucharones). - pala de lámina de acero con capacidad aproximada para 3000 gramos de bagazo. - Recipiente de madera o plástico con tapa para recoger las muestras tomadas en los molinos. 4.2.4.2 Procedimiento. 30
  • 31. El muestreo continuo en el bagazo tiene muchas dificultades siendo necesario tomar muestras puntuales a intervalos regulares que representan toda la capa de colchón del bagazo de acuerdo al sistema de descarga de bagazo del último molino. Tomar la muestra manualmente con la pala cada hora a lo largo de la caída de bagazo del último molino. Llenar el recipiente de recoger la muestra y taparla, trasladarla al Laboratorio y analizarla de inmediato. 4.2.5 JUGO DILUIDO 4.2.5.1 Equipo. -2 Recipientes plásticos con capacidad de 1000 ml con tapa. -Recipiente plástico con tapa para compuesto de sólidos insolubles con capacidad de diez a veinte litros. -Refrigerador 4.2.5.2 Procedimiento. Tomar la muestra continua o intermitentemente durante cada hora, llevar al laboratorio una sub-muestra en el recipiente de capacidad de 1000 ml para determinar sacarosa, Brix, azúcares reductores, pH. Implementar en lo posible mecanismos para la toma de muestra continua y así obtener una muestra representativa proporcional al flujo del jugo. Cambiar el recipiente por otro limpio y seco. Llevar la muestra al Laboratorio y agregar en otro recipiente con tapa para un compuesto de la muestra con la siguiente hora manteniendo en refrigeración. Tomar de la muestra de cada hora 100 ml de jugo y hacer una muestra compuesta durante ocho horas para el análisis de azúcares reductores. Guardarlo en un frasco de vidrio y aplicarle como preservativo bicloruro de mercurio 0.2 ml por 1000 ml de jugo. Recoger la muestra para la determinación de sólidos insolubles, cada hora, de manera puntual a la descarga de las básculas de jugo y hacer la muestra compuesta durante ocho horas. Guardarla en un recipiente de vidrio o plástico. Adicionar preservativo y mantenerla en refrigeración. Cambiar cada ocho horas el recipiente de composición por otro limpio y seco. 4.2.6 JUGO ALCALIZADO 4.2.6.1 Equipo. 31
  • 32. - Recipiente de acero inoxidable de capacidad de 400 ml. Procedimiento. Este jugo también se conoce como jugo alcalizado. Recoger la muestra manual y puntualmente de la purga de la bomba de jugo encalado cada hora para analizar pH inmediatamente después de enfriar a temperatura ambiente. 4.2.7 JUGO SULFITADO 4.2.7.1 Equipo. - Recipiente de acero inoxidable de capacidad 400 ml. 4.2.7.2 Procedimiento. Tomar cada hora del punto de muestreo de cada torre la muestra de jugo en el recipiente, enfriar y hacer análisis de pH lo más rápido posible. 4.2.8 JUGO CLARIFICADO 4.2.8.1 Equipo. - 2 Recipientes plástico con tapa de capacidad 1000 ml. - Refrigerador. 4.2.8.2. Procedimiento. Tomar del recipiente de cobre colocado en el muestrador continuo cada hora la muestra que será colocada en el recipiente plástico con tapa, llevarlo al laboratorio para análisis de Brix, sacarosa y pH. Enfriar la muestra a temperatura ambiente. Tomar 100 ml de esta muestra y componer en un frasco de 1000 ml durante ocho horas para analizar azúcares reductores, adicionando 0.2 ml de bicloruro de mercurio al colocar la primera alícuota de jugo. Mantener las muestras en refrigeración para los promedios. 4.2.9 JUGO FILTRADO 4.2.9.1 Equipo. - Recipiente de cobre de capacidad 1000 ml. - Frasco plástico de capacidad 1000 ml con tapa. 32
  • 33. - Refrigerador. 4.2.9.2. Procedimiento. Recoger cada hora de la descarga del jugo de los filtros una muestra puntual en recipiente de cobre, llevar al laboratorio, agregar preservativo y enfriar a temperatura ambiente. Tomar una porción de 100 ml para componer en frasco plástico de 1000 ml durante cuatro horas para analizar Brix y sacarosa. 4.2.10 CACHAZA 4.2.10. 1 Equipo. - Recipiente de acero inoxidable, con tapa, de 500 ml de capacidad. - Recipientes plásticos con tapa de capacidad 1000 cm3 . 4.2.10.2 Procedimiento. -Recoger las muestras para determinar sacarosa y humedad de la cachaza que sale de los filtros. -Tomar una muestra cada hora a todo lo largo de cada filtro en un recipiente plástico con tapa, llevarlo al laboratorio. -Homogenizar bien la muestra para su análisis de sacarosa. -Tomar una muestra cada ocho horas para la determinación de humedad 4.2.11 MUESTREO DE CACHAZA PARA CONTROL DE PESO (1) 4.2.11.1 Equipo. - Caja rectangular de latón o de cobre con tapa y filos en los bordes de la boca con capacidad para tomar muestra de cachaza de 4 ft2 a lo largo de todo el filtro. 4.2.11.2 Procedimiento. -Tomar la caja muestreadora limpia y seca. -Pesar para obtener la tara de la caja vacía. Al llegar al filtro tomar y anotar el número de vueltas que ha dado mediante un integrador que posee el equipo. -Tomar la muestra de 1 ft2 de la superficie de filtro en cada uno de los 4 puntos marcados a lo largo del filtro , teniendo al final el peso de muestra de 4 ft2 , manteniendo la caja con la muestra cerrada de forma hermética llevar al laboratorio y pesar de inmediato. -Calcular por diferencia el peso de la torta así: Ejemplo: Peso de la caja muestreadora vacía = 542.32 g Peso de la caja muestreadora vacía + la muestra = 954.23 g 33
  • 34. Peso de la muestra =Peso de la caja muestreadora vacía + la muestra -Peso de la caja muestreadora vacía Peso de la torta = 954.23 - 542.32 = 411.91 g Con el área total del filtro, con el peso de la muestra, el área muestreada y el número de vueltas que dió el filtro se calcula la masa de cachaza que ha pasado por dicho equipo. Se tomará la muestra c/6 horas y al final del día se hará una sumatoria de los pesos por cada filtro para obtener el peso total en las 24 horas. Figura No. 1 Muestrador de cachaza filtros oliver para cálculo de peso 1 ft Muestrador 4.2.12 MUESTREO DE CACHAZA PARA CONTROL DE PESO (2) 4.2.12.1 Equipo. - Cajas rectangulares de latón de 4 ft de longitud con tapa y asas para tomar las muestras de torta a lo largo de todo el filtro en una revolución completa. 4.2.12.2 Procedimiento. - Tomar las cajas muestreadoras bien limpias y secas. - Pesar las cajas con sus tapas para obtener la tara de cada una de ellas. 34
  • 35. - Al llegar al filtro marcar el lugar donde comienza una revolución del filtro. - Colocar las cajas muestreadoras por debajo del raspador de manera que se pueda tomar al mismo tiempo la torta completa de una revolución del filtro en toda su superficie. - Al terminar de recoger la muestra tapar las cajas de forma hermética y pesar de inmediato. - Calcular por diferencia el peso de torta en cada caja para hacer una sumatoria del peso por cada filtro. - Con el peso de cada filtro y sus revoluciones se obtendrá el peso de 24 horas. Cálculo: Ejemplo: Peso de la caja muestreadora vacía limpia y seca con su tapa =542.32 g Peso de la caja con su tapa + muestra = 954.23 g Peso de la muestra= (Peso de la caja con tapa + muestra) - (Peso caja vacía) Peso de la muestra = 954.23 - 542.32 = 411.91g Para encontrar el peso de torta de cada filtro se sumará los pesos de todas las cajas utilizadas en cada filtro. Figura No. 2 Vista lateral de caja muestreadora Cuerpo del Filtro Cajas muestreadoras Raspador del Filtro 4.2.13 JARABE O MELADURA 35
  • 36. 4.2.13.1 Equipo. - Recipiente de cobre con tapa perforada para llenarse ¾ del volumen en 1 hora con capacidad de 3000 ml. - Muestreador continuo. - Frasco de cobre con capacidad de 1000 ml para llevar la muestra al laboratorio. - Frasco de vidrio con tapa con capacidad de 1000 ml. 4.2.13.2 Procedimiento. Recoger cada hora una muestra del tarro colocado en el muestreador continuo a la salida de las purgas de Meladura en el frasco de cobre. Llevar al laboratorio para enfriar a temperatura ambiente. Una vez fría mezclar muy bien la muestra. Tomar una porción de 100 ml y agregar al frasco de vidrio para componer una muestra durante ocho horas para análisis de azúcares reductores. Tomar una porción de 100 ml en otro frasco para componer una muestra durante cuatro horas para análisis de Brix y Sacarosa promedio. Tomar Brix y pH cada hora y anotar. 4.2.14 MASAS A, B, C, CRISTAL 4.2.14.1 Equipo. - Recipiente de cobre de capacidad de 1000 ml. - Balanza 4.2.14.2 Procedimiento. No es recomendable tomar las muestras de las masas cocidas con la sonda del tacho por la variabilidad de la composición de la masa en un punto a otro debido a la irregularidad de la circulación. Recoger las muestras en la descarga de las masas a los cristalizadores según los sistemas respectivos a intervalos regulares en un recipiente de cobre cada vez que sea descargada una masa. Homogenizar la muestra y pesar para analizar Brix y Sacarosa. 4.2.15 MASAS COCIDAS A, B y C. 4.2.15.1 Equipos: 36
  • 37. - Recipiente de latón con capacidad de 1 litro. - Balanza de Precisión 4.2.15.2 Procedimiento. a) Usando el recipiente de latón tomar muestras a intervalos regulares del canal, descartar la primera fracción de la masa antes de comenzar a muestrear. c) Llevar la muestra al laboratorio. 4.2.16 MAGMA Las muestras son tomadas cuando sea necesario. 4.2.17 MIELES A Y B. Las muestras son tomadas de la descarga del tanque como sea necesario. 4.2.18 MIEL FINAL Las muestras de Miel Final son tomadas en la descarga del tanque de pesada de manera directa, cada tres horas y analizadas de inmediato. 4.2.19 AZUCARES B Y C (Magma) 4.2.19.1 Equipo. - Recipiente - Balanza. 4.2.20.2 Procedimiento. Recoger cada hora la muestra de magma o semilla de la purga que retorna de la bomba en un recipiente plástico limpio y seco de capacidad 250 ml. Llevar al laboratorio, pesar en la balanza la muestra necesaria para analizar Brix y sacarosa aparente. 4.3 PRODUCTO TERMINADO. Azúcar. 4.3.1 Equipo. - Frasco de vidrio con tapa de 500 gramos de capacidad. - Recipiente plástico de 250 gramos de capacidad. - Recipiente plástico con tapa de 1000 gramos de capacidad. - Muestreador de azúcar. - Recipiente plástico con tapa de cuatro litro de capacidad. 37
  • 38. 4.3.1.1 Procedimiento. Tomar la muestra preferentemente en forma automática o semi continua mediante muestreadores apropiados y tomar precauciones para evitar pérdidas o absorción de humedad. De la tolva de pesaje de la báscula con el tubo de aproximadamente 3/8 “ recoger una muestra continua mediante manguera plástica de ¾ “ en recipiente plástico sellado de capacidad 1000 gramos durante 1 hora. Cuando el muestreo continuo ó semi continuo no pueda hacerse, tomar una muestra puntual por cada templa en la descarga de la báscula en un recipiente de 250 gramos de capacidad. Componer una muestra diaria por turno de las muestras recogidas cada hora, para ello, tomar 250 gramos y agregar al frasco de vidrio con capacidad de cuatro litros y tapar. Mezclar hasta homogenizar los compuestos de los tres turnos para sacar un compuesto del día, cuartear y tomar la cantidad necesaria para analizar pol, humedad, cenizas conductimétricas, color, turbiedad, sulfitos y granulometría. Tomar del compuesto diario aproximadamente 25 gramos y agregar al frasco de vidrio con tapa de 500 gramos para formar un compuesto semanal para analizar cenizas sulfatadas y hacer un comparativo con el promedio de las cenizas conductimétricas. 4.4 AGUAS Agua de condensados de Equipos (Calentadores, Evaporadores y Tachos). 4.4.1 Equipo. - Frascos plásticos con capacidad de 250 ml. 4.4.2 Procedimiento. Drenar la línea para muestra de condensados de cada equipo durante treinta segundos. Identificar el cilindro en que se va a colectar la muestra, enjuagando varias veces y tomarla. Llevar la muestra al laboratorio y enfriarla a temperatura ambiente en un baño con circulación de agua. Estas muestras se deben tomar cada hora, para determinar presencia de azúcar cada hora y pH cada dos horas. 38
  • 39. 6.- Análisis de los Productos de Fabrica. 6.1 METODOLOGIA PARA LA EVALUACION DE LOS PROCESOS DE PREPARACION Y EXTRACCION DE CAÑA 6.1.1 Determinación de humedad en bagazo y caña 6.1.1.1 Principio del método. El método consiste en secar una muestra de bagazo o de caña desfibrada hasta peso constante en un horno de circulación de aire caliente a 110 ± 5 °C. 6.1.1.2 Equipos y materiales - Secador de bagazo Dietert, con circulación de aire forzado a 110 ± 5 °C. - Recipiente para secado con las siguientes especificaciones: Para este horno se utilizan bandejas de 8 pulgadas de diámetro y 200 mm de alto, provista de una malla de 150 micrones en el fondo. Para otros hornos y tamaño de muestra de 500 a 1000 g., se deben utilizar recipientes para secado provistos de mallas de 120 micrones en la parte superior y mallas de 36 micrones en el fondo. - Brocha para limpieza de las mallas. - Balanza de precisión. 6.1.1.3 Procedimiento a) Se pesa un recipiente limpio y seco, se registra el peso (M3). b) Se descartan aproximadamente 3 cm de la parte superior de la muestra de bagazo o caña. c) Se pesan 100 ± 0.1 g de muestra en el recipiente seleccionado para el secador de bagazo. Para otros hornos la cantidad de muestra puede variar de 400 a 1000 g. d) Se registra el peso del recipiente más la muestra (M1). e) Se coloca el recipiente más la muestra en el horno (secador de bagazo) f) Se verifica que la temperatura se mantenga a 110 ± 5 °C. g) Después de 30 min. de secado se retira el recipiente con la muestra y se pesa inmediatamente, se registra el peso (Sin apagar el secador de bagazo). h) Se coloca de nuevo el recipiente con la muestra en el secador y se seca por 5 min más, se pesa de nuevo y se registra el peso. 39
  • 40. i) Se repite el paso anterior hasta que la muestra alcance el peso constante. Esto se encuentra cuando la diferencia entre las dos últimas pesadas sea menor al 0.1 % del peso total de la muestra seca. j) Se registra el peso final del recipiente más la muestra seca (M2). 6.1.1.4. Cálculos a).- Se calcula el porcentaje (peso/peso) de humedad en la muestra de la siguiente manera: % Humedad= M1 − M2 M1 − M3 x 100 Donde: M1: Peso del recipiente seco + peso de bagazo húmedo M2: Peso del recipiente seco + Peso de bagazo seco M3: Peso del recipiente vacío y seco (sieve) b).- Se registran los resultados como % (peso/peso) de la humedad en la muestra con una aproximación de 0.1 %. 6.1.2 Determinación de Pol en bagazo vía desintegración húmeda por polarimetría 6.1.2.1 Principio del método El método se basa en la determinación del contenido de sacarosa aparente que ha sido liberada cuando el bagazo es sometido a una desintegración húmeda a alta velocidad. Las células de la fibra se rompen liberando su contenido de sacarosa. 6.1.2.2 Equipos y materiales - Desintegrador industrial de alta velocidad - Dispensador de agua de 9 Kg ± 50 g de capacidad. - Balanza de precisión ± 0.1 g. - Polarímetro - Tubo polarimétrico de 200 mm - Baño de agua fría - Malla para filtrar bagazo - Probeta de 150 ml. - Papel filtro Whatman No. 91 de 15 cm de diámetro o su equivalente. - Embudo de precipitado de 250 mL. - Beaker de 250 mL 40
  • 41. 6.1.2.3 Reactivos Sub acetato de plomo seco. 6.1.2.4 Procedimiento a) Se pesan 900 ± 10 g de bagazo y se colocan en el recipiente del desintegrador, anotando el peso exacto. b) Se adicionan 9 Kg ± 50 g de agua. c) Se ajusta cuidadosamente la tapa del desintegrador asegurándose que el sello de caucho se encuentre bien colocado y sujetado. Se ponen en funcionamiento el equipo durante 30 minutos ± 30 segundos, haciendo circular durante este tiempo el agua refrigerante en la camisa del recipiente. d) Se apaga el equipo, se desajusta la tapa del recipiente y se suspende la circulación del agua refrigerante. e) Se retira el recipiente y se vierten 500 ml del extracto acuoso sobre una malla gruesa para remover las fibras del bagazo. Se recolecta la solución en un recipiente limpio y seco. Se cubre con una tapa y enfría el extracto a temperatura ambiente en un baño de agua fría. f) Se transfieren aproximadamente 150 ml del extracto acuoso a un vaso seco de 250 ml. Inmediatamente se adiciona la cantidad mínima de subacetato de plomo en polvo necesario para clarificar el jugo. Se mezcla bien y se deja en reposo durante 2 minutos. g) Se filtra la solución a través de papel filtro Whatman No. 91 o su equivalente. Se descartan los primeros 10 - 15 ml y se recolectan cerca de 100 mL del filtrado. h) Se enjuaga dos veces el tubo del polarímetro con la muestra, se toma la lectura en el polarímetro y se registran los resultados con aproximación de 0.01 °Z (promedio de 4 lecturas). 6.1.2.5. Cálculos a) Se registra el porcentaje de humedad del bagazo obtenido anteriormente por el Método 6.1.1. b) Se calcula el porcentaje de pol en el bagazo a partir de la humedad del bagazo y la lectura pol del extracto utilizando la tabla 1 del anexo 1. c) Se registra el resultado como % pol en el bagazo con una aproximación de 0.01. d) Para verificar el cálculo de % pol en bagazo se utiliza la fórmula siguiente que es la que se introdujo en el programa computarizado de análisis. 41
  • 42. P = R 0.26 (Z − 0.25Y + 0.0125MY) Y (1 − (0.16R )/Q) Donde: P: Pol por ciento en caña ó bagazo R: Lectura obtenida del extracto en tubo de 200 mm Z: Peso de agua adicionada en g. Y: Peso de caña o bagazo para el análisis M: Humedad porciento de la caña o bagazo Q: Pureza del jugo residual El resto de factores son constantes. 6.1.3 INDICE DE PREPARACION .DETERMINACION EN CAÑA DE AZUCAR 6.1.3.1 Principio del Método. Se basa en la relación o proporción relativa entre el Brix o pol de una muestra de caña preparada a nivel industrial para la molienda y otra muestra preparada en el laboratorio mediante desintegración mecánica. 6.1.3.2 Equipos y Materiales - Desintegrador de caña - Balanza de precisión - Envases plásticos de 3 ó 4 litros de capacidad - Agitador mecánico - Cronómetro - Bomba de vacío - Embudos para filtración - Papel de filtro Whatman No. 6 ó su equivalente - Malla para filtración (apertura del poro 1.2 mm de diámetro). - Recipientes para recoger el filtrado de 1 litro. - Refractómetro - Vasos de precipitados de 500 ml 6.1.3.3 Reactivos - Celite o Dicalite (tierras diatomáceas) 6.1.3.4 Procedimiento a) Se recolecta y homogeneiza una muestra de caña sometida a preparación industrial en el ingenio. 42
  • 43. b) Se divide la muestra preparada previamente homogeneizada en dos sub-muestras iguales (A y B). c) Se pesan 500 g de la caña preparada (sub-muestra A) en un recipiente plástico. d) Se adicionan 3000 g. de agua y se tapa. e) Se agita el recipiente con sus contenidos en el agitador mecánico durante 30 minutos. f) Se filtra el extracto, a través de una malla para filtración y se descartan los primeros 100 ml. g) Se adiciona 1 g de Celite a 100 ml del extracto filtrado y se filtra por gravedad a través del papel filtro. h) Se determina el Brix (B1) en el refractómetro a la muestra filtrada. i) Se pesan 999 g de la caña preparada (sub-muestra B) y se transfieren a un desintegrador líquido. j) Se adicionan 6000 g de agua al desintegrador líquido y se agitan durante 20 minutos. k) Se filtra y se determina el Brix (B2) al extracto, de acuerdo con las etapas 6 - 8 descritas anteriormente. 6.1.3.5 Cálculos El índice de preparación se calcula y expresa como la relación porcentual del Brix B1 a B2. Índice de preparación = Brix SubmuestraA (B1) Brix SubmuestraB (B2) x100 Nota: Se obtiene una mayor eficiencia en la extracción cuando el índice de preparación se acerca a 100 %. 6.1.4 Determinación de POC (Pol en celdas abiertas) 6.1.4.1 Procedimiento La determinación del POC es generalmente realizada en caña preparada, algunas veces en bagazo. En un recipiente con capacidad de 15 litros, se colocan 1000 g de caña y 10000 g de agua en el homogenizador, se sella el recipiente, el contenido se pone a rotar sobre unos rodillos a 70 r.p.m, por 10 min ± 5 segundos. El extracto es inmediatamente filtrado, el pol leído (x) es determinado en el extracto. 43
  • 44. Para el desintegrador se utiliza una muestra de 2000 g de caña y 6000 g de agua, y los sólidos solubles son extraídos en 40 ± 1 minutos. La lectura del pol (p) del extracto es entonces determinada. La relación r está dada por: Pol leído del homogenizador X r = = Pol leído del desintegrador P Y el valor del porcentaje de pol en celda abierta (K) está dado por la siguiente fórmula: 1000 * r K = 3.838-0.838 *r La fórmula general para la determinación del porcentaje de pol en celdas abiertas, es la siguiente: 100 * r * Wt K = C1 * (1 - r) * (1 - 1.25 * F/100) + (Wd * Ct/Cd) Donde: Wt: Peso de agua adicionada al homogenizador Wd : Peso de agua adicionada al desintegrador Ct : Peso de caña o bagazo adicionado al homogenizador Cd : Peso de caña o bagazo adicionado al desintegrador F : Fibra % caña o bagazo 6.1.5 Número de tratamiento 6.1.5.1 Principio Mide el grado de preparación de la caña teniendo en cuenta el contenido de fibra. Aquí se utiliza el concepto de la densidad de bulto llevado a la forma generalizada de la relación de compresión. 6.1.5.2 Equipos y accesorios - Prensa neumática 6.1.5.3 Procedimiento Se toman 2000 gramos de caña preparada y se coloca en el recipiente de la prensa neumática, la presión aplicada a la muestra debe ser de 50 Kpa (7.5 Psig) durante 20 segundos; al cabo de los cuales el pistón se retorna y se mide la distancia recorrida por el, 44
  • 45. conociendo las dimensiones del recipiente se conoce el volumen de la caña y con la masa se tiene la densidad de bulto y la relación de compresión, así: Co = M do V Donde: M es la masa de la muestra de caña preparada, do es la densidad de la caña sin vacíos (1130 Kg / m3 ) V es el volumen de la muestra ocupado después de la prueba Co es la relación de compresión 6.1.5.4 Cálculos El número de tratamiento está dado por: a = 1 Co - 0.063 * f Donde f es expresada como fibra por ciento caña. Un número de tratamiento de 0.4 corresponde a caña preparada finamente (Desfibradoras pesadas), una preparación mediana puede tener un número de tratamiento de 0.6 y una preparación mala (burda) tendrá de 1.1. 6.1.6 Método de las fracciones de tamaño -MFT 6.1.6.1 Principio A diferencia de los otros métodos de medición de la preparación, el nivel de preparación permite observar de una manera más tangible el trabajo hecho por las máquinas de preparación, cosa que no sucede con los otros métodos que entregan un único resultado numérico. Este método permite discriminar la caña preparada en fracciones de tamaño utilizando 3 tamices sucesivos con orificios de 25, 13 y 6 mm de diámetro. 6.1.6.2 Equipos y accesorios - Agitador mecánico - Tres tamices - Una balanza - Bolsas plásticas - No se requiere equipos de laboratorio 45
  • 46. 6.1.6.3 Procedimiento Se toman 5000 gramos de caña preparada la cual se cierne utilizando el agitador mecánico y el conjunto de tamices acoplados a el. Los trozos retenidos en el primer tamiz (25 mm) se clasifican y separan de acuerdo con su tamaño así: - Fibra larga (P1): Son trozos con diámetros (grosor) no mayor de 1 mm, hilachas, que se aceptan como fibras bien preparadas. - Trozos mayores de 25 mm (P0): Se diferencian de la fibra larga por ser trozos de diámetro mayores a los 5 mm; en algunos casos se encuentran trozos enteros en los que se observa que la picadora no ha hecho mayor trabajo. La misma diferenciación se aplica para el tamiz de 13 mm, obteniéndose aquí también las partículas P0 y las restantes serán clasificadas como P2. El retenido en el tamiz de 6 mm se denominaran partículas de tipo P3 y lo que queda en el fondo se llamará P4. Una vez clasificada la muestra se empacan en bolsas plásticas por separado y se pesan. El procedimiento de diferenciación utilizado es quizás la limitación más relevante del método debido a su naturaleza cualitativa. Al finalizar se cuenta con cinco fracciones bien diferenciadas: P0: Peso de los trozos mayores de 25 mm P1: Peso de las fibras largas P2: Peso de los trozos > 13 mm y < de 25 mm P3: Peso de los trozos> 6 mm y < 13 mm P4: Peso de los trozos menores que 6 mm (fondo) Peso total de la muestra: Pm = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 El nivel de preparación está definido como: Nivel de preparación = 100 * 1 − P0 Pm 46
  • 47. 6.4 JUGOS: Jugo primera extracción, Jugo Diluido, Jugo clarificado, etc... 6.4.1 GENERAL: Las muestras de jugo deberán ser analizadas inmediatamente después que son recibidas en el Laboratorio. Si es compuesta, preservarla. Esto es especialmente importante con los jugos que no tienen calentamiento. El calentamiento en condiciones normales del proceso destruye enzimas y micro-organismos reduciendo de esta manera el grado de deterioro. Las mediciones de brix por refractómetro son significativamente influenciadas por la presencia de la turbidez en la solución y en los datos que se obtienen para efectos de pago o balance de la fábrica, es esencial que la turbidez sea eliminada. Los productos especialmente involucrados son los extractos de caña y bagazo, jugo diluido y miel final. La mejor manera para remover la turbidez es por filtración con Celite 577 en papel filtro Whatman No. 6. 6.4.2 DETERMINACION DE BRIX REFRACTOMETRICO 6.4.2.1-. Equipos: - Refractómetro - Envase con tapa (225 cm) - Papel filtro, Whatman No. 6 o equivalente (150 mm diam.) - Embudo de filtración - Beaker (100 ml) - Vidrio reloj de (100 mm diam.) -Reactivos: -. Filtro ayuda - Celite 577 o equivalente. -. Agua destilada. 6.4.2.2-. Procedimiento: Las mediciones son afectadas por la presencia de materias suspendidas las cuales por lo tanto deberán ser removidas por filtración o centrifugación. Los cambios de temperatura tienen efecto previsible en las lecturas refractométricas de soluciones de sacarosa pura, y las correcciones de temperatura aplicadas a las soluciones de sacarosa pura pueden ser usadas para jugos introduciendo serios errores. Siempre es recomendable que las mediciones se realicen a 20 °C. a) Tomar 100 ml de muestra en un envase plástico con tapa roscada. b) Adicionar 4.0 gramos de ayuda filtrante y tapar; agitar el contenido del envase. C) Filtrar descartando los primeros 25 ml del filtrado. 47
  • 48. d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro agua destilada para verificación del cero. e) Colocar en la unidad óptica del refractómetro el jugo filtrado necesario para hacer la determinación. f) Leer el % de Brix que indica el refractómetro. 6.4.2.3 Resultado Realizar la corrección por temperatura necesaria utilizando la tabla 2 (Anexo 1) y reportar el valor del Brix corregido. 6.4.3 DETERMINACION DE LA SACAROSA 6.4.3.1 Equipos. - Polarímetro o Sacarímetro - Tubo de polarizar de 200 mm - Envase con tapa (225 ml) - Embudo de filtración (100 mm diam.) - Beaker de 250 ml - Vidrio reloj 100 mm diam. - Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam) 6.4.3.2 - Reactivos: - Sub-acetato de plomo seco - Agua destilada 6.4.3.3 -.Procedimiento: a) Tomar 100 ml de muestra en un envase plástico con tapa roscada. b) Adicionar una porción de subacetato, la necesaria para una buena clarificación y tapar el envase. c) Agitar el contenido del envase y filtrar desechando los primeros 25 ml del filtrado. Cubrir con vidrio de reloj para minimizar la evaporación. d) Colocar en cero el polarímetro utilizando agua destilada. e) Lavar el tubo dos veces con la solución filtrada, llenar con la muestra y anotar el valor que muestra el polarímetro. 6.4.3.4 Resultado: Cálculo de % Pol en jugo. El % Pol en jugo se obtiene de la lectura sacarimétrica y el brix del jugo. La fórmula básica para este cálculo es: 48
  • 49. 1) Es la que se utiliza en el laboratorio I.S.A. Pol = Donde: Pol: % Sacarosa en jugo L: Lectura polarimétrica Brix: % Brix obtenido del jugo Se pueden utilizar dos métodos más que son: 2) Utilizar la tabla No. 3 (Tabla Schmidt) 3) Correlación según Spencer & Meade Si lectura: Cálculo 0 - 39.9 Pol = 0.2443 * L + 0.2500 40 - 70.9 Pol = 0.2374 * L + 0.5040 71 - 100 Pol = 0.2223 * L + 1.2113 Donde: L = Lectura del polarímetro Pol = Sacarosa en jugo. 6.4.3.5 Determinación de la Pureza La pureza es la relación porcentual entre el porcentaje de sacarosa y el porcentaje de brix. % Pureza = % Pureza % Brix x 100 6.4.4 MEDICIÓN DEL PH EN JUGOS 6.4.4.1 Equipo. -pH- metro -Electrodos -Beaker de 250 mL 6.4.4.2 Procedimiento. a) Revisar diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar. b) Enfriar la muestra a temperatura ambiente. 0.260919 * L exp (Brix * 0.004021476) 49
  • 50. c) Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar. d) Llenar el beaker hasta cubrir el bulbo de los electrodos. e) Presionar el botón de lectura. Esperar hasta que se estabilice el pH-metro. f) Leer el pH. g) Presionar el botón de Stand-by h) Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada. 6.4.4.3 Resultado. Reportar las lecturas del pH-metro. 6.4.5 DETERMINACION DE AZUCARES REDUCTORES EN JUGOS Método de Lane y Eynon 6.4.5.1 General. El contenido de azúcares reductores en jugos se determina usando el método de Lane y Eynon, en el cual una muestra de jugo que contiene cerca de 0.15 a 0.30 gramos de azúcares reductores/100 ml se titula contra una solución de Fehling. Así, el jugo mezclado requiere de ser diluido en agua. Se ha encontrado que el calcio interfiere con la determinación y se recomienda la utilización de EDTA como secuestrante. En muchos productos de fábrica el EDTA reduce el color significativamente y mejora el punto final de titulación. Equipo. • Balanza. • Plato de calentamiento con agitador magnético. • Pipetas de 5.0 ml • Frasco volumétrico de 200 ml • Bureta de 50 ml • Erlenmeyer de 400 ml. • Gasa (0.15 mm abertura de poro) Reactivos. • Soluciones Fehling A y B 50
  • 51. • Solución EDTA (4%) • Solución de Azul de Metileno • Parafina líquida • Piedra Pómez • Perlas de vidrio. 6.4.5.2 Procedimiento. a) Remover mediante filtración las partículas finas que puedan obstruir la bureta en la titulación. b)Pesar 50 gramos de jugo filtrado en un frasco volumétrico limpio y seco de 200 ml ,adicionar 10 ml de EDTA (4%) y completar hasta la marca con agua destilada. c) Enjuagar la bureta con el jugo antes de llenarla. Llenar la bureta con el jugo y ajustar el valor inicial a cero. d) Tomar 5.0 ml de solución de Fehling A y 5.0 ml de solución Fehling B en el erlenmeyer. Adicionar una pequeña porción de piedra pómez en polvo, tres perlas de vidrio y cuatro gotas de parafina líquida para prevenir la formación de espuma. e) Adicionar 15 ml de la dilución de jugo de la bureta. Colocar el erlenmeyer en el plato de calentamiento y calentar la mezcla hasta ebullición en no más 2.25 minutos. f) Si después de diez a quince segundos de ebullición del líquido, el color muestra que mucha solución de Fehling no ha sido reducida, se harán adiciones de 5.0 ml dejando ebullir un poco después de cada adición, hasta que el color original del reactivo se pierda. g) Adicionar tres o cuatro gotas de azul de metileno y continuar la adición de solución hasta que el indicador se decolorice completamente. h) Durante las adiciones la bureta es sostenida en las manos. Tomar la lectura de la bureta como una aproximación. i) Realizar una segunda titulación en la cual toda la solución de jugo (menos 1.0 ml) sea adicionada a la vez. j) Calentar el líquido y después de alcanzar el punto de ebullición mantener esta condición por dos minutos. Adicionar tres o cuatro gotas de azul de metileno y completar la titulación por adición de la solución de jugo gota a gota hasta que el indicador pierda su color. La titulación se debe completar en tres minutos una vez que empiece la ebullición y durante este tiempo la muestra debe permanecer en ebullición continua para expeler el aire. El resultado de la segunda titulación debe coincidir en 0.1 ml con la primera. 6.4.5.3 Ejemplo: 51
  • 52. La concentración de azúcares reductores en mg/ml se obtiene de la tabla 7. Si 50 g son diluidos en 200 ml y si el jugo original contiene 12 % de pol y 14% de Brix, entonces 100 ml del jugo diluido contienen: 50 200 x100 = 25g en el jugo original Por lo tanto, 25 g (el cual es equivalente a 100 ml de jugo diluido) contiene 12 100 x25 = 3g de sacarosa por 100 ml Buscar en la tabla 7 del Anexo 1, en la columna referida a 3 g. Si la titulación fue de 28.5 ml, entonces por interpolación en la columna referida a 3 g, la concentración de azúcares reductores en el jugo diluido = 172 mg/100 cm3 . Los mg Azúcares reductores son 2 x 172 mg en 50 g de la mezcla original de jugo (200 ml del jugo diluido). % Azúcares reductores en jugo diluido= 2 x 172 1000 x 100 50 = 0.688 Se reporta como = 0.69 % 6.4.6 DETERMINACION DE SÓLIDOS INSOLUBLES EN JUGO DILUIDO 6.4.6.1 Equipo. -.Beaker de forma baja de 100 ml y 250 ml. -.Balanza de precisión. -.Agitador. -.Embudo Buchner de 100 mm de diámetro. -.Erlenmeyer con desprendimiento lateral. -.Horno para secado a 105 °C. -.Desecador. -.Papel filtro Whatman No.1 o equivalente (150 mm de diámetro). 6.4.6.2 Reactivos. - Ayuda filtrante. 6.4.6.3 Procedimiento. a) Colocar en el plato de la balanza un beaker de 250 ml, un beaker de 100 ml y un papel filtro. 52
  • 53. Adicionar aproximadamente 6.0 gramos de ayuda filtrante al beaker de 250 y aproximadamente 2.0 gramos de ayuda filtrante al beaker de 100 ml. Anotar el peso total con una precisión de 0.01 gramos, M1. b) Agitar la muestra de jugo diluido. Adicionar aproximadamente 150 gramos al beaker de 250 ml. Colocar nuevamente el beaker de 250 ml más el contenido de la balanza y anotar el peso total (el cual incluye el peso del papel filtro y el beaker de 100) con una precisión de 0.01 gramos, M2. c) Agitar el contenido del beaker de 250 ml hasta que la ayuda filtrante y el jugo queden bien mezclados. d) Colocar el papel filtro al embudo Buchner humedecerlo con agua para hacer una precapa sobre el papel filtro con los 2 gramos de ayuda filtrante dejados en el beaker de 100 ml, adicionando agua a la ayuda filtrante en el beaker y vertiéndola por una varilla de vidrio sobre el papel filtro. e) Lavar toda la ayuda filtrante adherida al beaker y a la varilla, sobre el papel. f) Filtrar el jugo haciéndolo bajar lentamente por la varilla de vidrio sobre el papel filtro con la precapa teniendo cuidado de no inundar la superficie de la ayuda filtrante con el jugo. Verter el jugo a una velocidad más baja que la rata de drenaje del filtro, es importante asegurar una filtración rápida. g) Durante la filtración el contenido del beaker debe ser agitado ocasionalmente y hacer un chequeo visual de la claridad del filtrado para estar seguros de que no pase ayuda filtrante o sólidos suspendidos. h) Enjuagar bien el beaker con agua destilada y verter el enjuague al embudo, lavar el filtro con diez alícuotas de 30 ml de agua destilada esperando que el filtro drene entre adiciones. Finalmente esperar que el filtro drene por cinco minutos al vacío. Suspender el vacío y transferir el papel filtro y su contenido al beaker de 250 ml, teniendo cuidado de no dejar ayuda filtrante adherida a las paredes del embudo. i) Secar el beaker de 250 ml y su contenido y el beaker de 100 ml a 105 °C hasta peso constante. Enfriar en desecador por treinta minutos y pesar. Anotar el peso con una precisión de 0.01 gramos, M3. 6.4.6.4 Resultado. % Sólidos insolubles = M3 - M1 x 100 M2 - M1 6.4.6.5 SÓLIDOS INSOLUBLES EN JUGO DILUIDO (POR CENTRIFUGACIÓN) Equipos -. Centrífuga 53
  • 54. -. Tubos de centrífuga plásticos, graduados -. Balanza analítica Procedimiento a) Recolectar la muestra de jugo diluido tomándola con todo su contenido de sólidos para hacer una muestra compuesta de varias horas. b) Homogenizar muy bien la muestra agitando y revolviendo el jugo en el recipiente. c) Tomar una porción en un beaker de 250 ml d) Identificar dos tubos limpios y secos y rotularlos como #1 y #2, pesarlos vacíos y anotar el peso respectivo. e) Llenar cada tubo hasta el aforo con la muestra de jugo diluido bien homogenizada. f) Pesar los tubos llenos y anotar el peso. g) Colocar los tubos uno frente al otro dentro de la centrífuga para balancear la carga simétricamente. h) Graduar el reloj a 6 minutos de tiempo de centrifugado a una velocidad de giro de 3600 r.p.m. i) Una vez que la centrífuga se ha detenido completamente, sacar los tubos con cuidado de no agitar su contenido; luego leer el contenido de sedimento. Cálculos Para calcular: Peso total del jugo= Peso del tubo con la muestra-peso del tubo vacío. Peso del sedimento= 0.7 (ml del sedimento)-0.006 % Sólidos insolubles= Peso del sedimento/peso total del jugo*100 Ejemplo numérico: Peso del tubo vacío= 7.03 g Peso del tubo con la muestra= 23.28 g Peso total de la muestra= 23.28-7.03= 16.25 g Peso del sedimento= 0.7 (1ml)-0.006=0.694 % Sólidos en jugo diluido= 0.694/16.25*100= 4.27 % Cuidados al trabajar con la centrífuga: 1. Colocar los tubos simétricamente si se trabaja solo con dos. 2. Cerrar bien la tapa de la centrífuga. 3. Presionar la flecha verde para poner a funcionar la centrífuga. 4. Esperar hasta que pare completamente para abrir la tapa presionando el botón rojo. En la pantallita de las RPM debe estar en cero. (No debe colocarse muy cerca de la tapa de la centrífuga al abrirla). 5. No agitar los tubos cuando se saquen de la centrífuga para hacer la lectura. 6. Anotar cuidadosamente los resultados. 6.4.7 DETERMINACION DE DEXTRANA EN JUGOS 6.4.7.1 Objetivo. 54
  • 55. El método considera la dextrana como el material polisacárido precipitado en etanol al 50 % a partir de una solución de sacarosa, libre de almidones y proteínas. De acuerdo con el procedimiento, el ácido tricloroacético precipita la proteína del jugo, el cloruro de bario precipita las sales, la filtración subsecuente remueve los sólidos suspendidos, las proteínas y una gran parte del almidón que no es soluble en el jugo frío. Una vez formada la turbiedad con el etanol, se lee en el espectrofotómetro a longitud de onda igual a 720 nm. Con el valor de la Absorbancia se encuentra la concentración en la curva de calibración previamente preparada. 6.4.7.2 Equipos y Materiales -. Espectrofotómetro 720 nm -. Celdas de Absorción -. Refractómetro -. Cronómetro -. Buretas -. Erlenmeyer de 50 mL -.Papel filtro Wathman No. 5 -. Embudo -. Beaker de 250 mL 6.4.7.3 Reactivos. -. Solución de cloruro de bario al 10 % p/v. -. Solución de ácido tricloroacético al 10 % p/v. -. Etanol Absoluto. -. Solución de Sacarosa pura al 50 % p/v. -.Ayuda filtrante. -. Solución patrón de dextrana T-2000 1 mg/cm3 . (Esta solución puede conservarse refrigerada durante una semana.) 6.4.7.4 Curva de Calibración. a) En erlenmeyer de 50 cm3 , preparar las siguientes soluciones estándar, a partir de la solución patrón de dextrana de 1 mg/cm3 . Solución Standard 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Blanco Ácido tricloroacético (10 % ), cm3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Solución de Sacarosa (50 %), cm3 . 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 Solución Standard de Dextrana , cm3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 0.0 Agua Destilada , cm3 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 2.5 1.5 0.5 15.5 Volumen Total, cm3 10 10 10 10 10 10 10 10 20 55
  • 56. b) Adicionar con una bureta y gota a gota, 10 cm3 de etanol absoluto al primer patrón de dextrana. Agitar suavemente el erlenmeyer durante la adición de alcohol. c) Inmediatamente después de terminar la adición de etanol, empezar a contar el tiempo con cronómetro. d) De la misma manera descrita, adicionar etanol a cada uno de los patrones con intervalos de dos minutos, exceptuando el blanco (erlenmeyer No. 9). e) Después de veinte minutos, leer la absorbancia de cada uno de los patrones en el espectrofotómetro a longitud de onda igual a 720 nm, usando el blanco para cuadrar el cero del instrumento. f) Elaborar la curva de calibración colocando mg de dextrana/cm3 en la abcisa y lectura de absorbancia en la ordenada. Debe elaborarse una nueva curva patrón cada vez que se use un nuevo frasco de alcohol. 6.4.7.5 Procedimiento. a) Determinar el Brix del jugo. b) Tomar 100 ml del jugo previamente filtrado. c) Adicionar 20 ml de la solución de ácido tricloroacético al 10 % y 10 ml de la solución de cloruro de bario al 10 %. d) Adicionar aproximadamente 2.0 gramos de ayuda filtrante mezclar bien y filtrar a través de papel filtro Wathman No. 5, descartando los primeros ml de filtrado. e) Del filtrado tomar dos alícuotas de 10 ml en un erlenmeyer de 50 ml. f) A una de las alícuotas agregar 10 ml de agua destilada (blanco). g) A la otra alícuota adicionar gota a gota 10 ml de etanol absoluto desde una bureta, agitando suavemente el erlenmeyer durante la adición del alcohol (muestra). h) Inmediatamente después de terminar la adición del alcohol, contar exactamente veinte minutos. i) Después de transcurridos los veinte minutos, leer la absorbancia de la muestra en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 720 nm, usando el blanco para cuadrar el cero del instrumento. 6.4.7.6 Resultado. Determinar el contenido de dextrana (mg/cm3 ) en la muestra usando la curva de calibración. 56
  • 57. El contenido de la dextrana en el jugo se expresa en ppm referido al Brix, de acuerdo a la ecuación: ppm Dextrana = (mg.dextrana/cm3 muestra)x 106 1000x (cm3 muestra) (cm3 muestradil) (Brixjugo) (100) = mg. dextrana cm3 muestra dil. x 130cm3 muestra dil. 100cm 3 jugo x 1000cm3 jugo 11 x Brix 100 = mg.dextrana x130.000 Brix jugo 6.4.8 DETERMINACION DE TURBIDEZ EN JUGO CLARIFICADO DE CAÑA Aplicación El método es aplicable a todos los jugos clarificados de caña. Campo de aplicación. Este método es aplicado para la determinación de turbidez en jugo clarificado y es un indicativo de la eficiencia del proceso de clarificación. 6.4.8.1 Principio. El método mide los sólidos en suspensión en el jugo clarificado a través de la absorbancia. La turbidez Index, s, se define así: s = A/B Donde: A = La absorbancia medida a una longitud de onda de 900 nm donde el efecto de la absorción de la luz se asume como cero. B = El largo de la celda en cm. Equipos: - Espectrofotómetro: Ajustado para la medición de la Absorbancia a 900 nm con celdas de 1 cm. El espectrofotómetro deberá cumplir con las siguientes especificaciones.  Banda espectral que permita 10 nm o menos.  Reproducibilidad de longitud de onda ± 0.5.  Reproducibilidad de absorbancia ± 0.003 a 1.0 absorbancia. 6.4.8.1.1 Procedimiento. 57
  • 58. a) Tomar la muestra de jugo directamente de la purga y enjuagar el recipiente con el jugo caliente antes de tomar la muestra. Enfriar la muestra caliente a una temperatura (aprox. 15 - 25 °C) lo más rápido posible. Realizar los siguientes pasos lo más rápido posible, pero si es necesario se puede almacenar la muestra en un refrigerador (a temperatura aprox. de 5 °C) por 12 horas. b) Tomar un par de celdas de 1 cm. Lavar cada una de las celdas con jugo y llenar con la muestra enfriada. Igualmente lavar la otra celda y llenar con agua destilada. c) Leer la Absorbancia de la solución de prueba contra la de agua destilada en el Espectrofotómetro a 900 nm, con una precisión de 0.001 absorbancia. 6.4.8.1.2 Expresión de los resultados Cálculos. La turbidez Index, s, es generalmente un valor pequeño, así la turbidez, S, es expresada como: Turbidez S = 100 x Absorbancia. Precisión. El rango esperado de los resultados para S es entre 0 y 30. La diferencia absoluta entre dos resultados obtenidos por repetitibilidad de condiciones no deberá ser mayor de 0.3 unidades. 6.4.9 DETERMINACION DE COLOR EN JUGO CLARIFICADO 6.4.9.1 Objetivo La medición de color es usualmente determinada en jugo clarificado y el resultado es una medida útil de le efectividad del proceso de clarificación. Se mide la absorbancia de una solución después de filtrada en una membrana de filtración a una longitud de onda de 420 nm y a un pH de 7.0 ± 0.2. 6.4.9.2 Equipo • Espectrofotómetro de 420 nm. • Celdas de absorción de 5 mm • pH-metro • Equipo de filtración • Filtros de membrana de 0.45 mm. • Beakers de 250 ml. 6.4.9.3 Reactivos • Ayuda filtrante • Acido Clorhídrico 0.1 N. Transferir 8.45 ml de HCL concentrado a un frasco volumétrico de 1000 ml lleno hasta la mitad con agua destilada, mezclar, dejar enfriar y completar el volumen con agua destilada. 58
  • 59. • Hidróxido de Sodio 0.1 N. Pesar rápidamente 4.3 gramos de hidróxido de Sodio NaoH en un beaker y transferirlo a un frasco volumétrico de 100 ml lleno hasta la mitad con agua destilada. Agitar hasta disolver, enfriar y completar el volumen con agua destilada. 6.4.9.4 Procedimiento. a) Preparar una solución de jugo claro entre 5.0 - 10 grados Brix. b) Medir el Brix refractométrico de la solución. c) Ajustar el pH 7.0 ± 0.2 usando soluciones de HCL 0.1 N o NaoH 0.1 N. d) Dividir la solución preparada entre dos vasos de 250 ml marcados S1 y S2. e) Filtrar la solución S2 a través de la membrana de 0.45 nm rechazando los primeros ml del filtrado. f) Transferir a un vaso de 100 ml y cubrir con un vidrio reloj. g) Llenar la celda de absorción y ajustar la longitud de onda del espectrofotómetro 420 nm, usar agua destilada como referencia de color cero y determinar la absorbancia. 6.4.9.5 Resultado Calcular el color o índice de absorbancia o índice de atenuación as. As = AS x 1000 b x c donde: As = Lectura b = Longitud de la celda (cm) c = Concentración ( g/cm3) = % sólidos x densidad 100 6.4.10 Turbiedad Relativa en Jugo Clarificado 6.4.10.1 Objetivo La determinación de la turbiedad del jugo clarificado es una medida útil de la efectividad del proceso de clarificación. 6.4.10.2 Procedimiento El procedimiento para medir la turbiedad relativa es similar al descrito para las medidas de color, excepto que se hace una lectura de la muestra antes de filtrar después de haber ajustado el pH, y luego la lectura de la muestra filtrada a través de filtro de membrana de 0.45 m. 6.4.10.3 Resultado Calcular el color o índice de absorbancia o atenuación en ambos casos la diferencia se le atribuye a turbiedad y se reporta como la medida de turbiedad. 59
  • 60. Turbiedad = Color (sin filtrar) – color (filtrado) Expresar la turbiedad en unidades de miliabsorbancia (UMA). 6.4.11 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN JUGO 6.4.11.1 Objetivo Los jugos de la caña de azúcar contienen pequeñas cantidades de almidón, el cual es un polisacárido formado por unidades de glucosa y en general consta de dos fracciones: una soluble en agua (20%) llamada amilasa y otra insoluble (80 %) denominada amilopectina. Los contenidos de almidón en el tallo se incrementan con la maduración de la caña y difieren de una variedad a otra. Existen varios métodos para determinar el contenido de almidones, pero el más utilizado se basa en el análisis colorimétrico ó espectrofotométrico del complejo almidón-yodo. 6.4.11.2 Equipo • Espectrofotómetro • Beaker de 250 ml • Embudo buchner (60 mm diam) • Frasco para embudo (250 ml) • Bureta de 50 ml • Balanza analítica • Plato para calentamiento • Refractómetro • Espátula • Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml) • Pipeta de 20 ml • Vidrio de reloj • Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (185 mm diam). • Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (55 mm diam). • Varilla de vidrio (2mm diam) Reactivos • Etanol 98 % • Etanol 80 % • Ayuda filtrante • Cloruro de Calcio (40 %) • Acido acético (2 M) • Yodato de Potasio (0.0017 M) • Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente) 60
  • 61. -Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada. Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro. - Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH, transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada y mezclar. - Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. - Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen hasta la marca y mezclar. 6.4.11.3 Preparación de la curva estándar de calibración Es necesario preparar una nueva curva estándar cada vez que se prepare nueva solución de Cloruro de calcio. a) Pesar exactamente 1 g de almidón de papa en un plato para humedad y secar en un horno a 105°C durante 1.5 horas. Enfriar en un desecador y repesar. De la masa perdida calcular el contenido de humedad del almidón. Todos los pesos subsecuentes deberán ser ajustados de acuerdo al peso conocido del almidón secado. La muestra secada no deberá ser usada para preparar la curva estándar. b) Preparar una solución estándar de almidón por adición de 500 mg de almidón de papa fresco en 10 ml de agua destilada en un beaker de 100 ml, aforar y mezclar. Colocar la mezcla en 300 ml de agua hirviendo, teniendo cuidado de lavar el bien el beaker con agua y continuar la ebullición por 1 minuto. Enfriar y transferir la solución cuantitativamente a un frasco volumétrico de 500 ml. Completar hasta la marca con agua destilada. 1 ml solución= 1 mg almidón c) Preparar las siguientes soluciones estándar, en beakers de 250 ml, a partir de la solución patrón, para elaborar la curva de calibración. Muestra Azúcar Refinda (g) Agua (ml) Sol. Patrón De almidón (ml) Conc. final de almidón (mg/50 ml) 1(blanco) 25 30 0 0 2 25 25 5 0.5 3 25 20 10 1.0 4 25 15 15 1.5 61
  • 62. 5 25 10 20 2.0 6 25 5 25 2.5 Todas las alícuotas de la solución de almidón deberán ser pipeteadas. Disolver el azúcar por agitación. d) Adicionar 100 ml de alcohol y 2 g de ayuda filtrante. Agitar y cubrir con un vidrio de reloj. e) Almacenar por 1 hora. f) Preparar un cojín de filtro en el embudo buchner usando papel filtro Whatman No. 5 y 2 g de ayuda filtrante. g) Filtrar con vacío, lavar la torta con alcohol al 80 %, seguido por alcohol absoluto. h) Transferir el precipitado al beaker i) Raspe el papel filtro para limpiarlo y descártelo. j) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de calcio. Cubra el beaker con un vidrio de reloj. k) Coloque sobre el plato caliente y llévelo a ebullición. l) Caliente suavemente por 15 minutos y luego enfríe en agua corriente fresca. m) Transfiera cuantitativamente a un frasco volumétrico de 100 ml y afore hasta la marca. n) Adicione 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante presente y agite. o) Filtre a través de papel filtro No. 91 plegado, descarte los primeros 40 ml del filtrado. p) Pipetee 10 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico y adicione 15 ml de agua destilada. q) Adicione 2.5 ml de ácido acético 2 M, 0.5 ml de solución de Yoduro de potasio y finalmente 5 ml de solución de yodato de potasio. r) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la densidad óptica a 600 nm en una celda de 10 mm dentro de los 2 minutos de adición de la solución de yodato de potasio, usando agua como referencia. s) Cálculo: Restar la densidad óptica de la solución en el beaker # 1 de las densidades ópticas de las otras cinco soluciones. Graficar los valores de estas densidades óptica resultantes contra las cantidades tomadas, considerando el contenido de humedad en el almidón. Este gráfico debe ser una línea recta que pasa por el origen. t) Example: Humedad del almidón = 16.95 % Es decir 500 mg de almidón contienen 415.3 mg de almidón seco. Beaker No. OD OD-OD1 Mg almidón seco 1 0.018 - - 2 0.181 0.133 0.415 3 0.319 0.271 0.831 4 0.452 0.408 1.246 5 0.587 0.558 1.661 62
  • 63. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 mg Almidón DensidadÓptica 6 0.743 0.695 2.076 u) Puesto que la línea pasa por el origen, la densidad óptica que corresponde a 1 mg de almidón es igual a la pendiente de la línea. Por lo tanto si la densidad óptica obtenida en una muestra desconocida es dividido por la pendiente, se encuentra el contenido de almidón. v) Para el gráfico en este ejemplo la densidad óptica que corresponde a 1 mg de almidón seco es 0.327. Este es el factor del Cloruro de Calcio. 6.4.11.4 Procedimiento para la muestra a) Determinar el brix refractométrico de la muestra. b) Pesar 25 ± 0.1 g de jugo en un beaker. c) Adicionar 100 ml de alcohol y 2 g de ayuda filtrante. Mezclar y cubrir con un vidrio de reloj. d) Dejar en reposo durante 1 hora. e) Preparar un cojín de filtración en el embudo buchner usando papel filtro whatman No. 5 y 2 g de ayuda filtrante. 63
  • 64. f) Filtrar al vacío, lavar la torta con alcohol al 80 % seguido de alcohol absoluto. g) Transferir el precipitado al mismo beaker. h) Raspar el papel filtro para limpiarlo y descartar. i) Colocar en el plato caliente y llevarlo a ebullición. j) Calentar suavemente por 15 minutos y luego enfriar con agua corriente. k) Transferir a un frasco volumétrico de 100 ml y aforar hasta la marca. l) Adicionar 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante presente y agitar. m) Filtrar a través de papel filtro whatman No. 91 estriado, descartar los primeros 40 ml del fitrado. n) Pipetear 20 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico de 50 ml y adicionar 15 ml de agua destilada. o) Adicionar 2.5 ml de ácido acético, 0.5 ml de solución de yoduro de Potasio y finalmente 5 ml de solución de yodato de Potasio. p) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la densidad óptica a 600 nm en una celda de 10 mm dentro de los 2 minutos siguientes de la adición de la solución de yodato de Potasio, usando agua como referencia. q) Correr el blanco usando 20 ml de agua destilada. 6.4.11.5 Ejemplo Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución. Dividir por el factor de Cloruro de Calcio para obtener los mg de almidón en la alícuota. Multiplicar por 200 para obtener el almidón presente en el jugo en ppm y reportar lo más cercano a 5 ppm expresado en brix. Densidad óptica de la solución = 0.280 Densidad óptica del blanco = 0.023 Densidad óptica de la muestra = 0.257 Factor del Cloruro de Calcio = 0.328 mg en la alícuota = 0.257/0.328 = 0.784 mg Almidón en el jugo = 200 * 0.784 = 156.8 ppm en la muestra 64
  • 65. Si el brix del jugo clarif. es = 13.50 ppm en brix es = 156.8 * 100/13.50 = 1161 ppm Se reporta como 1160 6.5 CACHAZA DE LOS FILTROS 6.5.1 Determinación de Pol Equipos: • Balanza de precisión • Sacarímetro y tubo de polarizar de 200 mm • Frasco Kohlrausch (200 mm) • Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam.) • Cuchara para azúcar o plato equivalente • Probeta de 100 ml • Barra de vidrio ( 150 mm x 6 mm) • Beaker de 200 ml • Embudo de acero inoxidable (100 mm diam) • Vidrio reloj (100 mm diam.) Reactivos: • Sub-acetato en polvo. 6.5.1.1 Procedimiento: a) Pesar 25.5 g de muestra en la cuchara para azúcar o plato equivalente. b) Adicionar 25 ml de agua destilada al plato conteniendo la cachaza. c) Usar una barra de vidrio para macerar el material hasta convertir en una pasta uniforme. d) Lavar con agua destilada dentro del frasco Kohlrausch de 200 ml. e) Llenar hasta la marca con agua destilada. f) Adicionar 2 g. de subacetato y mezclar bien. g) Filtrar la solución. Cubrir el embudo con vidrio de reloj mientras se está filtrando. Descartar los primeros 25 ml del filtrado. h) Lavar el tubo del sacarímetro con una porción del filtrado, llenar y leer la polarización. 65
  • 66. i) La lectura se multiplica por 2 para obtener el % de pol en cachaza. 6.5.2 DETERMINACION DE HUMEDAD EN CACHAZA 6.5.2.1 Equipos: • Balanza de precisión • Platos de acero inoxidable para humedad ( 130 mm x 30 mm con tapa) • Desecador • Horno para secado (130 °C hecho con ventilador). 6.5.2.2 Procedimiento. a) Pesar el plato con tapa, limpio y seco. b) Pesar 50.0 g de muestra en el plato de pesado. c) Colocar el plato y la tapa, con la tapa completamente removida, en el horno para secado. d) Secar por 4 horas. e) Colocar la tapa sobre el plato, sacar el plato con la tapa del horno, dejar en el desecador durante 1 hora para enfriar y luego pesar. 6.5.2.3 Cálculo % Humedad cachaza = (P3 − P1) (P2 − P1) x100 Donde: P1 : Peso plato + tapa P2: Peso plato + tapa + muestra P3: Peso plato + tapa + muestra seca Peso del plato + tapa = 60.75 g Peso del plato + tapa + muestra =110.75 g Peso de la muestra = 50.00 g Peso del plato + tapa + muestras después de secado= 99.85 g Peso de la muestra después de secado = 39.10 g % Humedad en cachaza = 39.10 x 100 50.00 = 78.20 % 66
  • 67. 6.6 MELADURA 6.6.1 GENERAL. El jarabe o Meladura es jugo clarificado concentrado que tiene un Brix entre 60 ° y 70°. 6.6.2 TRATAMIENTO DE MUESTRAS. Debido a que son muestras de alta concentración no necesitan ser preservadas. 6.6.3 BRIX REFRACTOMETRICO. Material: Ver procedimiento de muestreo, cap 4.2.13 Frecuencia: Ver capítulo 5 6.6.3.1 Equipo. • Refractómetro • Gotero plástico • Pizeta con agua destilada • Beaker de 100 ml 6.6.3.2 Procedimiento. Asegurarse que el instrumento se encuentre en un ambiente estable, conectado al tomacorriente, con protección UPS y con su baño de temperatura constante (circulación de agua fría). La limpieza del prisma del refractómetro es indispensable para una buena lectura, por lo general basta hacerlo con un paño suave, limpio y humedecido con agua destilada. a) Encender el refractómetro y esperar el mensaje READY. b) Limpiar el refractómetro. c) Agregar agua destilada y oprimir START, debe darle un resultado de cero brix, ya que es agua destilada lo que está utilizando. Si no le da cero brix, volver a limpiar. d) Colocar en la unidad óptica del refractómetro la cantidad de muestra necesaria sin diluir para tomar la lectura y oprimir START. e) Leer el brix indicado del refractómetro. 6.6.3.3 Cálculo Brix = Lectura refractométrica Si es necesario se debe hacer correción por temperatura de forma manual. 67
  • 68. 6.6.5 SACAROSA Equipos: • Polarímetro o sacarímetro • Tubo para polarizar de 200 mm • Cápsula de acero inoxidable • Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g. • Balón aforado de 200 ml Kolhrauch • Embudo de vástago corto • Vidrio reloj (100 mm diam.). • Papel filtro, Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam.) Reactivos: • Sub-acetato en solución 6.6.5.1 Procedimiento. a) Pesar 26 gramos de meladura en una cápsula de acero inoxidable y transferir a un balón de 200 ml. b) Añadir 2 ml de subacetato de plomo para clarificar y aforar con agua destilada hasta la marca. Homogenizar. c) Filtrar en un beaker manteniendo cubierto el embudo con un vidrio de reloj. d) Descartar los primeros 25 ml del filtrado. e) Lavar el tubo de polarizar con filtrado adicional, llenar completamente y leer la polarización. 6.6.5.2 Cálculo. La sacarosa o pol de la meladura es igual a la lectura polarimétrica multiplicada por 2. Si se afora en balón de 100 ml el resultado es la lectura directa. La relación de pureza se obtiene: Pza = Sac. Brix x100 6.6.5 AZUCARES REDUCTORES EN MELADURA. Equipos: • Balanza analítica • Erlenmeyer de 500 ml • Frasco volumétrico de 200 mL 68
  • 69. • Pipeta de 5 mL • Bureta de 50 mL • Plato de calentamiento con agitador magnético. • Cronómetro. • Soporte para bureta Reactivos: • Solución Fehling A y B. • Piedra pómez. • Solución de azul de Metileno (1 %). • Parafina líquida. • Perlas de vidrio. • EDTA solución (4 %). Preparación de la solución Stock En un Erlenmeyer de 500 ml, pesar 100 ± 0.05 gramos de meladura y 450 ± 0.05 gramos de agua destilada en el mismo frasco, tapar y disolver completamente. (Dilución 1:4) 6.6.6.1 Procedimiento. a) Pesar 25 g de solución Stock en el frasco volumétrico, adicionar 10 ml de solución EDTA 4% y suficiente agua destilada para que el bulbo del frasco esté siempre lleno. Mezclar vigorosamente antes de llenar hasta la marca con agua destilada. Mezclar vigorosamente. b) Adicionar 5 ml de solución Fehling A y 5 ml de solución Fehling B pipeteando en el frasco cónico. Adicionar pequeños trozos de piedra pómez, 4 gotas de Parafina líquida y 3 perlas de vidrio. c) Llenar la bureta con la solución de meladura diluida y 15 ml son corridos dentro del frasco cónico en el cual la mezcla se calienta hasta ebullición en no más de 2.25 minutos. d) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final. e) Se adicionan tres o cuatro gotas de azul de Metileno, se continúa la adición de la solución de meladura solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar la ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la adición del indicador. 69
  • 70. f) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta es tomada como una titulación aproximada. g) Se realiza una segunda titulación en la cual toda la solución, menos 1 ml es adicionado de una vez. h) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación es completada con la adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el indicador pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber comenzado la ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición continuamente para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml. 6.6.6.2 Cálculos. La concentración de azúcar invertido en mg por 100 ml se obtiene de la tabla 7 (Anexo 1). El promedio de análisis % de sacarosa en la Meladura es de aproximadamente 60. Por lo tanto la solución stock contiene aproximadamente 15 g. de sacarosa por 100 ml , por tanto la solución usada en la titulación contiene aproximadamente 2 g por 100 ml . Ver en la tabla No. 7 para consultar sobre los mg RS/100 ml obtenidos. RS % Stock solución = 2x mg RS /100ml solucio´n 1000 x 100 25 RS % Meladura = 4 x 2x mg RS/100 ml solucio´n 1000 x 100 25 = mg RS /100ml solucio´n 31.25 6.6.6.3 Ejemplo Titulación obtenida = 37.10 ml mg RS/100 ml = 134.6 RS % Meladura = 134.6 31.25 = 4.307 Se reporta como 4.31 % 6.6.7 MEDICION DEL pH. Equipo. 70
  • 71. • pH-metro • Termómetro • Beaker de 250 ml. 6.6.7.1 Procedimiento. a) Chequear diariamente y ajustar el pH-metro con una solución buffer estándar. b) Enfriar la muestra a temperatura ambiente. c) Lavar los electrodos y el recipiente con una porción de la muestra a analizar. d) Llenar el beaker hasta cubrir el bulbo de los electrodos. e) Ajustar el dial a la temperatura de la muestra. Presionar el botón de lectura. f) Esperar hasta que se estabilice el pH- metro. h) Leer el pH . Presionar el botón Stand-by. i) Lavar los electrodos con agua destilada y dejarlos en agua destilada. 6.6.7.3 Resultado pH de la muestra = Lectura del pH-metro. 6.6.8 COLOR EN MELADURA Equipos: • Balanza analítica • Frascos volumétricos de 1000 ml • Espectrofotómetro de longitud de onda variable. • Celdas de absorción • Frascos volumétricos de 100 ml. • Pipeta graduada de 10 ml. • Refractómetro • Bureta de 50 ml • Membrana para filtración con tamaño de poro igual a 0.45 micrones. • Equipo para filtración con membrana (bomba de vacío o jeringa con portafiltro) Reactivos. 71
  • 72. - Acido clorhídrico 0.1 N. Transferir 8.45 ml de HCL concentrado a un frasco volumétrico de 1000 ml lleno hasta la mitad con agua destilada, mezclar, dejar enfriar y completar un volumen con agua destilada. - Ayuda filtrante 6.6.8.1 Procedimiento. a) Tomar 7.0 ml de meladura en un balón volumétrico de 100 ml. Completar el volumen con agua destilada. b) Ajustar el pH de la solución a 7.0 ± 0.2, usando las soluciones de Acido clorhídrico y/o hidróxido de sodio. Medir el brix refractométrico. Registrar el resultado. c) Filtrar la solución a través de la membrana de 0.45 micrones y permitir que desaloje el aire ocluido. d) Recoger el filtrado en un frasco limpio y seco. e) Medir en el espectrofotómetro, la absorbancia de la solución a 420 nm de longitud de onda, utilizando como blanco agua destilada neutralizada. 6.6.8.2 Resultado Calcular el color o índice de absorbancia o índice de atenuación as. s = As bxc x100 Donde: As = Lectura b = Longitud de la celda C = Concentracio´n(g/cm3 ) = % so´lidosx densidad 100 (Usar la tabla A del anexo 1) Como las concentraciones y la longitud de la celda son constantes se pueden tener factores así: as = As x factor 6.6.9 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN MELADURA 6.6.9.1 Equipo 72
  • 73. • Espectrofotómetro • Balanza analítica • Embudo buchner (55 mm diam) • Frasco para embudo • Beaker de (250 ml, 500 ml) • Bureta de 100 ml • Plato para calentamiento • Espátula • Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml) • Pipeta de 10 ml • Pipeta graduada de 5 ml • Vidrio de reloj • Embudo de 100 mm diam • Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (5.5 cm diam). • Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (18.5 cm diam). • Varilla de vidrio (2mm diam) Reactivos • Etanol 98 % • Etanol 80 % • Ayuda filtrante • Acido acético (2 M) • Yodato de Potasio (0.0017 M) • Cloruro de Calcio (40 %, pH 3.0) • Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente) -Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada. Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro. - Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH, transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada y mezclar. - Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. - Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen hasta la marca y mezclar. 73
  • 74. 6.6.9.2 Preparación de la curva estándar de calibración Ver inciso 6.4.11.3 (Determinación de almidón en Jugo) 6.6.9.3 Procedimiento para la muestra a) Pesar 10 ± 0.01 g de meladura en un beaker de 250 ml y disolver en 30 ml de agua. b) Adicionar 110 ml de etanol al 98 % y 2 gramos de ayuda filtrante. Agitar y dejar en reposo por una hora. c) Filtrar al vacío a través de un papel filtro de 55 mm de diam, cubierto con 2 gramos de ayuda filtrante. Usar una espátula para asegurarse de la transferencia cuantitativa del precipitado al papel filtro. Lavar con etanol al 80 % seguido por etanol al 98 %. d) Transferir el producto de la filtración a un beaker de 250 ml y descartar el papel filtro luego de raspar con una espátula. e) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de Calcio. Agregar 3 perlas de vidrio y cubrir con un vidrio de reloj. Calentar suavemente por 15 ± 0.5 minutos para disolver el almidón. f) Enfriar y transferir cuantitativamente a un frasco volumétrico de 100 ml, completar el volumen, adicionar luego 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la tierra filtrante y mezclar a fondo. g) Filtrar el contenido total a través de un papel filtro # 91, de 18.5 cm de diámetro, descartar los primeros 40 ml del filtrado. h) Pipetear 10 ml del filtrado recolectado en un frasco volumétrico de 50 ml, adicionar 25 ml de agua destilada, seguida por 2.5 ml de ácido acético. 0.5 ml de yoduro de potasio y 5 ml de yodato de potasio. i) Completar el volumen con agua y mezclar el contenido a fondo. j) Hacer la lectura de la absorbancia de la solución a 600 nm en una celda de 10 mm contra agua destilada como referencia. Leer la densidad óptica dentro de los 2 siguientes minutos (± 30 segundos) de la adición de yodato de potasio. k) Correr un blanco, pipetear las cantidades prescritas de todos los reactivos en un frasco volumétrico de 50 ml, como en el inciso (h) pero omitiendo los 10 ml de la muestra. Mezclar bien y aforar hasta la marca con agua destilada. l) Determinar el brix de la muestra sin diluir. 6.6.9.4 Cálculos a) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución. 74
  • 75. b) Usando la densidad óptica corregida, obtener los mg de almidón en la alícuota usada por el desarrollo del color de la curva estandar ó usando el factor. mg de Almidón encontrados = A ppm de almidón en brix del jarabe= A x 100000/brix Redondear al valor más cercano 5 ppm. 6.6.9.5 Ejemplo. La absorbancia encontrada fue de 0.27 Por lo tanto la cantidad de almidón en 50 ml de acuerdo a la curva estándar es 0.82 mg. El brix de la muestra es de 71.36 El almidón contenido en ppm en el jarabe es 0.82 x 100 000/71.36 = 1149 Se reporta como 1150 ppm 6.7 ANALISIS DE MASAS COCIDAS CRISTALIZACIONES, MAGMAS Y MIELES La secuencia de muestreo y análisis de estos productos es como sigue: Las masas cocidas, cristalizadas y mieles se muestrean y analizan por templa. Los magmas se muestrean y analizan C/2 horas. Antes de comenzar el análisis debe de homogenizarse perfectamente la muestra, ya que, estos productos contienen azúcar cristalizada que podría quedar en el fondo de la muestra y dar un resultado erróneo. 6.7.1 BRIX REFRACTOMETRICO 6.7.1.1 Equipos: • Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g. • Disolutor mecánico • Refractómetro • Baño térmico • Beaker plástico de 3000 ml • Beaker de 250 ml • Espátula grande de acero inoxidable. 6.7.1.2 Procedimiento: 75
  • 76. a) Homogenizar muy bien la muestra con una espátula grande. b) En un beaker plástico limpio y seco de 3000 ml de capacidad pesar 500 g de la muestra. c) Tomar otro beaker limpio y seco pesar 500 g de agua para diluir la muestra. d) Agregar el agua (caliente si es necesario) a la muestra y colocar en el disolutor mecánico a una velocidad moderada hasta la disolución completa de la miel (No se debe exceder la velocidad para evitar que se pierda muestra al girar la solución y salir del recipiente). e) Tomar una porción de 100 ml aproximadamente, dejar enfriar en un baño frío hasta cerca de los 20 °C. f) Lavar el prisma del refractómetro con agua destilada y verificar la calibración del mismo. g) Colocar la muestra en el embudo del refractómetro procurando eliminar todo el residuo de agua. h) Presionar el botón F4 y esperar que se estabilice la lectura, anotar. 6.7.1.3 Cálculos La lectura obtenida en el refractómetro se multiplica por 2 para obtener el resultado total de Brix. 6.7.2 POL 6.7.2.1 Equipos: • Polarímetro o sacarímetro • Balanza semianalítica con precisión de 0.01 g • Tubo de polarizar de 200 mm • Cápsula de acero inoxidable. • Balón Kolhrauch de 200 ml • Vidrio reloj (100 mm diam.) • Embudo vástago corto • Beaker de 250 ml • Papel filtro Whatman No. 91 o equivalente (185 mm diam) 6.7.2.2 Reactivo • Sub- acetato en solución. 76
  • 77. 6.7.2.3 Procedimiento: a) Pesar en una cápsula de acero inoxidable, 26 g de la solución de muestra 1:1. b) Transferir cuantitativamente a un balón de 200 ml. c) Agregar 3 a 5 ml de solución de subacetato de plomo. d) Aforar a 200 ml con agua destilada. e) Homogenizar, filtrar y luego polarizar en un tubo polarimétrico de 200 mm. Pol corregido = Lectura polarimétrica * 4 Si existiera la necesidad de hacer una correción por efecto de temperatura, deberá utilizarse adicionalmente la siguiente fórmula: Pol (20) = Pol (t) * [1 + 0.0003 * (t-20)]. Pol (20) : Pol a 20 °C. Pol (t) : Pol a la temperatura de la solución. 6.7.2.4 Cálculo de la pureza: La pureza de la muestra se calcula con la siguiente fórmula: Pza. = Sac. Brix x100 6.7.3 MIEL FINAL Y (CICLON CALIENTE) BOMBA NUTSCH 6.7.3.1 BRIX HIDROMÉTRICO 6.7.3.1.1 Equipos: • Hidrómetro Brix (rango de 40 - 50 ° en 0.05°, con termómetro incorporado). • Cilindro para hidrómetro (375 mm x 50 mm). • Balanza de precisión • Beaker (1500 ml) • Agitador mecánico. 6.7.3.1.2 Procedimiento. a) Tarar el Beaker en la Balanza de precisión. 77
  • 78. b) Pesar 500 g de la muestra bien homogenizada. c) Pesar 500 g de agua destilada y adicionar a la muestra. d) Colocar en el agitador mecánico hasta completa disolución de la miel. e) Colocar el cilindro para hidrómetro en una superficie plana , protegido de las corrientes de aire , asegurándose que la superficie esté completamente vertical. f) Llenar el cilindro con la solución de miel final hasta rebosar. g) Dejar reposar durante 20 minutos. h) Tomar el hidrómetro por la parte de arriba, insertarlo en la solución dejándolo que flote libremente. i) Tomar la lectura después de 2 minutos. Esta deberá ser tomada a la altura de los ojos con la superficie del líquido y no donde el menisco intercepta la escala. j) Leer la temperatura inmediatamente después de leer el Brix. k) Anotar las lecturas. 6.7.3.1.3 Ejemplo: Si el hidrómetro lleva una correción certificada, aplicar la correción a la lectura. La lectura del hidrómetro deberá ser corregida por temperatura si la temperatura de la solución difiere de 20 °C, consultar en la tabla 6. Lectura del hidrómetro = 46.50 ° Correción de calibración hidrómetro = - 0.10° Lectura verdadera del hidrómetro = 46.40° Correción de temperatura a 27 °C = + 0.54° Brix corregido = 46.94° Multiplicar por 2 para obtener el Brix original de la muestra. 2 x 46.94 = 93.88 ° 6.7.3.2 BRIX REFRACTOMETRICO 6.7.3.2.1 Equipos: • Balanza analítica • Disolutor mecánico • Refractómetro 78
  • 79. • Baño térmico • Beaker plástico de 3000 ml • Beaker de 250 ml • Espátula grande de acero inoxidable 6.7.3.2.2 Procedimiento: a) Homogenizar muy bien la muestra con una espátula grande. b) En un beaker plástico limpio y seco de 3000 ml de capacidad pesar 500 g de la muestra. c) Tomar otro beaker limpio y seco pesar 500 g de agua caliente para diluir la muestra. d) Agregar el agua caliente a la muestra y colocar en el disolutor mecánico a una velocidad moderada hasta la disolución completa de la miel (No se debe exceder la velocidad para evitar que se pierda muestra al girar la solución y salir del recipiente). e) Tomar una porción de 100 ml aproximadamente, dejar enfriar en un baño frío hasta cerca de los 20 °C. f) Lavar el prisma del refractómetro con agua destilada y verificar la calibración del mismo. g) Colocar la muestra en el embudo del refractómetro procurando eliminar todo el residuo de agua. h) Esperar que se estabilice la lectura y anotar. 6.7.3.2.3 Cálculos La lectura obtenida en el refractómetro se multiplica por 2 para obtener el resultado total de Brix. 6.7.4 Determinación de Sacarosa en Miel Final 6.7.4.1 Equipos: • Balanza semi analítica con precisión de 0.01 g. • Polarímetro ó sacarímetro. • Baño térmico. • Papel filtro No. 91 Whatman • Tubo de polarizar de 200 mm • Beaker de 250 ml • Balón Kolhrauch de 200 ml 79
  • 80. • Balón de doble aforo de 100-110 ml 6.7.4.2 Reactivos: • Sub-acetato de plomo en solución a 54.3 ° Brix • Acido acético al 20 % 6.7.4.3 Procedimiento: a) De la solución 1:1 (Miel: agua) pesar 26 g ± 0.0005 g en cápsula de acero inoxidable. b) Transferir a un balón aforado de boca ancha de 200 ml (Kolhrauch) haciendo varios lavados con agua destilada hasta verter la solución en su totalidad. c) Adicionar 5 ml de sub- acetato de plomo, esperar 5 min, aforar a 200 ml y agitar vigorosamente la mezcla. d) En un beaker de 250 ml, filtrar con papel filtro Whatman # 91 usando un embudo sin espiga, descartar los primeros 25 ml del filtrado. e) Pipetear 100 ml del filtrado en un frasco volumétrico de doble aforo (100-110 ml), luego pipetear 10 ml de ácido acético al 20 % y agitar. f) Enjuagar 2 ó 3 veces el tubo polarimétrico de 200 mm, con la solución acidulada. Llenar el tubo y hacer la lectura polarimétrica, repitiendo la operación 3 veces, tomar el promedio aritmético de las tres lecturas como polarización. 6.7.4.4 Cálculos Pol = Lectura de polarización x 4.4 6.7.4.5 Cálculo de la Pureza Con los datos obtenidos de pol y Brix se calcula la pureza de la siguiente forma: % Pureza = (Pol / Brix) x 100 6.7.5 CENIZA SULFATADA EN MIEL FINAL 6.7.5.1 Equipos: • Balanza analítica • Crisol de 50 ml • Desecador 80
  • 81. • Baño María • Horno (650 °C) • Plato de calentamiento • Pipeta de 5 ml 6.7.5.2 Reactivos: - Acido Sulfúrico Concentrado (AR) 6.7.5.3 Procedimiento: a) Poner a secar un crisol limpio en el horno a 550 °C por 10 minutos. b) Enfriar en el desecador durante 1 hora y pesar en balanza analítica. c) Transferir aproximadamente 5.0 a 10 g. de muestra en el crisol y anotar el peso exacto. d) Adicionar aproximadamente 5 ml de ácido Sulfúrico concentrado. Calentar sobre un plato de calentamiento hasta que la muestra esté completamente carbonizada, teniendo cuidado de comenzar calentando inicialmente a baja temperatura y aumentándola gradualmente para evitar que la muestra ebulla violentamente. e) Transferir el crisol con la muestra a una mufla y calentar a 550 °C por espacio de cuatro horas. f) Retirar la muestra de la mufla y enfriar. Añadir cuidadosamente 1.0 mL de ácido sulfúrico mojando todas las cenizas. g) Evaporar hasta sequedad sobre un plato de calentamiento a baja temperatura y aumentarla gradualmente hasta que cese el desprendimiento de gases. h) Transferir de nuevo a la mufla y calentar por dos horas a 550 °C. i) Transferir a un desecador, enfriar y pesar. 6.7.5.4 Resultado: % Ceniza Sulfatada en Miel Final = Pr − Pv Pm x 100 Donde: Pr : Peso del crisol más residuo en gramos. Pv: Peso del crisol vacío en gramos. 81
  • 82. Pm: Peso de la muestra en gramos. 6.7.6 Determinación de cenizas por conductividad 6.7.6.1 Equipos. • Puente de conductividad • Celda de conductividad • Frascos volumétricos de 100 y 200 ml. 6.7.6.2 Procedimiento. Tener presente el brix determinado a la muestra Con base en el resultado de Brix obtenido, pesar en un beaker una cantidad de miel final tal que al hacer la dilución, el contenido de sólidos totales sea de 5 ± 0.01 gramos. Ejemplo: - Brix de la miel final = 88.20 - Cantidad de miel a pesar = 100 x 5 88.20 = 5.669 gramos Transferir la muestra pesada a un balón volumétrico de 100 ml y completar el volumen con agua deionizada. Agitar bien. Medir la conductividad de esta solución en micromhos. Medir la conductividad del agua empleada para la dilución. Cálculos: C1 = L x K L = Lectura K = Constante de la celda. Si C1 es la conductividad de la solución a 20 °C y C2 es la conductividad del agua a 20 °C se debe corregir la conductividad como: C5 = C1 - 0.9 C2 Si la determinación no se hace a 20 °C corregir por temperatura 2.3 % por ° C (sumado a temperaturas por debajo de 20 ° C y restado por temperaturas sobre 20 ° C). % Cenizas por conductividad =C5 x 18 x 10-4 18 x 10-4 = Valor constante para una solución de 5.0 g de sólidos / 100 ml de solución. 82
  • 83. Ejemplo: L = 6300 t = 24 ° C K = 0.953 C1 = 6300 x 0.953 = 6004 C5 = 6004 - 0.9 x 10 = 5995 Correción por temperatura = (24-20) x 23 = 9.2 % C5 Corregida por temperatura = 5995 (100-9.2) = 5443 micromhos % de Cenizas por conductividad = 5443 x 18 x 10-4 = 9.80 Nota: También se puede preparar una solución de 2.0 gramos de sólidos en 200 ml, seguir el mismo procedimiento y multiplicar el resultado por 5. 6.7.4.6 AZUCARES REDUCTORES EN MIEL FINAL 5.7.4.6.1 Preparación de la muestra Equipos: • Balanza analítica • Estufa • Plato para pesar (80 mm diam, 100 ml) • Frasco volumétrico ( 250 ml) • Pipeta graduada (20 ml) • Embudo (100 mm diam.) • Agitador de vidrio ( 150 mm x 5 mm) Reactivos: • EDTA solución (4%) 5.7.4.6.1.1 Procedimiento. a) Pesar exactamente 4 g de la muestra bien mezclada en el plato para pesar. Nota: Si la muestra se torna muy viscosa al enfriarse a temperatura ambiente , calentar la muestra en un recipiente cerrado en baño María a 50 ° C por 6 horas previo al análisis. b) Disolver con 50 ml de agua destilada removiendo con el agitador de vidrio. c) Transferir cuantitativamente dentro del frasco volumétrico usando un embudo y agua destilada. d) Pipetear 16 ml de solución EDTA dentro del frasco volumétrico, agitar y mezclar, completar el volumen con agua destilada, tapar y agitar vigorosamente. 83
  • 84. 6.7.4.6.2 Determinación Equipos: • Pipetas de 5 ml y 10 ml • Bureta 50 ml • Frasco Erlemeyer de 500 ml • Frasco volumétrico 200 ml • Estufa • Soporte para bureta • Cronómetro Reactivos: • Solución Fehlings A y B • Solución azul de metileno • Polvo de piedra pómez • Perlas de vidrio • Parafina líquida 6.7.4.6.2.1 Procedimiento. a) Pipetear 100 ml de la muestra preparada en el frasco volumétrico, completar el volumen hasta la marca con agua destilada y mezclar. b) Llenar la bureta con la solución proveniente de (a). c) Pipetear 5 ml de Solución Fehling A y 5 ml de solución Fehling B en el frasco Erlenmeyer, adicionar una pequeña cantidad de piedra pómez en polvo, 3 perlas de vidrio y 5 gotas de parafina líquida. d) Adicionar desde la bureta 15 ml de la muestra en solución a frasco conteniendo las soluciones Fehlings. e) Calentar la mezcla en el plato de calentamiento hasta lograr la ebullición en no más de 2.25 minutos. f) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final. e) Adicionar tres o cuatro gotas de azul de Metileno y la adición de la solución de la miel se continúa solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar la ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la adición del indicador. 84
  • 85. f) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta es tomada como una titulación aproximada. g) Una segunda titulación es realizada en la cual toda la solución, menos 1 ml es adicionada de una vez. h) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación es completada en adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el indicador pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber comenzado la ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición continuamente para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml. 6.7.4.6.2.2 Ejemplo: La concentración de azúcar invertido en mg por 100 ml es obtenida en la tabla No. 7 del anexo 1. El % de Sacarosa en la Miel Final es aproximadamente 33, por lo tanto la solución preparada para la titulación contiene aproximadamente 0.25 g de sacarosa por 100 ml. Consultar la tabla No. 7 para encontrar el valor. Si, después de la interpolación, la cantidad de azúcar invertida en mg por 100 ml encontrada es “a”, entonces el % de Azúcares reductores en Miel Final es: % Azúcar Reductores = a x 0.5 Peso original (g)de MielFinal Peso original de Miel Final = 4.1234 g Titulación obtenida = 37.40 ml De la tabla 7, interpolando entre las columnas de 0 g y 0.5 g, los mg de azucares reductores por 100 ml = 138.1 mg % Azucares Reductores = 138.1 x 0.5 4.1234 = 16.75 6.7.4.7 SACAROSA REAL 6.7.4.7.1 Sacarosa por el Método Lane y Eynon El % de azúcares reductores se obtiene siempre junto con el % Total invertido determinado como se describe a continuación es utilizado en el cálculo de % Sacarosa en Miel Final. 85
  • 86. Equipos: • Baño María (65 °C) • Frasco volumétrico (200 ml) • Pipetas ( 10 ml , 5 ml) • Bureta ( 50 ml) • Frasco Erlenmeyer (500 ml) • Estufa • Soporte para bureta • Cronómetro Reactivos: • Solución Fehlings A y B • Solución azul de metileno (1 %) • Acido Clorhídrico (SG = 1.103) • Acido Clorhídrico (0.5 M) • Solución de Fenolftaleína • Solución Hidróxido de Sodio (4 M) • Polvo de piedra pómez • Perlas de vidrio • Parafina líquida 6.7.4.7.1.1 Procedimiento para la determinación de Total invertido. a) pipetear 50 ml de la solución preparada en un Frasco volumétrico. b) Adicionar 30 ml de agua destilada, mezclar y calentar en un baño María a 65 ° C por 10 minutos. c) Adicionar 10 ml de ácido clorhídrico (SG 1.103) y mezclar. d) Dejar en reposo durante 30 minutos. e) Adicionar 1 gota de Fenolftaleína y adicionar solución de Hidróxido de Sodio desde una bureta solamente la solución necesaria para color rosado. Alrededor de 16.5 ml de solución de Hidróxido de Sodio son requeridos. Adicionar gotas de Acido Clorhídrico 0.5 M hasta que el color rosado desaparezca. f) Completar hasta la marca con agua destilada, tapar y mezclar. g) Llenar la bureta con la solución preparada de (f). h) Pipetear 5 ml de soluciones Fehlings A y B en el frasco erlenmeyer, adicionar una pequeña cantidad de piedra pómez en polvo, tres perlas de vidrio y 5 gotas de parafina líquida para prevenir formación de espuma. 86
  • 87. i) Adicionar desde la bureta 15 ml de la solución a la mezcla de soluciones Fehlings. j) Calentar la mezcla en la estufa (plato para calentar) hasta ebullición en no más de 2.25 minutos. k) Si después de haber ebullido el líquido por 10 - 15 segundos el color muestra que la solución Fehlings no ha sido reducida, se añadirán en intervalos de 15 segundos cantidades relativas de solución básica hasta que por el color , se considere inseguro añadir nuevos incrementos de solución sin el riesgo de pasarse del punto final. l) Se adicionan tres o cuatro gotas de azul de Metileno y la adición de la solución de la miel se continúa solamente si el indicador es completamente decolorado. Al reanudar la ebullición del líquido un color naranja claro aparece, el cual se obtiene después de la adición del indicador. m) Durante las adiciones, la bureta es sostenida con las manos. La lectura de la bureta es tomada como una titulación aproximada. n) Una segunda titulación es realizada en la cual toda la solución, menos 1 ml es adicionada de una vez. o) El líquido es calentado y transcurridos 2 minutos exactos de haber comenzado la ebullición (medidos con cronómetro) adicionar indicador de azul de metileno. La titulación se completa por adición de gota por gota de la solución de azúcar hasta que el indicador pierda el color. La titulación deberá ser completada a los 3 minutos de haber comenzado la ebullición y durante este tiempo la mezcla deberá mantenerse en ebullición continuamente para excluir el aire. El duplicado de la titulación deberá coincidir en 0.1 ml. 6.7.4.7.1.2 Ejemplo: Cuando toda la sacarosa fue invertida por el ácido clorhídrico la columna de 0 g por 100 ml en la tabla 7 (Anexo1), es usada para obtener la cantidad de azúcares reductores en mg por 100 ml de la solución preparada. Si después de la interpolación, los mg de azúcar invertida por 100 ml encontrada va a ser “y”, entonces el % de total invertida en Miel Final será: = y (mg) Peso original de la muestra (g) % Sacarosa real en Miel Final = (% Total invertido miel final - % Azúcares reductores miel final) x 0.95 ii) Cálculo de % total invertido en miel final. Peso original de la Miel Final = 4.1234 g Titulación obtenida = 24.50 ml 87
  • 88. De la tabla 7, usando la columna 0 g, los mg de azucares reductores/100 ml es = 209.0 mg % Total invertido en Miel Final = 209.0 4.1234 = 50.69 ii) Cálculo para % sacarosa real en Miel Final. Del valor encontrado en (i) para el % Total invertido y el valor de azúcares reductores, el % de sacarosa en miel final puede ser calculada. % Sacarosa en miel final = (50.69 - 16.75) x 0.95 = 32.24 Reactivos: - Acido Clorhídrico (0.5 M): Pipetear 10 ml de ácido clorhídrico 1M en un frasco volumétrico de 200 ml y completar hasta la marca con agua destilada. - Acido Clorhídrico (1M): Tomar 89 ml de ácido clorhídrico (HCL) grado reactivo y diluir en un frasco volumétrico de 1000 ml. - Acido Clorhídrico (GE= 1.103): Mezclar juntos 500 ml de ácido clorhídrico (HCL) grado reactivo (GE = 1.16) y 357 ml de agua destilada. Dejar enfriar a 20 ° C. Medir la gravedad específica de la solución con un hidrómetro. Si la gravedad específica no es 1.103 entonces: a) Si la GE es menor de 1.103 adicionar 2 ml de ácido clorhídrico concentrado, mezclar bien y medir de nuevo la gravedad específica de la solución. Si la GE se mantiene baja, adicionar más porciones de 2 ml de HCL [], mezclar vigorosamente después de cada adición y medir la GE hasta que se obtenga el valor deseado. b) Si la GE es mayor que 1.103 adicionar 2 ml de agua destilada, mezclar bien y medir la GE de la solución. Si la GE se mantiene alta, adicionar más porciones de 2 ml de agua destilada, luego de cada adición, mezclar vigorosamente y medir la gravedad específica hasta obtener el valor deseado. -Hidróxido de sodio (4M): 88
  • 89. Pesar 160.0 g de Hidróxido de sodio (NaOH) grado reactivo en perlas y disolver en agua destilada. Después de enfriar completar el volumen hasta la marca en un frasco volumétrico de 100 ml. -Solución de azul de Metileno (1 %): Pesar 1.0 g de azul de Metileno, disolver en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml, completar hasta la marca con agua destilada. -Solución EDTA (4%): Pesar 4 g de EDTA y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. Completar el volumen y mezclar. 6.7.4.8 DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN MIEL FINAL 6.7.4.8.1 Equipo • Espectrofotómetro • Beaker de 250 ml • Embudo buchner (60 mm diam) • Frasco para embudo (500 ml) • Probeta de (50ml, 200 ml) • Bureta de 50 ml • Balanza analítica • Plato para calentamiento • Refractómetro • Espátula • Frascos volumétricos de (50 ml, 100 ml) • Pipeta de 20 ml • Pipeta graduada de 5 ml • Vidrio de reloj • Perlas de ebullición • Papel filtro, Whatman No. 91 ó su equivalente (185 mm diam). • Papel filtro Whatman No. 5 o equivalente (55 mm diam). • Varilla de vidrio (2mm diam) Reactivos • Etanol 98 % • Etanol 80 % • Ayuda filtrante • Cloruro de Calcio (40 %) • Acido acético (2 M) 89
  • 90. • Yodato de Potasio (0.0017 M) • Yodato de Potasio ( 10 %, preparada recientemente) -Solución de Cloruro de Calcio 40 % P/V. Pesar 800 gramos de Cloruro de Calcio dihidratado CaCl2. 2H2O en 1646 gramos de agua destilada. Ajustar el pH a 3.0 ±0.2 con ácido utilizando el pH-metro. - Solución de Acido Acético 2 N. Medir 106 ml de ácido acético glacial CH3COOH, transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen con agua destilada y mezclar. - Yoduro de Potasio 10 %. Pesar 10 g de yoduro de potasio KI y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. - Yodato de Potasio 0.0017N. Pesar 0.3567 gramos de yodato de Potasio KIO3 y disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml, completar el volumen hasta la marca y mezclar. 6.7.4.8.2 Preparación de la curva estándar de calibración Ver inciso 6.4.11.3 (Determinación de almidón en Jugo) 6.7.4.8.3 Procedimiento para la muestra a) Tarar el beaker en la balanza. b) Pesar 5.0 ± 0.01 g de la muestra bien homogenizada. c) Disolver en 30 ml de agua destilada caliente. d) Adicionar 110 ml de alcohol absoluto y 2 g de ayuda filtrante, mezclar y cubrir con un vidrio de reloj. e) Dejar en reposo durante1 hora. f) Preparar un cojín de filtro con 2 g de ayuda filtrante. g) Filtrar al vacío, lavar la torta con 4 porciones de 10 ml de alcohol al 80 %. h) Lavar con 2 porciones de 10 ml de alcohol absoluto. i) Transferir el precipitado al mismo beaker. j) Raspar el papel filtro para limpiarlo y descartar. 90
  • 91. k) Adicionar 40 ml de solución de Cloruro de Calcio y 3 perlas de vidrio. l) Colocar sobre el plato caliente, llévelo a ebullición y déjelo ebullir suavemente durante 15 minutos. m) Enfriar con agua corriente, transferir a un frasco volumétrico de 100 ml y completar hasta la marca. n) Adicionar 1.7 ml de agua para corregir el volumen de la ayuda filtrante. o) Filtrar a través de un papel filtro estriado, de 185 mm de diámetro. Descartar los primeros 40 ml del filtrado. p) Pipetear 5 ml del filtrado limpio en un frasco volumétrico de 50 ml y adicionar 30 ml de agua destilada. q) Adicione 2.5 ml de ácido acético, 0.5 ml de solución de Yoduro de Potasio y finalmente 5 ml de solución de Yodato de Potasio. r) Llenar hasta la marca, mezclar vigorosamente y medir la absorbancia a 600 nm en una celda de 10 mm entre los 2 minutos siguientes de la adición de la solución del Yodato de Potasio, usando agua como referencia. s) Si la solución utilizada para desarrollo del color es turbia o coloreada, corra un blanco. Omitir el Yoduro de Potasio y el Yodato de Potasio cuando desarrolle el color como en el inciso (q). 6.7.4.8.4 Ejemplo a) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la solución. b) Dividir por el factor de Cloruro de Calcio para obtener los mg de almidón en la alícuota. c) Multiplicar por 4000 para obtener el almidón presente en la muestra de Miel Final en ppm. Densidad óptica de la solución = 0.184 Densidad óptica del blanco = 0.020 Densidad óptica verdadera = 0.164 Factor del Cloruro de Calcio = 0.328 mg almidón en la alícuota = 0.164/0.328 = 0.50 mg Almidón en la muestra = 0.50 * 4000 = 2000 ppm 91
  • 92. 6.8 ANALISIS DE AZUCAR CRUDA 6.8.1 Polarización Equipos: • Tubo de polarizar de 200 mm • Polarímetro o sacarímetro • Balón Kohlrausch de 100 ml • Disolutor mecánico • Embudo • Papel filtro Whatman # 91 • Cápsula de acero inoxidable para pesar • Balanza analítica • Vidrio de reloj (100 mm diam). • Termómetro (con división de 0.1 °C) Reactivo: • Sub-acetato en solución a 54.3 ° Brix. • Agua destilada 6.8.1.1. Procedimiento a) Pesar 26 ± 0.0002 de azúcar en la cápsula de acero inoxidable. b) Transferir el azúcar por medio de lavado con agua destilada al balón (usando aproximadamente 60 ml de agua). c) Disolver usando el agitador mecánico y lavando por debajo del cuello del frasco. d) Para azúcares que tienen por debajo de 99 °S, adicionar 1 ml de sub -acetato en solución para clarificar. e) Mezclar completamente con rotación suave y adicionar agua con una pizeta. Mezclar continuamente hasta llenar el volumen del frasco. f) Colocar en baño de agua a 20 °C durante 30 minutos. Si el baño de agua no está disponible, medir la temperatura de la solución en el tubo de polarizar después de la lectura. g) Limpiar el menisco con una gota de Éter. h) Completar exactamente hasta la marca con agua a 20 ° C usando un gotero fino. Hay que tener especial cuidado al enrasar que la parte baja del menisco y la línea coincidan exactamente. 92
  • 93. i) Secar los lados del cuello del frasco encima del líquido con un papel filtro enrollado. j) Mezclar completamente y dejar en reposo durante 5 minutos. k) Filtrar a través de un papel filtro usando un embudo. Cubrir el embudo inmediatamente con un vidrio de reloj para minimizar la evaporación. Descartar los primeros 10 ml del filtrado. l) Lavar el tubo de polarizar con tres porciones del filtrado. m) i) Llenar el tubo con el filtrado asegurándose de que no hayan burbujas de aire atrapadas. ii) Chequear el cero del instrumento. n) Poner el tubo en el sacarímetro y cuando la lectura esté estabilizada, leer el pol en °Z con una aproximación de 0.01 °Z o la mayor precisión posible en el instrumento. o) Calibrar el sacarímetro con el tubo de cuarzo. p) Corregir las lecturas obtenidas si no fueron hechas a 20 ± 0.2 ° C. i) Para corregir la lectura polarimétrica por efecto de la temperatura se acordó. P20 = Pt +0.019 (tr - 20 °C). P20 = Pol a 20 °C Pt = Pol como se midió tr = Temperatura de la solución en ° C. Preparación del reactivo. Solución de Sub-acetato de plomo. (De acuerdo a especificaciones ICUMSA). Pesar 560 g de Sub-acetato de plomo seco en un beaker o recipiente de 2 litros, adicionar 1 litro de agua recién destilada. Hervir durante 30 minutos. Cubrir el beaker y dejar en reposo durante la noche para que sedimente. Decantar el líquido sobrenadante y filtrar a través de papel filtro Whatman No. 540 o equivalente. Diluir con agua recién destilada a una gravedad específica de 1.24 ± 0.01. equivalente a 54.3 °Brix. El reactivo se puede preparar sin tener que calentarlo, siempre y cuando se deje reposar la mezcla durante varias horas con frecuente agitación. 6.8.2 AFINADO DEL AZUCAR CRUDO Equipo: 93
  • 94. • Batidora Kitchen - Aid • Bureta de 500 ml • Cronómetro • Centrífuga grande de 5000 r.p.m • Bandejas plásticas y espátulas • Balanza granataria • Refractómetro Reactivos • Licor percolado 6.8.2.1 Procedimiento. a) pesar 1000 gramos de la muestra homogénea de azúcar crudo en el recipiente de la batidora. b) Agregar 360 ml de la solución de 64 °Brix, lentamente desde la bureta en un tiempo de 4 ½ minutos dejando 1 minuto de más para que se mezcle bien. El tiempo final de lavado es de 5 ½ minutos. d) Transferir la muestra a la centrífuga. e) Llevar la velocidad de la centrífuga a 3000 r.p.m., durante 15 segundos y centrifugar durante 2 minutos exactos a 3000 r.p.m. f) Transferir la muestra de azúcar lavado a una superficie de secado (papel absorbente o bandeja). El azúcar seca se puede extender con la mano y con el menor grosor posible, si la muestra no va a ser usada inmediatamente, puede ser guardada en frascos bien cerrados. Nota: Este azúcar lavado (afinado) se usa en la determinación de color y tamaño de grano del azúcar crudo. 6.8.3 TAMAÑO DE GRANO CRUDA Equipo: - Juego de tamices de 16 - 20 y 30 mallas - Agitador mecánico (RO-TAP) - Tapón de hule con malla - Agitador mecánico - Balanza granataria - Espátula - Probetas de 50 y 100 - Balones de fondo plano con tapón de hule. - Papel filtro grande de 20 cm de diámetro. 94
  • 95. - Bomba de vacío - Kitasato de 500 ml - Beakers de 250 ml - Brochas pequeñas para limpiar mallas. Reactivos. - Metanol anhidro - Éter etílico anhidro 6.8.3.1 Procedimiento. a) Inmediatamente después de centrifugar el azúcar lavado (parte 1), tomar una porción representativa del total 100 ± 0.1 g, tomando de todas las áreas del azúcar extendido en la bandeja, en un frasco de extracción de 250 ml y agregar 75 ml de metanol anhidro, dejarlo en reposo durante 20 minutos. b) Agitar fuertemente durante 2 minutos para que el azúcar quede bien mezclado con el solvente (agitador mecánico). c) Escurrir el solvente del frasco. Después de que se haya escurrido, agitar la muestra, poner al vacío nuevamente y repetir dos o tres veces. d) Agregar 50 ml más de metanol anhidro y proceder igual que en el paso (c). e) De nuevo agregar 50 ml más de metanol anhidro para un cuarto y último lavado. El tiempo promedio empleado para lavar el azúcar en éste último paso deberá ser de aproximadamente 40-50 minutos. Precauciones: f) Extender el azúcar sobre el papel absorvente y secar por dos horas al aire. Si se forman terrones, la muestra se desecha repitiendo de nuevo el procedimiento. Nota: Estar moviendo el azúcar con las manos mientras se seca. Si hay aglomerados flojos romperlos suavemente con presión de la mano. g) Pesar la muestra obtenida de azúcar crudo que ha sido afinada, lavada con solvente y secada (en el papel). h) Colocar el juego de tamices previamente pesadas siguiendo el orden de #16, #20 y #30 de manera que el tamiz #30 sea el que se une con el plato recolector. Poner el tamiz de # 16 y el resto del juego en el RO-TAP. Agitar durante cinco minutos. i) Pesar el total de la muestra que pasa a través de la malla 30. j) La cantidad de muestra que pasa por el tamiz de malla 30 es determinado como sigue: 95
  • 96. % Gramo= 6.8.4 % HUMEDAD Equipos: - Plato de acero inoxidable (80 mm diam. 10 mm altura) con tapadera apropiada para cerrar. - Desecador - Horno para secado (105 ± 1°C) - Balanza analítica 6.8.4.1 Procedimiento a) Colocar en el horno durante 1 hora un plato con tapa limpio y seco. b) Luego pasarlo al desecador a enfriar a temperatura ambiente (aprox. 1 hora). c) Pesar el plato con la tapa. d) Adicionar 10 ± 1g de azúcar cruda al plato, extendiéndola en una capa uniforme, colocar la tapa inmediatamente y repesar. e) Colocar el plato con la muestra en el horno. Quitar la tapa y colocarla vuelta hacia arriba frente al plato. f) Secar durante 3 horas exactamente. g) Colocar la tapa sobre el plato y sacar del horno. h) Colocar en un desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aproximadamente 1 hora). i) Pesar el plato con la tapa y el azúcar. 6.8.4.2 Ejemplo: % Humedad azúcar = Peso de azu´car despue´s de sec ar Peso de azu´car inicial x 100 Peso de azúcar + plato + tapa = 76.3542 g Peso del plato + tapa = 66.8497 g Peso de azúcar seca = 9.5045 g Peso a trave´s de malla 30 Peso inicial x 100 96
  • 97. Peso de azúcar húmeda + plato + tapa = 76.3542 g Peso de azúcar seca + plato + tapa = 76.3404 g Peso de humedad = 0.0138 g % Humedad azúcar = 0.0138 9.5045 x100 = 0.15 6.8.5 CENIZA SULFATADA EN AZUCAR CRUDA Equipos: - Crisol - Balanza analítica - Desecador - Horno (Mufla) 650 °C Reactivo: - Acido sulfúrico concentrado (grado reactivo) 6.8.5.1 Procedimiento. a) Colocar el plato limpio y seco en el horno durante 10 minutos. b) Transferir al desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aprox. 1 hora). c) Pesar el plato d) Transferir 10 g de azúcar en el plato y repesar. e) Adicionar 3 ml de ácido sulfúrico concentrado. f) Calentar en estufa hasta carbonizar (en una campana de gases) g) Colocar en el horno con acceso libre de aire hasta incinerar (aprox. 1 hora). h) Enfriar y adicionar unas cuantas gotas de ácido sulfúrico concentrado, lo suficiente para humedecer las cenizas. i) Calentar suavemente en un mechero o estufa hasta que los gases del ácido sean expelidos. 97
  • 98. j) Colocar en el horno durante 2 horas con acceso libre de aire. k) Colocar en el desecador y enfriar durante 1 hora. l) Pesar el plato con la ceniza. 6.8.5.2 Ejemplo: % Ceniza sulfatada = Peso de ceniza Peso de azu´car x100 Peso de azúcar + plato = 76.5371 g Peso del plato = 66.5333 g Peso de azúcar = 10.0038 g Peso de ceniza + plato = 66.5562 g Peso del plato = 665333 g Peso de ceniza = 0.0229 g % Ceniza sulfatada = 0.0229 10.0038 x100 = 0.23 6.8.6 DETERMINACION DE CENIZA CONDUCTIMETRICA Equipos: - Puente de conductividad - Frascos volumétricos de 100 ml - Beaker de 250 ml Reactivos: - Agua destilada y deionizada con conductividad inferior a 2.0 micromhos/cm. 6.8.6.1 Procedimiento a) Método de 5.0 g /100 ml (azúcar crudo). Disolver 5.0 g de azúcar en agua deionizada completando el volumen hasta 100 ml en un frasco volumétrico. b) Lavar la celda de conductividad con la solución. Medir la conductividad a 20 °C. Si C1 es la conductividad de la solución medida a 20 °C y C2 es la conductividad del agua a 20 °C, se debe corregir la conductividad como sigue: C5 = C1 - 0.9 C2 Porcentaje de ceniza por conductividad = C5 x 18 x 10-4 98
  • 99. I1 I2 = Transmitancia de la solucio´n Si las determinaciones no se hacen a 20 °C se deben hacer correcciones por temperatura para el método de 5.0g/100 ml, la correción es de 2.3 % por °C (sumado a temperaturas por debajo de 20 °C y restado para temperaturas sobre 20 °C). 6.8.7 DETERMINACION DE COLOR EN SOLUCION DE AZUCAR CRUDA (Método Oficial) CAMPO DE APLICACION El método puede ser aplicado a azúcar cruda y a azúcar cruda afinada, siempre que la solución a analizar sea filtrada y preparada con el procedimiento especificado por el método. El método oficial está designado para soluciones de azúcar con un rango de color de 500 - 7000 unidades ICUMSA, pero para rangos amplios de azúcar pueden ser medidos con concentraciones y largo de las celdas apropiados. DEFINICIONES 6.8.7.1 Transmitancia de una solución. Si I1 representa la energía radiante que incide sobre la primera superficie de la solución e I2 representa la energía radiante que abandona la segunda superficie de la solución. Entonces: T= (100 T = Porcentaje de transmitancia) 6.8.7.2 Transmisividad. Sea T (solución) que representa la transmitancia de una celda que contiene la solución y sea T(solvente) que representa la transmitancia de la misma o de la celda duplicada conteniendo el solvente puro. Entonces: Ts = Tsoln Tsolv = transmitancia de la solución 6.8.7.3 Absorbancia (Extinción) As= -log10Ts = Absorbancia de la solución 6.8.7.4 Índice de absorbancia (Índice de Extinción). Sea b que representa el largo en cm de la ruta de absorción entre las capas cercanas de la solución y sea C que representa la concentración en g/ml de la solución de azúcar. Entonces: as = As / bc = Índice de absorbancia de la solución 6.8.7.5 Color ICUMSA 99
  • 100. El valor del índice de absorbancia multiplicado por 1000 es reportado como color ICUMSA. El valor resultante es designado como Unidades ICUMSA (UI). 6.8.8 Principio El azúcar cruda es disuelta en agua, la solución se ajusta a pH = 7.0, luego se filtra a través de una membrana para remover la turbidez. La absorbancia de la solución filtrada es medida a una longitud de onda de 420 nm y el color de la solución es calculada. La concentración de la solución y el largo de la celda son elegidas para dar una transmitancia en un rango preferido de 20 % a 80 %. 6.8.9 Reactivos Usar solamente reactivos de grado analítico reconocido y solamente agua destilada o agua con pureza equivalente. 6.8.9.1 Solución de ácido clorhídrico, aprox. 0.1 mol/L. 6.8.9.2 Solución de hidróxido de sodio, aprox. 0.1 mol/L. 6.8.9.3 Filtro ayuda (Filter cel). 6.8.10 Equipos 6.8.10.1 -Instrumento- Espectrómetro o colorímetro capaz de medir transmisiones de luz a una longitud de onda de 420 nm con la menor amplitud de banda posible, ej: 10 nm. El instrumento debería estar equipado con un prisma o filtro de interferencia monocromador. Vidrio coloreado o filtros de gelatina no son satisfactorios. 6.8.10.2-Celdas ópticas asociadas. Las celdas son de 1.0 ± 0.001 cm, 2.0 ± 0.001 cm, 5.0 ± 0.001 cm de largo. Una segunda celda de referencia puede ser usada, siempre y cuando en un exámen con agua destilada se muestre que ambas celdas estén en un rango de 0.2 % de ser idénticas. 6.8.10.3- Filtros de membrana- Tamaño del poro 0.45 um, diámetro de 50 mm. Nota: Tamaño del poro determinado por el exámen de “punto de burbuja”. 6.8.10.4- Sostenedor del filtro de membrana - preferiblemente equipado con un soporte de acero inoxidable. 6.8.10.5- pHmeter - Para medición de 0.01 pH 6.8.10.6- Refractómetro 6.8.10.7- Agitador magnético 100
  • 101. 6.8.10.8- Hornos al vacío, secadores al vacío o baño ultrasónico- Para de-aireación de la solución filtrada de azúcar. 6.8.10. 9- Balanza de Laboratorio - leíble hasta 0.1 g. 6.8.11 Procedimiento 6.8.11.1 Preparación de la muestra. Mezclar la muestra de azúcar vigorosamente. Pesar cantidades de Azúcar y agua en un frasco cónico de 250 ml y disolver por agitación a temperatura ambiente. Alícuotas de azúcar y agua y largo de las celdas para medición de color Rango de color ICUMSA Alícuota de azúcar en gramos Alícuota de agua en gramos Largo de la celda (b), cm 100-200 50 ± 0.1 50 ± 0.1 5 200-500 50 ± 0.1 50 ± 0.1 2 500-2000 30 ± 0.1 70 ± 0.1 1 2000-7000 10 ± 0.1 90 ± 0.1 1 7000-13000 5 ± 0.1 95 ± 0.1 1 Filtrar la solución de la muestra al vacío a través de una membrana de filtración (6.8.1.10.3) en un frasco cónico limpio y seco. Si la solución pasa muy lentamente usar filtro ayuda (1% del peso de azúcar). Descartar la primera porción del filtrado turbio. Lavar y secar el electrodo del pHmetro y sumergirlo en la solución de azúcar. Ajustar el pH del la solución a 7.0 ± 0.1 adicionando solución de ácido clorhídrico 0.1 mol/L ó solución de hidróxido de sodio 0.1 mol/L según se requiera, con un gotero fino. Agitar la solución continuamente con un agitador magnético mientras se ajusta el pH. Sacar el electrodo de la solución. Si es necesario, dearear la solución filtrada por 1 hora a temperatura ambiente en un horno al vacío o en un desecador. Alternativamente dearear la solución por inmersión del frasco cónico, conteniendo la solución de azúcar en un baño ultrasónico durante 3 minutos. Medir por medio de refractómetro el Brix de la solución, con una precisión de ± 0.1 g/100g, por el método ICUMSA. 101
  • 102. 6.8.11.2 Medición del color. Preparar el instrumento para medir el color, de acuerdo con las instrucciones del manual de fábrica y ajustar la longitud de onda a 420 nm. Lavar la celda de medición con solución de azúcar y llenarla. Determinar la absorbancia (As ó -log10Ts) de la solución usando agua destilada filtrada y deareada como Standard de referencia para el color cero. 6.8.12 Expresión de los resultados 6.8.12.1 Cálculos. Calcular la concentración de sólidos en solución de la muestra, c con la medición del RDS (sustancia seca refractométrica) en el procedimiento 6.8.1.11.1. Usar el Brix para obtener la densidad de la solución analizada, p en Kg/m3, de la tabla A ICUMSA (Anexo 1), entonces la concentración de la solución analizada está dada por: C = RDS x P 105 g/mL Color ICUMSA = 1000 x As bc = 108 x As bx RDSxP IU Expresar los resultados aproximados a 10 IU. 6.8.12.2 Precisión. Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 500 a 2000 IU. la diferencia absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por repetitibilidad, no debe ser mayor que 110 IU. Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 2000 a 7000 IU. la diferencia absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por repetitibilidad, no debe ser mayor que 300 IU. Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 500 a 2000 IU. la diferencia absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por reproducibilidad , no debe ser mayor que 380 IU. Para azúcares con valores de color ICUMSA en el rango de 2000 a 7000 IU. la diferencia absoluta entre los dos resultados , obtenidos en igualdad de condiciones por reproducibilidad , no debe ser mayor que 960 IU. 102
  • 103. 7.3 DETERMINACION DE RETINOL EN PREMEZCLAS Y EN AZUCAR FORTIFICADA CON VITAMINA “A”. 7.3.1 Método espectrofotométrico. a) Toma y manejo de la muestra. Como mínimo, se recomiendan 5 g de premezcla y 50 g de azúcar. Las muestras deben almacenarse en frascos opacos de vidrio o plástico herméticamente cerrados, y transportarlas protegidas de exposición a la luz, calor y humedad. Una vez en el laboratorio, las muestras se almacenan en un lugar fresco y seco. Previo a pesar la muestra para el análisis, la premezcla o el azúcar deben mezclarse completamente. b) Dispersión de las microcápsulas de palmitato de retinol. Para asegurar la completa dispersión en agua del 250-CWS es recomendable emplear agua a 50-60 °C y, en lo posible, mantener la solución a dicha temperatura por 15 minutos. c) Extracción. El Palmitato de retinol es extraído del medio acuoso con un solvente orgánico. El solvente más apropiado es el hexano. Por el contenido tan alto de palmitato de retinol en la premezcla, la extracción es innecesaria; basta con diluir previamente la solución acuosa con 2- propanol. c) Determinación de la concentración de retinol. La determinación del retinol se basa en su absorbancia a 325 nm, utilizándose un espectrofotómetro. En el caso de la premezcla y el azúcar fortificada, por su alto contenido de retinol, puede utilizarse una longitud de onda mayor, pero siempre por debajo de 350 nm de una solución de retinol, en un espectrofotómetro de referencia, entre la absorbancia de esa misma solución a la longitud de onda. La tabla 3.1 presenta factores de correción para diferentes longitudes de onda determinados en los laboratorios del INCAP. Tabla de Factores de correción de la absorbancia del retinol a diferentes longitudes de onda cuando se usa una fuente de luz visible4 Longitud de onda (nm) Factor de correción 325 1.007 330 1.066 335 1.177 340 1.360 345 1.622 350 2.030 103
  • 104. e) Incremento de la especificidad analítica. Cuando los materiales por analizar contienen cantidades significativas de substancias interferentes, se hace necesario incrementar la especificidad del método. Esto puede lograrse de dos maneras: Primero, utilizando una columna cromatógrafica de alta resolución (HPLC) para separar el retinol de otras sustancias que absorben energía radiante de longitud de onda igual o cercana al retinol por exposición a la luz ultravioleta. La diferencia en absorbancia entre el extracto no irradiado y el irradiado es debida específicamente al retinol y en este dato se basa el cálculo de la concentración del retinol en la muestra. En el caso del azúcar fortificada, el extracto orgánico esencialmente carece de sustancias interferentes, por lo que basta con restar a las lecturas de absorbancia de las muestras la absorbancia de un blanco de reactivos. 7.3.2 Método colorimétrico El otro método para determinar los niveles de retinol en azúcar fortificada es el colorimétrico;5 éste es más rápido y no requiere un espectrofotómetro, pudiendo ser adaptado a procedimientos de campo. El método se basa en la reacción de Carr- Price, la cual se basa en la formación de anhidroretinol al mezclar el retinol con un reactivo cromógeno que contiene ácido tricloroacético y diclorometano. En este reactivo, el anhidroretinol se protona transitoriamente, generándose una coloración azul proporcional a la concentración de retinol en la muestra. Este método es menos exacto y preciso que el espectrofotométrico, por lo cual se recomienda verificar periódicamente la validez de los resultados contra datos obtenidos con una misma muestra por el método espectrofotométrico. 4. El valor de referencia utilizando una fuente de radiación ultravioleta a 325 nm es 1.000 5. Este método no es lo suficientemente exacto para ser utilizado en el control de calidad de la premezcla. 7.4 DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA DE RETINOL EN PREMEZCLAS 7.4.1 Principio Este método consiste en la solubilidad de la micro cápsula hidrodispersable de palmitato de retinol en agua caliente, seguida por dilución en 2-propanol. La concentración de retinol presente como palmitato de retinol, es determinada por su absorbancia a 325 nm. 7.4.2 Punto críticos y precauciones 104
  • 105. Se necesita un espectrofotómetro con capacidad de lectura cercana a 325 nm. Por la importancia del espectrofotómetro en cuanto a exactitud y confiabilidad de los análisis, este debe calibrarse frecuentemente; para ello, debe seguirse las instrucciones que generalmente se incluyen en los manuales del fabricante que vienen con el equipo. La calibración debe hacerse periódicamente y no sólo cuando se instala la lámpara nueva. También se requiere una cámara de irradiación con luz ultravioleta, en la cual se destruye el retinol. Esta cámara puede consistir simplemente en una fuente de luz ultravioleta y una cortina que proteja a los técnicos analistas de la exposición a dicha irradiación. Lo importante es establecer con exactitud la distancia apropiada entre la fuente de luz UV y las soluciones, así como el tiempo óptimo de irradiación. Se recomienda confirmar la eficiencia de la cámara de irradiación periódicamente (cada tres meses, p.e) y siempre que se instala una nueva lámpara. Una vez que el azúcar se ha solubilizado en 2-propanol, el análisis no debe interrumpirse. De acuerdo a la experiencia con este método en los laboratorios del INCAP, si la variabilidad entre los duplicados de una misma solución es tal que estos se apartan de su promedio en más del 3%, se rechazan los resultados y se repiten las lecturas. Los resultados de dos submuestras de la misma muestra pesadas independientemente no deben apartarse de su promedio en más de 8%; en caso necesario repetir el análisis completo. 7.4.3 Equipos y materiales - Agitador tipo Vortex - Balones volumétricos o probetas de 100 ml - Baño de agua (50-60°C) - Cámara de irradiación con luz ultravioleta - Celdas para el espectrofotómetro (preferiblemente de cuarzo) - Espátulas de pesada - Espectrofotómetro UV/VIS - Papel de aluminio - Pipetas graduadas serológicas - Pipetas volumétricas - Tubos de ensayo de 20 ml - Tubo de vidrio de 10 x 75 mm transparentes a luz U.V. - Varillas de vidrio - Vasos de precipitar (beaker) de 200 - 250 ml 7.4.4 Reactivos 1.- 2-Propanol p.a. ((CH3CH(OH)CH3), pureza = 99.7 % , PM = 0.10, d= 0.78 g/ml) 7.4.5 Procedimiento a) Homogenice la muestra mezclándola varias veces. 105
  • 106. b) Pese en duplicado aproximadamente 1.25 g de la muestra, registrando el peso exacto en miligramos, y disuelva en 80 ml de agua destilada a 50° - 60°C en un vaso de precipitar de 100 ml. Mezcle con una varilla de vidrio para disolver completamente la muestra. c) Incube en baño de agua a 50-60 °C por 15 minutos. Deje en reposo a temperatura ambiente hasta que la solución se enfríe. Transfiera a un balón volumétrico de 100 ml. Lave varias veces el vaso de precipitar con pequeñas porciones de agua destilada y transfiera los lavados al balón. Afore a 100 ml con agua destilada y mezcle. Esta solución es blanca y turbia. d) En un tubo de ensayo de 20 ml mida 2 ml de la solución de paso (c) y agregue 8 ml de 2- propanol (esto da una dilución 2:10). Mezcle vigorosamente con el agitador Vortex. e) En otros tubos de ensayo mida 1 ml de la solución del paso (d) y agregue 9 ml de 2- propanol (esto da una dilución 1:10). Mezcle con el agitador Vortex por 5 segundos. f) Transfiera 3 ml de la solución preparada en el paso (e) a un tubo de vidrio de 20 ml (con tapón de rosca esmerilado). Agregue 3 ml de ácido clorhídrico 0.1 N y 4 ml de hexano. Agite con suficiente intensidad en un agitador tipo vortex por 30 segundos, para asegurar la extracción completa del retinol. g) Ajuste el cero del espectrofotómetro hexano. A la mayor brevedad posible, transfiera con una pipeta Pasteur la solución de hexano a una celda de espectrofotómetro de 1 cm de paso de luz, y lea su absorbancia a 325 nm. 7.4.6 Cálculos La concentración de palmitato de retinol en las muestras de premezcla se calcula según la ecuación siguiente: Abs Vh VI Palmitato de retinol (g/kg)= x x x FD x FCλ ε Val p Los parámetros de la ecuación son los siguientes: 106
  • 107. Utilizando estos parámetros, y expresando los resultados como retinol no esterificado (multiplicando por la relación de pesos moleculares retinol/palmitato de retinol: 286.46/524.84=0.546, la ecuación anterior se simplifica a: 39.57 Retinol (g/kg) = Abs x x FCλ P 8. Si no se dispone de un espectrofotómetro con luz ultravioleta, puede leerse en un espectrofotómetro de luz visible que alcance longitudes de onda a 350 nm ver tabla de factores. 7.5 DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA DE RETINOL EN AZUCAR FORTIFICADA 7.5.1 Principio Este método es una modificación del método “Determinación espectrofotométrica de retinol en azúcar fortificada”, INCAP-CA-100B-1, en el cual se usaban 20 g de muestra. En esta modificación, se ha aumentado el tamaño de la muestra de 20 g a 100 g, con el propósito de disminuir la influencia de la heterogeneidad de la distribución de vitamina A en el azúcar fortificada en el análisis. La muestra de azúcar se disuelve en agua caliente para disolver la matriz del compuesto de vitamina A. Luego se realiza una dilución 1:2 con hidróxido de sodio 0.1 N para posteriormente realizar la extracción del palmitato de retinol en hexano. La concentración de retinol es determinada por su absorbancia a 325 nm. 7.5.2 Puntos críticos y precauciones Se recomienda el uso de tela negra para cubrir los tubos o balones que contienen retinol. Este método no requiere de la incubación de la solución de azúcar, pero es crítico que el agua usada para disolver la muestra se encuentre a 85°C, para asegurar la completa disolución de la matriz del compuesto fortificante. Una vez que el palmitato de retinol se ha extraído en la fase orgánica, el análisis no debe interrumpirse. Además, debe trabajarse rápidamente para evitar la evaporación de los solventes y la consiguiente concentración de Parametro Explicación Valor ε Coeficiente de absortividad del palmitato de retinol en n- hexano (mg-1 cm-1 ml) 92.0 Vh Volumen de la fase orgánica (ml) 4.0 Val Volumen de la alícuota analizada de la dilución de premezcla (ml) 3.0 VI Volumen de la solución inicial de la muestra (ml) 100.0 P Peso de la muestra (g) Dato de pesada FD Factor de dilución 50.0 FCλ Factor de corrección de longitud de onda a 325 nm Con luz ultravioleta 1.000 107
  • 108. las soluciones. Se requieren campanas de extracción y, si el laboratorio está localizado en zonas cálidas, el uso de aparatos de aire acondicionado. Se recomienda usar bulbos especiales para succionar solventes. De acuerdo a la experiencia con este método en los laboratorios de INCAP, si la variabilidad entre las réplicas extraídas de una misma solución de azúcar es tal que éstas se apartan de su promedio en más del 5%, se rechazan los resultados y se repite la extracción. Al preparar la solución de hidróxido de sodio usar guantes, anteojos de seguridad y trabajar con la campana, ya que el hidróxido de sodio es corrosivo para la piel y ojos. 7.5.3 Equipos y materiales - Agitador tipo Vortex - Espectrofotómetro UV/VIS (325 ó 340 nm) - Balones volumétricos de 200 ó 250 ml - Celdas para espectrofotómetro (preferiblemente de cuarzo) - Pipetas volumétricas de 2,3 y 8 ml - Pipetas Pasteur - Probeta de 100 ml - Tubos de ensayo de 20 ml, con tapón esmerilado o de rosca - Varillas de vidrio - Vasos de precipitar (beaker) de 250 ml - Bulbos de aspiración para pipetas pasteur y pipetas serológicas - Espátulas de pesada - Tela negra 7.5.4 Reactivos - Etanol absoluto p.a. (C2H5OH), pureza = 99.8 % , PM = 46.07, d = 0.79 g/ml) - Fenolftaleína p.a (C20H14O4), PM=318.33 - n-hexano p.a. (C6H14), PM = 86.18, d = 0.66 g/ml) ó - Hexano p.a. (C6H14), PM = 86.18, mín 98.5 % - Hidróxido de sodio p.a (NaOH), pureza =99 %, PM =40.0 7.5.5 Soluciones A- Fenolftaleína- 1% p/v Composición Fenolftaleína……………………………..1 g/100 ml Preparación En un beaker de 50 ml, pese exactamente 2.5 g de fenolftaleína y disuelva con aproximadamente 40 ml de etanol absoluto. Transfiera la solución a un balón de 250 ml. Lave el beaker con pequeñas porciones de etanol y transfiera los lavados al balón. Lleve a volumen con etanol absoluto. Almacenamiento y expiración Guarde en frascos de vidrio oscuro en un lugar fresco. La solución es estable indefinidamente. B- Hidróxido de sodio 12.5 N Composición Hidróxido de sodio ……………………………..12.5 eq/L 108
  • 109. Preparación Pese 253 g de hidróxido de sodio y disuelva en un beaker de 600 ml, que contenga aproximadamente 300 ml de agua destilada fría y que se encuentre dentro de una campana de gases. Espere que la solución se enfríe y lleve a la marca de 500 ml con agua destilada. Almacenamiento y expiración Guarde en frascos de polietileno en un lugar fresco separado de cualquier ácido. Evite el contacto de la solución con el aire. C- Hidróxido de sodio 0.1 N Composición Hidróxido de sodio ……………………………..0.1 eq/L Preparación Tomar 8 ml de la solución de hidróxido de sodio 12.5 N (B) y aforar a 1 L. con agua destilada. Almacenamiento y expiración Guarde en frascos de polietileno en un lugar fresco separado de cualquier ácido. La solución es estable por aproximadamente 6 meses. 7.5.6 Procedimiento a) Homogenice la muestra de azúcar mezclándola varias veces. b) En un vaso de precipitar de 250 ml pese 100 g de azúcar, registrando el peso exacto a centésimos de gramo, y disuelva con aproximadamente 100 ml de agua caliente a 85 °C. Agite hasta que todo el azúcar se disuelva completamente, Prepare un blanco de reactivos solamente con agua caliente y llevándolo a través de los mismos pasos del procedimiento que las muestras. c) Enfríe las soluciones, asegurándose que estén cubiertas con papel de aluminio y en un ambiente oscuro ó luz amarilla. d) Transfiera cuantitativamente a un balón volumétrico de 250 ml. Lave varias veces el vaso de precipitar con pequeñas porciones de agua destilada y transfiera los lavados al balón. Afore a 250 ml con agua destilada y mezcle. e) Transfiera 5 ml de la solución preparada en el paso (d) a un tubo de vidrio de 20 ml (con tapón esmerilado ó de rosca). f) Agregue 5 ml de hidróxido de sodio 0.1 N a cada tubo y mezcle en un agitador tipo vortex por 30 segundos. g) En un tubo de ensayo de 20 ml, coloque 2 ml de la solución obtenida en el paso anterior (f). Agregue 2-3 gotas de fenolftaleína 1% p/v (A). Agregue 3 ml de etanol absoluto a cada tubo. Mezcle en agitador tipo vortex por 5 segundos. h) Mida 3 ml de hexano con una pipeta volumétrica y luego agregue cuidadosamente esa cantidad a cada uno de los tubos del paso (g). Cierre cada tubo inmediatamente y agite vigorosamente en el agitador vortex por 30 segundos, para asegurar la extracción completa 109
  • 110. del retinol. Destape ligeramente los tubos para aliviar la presión del gas. La fase acuosa es de color fucsia, mientras que la fase orgánica es incolora. i) Ajuste el cero del instrumento con hexano. A la mayor brevedad posible, transfiera la solución de hexano a una celda de espectrofotómetro de 1 cm de paso de luz con una pipeta Pasteur. Lea la absorbancia a 325 nm. Si no dispone de un espectrofotómetro con luz ultravioleta, puede leerse en un espectrofotómetro de luz visible que alcance longitudes de onda inferiores a 350 nm. En este caso la sensibilidad del método se reduce y se debe usar un factor de corrección de longitud de onda (ver cuadro 1). 7.5.6 Cálculos 1. Sustraiga la absorbancia promedio del blanco de reactivos de la absorbancia de las muestras. 2. La concentración de retinol en las muestras de azúcar se calcula según la ecuación siguiente: Abs corr. Vh VI FCλ Palmitato de retinol (mg/kg)= x x x x D ε Vaz p R Donde:Abscorregida=Absmuestra-Absblanco Absblanco es el promedio de tres lecturas, y que debería ser menor de 0.050. Los parámetros de la ecuación son los siguientes: Para expresar los resultados como retinol no esterificado se multiplica por la relación de pesos moleculares retinol/palmitato de retinol 286.46/524.84=0.546), la ecuación anterior se simplifica a: Parámetro Explicación Valor ε Coeficiente de absortividad del palmitato de retinol en hexano (ug-1 cm-1 mL) 0.092 Vh Volumen de la fase orgánica (ml) 3.0 Vaz Volumen de la alícuota analizada de la solución de azúcar (ml) 2.0 VI Volumen inicial de la muestra (mL) 250.0 P Peso de la muestra (g) ? R Recuperación 0.905 FCλ Factor de correción de longitud de onda para luz visible (cuadro 1) ? D Dilución (5/10) 2 110
  • 111. Retinol (mg/kg)= Abscorregida x 7.6 DETERMINACION COLORIMETRICA SEMICUANTITATIVA DE PALMITATO DE RETINOL EN AZUCAR FORTIFICADA 7.6.1 Principio El método aquí descrito es una modificación del propuesto por Arroyave, Pineda y Funes (1974). Este método se basa en la formación de anhidroretinol al mezclarse el retinol con un reactivo cromógeno que contiene ácido tricloroacético y diclorometano. Se genera un compuesto de color azul cuya intensidad puede medirse por comparación visual contra una escala de soluciones de sulfato de cobre. El color es transitorio por lo que la comparación debe hacerse dentro de 10 segundos después de haber agregado el reactivo. 7.6.2 Puntos críticos y precauciones Es preciso preparar el reactivo cromógeno con suficiente frecuencia, ya que es inestable. Se sugiere utilizarlo dentro de cinco días si se guarda a 25 °C y dentro de 14 días si se guarda en refrigeración. En este último caso, el reactivo debe sacarse del refrigerador de dos a tres horas antes de ser utilizado; si se forman cristales deben disolverse con movimientos rotativos. Para verificar la calidad del reactivo, se recomienda analizar un control de azúcar con concentración conocida de retinol y cerciorarse de que la intensidad del color azul coincida con la esperada según la escala. El reactivo cromógeno es muy corrosivo, por lo que debe manejarse con precaución y sólo personal adecuadamente capacitado. Pocos minutos antes de utilizarlo, la cantidad necesaria debe decantarse en un vaso de precipitar para que sea más fácil tomarlo con una jeringa. Se utiliza una jeringa en vez de pipeta para asegurar el agregado vigoroso y rápido del reactivo sobre la solución de azúcar. El reactivo tiende a enturbiarse al contacto con la humedad del ambiente. No debe regresarse el reactivo sobrante del vaso de precipitar al envase original. 7.6.3 Materiales - Frasco de plástico de 50 ml - Frasco de vidrio de boca ancha (para descartar los desechos) - Frasco de 500 ml o termo (para transportar el agua destilada) - Frasco oscuro con tapón de vidrio esmerilado - Guantes desechables de goma - Jeringa de vidrio de 5-10 ml con punta de polietileno de 3 cm en el extremo - Pipetas graduadas de 10 ml - Soluciones de sulfato de cobre (escala colorimétrica), ver descripción más adelante 4918.333 p xFC λ 111
  • 112. - Tubos de ensayo de 15 x 100 m con una marca a 1 ml y otra al nivel del volumen que ocupan 10 g de azúcar del tipo que se va a analizar. - Vasos de precipitar (beaker) de 50 - 100 ml 7.6.4 Reactivos 1. Reactivo cromógeno: Acido tricloroacético /diclorometano Disuelva 120.0 g de ácido tricloroacético en 80.0 g de diclorometano (60.6 ml). Para disolver por completo, entibie la mezcla en baño de agua a 60°C, agitando constantemente. La solución es estable por lo menos 18 días guardado a temperatura ambiente y en refrigeración. 2. Escala colorimétrica A partir de la solución “madre”de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) prepare las siguientes diluciones: (CuSO4.5H2O) (g/L) Equivalencia aprox. De concentración (ug/g retinol en azúcar) 30 5 60 10 90 15 120 20 Mida 4 mL de cada una de las soluciones patrón de sulfato de cobre en el mismo tipo de tubos de ensayo en los que se analizarán las muestras. Tápelos herméticamente para evitar la evaporación. Rotule cada tubo con su respectivo número de identificación, que indica el color aproximado que produce una muestra de azúcar con esa concentración de retinol en mg/kg. Estas soluciones son estables indefinidamente a temperatura ambiente. 7.6.5 Procedimiento a) Homogenice la muestra de azúcar mezclándola varias veces. b) En el frasco de 50 mL, ponga 10 g de azúcar (o con uno de los tubos de ensayo con menisco marcado, tome el volumen equivalente). c) Agregue 10 mL de agua a 50-60 °C, preferiblemente destilada. Disuelva el azúcar, si es necesario calentando la solución. d) Deje la solución en reposo a temperatura ambiente hasta que se enfríe. e) Transfiera solución de azúcar a un tubo de ensayo hasta el nivel marcado a 1 mL. f) Vierta la cantidad estimada del cromógeno que se utilizará en un vaso de precipitar. 112
  • 113. g) Utilizando la jeringa, agregue a cada solución de azúcar 3 ml de reactivo cromógeno y mezcle inmediata y vigorosamente. Utilice guantes desechables para evitar el contacto accidental del reactivo cromógeno con la piel. h) Compare el color azul de la muestra con los patrones de la escala colorimétrica. Efectúe esta comparación antes de que hayan transcurrido 10 segundos de haber agregado el reactivo, ya que el color se mantiene por un corto tiempo. i) Estime el nivel de retinol en el azúcar (mg/kg) con base en el patrón cuyo color es el más similar al desarrollado por la muestra. En la mayoría de los casos, la intensidad del color azul cae entre dos de los tubos de referencia. La concentración del retinol, por lo tanto, debe informarse dentro de este rango. Por ejemplo, si la intensidad del color cae entre los niveles 30 y 60 g/L de sulfato de cobre, el contenido de retinol es entre 5 y 10 mg/kg. j) Deseche los residuos del reactivo cromógeno, incluyendo el que se ha hecho reaccionar con el azúcar, dentro del frasco de vidrio para desechar, y llévelo al laboratorio para su deposición final. 7.7 METODO VOLUMÉTRICO PARA LA DETERMINACION DE PEROXIDOS EN ACEITES 7.7.1 Principio Este método se aplica para determinar el nivel de peróxidos en los aceites que se usan en la preparación de la premezcla de vitamina A. Los peróxidos y productos similares provienen de la oxidación de las grasas y aceites. Los peróxidos oxidan al yoduro de potasio a yodato, el cual se mide cuantitativamente por su reacción redox con tiosulfato de sodio. La reacción se lleva a cabo en medio ligeramente ácido y en presencia de un exceso de iones yoduro. Debido a la naturaleza hidrofóbica del aceite, la titulación se lleva a cabo en una mezcla de ácido acético/cloroformo. 7.7.2 Puntos críticos y precauciones Es recomendable que los reactivos se mantengan libres de oxígeno, por lo que se sugiere burbujearlos con un gas inerte (CO2ON2). 7.7.3 Equipos y materiales - Agitador magnético - Balones volumétricos de 500 y 1000 mL - Bureta - Erlenmeyer de 250 ml, de preferencia con tapón esmerilado. - Espátulas de pesada - Frasco gotero - Probeta de 1000 mL - Varillas de vidrio 113
  • 114. - Vasos de precipitar (beaker) de 100 y 400 mL 7.7.4 Reactivos 7.7.4.1. Acido acético/cloroformo Mezcle 3 volúmenes de ácido acético glacial ((CH3COOH), pureza = 99.7%, PM = 60.05, d = 1.05 g/mL, con 2 volúmenes de cloroformo USP ((CH3CL3). Prepare sólo la cantidad necesaria para su pronto uso, y colóquelo en frasco de vidrio. 7.7.4.2. Solución indicadora de almidón 1% En un vaso de precipitar de 100 ml agregue 0.5 g de almidón p.a. y 5 mL de agua destilada caliente. Mezcle y agregue con agitación constante 45 mL de agua destilada. Hierva por unos pocos minutos, enfríe y filtre. Guarde en frasco gotero por no más de una semana. 7.7.4.3. Tiosulfato de sodio 0.1 N Disuelva aproximadamente 25 g de tiosulfato de sodio p.a ((Na2S2O3.5H2O), pureza =99.5 %, PM = 248.18), en un litro de agua destilada. Lleve a ebullición y hierva suavemente por 5 minutos. Guarde en un frasco oscuro lavado previamente con mezcla crómica y enjuagado con agua hervida. Almacene en un lugar oscuro y fresco. La solución es estable por cerca de 6 meses. Descarte si se enturbia. Esta solución debe estandarizarse antes de su uso. Diluciones de esta solución se prepara con agua destilada hervida, justo antes de su uso. 7.7.4.4. Yoduro de potasio ((KI), PM = 166.01) libre de yodato 7.7.4.5. Acido clorhídrico 1 N En un balón volumétrico de 1000 mL, conteniendo 300 mL de agua destilada; agregue lentamente 82.8 mL de ácido clorhídrico concentrado ((HCL), 37 %, PM = 36.46, d = 1.2 g/mL). Enfríe a temperatura ambiente y lleve, a la marca de 1000 mL con agua destilada. Guarde en frasco de vidrio bien tapado, evitando su contacto con vapores o medios alcalinos. 7.7.4.6. Dicromato de potasio. (( K2Cr2O7), pureza = 99.0, PM = 294.19) 7.7.5 Procedimiento Estandarización de la solución de tiosulfato de sodio Cada vez que se corre un lote de muestras, todo el procedimiento siguiente se hace en triplicado. a) Pese entre 0.2000 a 0.2300 g de dicromato de potasio, secados previamente por 2 horas a 105 °C y guardado en una desecadora; registre el peso exacto. Transfiera a frasco Erlenmeyer de 250 mL. 114
  • 115. b) Agregue cerca de 80 mL de agua destilada, 2 g de yoduro de potasio y, con agitación constante, 20 mL de HCL 1N. Deje en reposo por 10 minutos en la oscuridad. c) Agitando constantemente con el agitador magnético, titule con tiosulfato de sodio 0.1 N, hasta que el color amarillo casi haya desaparecido. En ese punto, agregue 10 gotas de solución de almidón 1% como indicador. Continúe la titulación con un goteo lento. El punto final es indicado por la desaparición brusca del color azul. Anote el volumen final de la solución de tiosulfato que fue requerido para llegar al punto final. La normalidad de la solución de tiosulfato se calcula así: NaS2O3(eq/mL)= gK2Cr2O7 mL Na2S2O3 x 1eq CrO7 294.19g Cr2O7 x 6eqS2O3 1eq Cr2O7 Simplificando se tiene: Normalidad Na2S2O3 (eq/L)= gK2Cr2O7 mL Na2S2O3 x 1000(mL/L) 49.032 7.7.6 Titulación de las muestras Cada muestra se corre en duplicado. a) Pese 5.00 ±0.05 g de muestra (grasas o aceites) en un Erlenmeyer de 250 ml con tapón esmerilado. b) Agregue 30 ml de la solución de ácido acético/cloroformo y mezcle suavemente para disolver. c) Agregue 1 g de yoduro de potasio y disuelva. Deje reposar por un minuto. d) Agregue 30 ml de agua destilada y 10 gotas de solución de almidón 1 %. Titule lentamente con tiosulfato de sodio 0.1 N con agitación fuerte para liberar el yodo (I2) de la fase de cloroformo. El punto final indicado por la desaparición brusca del color azul. Si la titulación consume menos de medio mililitro de tiosulfato de sodio 0.1 N, rebaje la normalidad de la solución a 0.01 N (dilución 1:10) con agua destilada hervida y repita la titulación. El yodo (I2) intermediario formado es soluble en la fase orgánica, por lo que la desaparición del color (amarillo primero, y azul cuando ya se ha agregado el almidón) debe observarse en esa fase. 115
  • 116. 7.7.7 Titulación del blanco En cada corrida, obtenga un blanco repitiendo el procedimiento anterior sin agregar muestra (debería necesitarse menos de 0.1 mL de la solución de tiosulfato de sodio). Sustraiga el volumen de titulante usado para el blanco de los volúmenes de titulación en cada muestra. 7.7.8 Cálculos Los miliequivalente de peróxidos por kilogramo de muestra se calculan así: Peróx (meq/kg) = Vol S2O3 en mL g de muestra xS2O3 (eq/L)x1000(meq/eq) El nivel máximo de peróxidos en el aceite vegetal debe ser 5 meq/Kg. 7.8 AZUCAR REFINADA 7.8.1 % HUMEDAD (Con Horno) Equipos: - Crisol - Horno para secado (105 ± 1 °C) - Desecador - Balanza analítica 7.8.1.1 Procedimiento a) Secar el plato limpio, con la tapa removida en el horno durante 1 hora. b) Colocar en el desecador para enfriar a temperatura ambiente. c) Pesar el plato vacío y la tapa. d) De la muestra de azúcar bien mezclada adicionar 25 ± 1 g en el plato y esparcirla uniformemente. e) Colocar la tapa y repesar con una aproximación de 0.0001 g. f) Colocar el plato en el horno. Dejando la tapa removida y colocándola frente al plato. g) Secar durante 3 horas a 105 °C. h) Colocar la tapa en el plato y sacar ambos del horno. i) Poner en el desecador y dejar enfriar a temperatura ambiente (aproximadamente 4 horas). 116
  • 117. j) Pesar el plato más la tapa y el azúcar con una aproximación de 0.0001 g. 7.8.1.2 Ejemplo: % Hum. Azúcar = Pesodel azu´car despue´s de sec ar Peso de azu´car inicial x100 - Peso de azúcar + plato + tapa = 90.3155 g - Peso del plato + tapa = 65.2132 g - Peso de azúcar después del secado = 25.1023 g - Peso de azúcar + plato + tapa antes de secar = 90.3155 g - Peso de azúcar + plato + tapa después de secar = 90.3105 g % Hum. Azúcar = 0.0050 x 100 25.1023 = 0.0199 Se reporta como 0.02. 7.8.1.3 % HUMEDAD (Con Analizador de Humedad) a) Encender la balanza de humedad (al menos 15 minutos antes del análisis) y verificar que se encuentre en estado básico. b) Verificar que la temperatura esté en 105° C. c) Colocar el plato y tarar. d) Homogenizar muy bien la muestra de azúcar a analizar y colocar 25 gramos de la misma sobre el plato distribuyéndola uniformemente. e) Cerrar el contenedor de la muestra. f) Presionar la tecla Start para que inicie el secado, esperar que termine la desecación y anotar el resultado del % de humedad que se muestra en el display cuando suena la alarma. Nota: El tiempo de secado va a depender del contenido de humedad que tenga la muestra. 7.8.2 DETERMINACION DE COLOR EN AZUCAR BLANCA 7.8.2.1 GENERAL El método puede ser aplicado a cualquier tipo de azúcar blanca, ya sea cristalina o pulverizada, siempre y cuando una solución filtrada de prueba pueda ser preparada según el procedimiento especificado en el método. El método no es recomendable para aquellos azúcares que contienen materia colorante, turbidez o aditivos que hagan que el proceso de filtrado resulte no - práctico. 7.8.2.2 DEFINICIONES 117
  • 118. 7.8.2.2.1 Transmitancia de una solución. Si A representa la energía radiante que incide sobre la primera superficie de la solución y B representa la energía radiante que abandona la segunda superficie de la solución. Entonces: T= A/B = Transmitancia de la solucio´n (100 T = Porcentaje de transmitancia) 7.8.2.2.2 Transmisividad. Sea T (solución) que representa la transmitancia de una celda que contiene la solución y sea T (solvente) que representa la transmitancia de la misma o duplicada celda conteniendo el solvente puro. Entonces: Ts = T (solución) / T (solvente) = transmitancia de la solución 7.8.2.2.3- Absorbancia (Extinción). Entonces: As = - log 10 Ts = absorbancia de la solución 7.8.2.2.4- Índice de absorbancia (Índice de Extinción). Sea B que representa el largo en cm de la ruta de absorción entre las capas cercanas de la solución y sea C que representa la concentración en g/ml de la solución de azúcar. Entonces: aa = As / bc = Índice de absorbancia de la solución 7.8.2.2.5 - Color ICUMSA. El valor del índice de absorbancia multiplicado por 1000 se reporta como el color ICUMSA. Los valores resultantes son designados como unidades (UI). 7.8.2.3 PRINCIPIO Azúcares blancos son disueltos en una solución amortiguadora para obtener una solución de azúcar con un pH = 7.0 La solución es filtrada con un filtro de membrana para remover la turbidez. La absorbancia de la solución filtrada es medida con una longitud de onda de 420 nm y el color de la solución es calculado. 7.8.2.4 REACTIVOS PRECAUCIONES DE SEGURIDAD SE LES ACONSEJA A LOS USUARIOS DE ESTE METODO CONSULTAR LAS LEYES DE SALUD Y SEGURIDAD NACIONALES ANTES DE USAR ESTOS REACTIVOS. 118
  • 119. Use únicamente reactivos de reconocido grado analítico y solamente agua destilada o agua de pureza equivalente. 7.8.2.4.1- Solución de Trietanolamina, aprox. 0.1 mol/L. Disuelva 7.460 g de trietanolamina líquida en agua, transfiera a un frasco volumétrico de 500 ml y compense el volumen con agua. 7.8.2.4.2- Solución de ácido clorhídrico, aprox 0.1 mol/L. Usando un mecanismo rellenador de pipeta, pipetee 8.9 ml de ácido clorhídrico concentrado (1.18 g/ml) en un frasco volumétrico de 1 L, el cual este cerca de tres cuartos lleno de agua, revuelva y compense el volumen con agua. Alternativamente puede usar una solución de ácido clorhídrico comercial al 0.1 ml/L. 7.8.2.4.3- Trietanolamina/Acido clorhídrico, solución de amortiguación (TEA/HCL amortiguador). Transfiera 500 ml de la solución de trietanolamina (7.8.2.4.1) a un vaso de 1 L. introduzca un electrodo pH y mientras revuelve ajuste la solución a un pH 7.0 con la solución de ácido clorhídrico (7.8.2.4.2). Esto debería requerir de unos 420 ml de solución de ácido clorhídrico para obtener un volumen final de 920 ml de solución TEA/HCL amortiguadora. Prepare la solución amortiguadora un día antes de que sea utilizada y guárdela en un refrigerador a aproximadamente 4°C. Estabilice la solución a la temperatura del cuarto antes de ser usada. Mida el pH de la solución amortiguadora antes de usarla y ajuste a pH 7.0, si es necesario, con la solución de ácido clorhídrico.(5.8.3.4.2). Nota: Si la solución amortiguadora es guardada bajo las condiciones sugeridas esta puede durar hasta una semana. 7.8.2.5 EQUIPO 7.8.2.5.1-Instrumento- Espectrómetro o colorímetro capaz de medir transmisiones de luz a una longitud de onda de 420 nm con la menor amplitud de banda posible, ej: 10 nm. El instrumento debería estar equipado con un prisma o filtro de interferencia monocromador. Vidrio coloreado o filtros de gelatina no son satisfactorios. 7.8.2.5.2-Celdas ópticas asociadas. Use una celda de por lo menos 4 cm en largo. Una celda de 10 cm de largo es preferible para azúcares blancas de bajo color. Una segunda celda de referencia puede ser usada, siempre y cuando que un exámen con agua destilada muestre que ambas celdas estén en un rango de 0.2 % de ser idénticas. 7.8.2.5.3- Filtros de membrana- Tamaño del poro 0.45 um, diámetro de 50 mm. Nota: Tamaño del poro determinado por el exámen de “punto de burbuja”. 119
  • 120. 7.8.2.5.4- Sostenedor del filtro de membrana - preferiblemente equipado con un soporte de acero inoxidable. 7.8.2.5.5- Hornos al vacío, secadores al vacío o baño ultrasónico- Para de-aireación de la solución filtrada de azúcar. 7.8.2.6- Refractómetro 7.8.2.7- Balanza de Laboratorio - leíble hasta 0.1 g. 7.8.2.8 PROCEDIMIENTO 7.8.2.8.1 Preparación de la muestra. Revuelva bien la muestra de azúcar. Pese 50.0 g (más o menos 0.1 g) de la muestra en un frasco cónico de 250 ml, agregue 50.0 g (más o menos 0.1 g) de la solución TEA/HCL amortiguadora (5.8.3.4.3) y disuelva por remolineo a la temperatura del cuarto, el azúcar. A vacío, filtre la solución muestra a través de un filtro de membrana (5.8.3.5.3) en un frasco cónico limpio y seco. De- airee la solución filtrada por una hora a la temperatura del cuarto en un horno al vacío o en un desecador evacuado. De forma alternativa se puede de-airear sometiendo la muestra a un baño ultrasónico por 3 min. Mida la sustancia refractométrica seca (RDS) de la solución, con una precisión de más o menos 0.1 g/100 g. 7.8.2.8.2 Medidas de Color. Prepare el instrumento medidor de color (5.8.3.5.1) de acuerdo a las instrucciones del fabricante y ajuste la longitud de onda a 420 nm. Lave la celda de medición con la solución de azúcar y luego llénela. Determine la absorbancia (As ó -Log10Ts) de la solución usando la solución amortiguadora TEA/HCL, filtrada y de- aireada, como la referencia estándar para color cero. 7.8.2.9 RESULTADOS 7.8.2.10 Cálculos. Calcule la concentración de los sólidos de la muestra en solución, c, del RDS medido en (5.8.3.8.1). Para tomar en consideración la concentración del amortiguador TEA/HCL en la solución de prueba, el RDS medido debe ser multiplicado por un factor de 0.989 para obtener el “RDS corregido”. Use RDS corregido para obtener la densidad por p en Kg/m3 de la solución de prueba, de la tabla 1 por interpolación, por la tabla ICUMSA apropiada en el método SPS-4 o en la ecuación relevante. Entonces la concentración en la solución de prueba es dada por: 120
  • 121. TABLA 1 % RDS Densidad (Kg/m3 47 1,213.3 48 1,218.7 49 1,224.2 50 1,229.7 51 1,235.2 52 1,240.7 53 1,246.3 Ecuación relevante (RDS corregido) x p C = g/ml 10 * 5 De las definiciones dadas en 2.5: Color ICUMSA = 1000 As bc 10 * 8 * As = UI B * (RDS corregido) * p Exprese el resultado al número entero más cercano. 7.8.2.11 Precisión. Para azúcares con Color ICUMSA de hasta 50 UI, la absoluta diferencia entre los dos resultados obtenidos bajo iguales condiciones, no debe ser mayor de 3 UI. Para azúcares con Color ICUMSA de hasta 50 UI, la diferencia absoluta entre dos resultados obtenidos bajo condiciones de reproducibilidad, no debe de ser mayor de 7 UI. 7.8.3 CENIZA SULFATADA EN AZUCAR REFINADA Equipos: - Crisol de platino o porcelana. - Balanza analítica - Desecador - Horno (Mufla) 650 °C. Reactivos: 121
  • 122. - Acido Sulfúrico (grado reactivo) 7.8.3.1 Procedimiento: a) Calentar el crisol en la mufla durante 30 minutos, sacar y colocarlo en un desecador por 1 hora. b) Pesar el crisol en la balanza analítica y anotar el peso con una aproximación de 0.0001 g. c) Colocar 25 g en el crisol y anotar su peso. d) Adicionar 25 a 30 gotas de ácido sulfúrico concentrado sobre el azúcar. e) Calentar suavemente (dentro de una campana de gases) en un mechero o estufa hasta carbonizar. f) Cuando el humo haya cesado colocar en la mufla con libre acceso de aire hasta que desaparezcan las brasas en la muestra. g) Sacar el crisol y dejar enfriar en un lugar protegido para evitar corrientes que vuelen las cenizas. h) Cuando se haya enfriado adicionar unas cuantas gotas de ácido sulfúrico para humedecer las cenizas completamente. i) Calentar suavemente (dentro de una campana de gases) en un mechero o estufa. j) Colocar en la mufla durante una hora. k) Sacar el crisol, enfriar en un desecador (aproximadamente 1 hora). l) Pesar con una aproximación de 0.0001 g. 7.8.3.2 Ejemplo: % Ceniza sulfatada en azúcar = Peso de ceniza Peso de azu´car x100 Peso del crisol + azúcar = 85.4352 g Peso del crisol vacío = 60.4320 g Peso de la muestra de azúcar = 25.0032 g Peso del crisol después de incinerar = 60.4372 g Peso del crisol vacío = 60.4320 g 122
  • 123. Peso de la ceniza = 0.0052 g % Ceniza sulfatada en azúcar = 0.0052 x 100 25.0032 = 0.021 Se reporta como 0.02 % 7.8.4. Ceniza Conductimétrica en azúcar Refinada 7.8.4.1. Objetivo. Se determina la conductividad específica de una solución de azúcar de concentración conocida. Se asume que la conductividad tiene una relación directa con el contenido de cenizas y se calculan por la aplicación de un factor constante que las relaciona. Se utilizan concentraciones de 28 g/100g para azúcares blancos. Los factores usados para convertir la conductividad en cenizas son puramente convencionales y se escogen de tal forma que los valores de ceniza por conductividad correspondan aproximadamente a los valores de cenizas sulfatadas. 7.8.4.2. Equipo. - Puente de conductividad - Frascos volumétricos de 100 ml - Beaker de 250 ml 7.8.4.3. Reactivos. Agua destilada o ionizada con conductividad inferior a 2.0 micromhos/cm. 7.8.4.4. Procedimiento. a) Método de 28 g/100 ml (azúcar refinado y azúcar blanco). Pesar 28 g de azúcar en un beaker de 250 ml, adicionar agua deionizada hasta completar un peso total de 100 gramos y disolverla. b) Lavar la celda de conductividad con la solución. Medir la conductividad a 20 °C. 7.8.4.5 Resultado. Método de 28 g/100 gramos. Si C1 es la conductividad de la solución medida a 20 °C y C2 es la conductividad del agua a 20 °C se debe corregir la conductividad como: C28 = C1 - 0.35 C2 123
  • 124. Porcentaje de ceniza por conductividad = C28 x 6 x 10-4 Para el método de 28 g/100 gramos, la correción es de 2.6 % por °C (sumado a temperaturas por debajo de 20 °C y restado para temperaturas sobre 20 °C). 7.8.5 TAMAÑO DE GRANO EN AZUCAR REFINADA 7.8.5.1 Objetivo El método MA-CV (MA abertura media) (CV coeficiente de variación) es aplicable para toda clase de azúcares granulados cuyo tamaño tiene una curva de distribución normal o cercana a la normal. Esto no es aplicable para azúcares que no tengan una distribución normal de tamaño como los azúcares pulverizados. El método MA-CV está basado en la teoría de que los azúcares granulados tienen una distribución normal de tamaño (lo cual se ha encontrado en la práctica que es verdadero para la mayoría de los azúcares). Una gráfica de los porcentajes acumulados retenidos por una serie de tamices, después de agitarlos, contra el tamaño de abertura, en un papel de probabilidad aritmética dará una línea recta. El tamaño de abertura correspondiente a la intersección de esta línea con la línea de 50 % en la gráfica es definida como la “Apertura Media” (MA). Esto significa que un tamiz de tamaño de abertura igual al de MA deberá retener (y consecuentemente dejar pasar) 50 % del azúcar. El coeficiente de variación (CV) es definido como la desviación estándar expresada como un porcentaje de MA. La diferencia entre las aberturas (a16 y a84), correspondientes respectivamente a la línea de 16 % y a la línea de 84% es igual a dos veces la desviación estándar. Por consiguiente: CV= A16 − A84 2 x 100 MA El término MA - CV representa la especificación de tamaños de la muestra y su distribución sin necesidad de especificar el tamaño de los tamices empleados. 7.8.5.2 Equipos Una serie de tamices estándar de alta precisión. La precisión de las aberturas debe ser preferiblemente certificada por el fabricante. Cada tamiz debe tener aberturas uniformes. Los tamices deben ser verificados periódicamente para establecer la uniformidad de las aberturas. 124
  • 125. La abertura efectiva de los tamices debe ser medida por medio de una muestra de material calibrado, (como esferas de vidrio) y esta abertura efectiva debe ser usada en lugar de la abertura nominal. Un agitador mecánico, cuya velocidad debe ser relativamente baja para evitar rompimiento de los cristales. 7.8.5.3 Procedimiento Tamizado. Ensamblar una serie de tamices apropiados en orden ascendente de tamaño de abertura. Pesar la muestra y transferirla al tamiz superior. Agitar. Pesar las fracciones retenidas en cada tamiz y la cantidad que pasa al fondo. Los tamices, deben ser seleccionados de tal forma que entre el 10 y 20 % de la muestra sea retenida en el tamiz superior y que entre el 10 y el 20 % pase a través del tamiz del fondo. No debe retener más del 30 % en ningún tamiz individual. El peso de la muestra que debe usarse depende del diámetro del tamiz y del tiempo de agitación. Con tamices de 20 cm. una muestra de 100 gramos es satisfactoria con 6 a 10 minutos de agitación. Es inútil prolongar el tiempo de agitación más allá del punto donde los tamices se obstruyen. Se obtienen mejores resultados secando la muestra de azúcar antes de tamizarla, puesto que los azúcares con contenido de humedad relativamente alto (más de 0.025 %) incrementan la tendencia a obstruir los tamices. 7.8.5.4 Resultado Calcular el porcentaje acumulado retenido por cada uno de los tamices. Graficar estos valores contra el tamaño de abertura correspondiente en un papel de probabilidad aritmética, el porcentaje en la abcisa de probabilidades y la abertura en la abcisa lineal. Trazar la mejor línea recta a través de los puntos obtenidos y leer el tamaño de abertura correspondiente a 50 % (a50), como también las aberturas correspondientes a 16 % (a16) y 84 % (a84). Por consiguiente: MA = a50 CV = CV= A16 − A84 2 a50 x100 125
  • 126. Ejemplo: Tamaño abertura (mm) Porcentaje retenido en el tamiz Porcentaje acumulado Retenido 0.71 11.3 11.3 0.59 19.3 30.6 0.50 14.6 59.8 0.35 17.6 77.4 0.30 6.3 83.7 0.25 5.9 89.6 Fondo 10.4 100 Por la lectura de la gráfica: a50 = 0.48 mm a16 = 0.67 mm a84 = 0.29 mm MA = 0.48 mm CV = 0.67 − 0.29 2 x 0.48 x100 = 40 7.8.6 DETERMINACION DE SULFITO (SO2) EN AZUCAR 7.8.6.1 Objetivo. El método está basado en la determinación colorimétrica de SO2 y es aplicable a azúcares blancos. El color es un complejo de sulfito/rosanilina es medido espectrofotométricamente, a una longitud de onda cercana a 560 nm, después de reaccionar con formaldehído. 7.8.6.2 Equipo. - Espectrofotómetro - Celdas de absorción - Frascos volumétricos de 100 y 1000 ml - Pipetas graduadas de 10 ml - Bureta de 10 ml, graduada 0.05 ml - Tubos de ensayo. 126
  • 127. 7.8.6.3 Reactivos. - Acido Clorhídrico concentrado, 1.18 g/ml. - Acido Ortofosfórico concentrado, 1.75 g/ml. - Hidrocloruro de Rosanilina (solución saturada). Pesar 1.0 gramo de hidrocloruro de rosanilina (C20H20N3CL). Disolverlo en 100 ml de agua destilada. Calentar a 50 °C y enfriar con agitación. Luego de 48 horas, filtrar la solución. - Hidrocloruro de Rosanilina (solución decolorada). Tomar 4.0 ml de solución saturada de hidrocloruro de rosanilina y transferirlos a un frasco volumétrico de 100 ml. Adicionar 6.0 ml de ácido clorhídrico concentrado. Completar la mezcla hasta la marca. La decoloración ocurre en corto tiempo, pero la solución debe permanecer quieta alrededor de una hora antes de usarse. - Solución de formaldehído (0.2 g /100 ml). Tomar 5.0 ml de solución de formaldehído al 40 % y diluirlos a 1000 ml. -Solución de Sacarosa Pura. Pesar 100 gramos de sacarosa libre de SO2, disolverla y completar a 1000 ml. - Hidróxido de sodio 0.1 N. Pesar rápidamente 4.3 gramos de hidróxido en un beaker. Transferirlos a un frasco volumétrico de 1000 ml, mezclar y disolverlos con agua destilada. Enfriar y completar el volumen. - Solución de yodo 0.033 N. Disolver 6.25 gramos de yoduro de potasio libre de yodatos, en 30 a 40 ml de agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 ml. Pesar 4.191 gramos de yodo R.P resublimado y transferirlos a la solución de yoduro de potasio. Tapar y agitar para disolver. Dejar la solución en reposo 20 minutos y completar el volumen con agua destilada. - Solución estándar de sulfito de sodio (0.0166 M). Pesar 0.5 gramos de sulfito de sodio heptahidratado Na2SO3.7H2O. Disolverlo en 100 ml de la solución de sacarosa pura. El título de esta solución se determina como sigue. Se diluyen 5 ml de la solución con agua destilada hasta 100 ml y se añaden 3 gotas de ácido fosfórico. Luego se titula con una solución 0.033 N de yodo. Suponiendo que la cantidad de solución de yodo que se requiere es n mililitros y que 1 ml de yodo 0.033 N equivale a 1.068 mg de SO2, el título de la solución patrón de sulfito se calcula entonces como 0.2 n = K. -Solución patrón de sulfito diluida. Se diluyen 5 ml de la solución patrón de sulfito hasta exactamente 100 ml con solución de sacarosa pura. El valor exacto del contenido de sulfito se calcula como sigue a partir del título hallado anteriormente: Mg. SO2/ml= 5 x K x 1.068/ 100 127
  • 128. 7.8.6.4 Procedimiento. -Desarrollo del color. Pesar 40 gramos de la muestra de azúcar. Disolverlos en agua destilada en un frasco volumétrico de 100 ml. Adicionar 4.0 ml de solución 0.1 N de hidróxido de sodio. Completar el volumen hasta la marca y mezclar. Transferir una alícuota de 10 ml a un tubo de ensayo limpio y seco. Adicionar 2.0 ml de solución de rosanilina decolorada y 2.0 ml de solución de formaldehído. Dejar en reposo a temperatura ambiente durante treinta minutos. Medir la absorbancia en una celda de 1.0 cm en un espectrofotómetro a una longitud de onda de 560 nm. Curva Estándar. Agregar con una pipeta alícuotas de solución diluida estándar de sulfito de 1, 2, 3, 4, 5 y 6 ml a una serie de frascos volumétricos de 100 ml. Adicionar a cada frasco 4.0 ml de solución 0.1 N de hidróxido de sodio, llevar el contenido hasta la marca con la solución de sacarosa pura y mezclar. Tomar de cada frasco 10 ml. Transferirlos a un tubo de ensayo limpio y seco, adicionar 2.0 ml de solución de formaldehído. Mezclar el contenido de los tubos. Dejar reposar durante treinta minutos a temperatura ambiente. Medir las absorbencias como se indicó anteriormente. Graficar los resultados. 7.8.6.5 Resultado. La concentración de sulfito se calcula por referencia a la curva Standard y el resultado se expresa como: mg.SO2/Kg de azúcar. 9.- ANALISIS DE HIDROXIDO DE SODIO COMERCIAL 9.1 GENERAL Los intercambiadores de calor en los centrales azucareros , principalmente los calentadores y evaporadores, se incrustan durante su operación, es decir, las sales inorgánicas que contiene el jugo de caña, más las formadas por el calcio añadido en la purificación, alcanzan su Kps y precipitan sobre las paredes interiores de los tubos que conducen el jugo o la meladura. Este precipitado se adhiere fuertemente a las paredes de los tubos y disminuye la transferencia de calor, por lo que es necesario eliminarlos. El método de limpieza más generalizado es el químico, mediante el tratamiento con NaOH comercial y calor. El NaOH utilizado debe tener suficiente pureza para que actúe sobre las incrustaciones. 128
  • 129. Equipos y utensilios: - Balanza analítica - Erlenmeyer con tapa esmerilada de 250 ml - Pesa filtros con tapa - Matraz de 500 mL - Pipeta de 50 mL - Bureta - Cloruro de bario, disolución 100 g/L - Fenolftaleína, disolución al 0.5 % - Acido Sulfúrico, disolución normal 9.1.1 Procedimiento: a) Pesar aprox. 20 g de la muestra, con aproximación hasta la cuarta cifra decimal (Se debe pesar en un recipiente con tapa que no absorba la humedad de la atmósfera). b) Transferir la muestra pesada a un matraz de 500 mL el cual contiene aproximadamente 200 mL de agua destilada, libre de CO2. c) Agitar y enfriar hasta temperatura ambiente; se enrasa con agua destilada libre de CO2, d) Se pipetean 50 mL de la disolución anterior y se transfieren a un erlenmeyer de 250 mL con tapa. e) Se añaden 50 mL de la disolución de Cloruro de Bario y unas gotas de fenolftaleína. Se valora con disolución de H2SO4 normal. 9.1.2 Cálculos y expresión de los resultados. La pureza del NaOH comercial se expresa en tanto por ciento y se aplica la fórmula: a = m M x100 Donde: a - Pureza del NaOH comercial; m- masa de NaOH en la muestra analítica; M- masa de la muestra. Cálculo de m V1N1 = mg eq ; MM del NaOH = 40 Miliequivalente = 40 mg = 0.04 g m (g) = V1N1 fv x 0.04. 129
  • 130. Disolución Si se pesan 20 g, se llevan a 500 mL, de los cuales se toman 50 mL para el análisis, la masa de muestra valorada estará dada por; M = 20 x 50 /500 = 2 g; a = V1N1fv x 0.04 2 x 100 = 2 V1N1 fv Ejemplo: V1 = 48.2 mL N1 = 1 fv = 1.0092 a = 2 x 48.2 x 1.0092 = 97.27 % El Hidróxido se sodio comercial tiene una pureza de 97 % Preparación de los reactivos Cloruro de Bario disolución: Pesar 100 g de cloruro de Bario y disolver en 1000 mL de agua destilada libre de CO2. Fenolftaleína disolución al 0.5 %: Pesar 0.5 g de fenolftaleína y transferir a un matraz de 100 mL que contenga aproximadamente 50 mL de alcohol etílico y se disuelve. Para neutralizar esta disolución se añade gota a gota, disolución de NaOH 0.1 N hasta que aparezca un ligero color rosado; a continuación se le añade 1 gota de ácido sulfúrico 0.1 N .Después de neutralizar la disolución; se enrasa el matraz con agua destilada neutralizada a la fenolftaleína. Acido Sulfúrico 1 N. Tomar 28.1 mL de ácido sulfúrico puro y se transfiere a un matraz volumétrico de 1000 mL, el cual contiene aproximadamente 500 mL de agua destilada. Se mezcla bien y cuando la disolución esté fría, enrasar con agua destilada. Si estas disoluciones van a utilizarse como patrón en una valoración, es necesario valorarlas (estandarizarlas). 10. ANALISIS DE CAL 10.1 DETERMINACION DE OXIDO APROVECHABLE EN LA CAL 10.1.1Objetivos Conocer la pureza de la cal (porcentaje de óxido de calcio aprovechable) que se utiliza para formar la lechada de cal que es empleada en la purificación del jugo de caña. 130
  • 131. Equipos: - Balanza analítica - Plato de calentamiento - Matraz de 250 ml - Erlenmeyer de 250 ml - Beaker de 400 ml - Embudo para filtración - Pipetas de 25 ml y probeta de 100 ml Reactivos: - Disolución de sacarosa al 50 % - Acido sulfúrico, disolución 0.357 N - Fenolftaleína, disolución al 1% 10.1.1.1 Procedimiento. a) Pesar rápidamente 5.0 g de la muestra analítica. b) Transferir a un matraz de 250 ml. c) Agregar 75 a 90 ml de agua recién hervida. d) Colocar el matraz en un plato de calentamiento y dejar hervir durante 3 minutos, agitando varias veces. e) Dejar enfriar y añadir 75 ml de solución de sacarosa (azúcar refino) al 50 %, mezclando vigorosamente durante 30 minutos. f) Enrasar con agua destilada recientemente hervida. g) Filtrar a través de papel filtro, desechar los primeros 25 ml del filtrado. h) Se pipetean 25 ml del filtrado y se transfieren a un erlenmeyer de 250 ml; se añaden 5 gotas de fenolftaleína y se valora con ácido sulfúrico 0.357 N. 10.1.1.2 Cálculos y expresión de los resultados. El resultado se expresa en tanto por ciento de óxido de calcio aprovechable y se aplica la fórmula: a = 2 V1. Deducción de la fórmula a = m/M x 100; Donde: a - % de Oxido de calcio aprovechable; V1 - Volumen de H2 SO4 0.357 N gastados, mL. 131
  • 132. m - masa de óxido de calcio aprovechable que reacciona con la sacarosa: M- masa de cal utilizada en la valoración Cálculo de m: V1N1 = mg eq MM del CaO = 56 Equivalente 56/2 =28 g Miliequivalente = 28 mg m(mg) = V1 x 0.357 x 28 = V1 x 9.996; m(g) = V1 x 9.996 x 10 -3 Cálculo de M: Se pesaron 5 g, se llevaron a 250 ml, de los cuales se tomaron 25 ml para la valoración: M = 5 x 25 250 = 0.5 a = V1 x0.996 10 −3 x 10 2 0.5 = V1 x 1.992 a = 2 V1 Donde: V1 = 42.6 volumen gastado a = 85.2 % Cao 10.1.1.3 Preparación de los reactivos: - Acido sulfúrico, disolución 0.357 N Se miden 10.0 ml de Acido sulfúrico puro (gravedad específica 1.83 y una pureza de 96 %) y se transfieren a un frasco volumétrico de 1000 ml, el cual contiene 500 ml de agua destilada; se mezcla bien y cuando la disolución esté fría, enrasar con agua destilada. Esta disolución es de concentración aproximada ya que el ácido sulfúrico es un estándar secundario. Si esta disolución se va a utilizar como patrón en una valoración, es necesario valorarlas (estandarizarlas). Ejemplo: Valoración de la disolución 0.357 N de ácido sulfúrico. Se deseca carbonato sódico en la estufa durante 1 hora a 270 °C, se enfría, se pesan 0.4730 g, se transfieren a un erlenmeyer de 300 ml y se adicionar 100 ml de agua destilada; se mezclan hasta total disolución, se le añaden 2 o 3 gotas de anaranjado de metilo (1mg/mL) y se valora con la disolución problema de ácido sulfúrico. La MM del Na2co3 es 106: un miliequivalente pesa 53 mg. 132
  • 133. VN = V = 473 0.357 x 53 ; V = 25 mL Se calcula el factor volumétrico y se anota en la etiqueta del frasco donde se conserve la disolución. -Fenolftaleína al 1%: Se pesa 1.0 g de fenolftaleína (C20H14O10), se transfiere a un matraz de 100 mL que contiene aproximadamente 50 mL de alcohol etílico y se disuelve. Para neutralizar esta disolución se le añade gota a gota disolución de Hidróxido de sodio 0.1 N hasta que aparezca un ligero color rosado; a continuación se le añade una gota de ácido sulfúrico 0.1 N. Después de neutralizar la disolución, se enrasa el matraz con agua destilada neutralizada a la fenoftaleína. - Hidróxido de sodio 0.1 N: Tomar de la disolución de hidróxido de sodio 1 N 5.4 mL y transferir a un frasco volumétrico de 1000 mL, que contenga aproximadamente 500 mL de agua destilada libre de CO2, mezclar bien y enrasar hasta la marca con agua destilada. - Acido sulfúrico 0.1 N: Tomar 2.8 ml de ácido sulfúrico puro y transferir a un frasco volumétrico de 1000 ml, que contenga 500 ml de agua destilada, mezclar bien y enrasar hasta la marca con agua destilada. 11. ANALISIS DE AGUAS AGUA DE CONDENSADOS 11.1 Determinación cualitativa de trazas de azúcar en el agua. 11.1.1 Objetivo. El Alfa - naftol se usa para detectar la presencia de azúcar en las aguas. 11.1.2 Equipo. Tubos de ensayo de 7 x 100 mm. 11.1.3 Reactivos. -Acido Sulfúrico concentrado. - Solución de Alfa - naftol. Transferir 50 gramos de alfa-naftol C10H7OH a un frasco volumétrico de 1000 mL, agregar 200 mL de alcohol isopropílico o etílico y disolver. 133
  • 134. Completar el volumen con alcohol, mezclar bien y guardar en frasco ámbar y en sitio oscuro. Esta solución debe ser preparada cada mes, ya que más tiempo, demasiado aire y mucha luz, hacen que se pierda sensibilidad. La sensibilidad de alfa-naftol se puede probar así: Pesar 0.2 gramos de azúcar en una balanza analítica y transferir a un frasco volumétrico de 1,000 mL, completar el volumen y agitar. Esta solución contiene una parte de azúcar por cada 10,000. Agregar con una pipeta 10 mL de esta solución en un frasco volumétrico de 100 mL, completar el volumen y agitar bien. Esta solución contiene una parte de azúcar por 100,000. Efectuar el chequeo al alfa-naftol con esta solución, según el método de análisis. 11.1.4 Procedimiento. a) Lavar un tubo de ensayo de 7 x 100 mm varias veces con una porción de la muestra fría y llenar el tubo hasta la mitad. b) Agrega 5 gotas de alfa-naftol al tubo con la muestra y agitar. c) Colocar el tubo inclinado a la salida de la bureta que contiene H2SO4 y dejarlo deslizar lentamente por las paredes hasta que se formen dos fases. 11.1.5 Resultado. Si aparece un anillo violeta en la interfase indica la presencia de azúcar en el agua. Si no aparece después de 15 segundos, la prueba debe reportarse como negativa. Se debe revisar el agua destilada para estar seguros de que no hay contaminación de azúcar. En el caso que las citadas aguas contengan gran cantidad de azúcar, se puede hacer análisis cuantitativo tomando 3 veces el peso normal, es decir 3 x 26 = 78 gramos en un balón de 100 ml, se le agrega solución de Subacetato de plomo, se completa el volumen a 100 con agua destilada, se filtra y polariza en un tubo de 400 mm. La polarización que resulte se divide por 6, lo que da la sacarosa %. 11.2 Determinación cuantitativa de trazas de azúcar en el agua. Método de Fenol- Acido Sulfúrico. 11.2.1Objetivo. 134
  • 135. Después de hacer la determinación cualitativa de la presencia de trazas en el agua, a veces es necesario hacer la determinación cuantitativa, para establecer el grado y origen de la contaminación (arrastres, tubos rotos). 11.2.2 Equipo. - Espectrofotómetro (490 nm). - Celdas de absorción. - Frascos volumétricos de 100 y 1000 mL. - Tubos de ensayo (30 mL) - Gradilla para tubos de ensayo - Erlenmeyer de 50 mL. - Bureta de 50 mL. - Bureta de 50 mL de flujo rápido. - Pipetas de 1 y 2 mL. 11.2.3 Reactivos. -Acido Sulfúrico concentrado. - Solución de Fenol al 5 %. Disolver 5.0 gramos de fenol C6H5OH en alcohol etílico en un frasco volumétrico de 100 mL, completar el volumen hasta la marca y mezclar. - Solución estándar de azúcar refinado. Pesar con precisión de 0.500 gramos de azúcar refinado y disolverlos con agua destilada en un frasco volumétrico de 1000 mL, completar el volumen con agua destilada y mezclar bien. Esta solución contiene 500 ppm de azúcar. 11.2.4 Detección de azúcar en agua (Preparación de la gráfica Standard para el método Fenol-Acido sulfúrico. 11.2.5 Equipos: - Espectrofotómetro - Balanza analítica - Tubos de ensayo (30 mL) - Gradilla para tubos de ensayo - Pipetas (1, 2 mL) - Bureta (50 mL) - Bureta (50 mL, flujo rápido) - Frasco volumétrico (100, 1000 mL) 11.2.6 Reactivos: - Solución de Fenol (5%) - Acido sulfúrico (grado reactivo) 135
  • 136. - Azúcar refinada 11.2.7 Procedimiento: a) Pesar aproximadamente 0.500 g de azúcar refinada en la balanza, disolver en agua destilada, transferir cuantitativamente a un frasco volumétrico de 1000 mL y llenar hasta la marca con agua destilada. Tapar y agitar vigorosamente. b) Con la bureta, tomar las siguientes alícuotas de la solución Stock y llevarlas a frascos volumétricos de 100 mL para preparar los estándares de trabajo: Alícuotas de solución Stock (mL) estándares de trabajo Ppm ( azúcar) 2 10 4 20 5 25 8 40 10 50 c) Llenar cada frasco hasta la marca con agua destilada, tapar y mezclar vigorosamente. d) Pipetear 2 mL de cada Standard preparado en una serie de tubos de ensayo. e) Pipetear dentro de un tubo de ensayo adicional 2 mL de agua destilada que va a servir como blanco. 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10 20 30 40 50 ppm azúcar Trazas de azúcar por método Fenol- ácido sulfúrico D.O 136
  • 137. f) Adicionar 1 mL de solución de fenol en cada uno de los tubos y mezclar. g) Desde una bureta de flujo rápido adicionar 5 mL de ácido sulfúrico h) Agitar y mezclar, dejar en reposo a temperatura ambiente durante 20 min. i) Enfriar en chorro de agua y agitar de nuevo para mezclar. j) Leer en celda de 10 mm en el espectrofotómetro a 490 nm luego de obtener el cero de referencia con agua destilada. k) Restar la densidad óptica del blanco de la densidad óptica de la muestra Standard para obtener la densidad óptica verdadera de cada muestra. l) Plotear en una gráfica los datos de densidad óptica contra las ppm de azúcar. (Ver gráfico). 11.2.8 Preparación de la muestra. a) Si la muestra no está clara, se debe filtrar. b) Pipetear 2 ml de muestra clara en un tubo de ensayo con capacidad de 30 ml. c) Adicionar 1 ml de Fenol al 5% y agitar para mezclar la solución. d) Desde una bureta de flujo rápido, adicionar 5 ml de Acido Sulfúrico por las paredes del tubo. e) Agitar para mezclar y luego dejar a temperatura ambiente durante 20 minutos. f) Enfriar en un chorro de agua y agitar para mezclar de nuevo. g) Leer en Espectrofotómetro en celda de 1 cm a 490 nm luego de ajustar el cero con agua destilada. h) Simultáneo a la preparación de las muestras se prepara el blanco en el que se sustituye la muestra por 2 ml de agua destilada, los demás reactivos se adicionan igual. i) Se lee el blanco luego de ajustar el cero con agua destilada, se anota la Abs. del blanco que va a ser restado a las Abs. que resulten de cada muestra y esta va a ser la Abs. verdadera. j) Cuando se van a leer varias muestras, estas se colocan de manera que vayan de menor a mayor concentración en la lectura y se va enjuagando la celda por lo menos dos veces con la solución de la muestra que se va a leer a continuación. Se debe utilizar la tapa de la celda para garantizar el endulzado correcto. 137
  • 138. 11.2.9 Cálculos a) Utilizando la Abs. verdadera de la muestra y los datos de la curva de calibración se calcula el contenido de sacarosa de la muestra en ppm. b) Cuando la muestra tiene alto contenido de azúcar se prepara una dilución 1:3 y se multiplica el resultado por el factor de dilución. 11.2.10 Recomendaciones 1.- Mantener la celda que se utiliza en óptimas condiciones de limpieza. 2.- Asignar una pipeta para cada reactivo para evitar que se contaminen. 3.- Agregar los volúmenes señalados para cada reactivo con precisión. 4.- Asegurarse que las soluciones estén bien mezcladas. 5.- Dejar en reposo el tiempo necesario. 6.- Manipular el Espectrofotómetro con cuidado. 7.- Chequear que el agua destilada que se utiliza no esté contaminada. 8.- Verificar los cálculos dos veces. 12. CONTROL DE FÁBRICA 12.1 PESOS Y MEDIDAS Es indispensable que el Departamento de Control de Calidad o el Laboratorio haga el control y/o supervisión de todas las básculas del proceso. Una buena supervisión junto con un programa de aseo, mantenimiento y calibración bien elaborado garantiza en parte la veracidad de los balances que se realicen. Para los medidores de flujo, se deben realizar pruebas físicas para determinar su calibración real ya que los cálculos teóricos pueden presentar apreciables desviaciones con la medida real. Se debe garantizar por otra parte el buen funcionamiento de los equipos de medición del laboratorio, para ello es básico disponer de los elementos necesarios como pesas patrón, cuarzos de calibración, soluciones estándar, equipo de volumetría, termómetros calibrados, etc., los cuales deben mantenerse en un área especial donde no pierdan sus características originales. Debe tenerse en cuenta la influencia de la temperatura en cada una de las mediciones que se realicen. 138
  • 139. Materiales que se determinan por: 12.1.1 Peso en básculas. - Caña - Jugo Diluido - Miel final - Torta de cachaza - Azúcares en diferentes formas de presentación y comercialización. - Materiales de producción (cal, azufre, bunker, etc.). 12.1.2 Medidores de flujo - Agua de imbibición 12.1.3 Cálculo Normalmente se calcula a partir de la ecuación del balance de materiales del molino. Tons. Bzo = Tons. caña + Tons. agua maceración - Tons. Jugo diluido bruto- Tons. C.D. 12.2 CALCULOS DEL INFORME DE FÁBRICA. 12.2.1 Datos básicos 12.2.1.1 Toneladas caña molida 12.2.1.2 Toneladas de jugo diluido bruto 12.2.1.3 Toneladas de agua de maceración 12.2.1.4 Tiempo de molienda, horas 12.2.1.5 Jugo diluido: porcentaje sólidos insolubles 12.2.1.6 Jugo diluido: Brix, sacarosa, pureza 12.2.1.7 Jugo residual: Brix, sacarosa, pureza 12.2.1.8 Agua Prensa: Brix, sacarosa, pureza 12.2.1.9 Bagazo: Sacarosa, % Humedad 12.2.1.10 Tons. Cachaza Difusor 12.2.1.11 % Pol en C.D 12.2.2 Cálculos 12.2.2.1 % Sólidos solubles en bagazo: % Sac en bagazo Pza.Jugo residual x100 12.2.2.2 % Fibra en bagazo = 100 - (% sól. solubles + % humedad). 12.2.2.3 Toneladas de sólidos insolubles en jugo diluido = Tons. jugo diluido bruto x % sólidos insolubles en jugo diluido. 12.2.2.4 Toneladas de jugo diluido neto = Tons. de jugo diluido bruto - tons de sólidos insolubles en jugo diluido. 139
  • 140. 12.2.2.5 Toneladas de Cachaza Difusor neto = Tons. Pesadas de C.D (peso bruto) - Tons de sólidos en Cachaza Difusor 12.2.2.6 Toneladas de bagazo = Tons. de caña + tons de agua - tons jugo diluido bruto- Tons. C.D 12.2.2.7 Toneladas de fibra en bagazo = Tons. de bagazo x % de fibra en bagazo. 12.2.2.8 Toneladas de fibra en caña = Tons. de caña x % fibra en caña. 12.2.2.9 Toneladas de sólidos en bagazo = Toneladas de bagazo x % de sólidos en bagazo. 12.2.2.10 Toneladas de sacarosa en bagazo = Toneladas de bagazo x % de sacarosa en bagazo. 12.2.2.11 Toneladas de agua en bagazo = Tons. de bagazo x % de humedad en bagazo. 12.2.2.12 Sacarosa % fibra en bagazo = % sac. en bagazo %Fibra en bagazo x 100 12.2.2.13 Bagazo % Caña = Tons de bagazo Tons de can˜a x100 12.2.2.14 Toneladas de caña molida por hora = Tons can˜a Horas molienda 12.2.2.15 Toneladas de sólidos en jugo diluido = Toneladas de jugo diluido neto x % sólidos en jugo diluido. 12.2.2.16 Toneladas de sacarosa en jugo diluido= Toneladas de jugo diluido neto x % sacarosa en jugo diluido. 12.2.2.17 Toneladas de sacarosa en Cachaza Difusor (C.D)= Toneladas de Cachaza Difusor x % Pol en Cachaza Difusor. 12.2.2.16 Toneladas de sólidos en Cachaza Difusor (C.D)= Tons sac. C.D Pza.Agua prensa x100 12.2.2.19 Toneladas de sólidos en caña = Tons. de sólidos en jugo diluido + tons. de sólidos en bagazo + Tons. sólid.en C.D. 140
  • 141. 12.2.2.20 Toneladas de sacarosa en caña = Tons. de sacarosa en jugo diluido + tons. de sacarosa en bagazo + Tons. Sac. en C.D. 12.2.2.21 Porcentaje de fibra en caña = Tons de fibra en bagazo + Tons.so´lidos insolubles en jugo diluido Tons de can˜a x 100 12.2.2.22 Porcentaje de sólidos en caña = Tons de so´lidos en can˜a Tons de can˜a x 100 12.2.2.23 Porcentaje de sacarosa en caña = Tons de sacarosa en can˜a Tons de can˜a x 100 12.2.2.24 Porcentaje de sólidos en jugo Absoluto = % de so´lidos en can˜a (100 − fibra en can˜a) x 100 12.2.2.25 % de sacarosa en jugo Absoluto = % de sacarosa en can˜a (100 − fibra en can˜a) x 100 12.2.2.26 Pza. jugo Absoluto = % de sac.en jugo absoluto % so´lid. en jugo absoluto x 100 12.2.2.27 Tons jugo Absoluto Extraídas = Tons.so´l.en jugo diluido % so´lid. en jugo absoluto x 100 12.2.2.28 Extracción jugo absoluto % caña = x 100 12.2.2.30 Extracción jugo diluido % caña Tons. jugo diluido neto Tons. can˜a x 100 12.2.2.31 Extracción sac. % caña Tons.sac. en jugo diluido Tons. sac. en can˜a x 100 2.2.2.32 Jug. absol. perdido % fib. en caña = (100 − extr.%sac.)(100 − %fib.en can˜a % de fibra en can˜a x 100 Tons.jugoabsoluto extra Tons. can˜a 141
  • 142. 12.2.2.33 Extracc .sac. red. 12.5 % fib.= 100 − Jug.absol.perdido%fib.encan˜a 7 x 100 12.2.2.34 Maceración % caña.= Tons agua maceracio´n Tons.can˜a x 100 12.2.2.35 Maceración % fibra = Tons agua maceracio´n Tons.fibra x 100 12.2.2.36 Dilución % caña.= %so´l.jugoabsoluto − % so´l.en jugodiluido %deso´lidosen jugo absoluto x Ext. jugo dil. 12.2.2.37 Dilución % jugo absol. extraído = x 100 12.2.2.38 Recuperación teórica SJM = Pzadel azu´car(pza. deljugo diluido − pza miel final Pzadel jugodil.(pza. del azu´car − pza mielfinal x 100 12.2.2.39 Recuperación teórica Winter = (1.4 - 40 Pzadel jugodil. ) x 100 12.2.2.40 Eficiencia SJM = Recuperacio´n real Recuperacio´nteo´rica SJM x 100 12.2.2.41 Eficiencia SJM = Re cuperacio´n real Recuperacio´nteo´rica Winter x 100 12.2.2.42 Toneladas azúcar recuperable = Tons. sac. en jugo dil. x recup. teórica SJM x eficiencia SJM x 1 Pol del azu´car x 100 12.2.2.43 Rendimiento teórico = Tons. azu´carrecuperable Tons. can˜a x 100 Tons jugo diluido neto − Tons jugo absoluto extra. Tons. jugo absoluto extra. 142
  • 143. 13. BIBLIOGRAFIA 1.- Laboratory Manual for South African Sugar Factories 1985. 2.- Methods Book , International Commission for uniform methods of sugar analysis ICUMSA , printed in England.1994 3.- Meade- Chen . Manual de azúcar de caña 9.a Edición . Montaner y Simón, Barcelona. 1967. 4.- Carrazana. Análisis Agro Industrial Azucarero. Editorial pueblo y educación, 1987. La habana, Cuba. 5.- Recopilación de metodología de análisis para la industria azucarera. 143
  • 144. Monroy -Quezada. Guatemala. 6.- F.A. López Ferrer, Manual práctico de fabricación de azúcar de caña. Tercera edición, Instituto del libro .1968. Cuba. 7.- Carlos E. Buenaventura Osorio, Manual de Laboratorio para la industria azucarera. Tecnicaña, Cali, Colombia 1989. 8.- Bses publications, The standard laboratory Manual for Australian sugar mills Volumen 2, Australia, April, 1991. 9.- Mónica Guamuch, Phillip Makhumula y Omar Dary, Ph.D., Manual para el monitoreo interno de la premezcla de azúcar con vitamina A. Primera edición 2007. 10.- Mónica Guamuch, Phillip Makhumula y Omar Dary, Ph.D., Manual para el monitoreo interno de la fortificación de azúcar con vitamina A. Primera edición 2007. 144