PRODUCCIÓN DE AZÚCAR MORENA, ALCOHOL INDUSTRIAL Y ALCOHOL CARBURANTE, A PARTIR DEL JUGO DE LA CAÑA

PRODUCCIÓN DE AZÚCAR MORENA, ALCOHOL INDUSTRIAL Y ALCOHOL CARBURANTE, A PARTIR DEL JUGO DE LA CAÑA

El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para preparar los alimentos y específicamente es la sacarosa. La sacarosa o azúcar de mesa es un disacárido formado por glucosa y fructosa. La fórmula de la sacarosa es C12H22O11 y puede hidrolizarse a glucosa y fructosa de acuerdo con la siguiente ecuación:

C12H22O11 + H2O ……………………….. C6H12O6 + C6H12O6

Sacarosa Agua Glucosa Fructosa

La sacarosa se sintetiza en vegetales pero no en animales superiores; la sacarosa es un producto intermedio de la fotosíntesis. Cuando se consume la sacarosa, al llegar al estómago, sufre una hidrólisis ácida y una parte de ella se desdobla en sus componentes glucosa y fructosa. El resto de la sacarosa pasa del estómago al intestino delgado donde se convierte también en glucosa y en fructosa, pero ya no por hidrólisis ácida sino por acción enzimática donde la enzima sacarasa la desdobla a glucosa y fructosa. El proceso de hidrólisis se denomina “inversión del azúcar” y los dos monosacáricos obtenidos se denominan azúcares invertidos y tienen la propiedad de ser azúcares reductores ya que reducen el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens. Existe una gran controversia sobre el daño que ocasiona el consumo de sacarosa ya que se relaciona con la caries, diabetes, obesidad y otras patologías. Generalmente la sacarosa se extrae del tallo de la caña de azúcar, pero también se puede obtener de la remolacha azucarera o del maíz.

La remolacha o Beta vulgaris que también es conocida con los nombres comunes de remolacha beterrada o acelga blanca, es una planta en la cual las hojas y la raíz son comestibles. Existen numerosas variedades de las cuales algunas son usadas para alimentación humana, otras como pienso para el ganado y otras para la producción de azúcar. Otra variedad de remolacha es cultivada por sus hojas y es conocida como acelga. La variedad de mesa es de raíces gruesas, rojas y carnosas, que se consumen principalmente cocidas; el color rojo se debe a la presencia de dos pigmentos: la betacianina y la betaxantina. Estos dos pigmentos resultan indigeribles y tiñen el bolo alimenticio, los excrementos y la orina de ese color; sin embargo, por su atoxicidad, se usa frecuentemente como colorante en productos alimenticios.

La remolacha tiene en promedio 20% de sacarosa; si no se cultiva a tiempo, la raíz puede perder tamaño ya que parte de ella es usada por la planta para producir hojas y flores. Es un cultivo que en la actualidad está mecanizado desde la siembra, pasando por el cuidado de malezas y terminando en la misma recolección, por lo que no es intensivo en mano de obra. Estudios realizados en el año 2008 indican que consumir medio litro de jugo de remolacha al día reduce la hipertensión arterial; esto se debe a que el jugo al mezclarse con la saliva se transforma en nitrito el cual es transformado por el ácido clorhídrico del estómago en enóxido nítrico el cual actúa como reductor de la hipertensión arterial. Si la remolacha se tiene que dejar almacenada para entregarla al cabo de un tiempo a la industria donde se va a procesar, se deben hacer apilamientos cubiertos con paja que protege la remolacha de la intemperie. Siempre que el montón esté bien construido y tenga una correcta ventilación, la remolacha no se deteriora de manera significativa. Las remolachas que se congelan y después se descongelan producen hidratos de carbono complejos que causan graves problemas en la producción de la fábrica.

El jarabe de maíz es un edulcorante líquido creado a partir del almidón o de la fécula de maíz. El proceso para la producción de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) fue descubierto por investigadores japoneses en la década de los años 70´s del siglo XX. Su consumo se ha extendido a todo el mundo, aunque inicialmente fue a Estados Unidos y Canadá, países que han venido limitando su dependencia del azúcar de caña o sacarosa proveniente de países tropicales como Cuba. Inicialmente el almidón es calentado y luego hidrolizado enzimáticamente a dextrinas; éstas tienen la misma fórmula general que los polisacáridos, pero son de una longitud de cadena más corta. Las dextrinas son solubles en agua y son formadas por la degradación enzimática del almidón por ciertas bacterias como el Bacillus Macerans. Las dextrinas son luego hidrolizadas a glucosa por medio de la enzima sacarasa de forma tal que se rompan las moléculas con la ayuda de dichas enzimas. El jarabe de glucosa formado es filtrado y luego decolorado con carbón activo, nuevamente filtrado y posteriormente evaporado para concentrarlo. Este jarabe se somete a un proceso enzimático para convertir gran parte de la glucosa hasta fructosa. Se obtiene un jarabe final con una concentración de fructosa de cerca del 55%. En el jarabe de maíz prima la fructosa mientras que usando la sacarosa como edulcorante y teniendo en cuenta que el cuerpo hace inversión de sacarosa generando aproximadamente partes iguales de glucosa y fructosa, se hablaría de que es mucho mejor el jarabe dada la relación entre diabetes y glucosa.

La caña tiene su origen genético en Nueva Guinea y pertenece a la familia de las gramináceas; fue traída a México en 1522 y la primera plantación se hizo en el estado de Veracruz. El cultivo es propio de zonas tropicales y subtropicales, necesita de abundante agua y puede llegar a absorber hasta el 2% de La energía solar que recibe para realizar una conversión en azúcar que alcanza valores entre el 14% y el 17% y de fibra que alcanza valores entre el 13% y el 16%; según variedad y condiciones locales, la planta puede formar hasta doce tallos. La planta tiene una alta eficiencia fotosintética y puede llegar hasta un 200% sobre la media de otras plantas. El periodo de crecimiento de la caña de azúcar toma entre 11 y 17 meses dependiendo de la variedad y de la zona de cultivo; la planta retoña varias veces y se puede seguir cortando lo que se conoce como zafra. La caña debe renovarse con nuevos retoños cada diez años ya que se pierde productividad. La caña produce en promedio 120 toneladas por hectárea; el periodo vegetativo es de 13 meses. En el cultivo de la caña el 25% es de hojas y cogollos mientras que el tallo es el 75%. En el tallo se tiene que en promedio el 12% es de sacarosa, 1% de glucosa, 1% de fructosa, el bagazo o fibra (lignocelulosa) es el 16% y agua el 70% (porcentajes en peso). Como el azúcar está en el agua, entonces cuando se extrae el jugo tiene una concentración

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