PLANTA PILOTO SUSTENTABLE PARA LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR
LÍQUIDO INVERTIDO A PARTIR DEL JUGO MEZCLADO, SIN LA
PRODUCCIÓN DE MELAZA Y OTROS SUBPRODUCTOS CON EL
APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LA CAÑA DE AZÚCAR, USANDO
LOS DESPERDICIOS DEL PROCESO Y LA BIOMASA
Resumen ejecutivo
El objetivo principal del proyecto es hacer viable el proceso de industrialización
de la caña para producir azúcar competitiva internacionalmente. Esa azúcar
sería líquida y competiría directamente con el insumo que está matando a la
industria nacional del azúcar cristalino: el jarabe de maíz rico en fructosa,
principal competidor del azúcar cristalino nacional.
Los investigadores demuestran que el costo del azúcar líquido es menor al
internacional del jarabe de maíz rico en fructosa y posee las mismas
propiedades endulzantes. Es competitivo internacionalmente porque su precio
es menor al precio internacional del jarabe de maíz rico en fructosa, el
principal competidor del azúcar cristalino nacional.
Los investigadores presentan una descripción gráfica muy detallada del
proceso a nivel piloto, así como el manual de operaciones de la planta piloto.
Describen el proceso completo: recepción y manejo; lavado, cepillado y
picado; extracción por extusión, difusión y exprimido; presecado del bagazo;
generación de vapor y electricidad; defecación y clarificación; proceso de
inversión;
decoloración
y
desmineralización;
evaporación,
y
producto
terminado.
Demanda o problemática que atiende
La industria refresquera nacional era la que utilizaba el azúcar como insumo
fundamental en la producción; pero ahora esta industria está cambiando el
insumo para hacer eficientes sus costos de producción: en lugar de azúcar
cristalina está utilizando jarabe de maíz rico en fructosa, un insumo sustituto del
azúcar mucho más barato proveniente de los Estados Unidos de América.
Incluso en México hay plantas estadounidenses que procesan el jarabe de
maíz rico en fructosa para abastecer al mercado refresquero mexicano.
Los investigadores afirman que es imprescindible romper paradigmas en la
industria para hacer eficientes los procesos, mejorar el rendimiento económico,
cuidar el medio ambiente y aprovechar la coyuntura del problema de la
sustitución del azúcar cristalino por el jarabe de alto contenido de fructosa.
Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología
generada
El 13 junio del 2003 Enrique Rubén Cárdenas, José Ángel Cárdenas y Juan
José González obtuvieron en la Dirección de Patentes de los EUA la patente de
un proceso de producción de azúcar líquido invertido, que se obtiene mediante:
la formación de una solución azucarada de agua y azúcar natural a partir del
jugo mezclado; el ajuste del pH de una solución de azúcar a un rango de 1.0 a
2.0 para obtener el jugo invertido; la filtración del jugo invertido; la decoloración
del jugo invertido para obtener un jarabe de azúcar; la desmineralización del
jarabe de azúcar; la evaporación del azúcar desmineralizando el jarabe de
azúcar, y el enfriamiento del jarabe de azúcar para la formación del azúcar
líquido.
Impactos
El azúcar líquido que se propone en este proyecto puede competir
directamente con el jarabe de maíz rico en fructosa que se importa de los
Estados Unidos de América, sin precios dumping, y dar viabilidad futura a la
industria cañera nacional, de cara a la globalización.
El proyecto tiene una vertiente social: convertir a los campesinos cañeros en
dueños de su propio negocio competitivo internacionalmente y rentable,
haciéndolos autosuficientes y utilizando la caña no comprometida con los
ingenios, correspondiente al 20% del área sembrada. Cabe señalar que este
sector industrial ocupa al 8.33% de la población del campo mexicano:
alrededor de dos millones de personas.
El objetivo de un ingenio con amenaza de quiebra es darle viabilidad inmediata
y de largo plazo; y el objetivo de un ingenio rentable es adecuarlo para su
competitividad internacional, y darle un valor agregado con tecnología de
punta para que el gobierno los pueda vender con una utilidad adecuada.
Las ventajas competitivas del proyecto son: a) el producto seguirá siendo
derivado dela caña de azúcar y será una solución para los productores
cañeros del país; b) es más económico que el azúcar cristalino hasta un 60%
de energía y un 36% más económico en materia prima básica; c) se
incrementa el rendimiento en la proporción del azúcar perdido en las mieles
finales; d) se disminuye el número de operaciones en la fabricación, por lo
tanto se economiza inversión; e) energía eléctrica y muchas ventajas prácticas
más; f) el costo de producción a nivel industrial (economía de escala), el costo
de producción de una tonelada de azúcar líquido sería entre el 35 y el 40% del
costo del azúcar refinada.
Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada
El investigador presenta varias opciones: desde costos para la instalación de
equipo nuevo (costo de instalación, tuberías y aditamentos, control automático
computarizado e ingeniería y supervisión) por un total de inversión inicial de
$53´451,971.25, hasta los costos de inversión baja para cooperativas cañeras
por un total de inversión inicial de $28´522,486.00, con una TIR (tasa interna
de retorno) de 27.4251. También incluye tres opciones de costos para la
producción de azúcar líquido en dos ingenios: Atencingo, Puebla y San Gabriel
Veracruz, de tal forma que dicha producción pueda ser no sólo rentable, sino
sustentable.
Ámbito de aplicación
Este proyecto presenta tres aplicaciones en la práctica industrial:
1. La solución para la caña que el ingenio no puede moler, a la cual se le
llama “caña no comprometida”, y representa un gran porcentaje de la
caña que siembran los campesinos cañeros; es decir, lo que los
investigadores proponen son plantas pequeñas de baja inversión, pero
que producirían azúcar líquido para consumo regional.
2. La modificación de los ingenios tradicionales para convertirlos en
productores de azúcar líquido aprovechando los tiempos muertos en los
mismos que equivalen en promedio al 20% del tiempo útil de la zafra.
Quiere decir que seguirían produciendo azúcar cristalino, pero
aprovecharían los paros por llenado de tanque que son los más
comunes, entonces se desviaría el jugo extraído al proceso de azúcar
líquido incrementando la eficiencia del ingenio.
3. La conversión total del ingenio productor de azúcar líquido a una escala
industrial que satisfaga la demanda y calidad de la industria refresquera
a un precio competitivo contra el jarabe de maíz de alto contenido de
fructosa de importación, lo cual los investigadores que elaboraron este
proyecto ya demostraron en la planta de Ciudad Valles.
Información adicional o comentario
Dicho invento evita la necesidad de producir azúcar final y otros materiales de
desperdicio comunes al proceso de producción del azúcar tradicional, y reduce
el consumo de energía eléctrica y térmica, en comparación con el proceso
convencional de producción de cristales de azúcar que comúnmente necesita
una gran cantidad de vapor y electricidad para su producción.
Clave del proyecto: SAGARPA 2002-C01-0899
Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: industrialización y
transformación. Sistema Producto Caña de Azúcar.
Investigador: doctor ENRIQUE RUBÉN CÁRDENAS GRANDGUILLHOMME
Institución:
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planta piloto sustentable para la producción de azúcar líquido