Monitoreo del efecto de cinco bactericidas

comerciales en la actividad microbiológica

en el jugo primario y diluido a escala de

laboratorio e industrial.

Autor: Oscar Taracena

CONTENIDOS

Contenidos

1. Resumen

2. Introducción

3. Metodología

4. Resultados

5. Conclusiones

6. Recomendaciones

• RESUMEN

• Descomposición de sacarosa en jugo a azúcares reductores debido a pH,

temperatura, tiempo de residencia y actividad microbiana.

• El objetivo principal del trabajo fue comparar la actividad microbiológica de jugos

de molinos expuestos a cinco diferentes bactericidas por medio del test de

resazurina,

• A nivel de laboratorio, el método consistió en analizar muestras de jugo primario

que no había sido expuesto a ningún producto de control microbiológico y se le

adicionó bactericida a una dosis baja, media y muy alta y se determinó el CM a

diferentes tiempos: 0, 10, 20, 30, 60 y 240 minutos.

• A escala industrial se probaron los cinco bactericidas a dosis constantes a lo

largo de la zafra 2016-2017 y se llevó control del CM en los jugos primario y

diluido.

• Entre los principales componentes de los bactericidas analizados se encuentran:

carbamato de sodio, ácidos betas naturales, ácido peroxiacético y extracto

vegetal de quebracho.

• Resultados principales se encuentran los gráficos de CM-bactericida a diferentes

dosis en el jugo primario (escala laboratorio) y gráficos de CM vs bactericida en

jugo primario y diluido (escala industrial).

• INTRODUCCIÓN

USO DE BACTERICIDAS:

• Anteriormente bactericidas tenían ingredientes activos amonios

cuaternarios, carbamatos, formaldehídos, entre otros.

• Algunas de las bacterias presentes en los jugos de caña son de los

grupos: Leuconostoc mesenteroides, Aerobacter aerogenes, Bacillus

mesentericus.

TEST DE RESAZURINA:

• Utilizada inicialmente para pruebas de calidad en leche.

• La rezasurina es un indicador de óxido-reducción que actúa cuando los

microorganismos producen enzimas deshidrogenasas.

• La actividad microbiológica se determina por el cambio de coloración

violeta hasta la desaparición del color del reactivo resazurina, al estar en

contacto con el jugo a temperatura controlada de 37°C

Resultado de CM Descripción

0< CM ≤2.5 Bueno

2< CM ≤2.5 Alerta

2.5< CM ≤3 Malo

3< CM ≤5 Crítico

5 Muy Crítico

TEST DE RESAZURINA:

Para el cálculo del coeficiente microbiológico, se convierten las horas y

minutos en horas. El cálculo del coeficiente microbiológico se emplea la

siguiente ecuación:

Donde Hf es el tiempo final en horas y Hi el tiempo inicial en horas.

Mientras más tiempo toma el cambio, menor será el coeficiente de

actividad microbiológica.

ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA):

• Permite comprar tres o más muestras entre ellas para ver si los promedios

simples son estadísticamente diferentes de las demás

• Se usa normalmente para ayudar a seleccionar la mejor opción de

diferentes alternativas

• En el ANOVA de una vía, se busca que tanto los niveles de un factor

afectan la variable de respuesta.

• Al establecer una confianza de 95%, el valor “p” obtenido del análisis

debe ser menor o igual a 0.05 para establecer una diferencia significativa

entre medias.

• MINITAB incorpora este análisis estadístico.

BACTERICIDAS EMPLEADOS:

• METODOLOGÍA

METODOLOGÍA

El estudio se llevó a cabo en el Ingenio Concepción S. A.

Prueba de laboratorio del 9 al 28 de abril

Prueba industrial del 19 de noviembre del 2016 al 6 de mayo del 2017

El método empleado para determinar el CM fue a partir del test de rezasurina.

Prueba de laboratorio:

Diseño de experimentos DOE

Tres factores:

• 5 bactericidas +1 blanco

• 6 diferentes tiempos (0, 10, 20, 30, 60, 240 min)

• 3 dosis (alta, media, muy alta)

• 108 muestras por corrida, se hizo en triplicado (324 en total)

Prueba Escala Industrial:

• Muestras cada seis horas de jugo primario y jugo diluido.

• Bactericida 1 se hizo por choque cada hora en el colchón de bagazo,

molino 2 y molino 5 a 5 ppm.

• Bactericida 2 fue aplicado de manera continua y se aplicó en el colchón

de bagazo y molino 5 a 5ppm.

• Bactericida 3 fue aplicado de manera continua en el colchón de

bagazo y molino 5 a 5ppm.

• Bactericida 4 se aplicó de manera continua a 80ppm únicamente en el

molino 5.

• Bactericida 5 se realizó de manera continua a 5ppm en el colchón de

bagazo, molino 1 y molino 5.

• RESULTADOS

ESCALA LABORATORIO

ESCALA LABORATORIO

• .

ESCALA LABORATORIO

ESCALA LABORATORIO

• Bactericidas 1 y 3 debajo del promedio en control de CM.

• Bactericidas 2, 4 y 5 superiores al promedio de CM

• Incremento en actividad microbiana con el tiempo.

• Disminución de CM al aumentar la dosis.

ESCALA INDUSTRIAL

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Bactericida5Bactericida4NingunoBactericida3Bactericida2Bactericida1

1 .9

1 .8

1 .7

1 .6

1 .5

1 .4

1 .3

1 .2

Bactericida

CM

ju

go

pri

mari

o

Gráfico de intervalo de CM jugo primario vs Bactericida

ESCALA INDUSTRIAL

• Análisis Anova: valor “p” igual a 0.339 se acepta hipótesis nula, no se

observa una diferencia estadísticamente significativa con una confianza

del 95%.

ESCALA INDUSTRIAL

Bactericida5Bactericida4NingunoBactericida3Bactericida2Bactericida1

1 .7

1 .6

1 .5

1 .4

1 .3

1 .2

1 .1

Bactericida

CM

ju

go

dil

uid

o

Gráfica de intervalo CM jugo diluido vs Bactericida

• Análisis Anova: valor “p” igual a 0.128 , se acepta hipótesis nula, no se

observa una diferencia estadísticamente significativa con una confianza

del 95%.

• CONCLUSIONES

• No se encontró una diferencia significativa en el control de CM del jugo

primario entre bactericidas ni al no aplicar ninguno, según análisis

estadístico tipo ANOVA al 95% de confianza en los resultados de la escala

industrial.

• No se encontró una diferencia significativa en el control de CM del jugo

diluido entre bactericidas ni al no aplicar ninguno, según análisis

estadístico tipo ANOVA al 95% de confianza en los resultados de la escala

industrial.

• Las diferencias en las pruebas a escala laboratorio e industrial radican en

que la aplicación de bactericidas en el laboratorio se hizo de manera

controlada, mientras que en la industrial varió la forma de aplicación.

• RECOMENDACIONES

• Buscar otros métodos adicionales a la prueba de rezasurina y realizar el

monitoreo a escala laboratorio e industrial para poder comparar los

efectos de la actividad microbiológica en el jugo de caña (Mannitol,

Cultivo Microbiano, entre otros).

• Analizar impacto ambiental, costo unitario, MSDS, entro otros para poder

determinar la selección de los bactericidas a utilizar a escala industrial.