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UNIVERSIDAD EARTH MÉTODOS Y ESTRATEGIAS PARA EL PERFECCIONAMIENTO DE LA AGROINDUSTRIA PANELERA ROBERTO LOYO JOACHIN Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura Guácimo, Costa Rica Diciembre, 2002
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UNIVERSIDAD EARTH
MÉTODOS Y ESTRATEGIAS PARA EL PERFECCIONAMIENTO DE LA AGROINDUSTRIA PANELERA
ROBERTO LOYO JOACHIN
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2002
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor Ramiro de la Cruz, Ph.D.
Profesor Coasesor Raúl Botero Botero, M.Sc.
Decano Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato Roberto Loyo Joachin
Diciembre, 2002
ii
DEDICATORIA
A mis padres Rafael Loyo Sentíes y Rosalba Joachin de Loyo por darme la
vida y su apoyo incondicional durante todo este tiempo, nunca los defraudaré, los
quiero mucho.
A mi hermano Pino por ser más que un amigo, por sus consejos que
siempre han valido la pena, te quiero mucho.
A todos ellos por ser los seres más maravillosos del mundo.
Roberto Loyo Joachin
iii
AGRADECIMIENTO
A Dios que me guió y dio la fuerza para seguir adelante.
Al Doctor Ramiro de la Cruz por su paciencia y comprensión al apoyarme
como asesor en este proyecto. Gracias.
Al MSc. Raúl Botero Botero por su apoyo incondicional durante el proceso
de mi aprendizaje y elaboración de este proyecto. Gracias
Al Doctor Manuel López y su esposa por su incondicional apoyo e
información para poder llevar a cabo este proyecto. Los estimo tíos.
A mis tíos Jorge y Claudia por apoyarme siempre en todo lo que he
necesitado y por ser como mis padres. Gracias por todo.
A Jose G. Barillas, por ser como mi hermano y haberme apoyado y
aguantado durante estos 4 años de vida universitaria. Siempre contaras conmigo.
Gracias hermano.
A mis primos hermanos Jorge y Pepe que siempre me han mostrado su
apoyo incondicional. Gracias por ser como son.
A todo el resto de mi familia por haber creído en mi como persona y como
líder.
A mis amigos Alfredo E. Morales (Chicha), Carlos F. Roque (la Gorda),
Carlos F. Segura (Lulu), Felipe Sotomayor (Pipe), Francisco J. Gurza (Paco), José
R. Alfaro (Chepon), Juan F. Chiriboga (Boga), Luis F. Noblecilla (el Kbzon), Marco
C. Andrade (Tango), Maria M. Mendieta (la Mechu), Octavio Sotomayor (Pichon),
Paula Guerra (la Pau), Rafael A. Bolaños (AA), Roberto Gularte (el Tocayo),
Sergio Morera (Murdock), que de una u otra forma siempre me han mostrado su
amistad. Los quiero mucho y nunca los olvidaré.
iv
A todos ellos que creyeron en mi les dedico este trabajo, fruto de un gran
esfuerzo que lleva consigo la culminación de una de las etapas más importantes
de mi vida.
v
RESUMEN
En la actualidad la agroindustria panelera ha sido una de las actividades
agrícolas mas golpeadas del sector azucarero, ya que este ha acaparado la mayor
parte del mercado existente a nivel mundial, haciendo de esta manera que la
gente pierda la cultura del consumo de este producto que claramente tiene
mayores ventajas, ante el azúcar refinada, como lo son los altos valores
nutricionales.
Es igualmente claro que el proceso de producción a nivel de campo e
industrial es muy deficiente, por lo que en este trabajo se proponen algunos
métodos y estrategias para el mejoramiento de la misma, como lo es la producción
sostenible y la eficiencia en el proceso de producción de panela. No solo estas dos
áreas son las de mayor problema en la agroindustria de la panela, también existe
el mercado, el cual esta volviendo a retomar un fuerte interés sobre todo a nivel
internacional en países primer mundistas, en donde el nivel cultural es mayor
hacia el consumo de productos naturales o sosteniblemente producidos.
De igual manera con este documento se pretende plantear nuevas
alternativas de producción con la materia prima (caña de azúcar) y desechos
(bagazo, cachaza, mieles, cenizas), producidos a la hora de su elaboración la
cual además de tener una gran importancia en la producción de endulzante, tiene
el potencial de que se produzcan diversos productos, tal es el caso de la
alimentación animal, la producción de tablas (aglomerados) y abonos orgánicos
entre otros, con muy buenos resultados.
Palabras claves: Panela, caña de azúcar, bagazo, cachaza, miel, cenizas, alimentación animal.
LOYO, R. 2002. Métodos y estrategias para el perfeccionamiento de la agroindustria panelera. Trabajo de Graduación, Universidad EARTH, Limón, Costa Rica. 50 p.
vi
ABSTRACT
During last decade, the sugar industry has flooded the market with refined
white sugar, causing a world wide cutback in brown sugar consumption and
severely affecting the brown sugar industry. Nevertheless, brown sugar has a
higher nutritional value than refined sugar, and often comes from artesian
production, giving it certain advantages over refined sugar.
Currently brown sugar production is not only inefficient at the factory level,
but at the field level as well. The main problems are deficient sugarcane
management and bad marketing strategies. Nevertheless, first world countries are
showing an increasing tendency towards the consumption of natural or sustainable
products, opening an interesting niche for the brown sugar industry.
In response to the bad management practices, both at the field and
production levels, this study presents alternative methods and strategies to
improve the over all efficiency of the brown sugar industry, introducing the concept
of sustainability and permitting access to the emerging niches.
The study also researched the possibilities of making alternative products,
such as animal feed and organic fertilizer among others, using both the raw
material (sugarcane) and the waste products (ashes). The research presented
satisfactory results.
Key words: brown sugar, sugarcane, molasses, ashes, animal feed.
LOYO, R. 2002. Métodos y estrategias para el perfeccionamiento de la agroindustria panelera. Trabajo de Graduación, Universidad EARTH, Limón, Costa Rica. 50 p.
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TABLA DE CONTENIDO
Página
DEDICATORIA ................................................................................................. III AGRADECIMIENTO ........................................................................................ IV RESUMEN....................................................................................................... VI ABSTRACT..................................................................................................... VII TABLA DE CONTENIDO ............................................................................... VIII LISTA DE CUADROS ....................................................................................... X LISTA DE ANEXOS......................................................................................... XI
1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................1
2. OBJETIVOS ......................................................................................................4
2.1. GENERAL .................................................................................................4 2.2. ESPECÍFICOS ..........................................................................................4
3. MANEJO DEL CULTIVO ..................................................................................5
3.1. MANEJO CONVENCIONAL DEL CULTIVO DE LA CAÑA DE AZÚCAR..5 3.1.1. Manejo del cultivo: Preparación del terreno para la siembra,
manejo de plagas, riegos, drenajes, maduración y cosecha .......5 3.2. NOTAS SOBRE EL MANEJO AGROECOLOGICO DEL CULTIVO DE
LA CAÑA DE AZÚCAR: LABORES DE CULTIVO, VARIEDADES, FERTILIZACIÓN, CALIDAD DE LA CAÑA, CONTROL DE MALEZAS, COSECHA Y MANEJO DE RESIDUOS..................................................12
4. PROCESAMIENTO O TRANSFORMACIÓN INDUSTRIAL ...........................20
4.1. ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCIÓN DE LA PANELA .......22 4.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DE PANELA.........................................22 4.3. HORNILLAS PANELERAS......................................................................25 4.4. CAMBIOS TECNOLÓGICOS EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN
DE PANELA ............................................................................................27 4.5. POSIBILIDADES PARA MERCADEO DE NUEVOS PRODUCTOS .......28
5. ¿QUE ES LA PANELA? .................................................................................29
5.1. CONTENIDOS NUTRICIONALES DE LA PANELA (VITAMINAS, MINERALES Y AZÚCARES)...................................................................30
5.2. CASO DE VENEZUELA ..........................................................................34
viii
6. DIVERSIFICACIÓN DEL CULTIVO COMO OTRAS ALTERNATIVAS DE PRODUCCIÓN ................................................................................................38
6.1. PAPEL... ..................................................................................................38 6.2. ALCOHOL ...............................................................................................39 6.3. CENICHAZA............................................................................................40 6.4. ALIMENTACIÓN ANIMAL .......................................................................40 6.5. BLOQUE MULTINUTRICIONAL..............................................................44
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................45
8. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. .........................................................................46
9. ANEXOS .........................................................................................................50
ix
LISTA DE CUADROS
Cuadro Página
CUADRO 1. NUTRIENTES DE LA PANELA COMPARADOS CON EL AZÚCAR REFINADA. PARA 100G. DE PANELA Y 100 G. DE AZÚCAR REFINADA). .................................................................................. 31
CUADRO 2.- COMPARACIÓN DE SUSTANCIAS NUTRITIVAS PRESENTES EN BEBIDAS COMUNES.............................................................................. 32
CUADRO 3. FORMULACIÓN DE UN BLOQUE MULTINUTRICIONAL DE 20 KG....................................................................................................... 44
x
LISTA DE ANEXOS
Anexo Página
ANEXO 1. CICLO DEL CULTIVO CONVENCIONAL DE LA CAÑA DE AZÚCAR........................................................................................................ 51
ANEXO 2. SECUENCIA DE LAS PRÁCTICAS CONVENCIONALES PARA EL CULTIVO AGROINDUSTRIAL DE LA CAÑA DE AZÚCAR EN PLANTILLA Y SOCA..................................................................................... 52
ANEXO 3. RIEGOS EN LA CAÑA DE AZÚCAR.................................................. 53
ANEXO 4. LABORES DIFERENTES DE MANEJO DEL CULTIVO AGROECOLÓGICO DE LA CAÑA DE AZÚCAR ......................................... 54
ANEXO 5. INDUSTRIAS DERIVADAS Y SUBPRODUCTOS DE LA CAÑA DE AZÚCAR .................................................................................................. 55
xi
1. INTRODUCCIÓN
La comunidad mundial en áreas del trópico enfrenta actualmente el azote
del hambre y la desnutrición que amenazan la vida de millones de personas en los
países en desarrollo. Las agroindustrias, entre las cuales la industria azucarera
ocupa un lugar destacado pueden contribuir de manera importante a aliviar este
grave problema, mediante propuestas de opciones más sostenibles, la creación de
empleo y el aumento de la producción en las zonas en que ello resulta más
necesario (Isaias, 1985).
Uno de los mayores problemas que están afrontando hoy en día las
empresas productoras de caña de azúcar, es la comercialización del producto.
Este problema nace debido a que se han formado monopolios por parte de los
ingenios, los cuales han tomado la posición de fijar los precios de los productos.
No obstante este precio no es el más justo. Sin embargo, los productores no
tienen muchas oportunidades, debido a que los grandes productores de azúcar
(los ingenios) trabajan bajo el mismo patrón exclusivista, que hace difícil el
progreso de la industria de endulzantes artesanales.
Otro de los problemas que se presenta en la comercialización de la caña de
azúcar, es el pago al producto. Se supone que el tiempo de liquidación del pago
por el producto es de máximo un mes después de la zafra, pero esto no se cumple
debido a que los pagos se atrasan por periodos largos.
A través del tiempo a la caña de azúcar se le ha dado diferentes usos, con
el fin de poder mejorar su competitividad a nivel mundial. En el presente trabajo
se tratan de analizar algunas de las frecuentes dificultades que a nivel de
producción tiene el proceso artesanal de la panela y mencionar otras opciones
para la industrialización del cultivo de la caña de azúcar.
La panela es un producto alimenticio obtenido del jugo de la caña de
azúcar, Saccharum officinarum L., en pequeñas factorías rurales denominadas
“trapiches”. Se diferencia del azúcar blanco en su composición nutricional por
contener, además de sacarosa, glucosa, fructosa, minerales, grasas, compuestos
proteicos y vitaminas.(CORPOICA, 2000). La practica corriente durante el proceso
industrial con la caña de azúcar se inicia con la llegada de la caña a los molinos.
Comienza luego la extracción del jugo. Cuando los molinos han terminado su
labor, queda el “bagazo”, material fibroso de la caña que es utilizado como
combustible en las calderas y que tiene otra serie de posibles aplicaciones
industriales, en especial la fabricación de tableros aglomerados y su utilización
como fibra para la alimentación de animales rumiantes y monogastricos (Tocagni,
1987).
En la actualidad la utilización de las mieles es muy diversa en China.
Además de utilizar otros productos secundarios, la fábrica hace también pleno uso
de las mieles para producir levadura y etanol por fermentación. Luego se
recupera el gas de los fermentadores para producir CO2 líquido y hielo seco.
Además, se derivan algunos productos de uso médico; por ejemplo, ácido
ribonucleico, nucleótidos, trifosfato de adenosina, fosfato de histidina, y coenzima,
todos con una muy alta pureza (Chen, 1991).
Según el autor antes mencionado, el alcohol etílico se puede producir a
partir de las mieles, y esto se efectúa frecuentemente en aquellas áreas donde
escasea el petróleo. La fermentación de las mieles es el resultado de la acción de
las levaduras, las que invierten primero la sacarosa mediante la invertasa que
producen. Luego, las levaduras convierten el azúcar invertido en alcohol etílico y
bióxido de carbono. El etanol se puede mezclar con la gasolina en diferentes
proporciones. En U.S.A, el gasohol es una mezcla de 90% gasolina y 10% de
alcohol absoluto. En Brasil consiste en una mezcla al 20% de alcohol ó 100% de
alcohol sin gasolina.
La refinación del azúcar de caña es un proceso que requiere de grandes
instalaciones. Las refinerías generalmente se localizan cerca de las ciudades
2
grandes o de puertos marítimos o fluviales. La capacidad de producción varía de 1
a 10 millones de libras de azúcar crudo por día (500 a 5000 toneladas de azúcar
crudo por día). El proceso puede dividirse en 6 ó 7 pasos. La tecnología y el
control de los procesos implican una cantidad enorme de detalles.
Debido a la problemática que presenta esta actividad se busca, para la
industria panelera, analizar el mejoramiento en la producción del cultivo y
transformación industrial de la caña de azúcar mediante la utilización de diferentes
procesos en la elaboración de la panela.
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2. OBJETIVOS
2.1. GENERAL
• Analizar los fundamentos de la producción del cultivo de la caña de azúcar
y los del procesamiento y transformación de la misma para el proceso de la
elaboración de la panela.
2.2. ESPECÍFICOS
• Mencionar algunas nuevas opciones tecnológicas para la agroindustria de
la caña de azúcar.
• Discutir algunos sistemas que contribuyen al mejoramiento en la producción
de panela.
• Discutir y contrastar las técnicas de manejo convencional del cultivo de la
caña de azúcar con un posible manejo agroecológico.
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3. MANEJO DEL CULTIVO
3.1. MANEJO CONVENCIONAL DEL CULTIVO DE LA CAÑA DE AZÚCAR
Para entender mejor el momento en que se reinician las prácticas de
manejo del cultivo hay que tener claro el concepto de plantilla. Plantilla se
denomina al levante y desarrollo del primer corte después de la preparación,
adecuación del terreno y la siembra. A partir de este primer corte o cosecha el
cultivo toma el nombre de soca. Hay que tomar muy en cuenta que del
establecimiento y desarrollo adecuado de la etapa de plantilla depende el éxito
futuro del cultivo. En plantilla, el desarrollo inicial de la caña es más lento que en
socas, por lo cual hay que tener un manejo diferencial (ver anexo 1).
3.1.1. Manejo del cultivo: Preparación del terreno para la siembra, manejo de plagas, riegos, drenajes, maduración y cosecha
La adecuación del terreno es una de las labores más importantes para
cualquier cultivo, pero especialmente para plantaciones perennes en donde la
inversión inicial que es alta se puede amortizar en varios años.
Dentro de la preparación de suelos se involucran actividades como la
descepada, nivelación, subsolada, arada, rastrillada, surcada y la adecuación del
sistema de riego y drenaje que buscan proporcionar un ambiente apropiado para
la óptima germinación de la semilla y el buen desarrollo del cultivo. La siembra de
la caña de azúcar se realiza con material vegetativo que se distribuye en el fondo
del surco a una distancia de 1.5 m entre surco.
Las labores culturales para el inicio del cultivo (plantilla) de la caña de
azúcar y posteriores socas tienen como finalidad disminuir los efectos de la
compactación del suelo ocasionada especialmente por la maquinaria que se utiliza
durante la cosecha, en donde los mayores problemas se tienen cuando la cosecha
se realiza durante la época de lluvia.
5
Dependiendo de las condiciones en que se haya realizado la cosecha y del
estado en que ha quedado el campo, se realizan unas prácticas de manejo que
incluyen: la quema y el “encalle” de residuos, subsolada, cultivada, aporque,
mantenimiento de acequias y resiembra. La mecanización en el alce, la quema y
la requema son prácticas comunes para eliminar al máximo los residuos
postcosecha y facilitar las prácticas de manejo, especialmente las que requieren
de mecanización para levantar la siguiente soca. “El encalle” es la forma como se
organizan dentro del campo los residuos que quedan de la cosecha (ver anexo 2).
Los métodos utilizados para el control de malezas son el manual, el
mecánico y el químico. Según Castillo (2002) para la caña panelera el control de
malezas es manual en un 95%, sin tenerse en cuenta el tiempo exacto para su
control, presentándose en algunos casos disminución de por lo menos el 7% de
producción de panela como efecto de un mal control.
En el control químico, el momento de la aplicación se clasifica en pre
emergente (para plantillas) y pos emergente (plantillas y socas). Adicionalmente a
la utilización de productos químicos ayudan en el control de malezas las labores
de mecanización realizadas durante los tres primeros meses. Entre éstas se
encuentran la escarificada, subsolada, fertilización y el aporque. La limpieza
manual se practica como complemento a las malezas que escapan al control
químico.
El cultivo de la caña de azúcar requiere de un área de callejones y canales,
entre un 10 a 12% del total del área, lo que se destina para facilitar las labores del
transporte de maquinaria, especialmente en el momento de la cosecha y las
actividades de riego y drenaje. El control de malezas en estas áreas se realiza en
forma mecánica (guadaña) y/o química (herbicidas).
En lo que respecta a la nutrición del cultivo, el nitrógeno es el elemento más
limitante para la producción del cultivo de la caña de azúcar. Sus requerimientos
varían con el tipo de suelo, el número de cortes y la variedad utilizada. (Quintero
6
1995). Dentro de las características del suelo, las que más influyen en las
necesidades de nitrógeno en este cultivo son el contenido de materia orgánica, el
drenaje y la profundidad del nivel freático. En plantillas generalmente se
recomienda una menor cantidad de nitrógeno que en las socas. Esta diferencia se
debe principalmente a la disponibilidad de nitrógeno por parte de la materia
orgánica en las socas, como consecuencia de las quemas antes del corte y
postcosecha. La compactación del suelo, como consecuencia de las labores de
mecanización, afecta el proceso de nitrificación. (Quintero 1995).
Las dosis de nitrógeno actualmente utilizadas en el Valle geográfico del río
Cauca una de las áreas mas desarrolladas en este cultivo en Colombia,
generalmente son de 100 y 150 Kg/ha, para la plantilla y soca, respectivamente.
Actualmente la fuente de nitrógeno más utilizada, por su rápida asimilación
es la úrea (46% de nitrógeno). Cuando se quiere recuperar el nivel de materia
orgánica perdido en el suelo como consecuencia del manejo de este cultivo, se
presentan alternativas de subproductos como la cachaza y la vinaza.
La cachaza es el producto que se obtiene de los residuos del proceso de
clarificación del jugo de la caña durante la elaboración del azúcar crudo. De cada
tonelada de caña que se lleva a la fábrica se obtienen 30 Kg de cachaza. Las
aplicaciones de cachaza están alrededor de 200 tn/ha, dependiendo de los costos
de transporte, porque es un producto voluminoso dada su elevada humedad que
oscila entre 65 y 70%.
La vinaza es un residuo de la destilería de alcohol, en donde se obtienen 13
litros de este producto por cada litro de alcohol obtenido, cuando la vinaza se
utiliza en forma líquida, con 10 a 15% de sólidos. Esta se puede aplicar en el
cultivo de la caña por aspersión en cantidades que oscilan entre 200 y 500 m3/ha
o por gravedad con aplicaciones dirigidas a los surcos en dosis que superan los
1000 m3/ha, dependiendo de las cantidades de potasio que se deseen aplicar
(Quintero, 1995). Diversos análisis sobre la composición química de la vinaza han
7
mostrado que esta cuenta con un importante número de nutrientes entre los que
podemos encontrar el nitrógeno, fósforo, calcio, magnesio, materia orgánica y
potasio. Este ultimo es el que más sobresale favoreciendo el estado nutricional del
suelo, ya que este es uno de los elementos mas absorbidos por el cultivo de la
caña.
De acuerdo con Castillo (2002) la perdida por el daño de plagas de insectos
y enfermedades en el cultivo de la caña representa un 40 %. El sector azucarero
sigue dependiendo de variedades resistentes, del control biológico y fitosanitario y
del uso mínimo de agroquímicos para combatir las plagas insectiles y
enfermedades de la caña.
La región del Valle del Cauca en Colombia, ha sido pionera en el control
biológico de plagas, especialmente Diatraea spp., un barrenador del tallo que ha
sido reconocido como una de las plagas más perjudiciales en la caña, pero como
manejo ha tenido como base el manejo integrado. En 1960 se inició el programa
de control biológico con Trichogramma spp. que es una avispa que actúa como
parásito de huevos.
En la década del 80 aparecieron dos enfermedades: la roya (Puccinia
melanocephala) y el carbón (Ustilago scitaminea Sydow). Estas son manejadas
principalmente mediante resistencia genética.
Para el riego, el sistema más utilizado es por gravedad. Una modificación a
este sistema de riego fue desarrollada por el Centro Nacional de Investigaciones
de la Caña de Azúcar de Colombia - CENICAÑA y consiste en la aplicación en
surco alterno, lo cual no reduce la producción de caña pero sí aumenta la
eficiencia en el uso del agua y de la mano de obra. La eficiencia que normalmente
se alcanza con el riego por surcos alternos es de 60% a 70%, mientras que con el
riego por surco continuo es de 30% a 40%. (Torres, 1995). En el Valle del Cauca,
el agua proveniente de la precipitación y su distribución no es suficiente para
satisfacer las necesidades normales del cultivo de la caña de azúcar.
8
Determinaciones realizadas por CENICAÑA en las condiciones ambientales
del Valle del Cauca han permitido obtener valores de evapotranspiración de 2.1
mm/día para el período de macollamiento (2 a 4 meses) y de 3.1 mm/día para el
período de rápido crecimiento (4 a 10 meses). Estos estudios han permitido
determinar que los requerimientos de agua en algunas variedades de caña para
un ciclo de cultivo de 13 meses, oscila entre 1050 y 1300 mm. (Torres et al, 1996).
Los sistemas de riego referidos se esquematizan en el anexo 3.
En el cultivo de la caña, el drenaje es tan importante como el riego, debido
a que el exceso de humedad reduce el contenido de oxígeno en el suelo,
disminuyendo la tasa de respiración de las raíces, la mineralización del nitrógeno,
la absorción de agua y nutrientes y favorece la formación de sustancias tóxicas.
Experimentos realizados por CENICAÑA demuestran como la producción se
puede reducir hasta en 35 tn/ha, cuando el nivel fréatico se mantiene a una
profundidad menor de 70 cm (Cruz, 1995).
En forma paralela con el desarrollo de sistemas de riego más eficientes, se
desarrollaron sistemas de drenajes interno y externo. En un principio solo se
prestaba atención a los sistemas de drenaje para las aguas superficiales, pero la
aparición de los problemas de salinidad obligó a implementar estudios de
freatrimetría, el diseño de drenajes internos y el lavado de suelos (Guardiola,
1995).
En el Valle del Cauca es muy común encontrar niveles freáticos
superficiales, que pueden aportar hasta un 60% de los requerimientos de agua de
la caña. Estudios de CENICAÑA han comprobado la posibilidad de controlar la
posición del nivel freático entre 100 y 120 cm, sin reducir la producción de caña de
azúcar. Un nivel freático con aguas de buena calidad puede suplir entre 40 y 60%
de los requerimientos de agua en la caña, debido al aporte de agua capilar (Torres
y Villegas, 1996).
9
Para efectos de cosecha es necesario distinguir el grado de maduración del
cultivo. En la caña de azúcar se pueden considerar tres estados de maduración: la
botánica, fisiológica y económica. Desde el punto de vista botánico, la planta se
considera madura después de la emisión de flores y la formación de semillas que
puedan dar origen a nuevas plantas. La maduración fisiológica se alcanza cuando
los tallos logran su potencial de almacenamiento de sacarosa. La maduración
económica está asociada con las prácticas agronómicas. (Larrahondo y Villegas,
1995).
Debido a que en el Valle geográfico del río Cauca el cultivo y la cosecha de
la caña son procesos continuos a través de todo el año, en donde no existe zafra o
cosecha estacional, no se tiene un proceso de maduración uniforme. Como
consecuencia de esto, la aplicación de madurantes es una alternativa
implementada por la industria azucarera de esta región para regular su madurez.
De esta manera el uso de los madurantes ha sido ampliamente difundido en
el valle geográfico del río Cauca. Sin embargo, a pesar de ser una práctica común
dentro de las labores del cultivo, hay casos en donde las condiciones naturales y
de manejo del cultivo favorecen la concentración de sacarosa. Las altas
cantidades de agua y fertilización nitrogenada inciden en las bajas acumulaciones
de sacarosa en la caña. La función del madurante es evitar el desdoblamiento de
la sacarosa para ser utilizada en el crecimiento (CENICAÑA, 1994). El
agroquímico Glifosato que se utiliza como herbicida para hoja ancha y angosta, es
uno de los productos que está siendo utilizado como madurante, en dosis que van
desde 1.0 a 2.5 lt/ha. Este producto afecta la producción de caña hasta en 7%
pero los incrementos en producción de azúcar pueden ser hasta del 25%
(CENICAÑA, 1990). Algunas evaluaciones indican que con dosis de 1.7 l/ha de
Roundup se afectó considerablemente la germinación de la cepa debido a
intoxicación por efecto del madurante (CENICAÑA, 1998).
10
Con fin de encontrar nuevos madurantes químicos con efectos similares o
mejores a los del Roundup (Glifosato 480 g/l), y que además presentaran un
mayor porcentaje de azúcar recuperable y que resultaran más económicos,
CENICAÑA, ha evaluado los siguientes productos: Fusilade (Fluazifop-p-butil_ 125
g/l), Select 2EC (Clethodim 240 g/l), Moddus (Trinexapac- ethyl 250 g/l), Faena
320 (Glifosato 324 g/l), Galant, Ethrel, Assure, Furore, entre otros, en diferentes
dosis que generalmente van desde 1.0 a 2.5 litros/ha, según el producto.
(CENICAÑA, 1993).
El objetivo que persigue la aplicación de madurantes es obtener la máxima
recuperación de azúcar para maximizar la ganancia adicional en un período corto
y reducir la duración del período vegetativo entre cosechas. Sin embargo, hay que
tener presente que no en todas las condiciones agroecológicas se logra el mismo
efecto y las respuestas a estas aplicaciones son muy variables.
A pesar de que el corte manual es el más utilizado en la cosecha de la
caña, se siguen haciendo esfuerzos grandes con el fin de ir despejando las dudas
sobre la cosecha mecanizada.
La edad al corte de la caña, además de su madurez la decide la industria
de acuerdo a la capacidad de cosecha y de molienda de los ingenios.
El deterioro de la caña y la pérdida de sacarosa entre el corte y la molienda
ha sido ampliamente estudiado. Es así como inmediatamente después del corte se
inicia el deterioro, y este se incrementa en la medida en que se aumente el tiempo
de permanencia del tallo en el campo o en los patios del ingenio. (Larrahondo,
1995).
Los sistemas de cosecha con caña quemada han pasado del corte y alce
manual al sistema semimecanizado (corte manual, alce mecánico) con algunas
experiencias con cortadoras y combinadas trozadoras de caña. Actualmente con
las presiones de la cosecha en verde, los ingenios han estado evaluando
diferentes máquinas diseñadas para cortar caña quemada, erecta y de baja
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producción. Sin embargo, con producciones mayores a 100 tn de caña por
hectárea, estas máquinas alcanzan rendimientos aún bajos a pesar de los ajustes
realizados. El rendimiento promedio de corte con estas máquinas ha variado entre
20 y 30 tn/hora, valor considerado bajo en términos comerciales, con valores de
materia extraña superiores al 10% (CENICAÑA, 1998). Las presiones que
actualmente se han hecho para fomentar la cosecha en verde, han sido
prácticamente impuestas por las instituciones gubernamentales encargadas de
velar y regular las contaminaciones que una actividad industrial o agrícola como la
caña puede producir.
3.2. NOTAS SOBRE EL MANEJO AGROECOLOGICO DEL CULTIVO DE LA CAÑA DE AZÚCAR: LABORES DE CULTIVO, VARIEDADES, FERTILIZACIÓN, CALIDAD DE LA CAÑA, CONTROL DE MALEZAS, COSECHA Y MANEJO DE RESIDUOS
Se mencionan las prácticas de manejo en el cultivo de la caña de azúcar
que se considera tienen un impacto importante hacia la búsqueda del desarrollo
sostenible y la producción limpia y que difieren considerablemente del manejo
convencional. Se destacan las variantes (ver anexo 4), no se hace énfasis en las
prácticas comunes para las dos alternativas.
Las labores de cultivo en el manejo agroecológico no tienen como principal
finalidad disminuir los efectos de compactación, que es un daño al suelo que se da
en muchas de las labores del manejo convencional. Aquí las labores se asocian a
las necesidades que existen en el control de especies vegetales asociadas
(malezas).
El aporque en la cosecha de la caña en verde es una práctica indispensable
para evitar favorecer que en el fondo del surco, en donde se van a acomodar los
residuos de cosecha, puedan presentarse algunos problemas de drenaje en época
lluviosa, facilitando además el manejo del riego.
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La labor de subsolado es importante especialmente cuando la cosecha se
realiza en condiciones de mucha humedad, por el efecto de compactación que
causa la maquinaria pesada sobre el suelo. Además ayuda a la aireación del suelo
y a mejorar la infiltración del agua, permitiendo a la planta desarrollar un mejor
sistema radical. Generalmente esta labor se realiza hasta 40 cm de profundidad.
La no quema de la caña de azúcar contribuye favorablemente al
mejoramiento de las condiciones químicas, físicas y biológicas del suelo,
especialmente por el aporte de materia orgánica constituida por la hojarasca.
La hojarasca y residuos vegetales, que quedan en el campo cuando el
cultivo de la caña no es sometido a la quema pre y post cosecha, constituyen en el
suelo una de las principales formas de transferir materiales y energía para el
mantenimiento de los procesos que se desarrollan en un ecosistema,
constituyéndose en una de las fuentes de alimento y energía para los organismos
heterotróficos responsables en gran medida de la descomposición de los residuos
de cosecha en el suelo. Con el tiempo estos son incorporados dentro del proceso
de mineralización (Burbano, 1989). Este aporte de biomasa se convierte en una
reserva orgánica y de minerales que van a hacer un aporte en la búsqueda de la
producción sostenible del cultivo de la caña de azúcar, al promover el ciclo de
nutrientes a través del reciclaje.
Como consecuencia de lo anterior, el manejo de la caña en verde tiene
unas menores necesidades de fertilización nitrogenada, contribuyendo a que se
presente una mayor acumulación de sacarosa en la caña (Larrahondo y Villegas,
1995).
El proceso de maduración, la variedad, la fertilización y las prácticas
culturales son factores que influyen directamente en el contenido de sacarosa
antes del corte. Pero existen otros factores después del corte que afectan la
calidad de la caña y reducen el porcentaje de recuperación de azúcar en la
fábrica. Independientemente del sistema de corte, los siguientes cuatro factores
13
pueden incidir en una mayor o menor recuperación de azúcar en la molienda:
altura de corte, grado de quema, contenido de materia extraña y el tiempo entre
quema, corte, alce y molienda (CENICAÑA, 1989).
Las pérdidas de sacarosa que ocurren entre la cosecha y la molienda ha
sido una preocupación de la agroindustria azucarera. En evaluaciones recientes al
comparar la caña quemada y la cortada en verde en variedades como la (MZC 74-
275), se observó que durante las primeras 20 horas no se encontraron pérdidas
detectables de sacarosa en la caña sin quemar; por el contrario, en la caña
quemada se presentó un deterioro continuo y pérdidas de sacarosa
inmediatamente después de la cosecha, llegando a presentar una disminución del
5% en las primeras 24 horas y cerca del 10% a las 48 horas después del corte, lo
cual equivale a una reducción en el rendimiento estimado en caña quemada del 8
y 15%, respectivamente (CENICAÑA, 1994).
Con respecto a la calidad de la caña, varios estudios demuestran que por
cada hora transcurrida después de la quema, las pérdidas de sacarosa pueden
alcanzar hasta 0.4%, parte de lo cual se debe a pérdida de peso y de rendimiento,
Cock (1995). Por lo que en el sistema tradicional de quema y corte de la caña, el
tiempo transcurrido entre el corte y la molienda no debe superar las 50 horas. En
términos generales, se asume que con la cosecha de la caña en verde se puede
obtener un 10% de rendimiento de azúcar adicional al que se obtiene cuando se
quema la caña antes de su cosecha, situación que beneficia al productor y la
industria.
La caña cosechada en verde presenta ventajas al obtener un mayor
rendimiento de azúcar (0.5 a 1.0 punto), con respecto a la caña quemada. (Cock,
1995). Los mayores ingresos que se obtienen por este incremento en el azúcar
compensan significativamente el costo adicional por mano de obra al cosechar la
caña en verde.
14
En las evaluaciones realizadas conjuntamente entre Cenicaña y la Reserva
Natural El Hatico, al comparar los rendimientos de caña cosechada en verde con
un manejo de residuos al 2x1, en donde los residuos de cada dos surcos
cosechados se dejan picados sobre un solo surco del cultivo, los rendimientos de
ARE (Azúcar recuperable) para la primera y segunda soca superaron en 13 y 5%,
respectivamente a los rendimientos obtenidos con la caña quemada (CENICAÑA,
1996).
Los análisis químicos del deterioro de la caña de azúcar a nivel de la fábrica
de los ingenios indican que la caña quemada se deteriora con mayor rapidez y en
mayor proporción que la caña verde, como lo indican los incrementos en el
contenido de polisacáridos, además de la pérdida de pureza de los jugos
(CENICAÑA, 1993).
La agroindustria azucarera dentro de los programas de investigación está
trabajando en la producción de una variedad erecta, sin pelusa, que deshoje antes
de la cosecha, que no tenga volcamiento, que presente facilidades para ser
cosechada en forma mecánica, y que a la vez tenga altos contenidos de sacarosa.
Debemos de tener presente que los problemas de contaminación, la presión de la
comunidad y un manejo más benigno de los recursos naturales, presionan para
que se desarrolle la cosecha de la caña en verde.
Otras características importantes para la obtención de nuevas variedades
de caña de alta producción y rendimiento es la búsqueda de materiales que
tengan menores requerimientos de agua y fertilizantes, además de poseer un
buen macollamiento. En el futuro lo que se debe imponer es precisamente una
mayor diversidad de variedades que permitan adaptarse a las diferentes
condiciones agroecológicas (Molina C. H. et al, 1996).
El control de malezas dentro del cultivo agroecológico, busca el reemplazo
de los productos químicos con prácticas de manejo como el control manual,
control mecánico y el uso del ovino de pelo (cabras, pelibuey) que va a aprovechar
15
las plantas asociadas al cultivo de la caña de azúcar. Adicionalmente a esto, la
cosecha de la caña en verde, sin quema, permite que la biomasa que queda en el
campo sirva de cobertura muerta que merma la presencia de plantas asociadas al
cultivo. (Molina C. H. et al, 1996). Dentro de este manejo se le da especial
importancia a la programación de las actividades de mecanización, para asociarlas
al control de especies asociadas arvenses, desarrollando algunas modificaciones
al sistema convencional. La escarificada, el aporque, la cultivada, la cincelada y la
fertilizada se programan para obtener simultáneamente este beneficio.
Dentro de las características positivas que presenta el ovino se pueden citar
su gran capacidad de selección, su tamaño que no supera 1.0 m. y el peso que es
alrededor de 30 kg, no causan la degradación de infraestructuras de riego y
drenaje. Bajo condiciones normales, prefiere para su consumo las especies
asociadas al cultivo de la caña y es un animal noble y de fácil manejo, permanece
generalmente en rebaño, es resistente al calor, fértil y prolífico alcanzando una
tasa reproductiva de 1.5 partos/año, con disposición para largas caminatas que le
permiten recorrer varios kilómetros (10 - 15 km/día), se adaptan fácilmente a
condiciones nómadas, es un rumiante de una alta capacidad de consumo de
alimentos, sus excretas son de buena calidad, constituyéndose en un aporte de
rápida asimilación dentro del reciclaje de nutrientes, es eficiente en la utilización
del agua y no requieren de infraestructura costosa para su manejo.
El manejo de esta especie se hace más fácil aún con la ayuda de los perros
pastores de la raza Inglesa Border Collie que adquieren con un proceso de
educación una gran destreza para esta labor.
Como desventajas del ovino en este programa de manejo tiene una alta
incidencia de parasitismo interno y es una especie susceptible a la predación por
parte de los perros. En sistemas en donde hay una alta dependencia de
agroquímicos, el ovino presenta un alto riesgo de intoxicación.
16
En este programa donde no se utilizan herbicidas para el control de
especies asociadas, las limpiezas manuales se emplean como complemento de
repaso al control de los ovinos.
Antes de la década del 70, el cultivo de la caña de azúcar se cosechaba sin
quema. Actualmente la quema es una práctica común que se realiza antes y
después de la cosecha. Sin embargo, en el futuro, la quema tendrá que ser menos
frecuente hasta llegar a eliminarse.
En el caso del Valle del Cauca en Colombia, debido a las exigencias de una
agricultura moderna sostenible, la agroindustria azucarera realizó un convenio de
concertación con el Ministerio del Medio Ambiente de Colombia para establecer
una producción limpia, en donde se pactó el desmonte gradual de las quemas
hasta el año 2005, cuando toda el área sembrada en caña se cosechará en verde
(Ministerio del Medio Ambiente et al, 1996).
La cosecha de la caña en verde es una práctica bien aceptada en muchos
países debido a los beneficios que esta presenta. Para la implementación en la
región del Valle del Cauca, esta implica algunos retos para el sector, según las
consideraciones de Cock (1995), director del Centro de Investigación de la Caña
de Azúcar de Colombia (CENICAÑA). Se reconoce que la cosecha y el manejo de
residuos en el campo son temas con prioridades para la investigación. La cosecha
en verde traería muchos beneficios, como es el de disminuir la contaminación
ambiental, mejorar la estructura de los suelos y su fertilidad, menores
requerimientos tanto de agua como de herbicidas, que se traducirían en mayores
rendimientos de azúcar, esto prácticamente por el aumento de materia orgánica
que se obtendría a partir de los residuos de cosecha.
Si bien es cierto que la necesidad de eliminar las quemas y de realizar el
corte de la caña en verde ha estimulado la mecanización de la cosecha por parte
de la agroindustria, las restricciones impuestas a las quemas seguramente
avanzan más rápido que el proceso de mecanización de la cosecha, además de
17
las limitaciones que tiene esta con las altas producciones de biomasa de la caña y
porque la mecanización de la cosecha en época de lluvias presenta dificultades.
Estas consideraciones sugieren que el corte de caña en verde manual sigue
siendo una actividad muy frecuente. Lo cual nos repercute en un impacto social
positivo por la alta cantidad de mano de obra que se genera para dicha actividad.
Uno de los aspectos críticos de la cosecha de la caña en verde es el
manejo de la alta cantidad de residuos que quedan en el campo, especialmente
cuando la cosecha se realiza en época de lluvias y las condiciones naturales del
suelo no le permiten un buen drenaje. Las inquietudes acerca de los efectos
alelopáticos, problemas fitosanitarios y/o fitotóxicos que podrían aparecer, dadas
las condiciones que se presentan con estos residuos sometidos a una mayor
humedad, están siendo evaluadas por CENICAÑA. En época seca los residuos no
afectan la germinación de las plantas, ni impiden las prácticas de manejo
siguientes a la cosecha, cuando estos residuos se distribuyen en el campo con un
sistema de encalle 2x1, dos calles libres y una con los residuos, que va siendo
rotada en cada corte.
Con el fin de superar las limitaciones que presenta el manejo de estos
residuos en el campo, la agroindustria y algunos productores están evaluando
diferentes sistemas de encalle: 0x0, 0x1, 1x1, 2x1, 2x2 y la alternativa de picarlos
con el propósito de mermar el volumen y dejar las cepas libres (El primer número
corresponde a las calles libres de residuos y el segundo a las calles con residuos).
No obstante, en la época de lluvias se presentan dificultades.
En esta evaluación realizada por La Reserva Natural el Hatico y CENICAÑA
con la variedad Venezuela 7151, al iniciar la primera y segunda soca quedaron en
el campo entre 20 y 25 tn/ha de residuos (materia seca) cuando la cosecha se
hizo en verde. Cuando la caña se quemó antes del corte quedaron en el campo
entre 7 y 8 tn de materia seca por hectárea. A pesar de partir de una menor
cantidad de residuos con el manejo de la quema, su degradación se hace más
18
lenta comparado con el proveniente de la caña sin quema. En el manejo de
residuos picados, éstos se incorporan al suelo mediante las labores de
mecanización. (CENICAÑA, 1996).
En otro estudio realizado por CENICAÑA en el CIAT se ha observado un
efecto positivo de los residuos de cosecha sobre la producción de caña,
superando en 10 Toneladas de caña por hectárea a los tratamientos de cosecha
en verde con remoción total de los residuos y al tratamiento de caña quemada.
Las observaciones realizadas hasta el momento indican que el sistema de
encalle al 2X1 es uno de los más indicados para el manejo de la cosecha en verde
junto con el de picado de los residuos, que depende de la disponibilidad de una
máquina que realice esta labor.
El porcentaje de materia extraña es un indicador de la calidad después del
corte. La materia extraña está formada por suelo, hojas, cogollos y rebrotes del
tallo, que según Larrahondo (1995) tienen incidencia sobre la liquidación a los
proveedores. El exceso de materia extraña incrementa los costos de cosecha,
alce, transporte y molienda; disminuye la eficiencia de la fábrica y la recuperación
final de azúcar, como consecuencia del incremento de la fibra, bagazo y la
cachaza; además del aumento de costos en mantenimiento de los equipos, tanto
en la fábrica como la maquinaria de campo.
Para mermar la cantidad de material extraño es necesario realizar una
buena cosecha de caña. Se podría pensar que parte de los costos en que incurre
la industria por lo que representa la materia extraña para el proceso de
industrialización de la caña, se le puedan dar a las personas encargadas de la
cosecha manual o a los equipos de cosecha mecánica, como estímulo para la
realización de una mejor labor.
19
4. PROCESAMIENTO O TRANSFORMACIÓN INDUSTRIAL
El cultivo de caña de azúcar con fines paneleros se complementa con la
transformación primaria que se produce en la agroindustria conocida como
trapiche. Es allí donde se concentran los sólidos solubles totales que existen en el
jugo de la caña de azúcar mediante la transferencia de energía térmica al trapiche
y básicamente es un proceso de concentración mediante la evaporación de los
jugos.
Esta agroindustria rural mantiene una importancia en varios elementos tales
como: no requiere tecnología sofisticada, emplea mano de obra no calificada en
las fases de campo y fábrica, genera una gran cantidad de empleos directa e
indirectamente, el cultivo de la caña de azúcar con fines paneleros es considerado
conservacionista en nuestro medio ambiente y el valor nutritivo del producto final
es altamente calificado, en comparación con otros edulcorantes (CIMPA, 1992).
Actualmente se producen en gran parte del mundo con una alta rentabilidad
al productor y un mercado creciente, debido a las nuevas formulaciones
comerciales y calidad del producto.
En la actualidad, el cultivo de la caña y la elaboración de panela muestran
unos índices de baja productividad de campo y utilización de tecnología industrial
rudimentaria.
La mayor parte de la producción se desarrolla dentro de un esquema de
propiedad o tenencia limitante, donde predomina una economía de subsistencia.
Los principales problemas de la Agroindustria panelera son:
• Bajos rendimientos del cultivo por superficie cosechada.
• Pérdidas en la extracción de los jugos.
20
• Ineficiencia térmica de las hornillas
• Deficiente calidad del producto final.
• Excesivo esfuerzo físico de los trabajadores.
El mercado de la panela es competitivo en la producción, su precio no
depende de la voluntad individual de los productores y consumidores, sino de las
circunstancias de oferta y demanda en el mercado.
Las oscilaciones de la oferta y por lo tanto el precio de la panela están
influenciados por: factores macroeconómicos (tendencia inflacionaria de precios
de insumos y de productos de la economía en general), por fenómenos cíclicos de
estimulos y desestímulos en las siembras de caña cada año y el otro por factores
estacionales en un mismo año, y aún mas por la gran diversidad en la calidad del
producto y en sus volúmenes comercializados (formulaciones comerciales)
(CIMPA, 1997).
Existe una estrecha relación entre los precios de la panela y el azúcar, lo
cual se explica por la relativa sustitución en su consumo y producción. También se
ha observado una correspondencia estacional entre la producción panelera y
cafetalera, de tal manera que en la cosecha de café es competitiva la mano de
obra con la de la caña, lo cual afecta la producción de la panela y provoca un
incremento en su precio.
La sustitución de la panela por el azúcar es debida principalmente a las
facilidades de uso y manejo que ofrece el azúcar a nivel de consumidor y
mercadeo, a la presencia de impurezas y al uso en la fabricación de panela de
sustancias químicas no recomendadas para el consumo humano. El consumo de
la panela se restringe cada vez más por aspectos culturales.
Según DAINCO (1995) se ha establecido que la presentación del producto
en forma de bloques y en empaques rústicos limita el crecimiento de la demanda,
21
que se ve influenciada por el desconocimiento del valor nutricional del mismo. Su
uso también se restringe ante la problemática que establece la baja solubilidad,
difícil dosificación y características artesanales de mercado. Se requiere entonces
tecnología agroindustrial que mejora en gran parte el funcionamiento y
operatividad de la agroindustria panelera.
4.1. ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCIÓN DE LA PANELA
La panela es un edulcorante con características nutritivas, obtenida
mediante la concentración de los sólidos solubles totales, disueltos en el jugo de la
caña de azúcar. Se presenta en forma sólida, en bloques rectangulares y
cuadrados (panela) y cónicos (papelón), cuyo peso varía entre 0.500 kg y 2.500
kg; dependiendo de la región productora.
La solidificación se obtiene por la compactación de la sacarosa, uniéndose
mediante puentes formados por las moléculas de azúcares reductores o
invertidos, principalmente glucosa y fructosa, cuando los niveles de concentración
de estos azúcares son superiores al 90% (García et al, 1997).
4.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DE PANELA
El proceso de elaboración se inicia con el corte de la caña, cuando ésta
alcanza su madurez. A su vez éste periodo depende de la variedad, las
condiciones climáticas y principalmente de la ubicación en altura sobre el nivel del
mar. Los agricultores han utilizado métodos empíricos en la determinación de la
madurez, cuando no están presionados por factores económicos, para establecer
el momento del corte. Sin embargo, estos métodos fallan cuando se cambia la
variedad, por ejemplo, afectándose los rendimientos tanto de campo como de
trapiche, reduciéndose la calidad de la panela.
Los métodos técnicos para determinar el punto de madurez deben basarse
en el establecimiento de la uniformidad de la concentración de los sólidos solubles
22
o brix a todo lo largo del tallo de caña o mediante el establecimiento del contenido
de humedad en ciertos puntos específicos del tallo (Hernández, 1995).
Inmediatamente después del corte se inicia el proceso de apronte, que no
es más que el almacenamiento de la caña en el patio del trapiche. El efecto del
tiempo de apronte depende de las condiciones ambientales, de la variedad y su
retraso o demora se manifiesta negativamente sobre el peso de la caña, la
inversión de azúcares y por ende en el rendimiento y la calidad de la panela.
Ya en el trapiche la producción de panela tiene 4 etapas
• Molienda.
• Prelimpieza y limpieza de los jugos.
• Evaporación y concentración de los jugos
• Moldeo y empaque de la panela.
Para la molienda se utilizan molinos que pasan la caña entre unos rodillos o
mazas estriadas (generalmente tres), que comprimen el tallo fuertemente. Existen
los molinos construidos con mazas de madera, piedra o hierro, accionados
manualmente y/o con fuerza animal y mecánicos. Los primeros son utilizados en la
producción de panela, solo en las zonas deprimidas económicamente (Van Zante,
1996).
Por cada 100 kg de caña que se muelen se recuperan aproximadamente 50
kg de jugo crudo. Esta relación en peso de jugo crudo a caña se denomina
“extracción en peso” y puede variar entre el 40 al 60 % considerándose una buena
relación de extracción en un 55%.
Una vez obtenidos los jugos se inicia el proceso de clarificación en el que
tradicionalmente se usa la acción combinada de sustancias clarificantes tales
como corteza de balso (Heliocarpus popayanensis), guacimo (Guázuma Ulmifolia
23
Lamark), cadillo (Triumfétta láppula L.) o ceras como el roble (Quercus
humboldtti).
Actualmente se ha adoptado una tecnología producida por el Centro de
Investigaciones para el Mejoramiento de la Agroindustria Panelera en Colombia
(CIMPA) la cual permite separar esta operación en prelimpieza en frío, con el uso
de un nuevo implemento que puede ser usado en serie o individualmente logrando
disminuir las impurezas presentes en los jugos, aumentando en un 35% la
eficiencia del proceso en fabrica y la calidad del producto final (CIMPA, 1997).
En este momento debe hacerse un ajuste de la acidez de los jugos hasta
llegar a un pH de 5.8, lo cual se logra agregando parte de una solución de cal
(lechada) que se prepara con 200 gr de cal en 200 lt de agua, produciéndose la
clarificación propiamente dicha, la cual se sigue realizando convencionalmente.
Por último se hace el descachazado final teniendo en cuenta que se deben
mantener los jugos con un pH de 5.8. De esta forma en la prelimpieza se remueve
hasta cerca del 90% de las impurezas presentes y que son posibles de remover
por medios físicos en el jugo frío.
Los efectos de la prelimpieza han sido la eliminación en porcentajes
superiores al 70% de los blanqueadores químicos y de los sedimentos que
aparecen en las bebidas preparadas con panela (CIMPA, 1992). Por cada 100 kg
de caña en proceso se obtienen como producto de la limpieza de los jugos entre 2
y 8 kg de cachaza, estimándose el promedio en 4 kg.
La evaporación y concentración de los jugos según DAINCO (1995)
consiste en la extracción del agua presente en el jugo en forma de vapor de agua
mediante la transferencia de energía térmica. Se estima el brix presente al inicio
de esta fase en 18°B y al final de la concentración en 90°B. Por cada 100 kg de
jugo de caña hay necesidad de evaporar 36 kg de agua.
24
Para realizar este proceso se utiliza como combustible principalmente
bagazo seco, el cual se obtiene como subproducto durante la extracción del jugo,
complementado con otros combustibles como: leña, neumáticos usados y
gasolina. La cantidad varía de acuerdo a la eficiencia térmica de las hornillas. La
baja eficiencia térmica actual de las hornillas esta ocasionando grandes secuelas
por la deforestación y contaminación ambiental, cuando se utilizan leña y
neumáticos (Hernández, 1995).
El producto final de la panela actualmente se ofrece en formulaciones
comerciales de diferentes pesos y formas, desde 100, 250, 500, y 1000 gr
rectangular, cónica, pasta de chocolate, rayada y molida, en algunos casos
envuelta en papel termoencogible, el cual ofrece mejor presentación y calidad del
producto final.
4.3. HORNILLAS PANELERAS
El horno utilizado en la elaboración de la panela es la estructura llamada
hornilla panelera, lugar del trapiche donde mediante diferentes combustibles como
el bagazo, se produce el calor requerido para evaporar el agua contenida en los
jugos extraídos de la caña, hasta obtener el producto final panela. El proceso de
evaporación se denomina “evaporación abierta”, por que se desarrolla en una
serie de vasijas (pailas) expuestas a la presión atmosférica y el calentamiento es
logrado por exposición directa de las pailas a los gases de combustión (Van Zante,
1996).
Las principales partes de una hornilla panelera se mencionan a
continuación:
• Cámara de combustión
• Ductos de humos
• Chimenea
25
La cámara de combustión es un espacio confinado que se encuentra
ubicado en la parte anterior de la hornilla y cuenta con un cenicero, puerta de
alimentación y parrilla.
De acuerdo con Hernández (1995) el cenicero es el compartimiento ubicado
directamente debajo de la parrilla. Sus funciones son almacenar las cenizas
producidas en la combustión del bagazo, canalizar y precalentar el aire necesario
para la combustión. La puerta de la hornilla está construida en fundición de hierro
y no es más que una boca de alimentación, pues no posee en la mayoría de los
casos una puerta que se pueda abrir o cerrar. Es el lugar por donde el hornero
introduce el bagazo a la hornilla.
La parrilla es el enrejado que sirve de lecho al bagazo, sus orificios
longitudinales permiten la entrada de aire para la combustión y a su vez el paso de
las cenizas hacia el cenicero. También es fabricado en fundición gris, en diferentes
tamaños y formas.
La cámara de combustión tiene un ducto de humos que también es
conocido como conducto de gases, camino o buque. Las partes que constituyen el
ducto son: las paredes y muros de soporte, pisos, arcos, y pilas. Su función es
conducir los gases provenientes de la combustión en dirección a la chimenea,
transfiriendo parte de la energía a los jugos. La chimenea es una estructura
construida en ladrillo o lamina de hierro ubicada al final de la hornilla y empalmada
directamente con el ducto de humos. Su forma puede ser cilíndrica, trapezoidal o
cónica. Su función es crear un diferencial de presión (tiro), que garantice el
suministro del aire necesario para la combustión del bagazo y el transporte de los
gases a través del ducto (DAINCO, 1995). El aire para la combustión varía de
acuerdo a la humedad del bagazo y por lo tanto el tiro debe ser regulado, para
esto se cuenta con una válvula mariposa que permite hacer los ajustes requeridos.
26
4.4. CAMBIOS TECNOLÓGICOS EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PANELA
Algunas de las recomendaciones para la calibración del trapiche, consisten
en dar la graduación precisa a cada uno de los elementos que intervienen en el
proceso de extracción; estos son: abertura de entrada (maza mayal) abertura de
salida (maza repasadora), rayado de las mazas, diámetro de las poleas, distancias
entre ejes, potencia requerida (HP), velocidad maza mayor (R.P.M.), diámetro
polea (pulgadas), diámetro maza (pulgadas), diámetro eje maza mayor y menor
(pulgadas), peso trapiche completo (kg), peso pieza mayor kg, producción caña
(kilos/24 horas) y carga panela (24 horas) (CIMPA, 1992).
El prelimpiador de jugos es un implemento que permite asegurar una mejor
filtración que el pozuelo tradicional. Las impurezas más pesadas como la arena y
el lodo se van al fondo. Los residuos livianos y el bagacillo flotan formando un
“colchón”, por efecto de la floculación. El jugo limpio circula por entre las dos
capas y pasa por debajo de una lamina deflectora que retiene las impurezas hasta
llegar al orificio de salida (CIMPA, 1997).
Una platina de hierro ubicada en el tercio basal de la chimenea con pasador
metálico, permite colocarla en diferentes posiciones y regula el flujo de los gases
producto de la combustión.
El cuarto de batido y empaque debe de ser un espacio físico aislado del
medio con malla antimosquitos, con suficiente luz y ventilación. Este espacio fue
diseñado con estas características para dar solución a los principales problemas
presentes en el batido y en el moldeo. En el sistema tradicional, en esta área se
observa la contaminación por insectos, el uso de químicos insecticidas, aguas
sucias para el remojo de herramientas y el estado antihigiénico de bateas.
27
4.5. POSIBILIDADES PARA MERCADEO DE NUEVOS PRODUCTOS
La panela granulada puede producirse en fincas donde la panela tradicional
sale de buena calidad (color y grano) es decir donde el Brix de los jugos crudos
este igual o mayor a 17°B (Hernández, 1995).
Brevemente se mencionan a continuación los pasos a seguir en esta
actividad:
El proceso de producción es básicamente el mismo, debe asegurarse que
el pH de los jugos llegue a 5.8. Para realizar esta medición puede utilizar cintas
para pH. El “punto” se toma más alto que para una operación de producción de
panela tradicional, dejando cocinar las mieles un poco más. Deben sacarse a
126°C. Deben sacarse operaciones o cochas pequeñas, no mayor de tres arrobas,
dejar en la “tacha” las mieles, dejando alzar o crecer lo máximo, luego se inicia el
batido en la “tacha” o “canoa”, dejando que alce para acelerar el secado y el
enfriamiento, para continuar con el cierne del granulado en un tamiz, sobre una
superficie seca, para separar el grano fino (pulverizado) del grano grueso
(granulado). Finalmente se empacan los productos, preferiblemente en bolsas de
polietileno.
28
5. ¿QUE ES LA PANELA?
Desde 1946 cuando toma fuerza la sustitución de la panela por el azúcar
como producto final del procesamiento de la caña, se inicia un cambio en los
hábitos de consumo de edulcorantes en casi todo el mundo, principalmente en
zonas tropicales.
Al azúcar solo se le reconoce su característica energética, sin componente
alguno que represente valor nutritivo y su consumo aumenta, promovido por la
popularización de las bebidas como el café, cacao y de los refrescos
embotellados.
La panela es un producto alimenticio obtenido del jugo de la caña de azúcar
en pequeñas agroindustrias rurales. Se diferencia del azúcar por contener además
de sacarosa, glucosa, fructuosa, minerales, grasas, compuestos proteicos y
vitaminas. Su producción puede lograrse de forma totalmente sustentable por lo
que a su valor nutritivo es posible añadirle su carácter orgánico o natural.
Un aspecto determinante que frena el consumo de la panela lo constituyen
sus reconocidas debilidades: la falta de higiene, la poca homogeneidad del
producto, ausencia de empaques apropiados y su lenta solubilidad, dada su
tradicional presentación comercial (López, 2001).
En la mayoría de los países productores de panela la situación no es muy
armónica, dado que se presentan situaciones heterogéneas desde el componente
producción, el manejo agronómico del cultivo, las variedades utilizadas, las cuales
afectan los rendimientos. Aun más heterogéneos son los componentes
transformación y comercialización, en los cuales se encuentran las mayores
debilidades del proceso ante un consumo estable con ligeras alzas en el tiempo.
El consumo mundial de azúcar ha tenido un incremento exponencial desde
1950 con un cambio de nivel de 5,1 Kg/año a 21 Kg/año en 1972, debido a la
29
influencia de varios factores tales como el ingreso per cápita y su distribución, el
mejor precio, los hábitos alimentarios y el aumento en los usos domésticos e
industriales (López, 2001).
Es evidente que el consumo de azúcar per cápita varía ampliamente de un
país a otro. En los países en desarrollo, en la medida en que aumenta el ingreso
per cápita y la población, el crecimiento del consumo ha sido rápido. En los países
desarrollados, por el contrario, se ha registrado un lento crecimiento e incluso una
reducción del consumo per cápita. Dos razones son presentadas por los
especialistas para explicar esta situación, la primera es el cambio de los hábitos
de la alimentación de una fuente de alto valor calórico al consumo de edulcorantes
substitutivos de menor valor calórico, además de la respuesta a las campañas
relacionadas con aspectos de salud. La segunda razón es el incremento de la
producción mundial a bajos costos de azúcares derivados de otros productos
como lo es la alta fructuosa extraída del maíz (Hernández y Amaya, 2000).
En los países en desarrollo los hábitos alimenticios son parte importante de
la cultura y siendo la panela más barata que el azúcar refinada, los pobres de
muchos de estos países han sido los consumidores por excelencia de la panela.
Pero la panela como producto alternativo de azúcar toma espacio en el mercado
internacional, ello puede observarse en los esfuerzos de países como India,
Colombia y Pakistán entre los principales productores y exportadores a nivel
mundial.
5.1. CONTENIDOS NUTRICIONALES DE LA PANELA (VITAMINAS, MINERALES Y AZÚCARES)
En el caso de Venezuela y otros países se conoce muy poco sobre el valor
nutritivo de la panela, destacándose el hecho de que en los reportes de balance
de alimentos elaborados por el Instituto de Nutrición indican un consumo / persona
/ año de 0,5 kilogramos del producto. Esta cifra comparada con Colombia,
segundo productor a nivel mundial, resulta cincuenta veces menor, perdiéndose la
30
oportunidad de una ingesta más rica en sales minerales tales como calcio, fósforo,
potasio, hierro, magnesio, manganeso, zinc, trazas de flúor, selenio y vitaminas (A,
B1, B2, B5, B6, C, E), ausentes todas ellas en el azúcar refinada (blanca).
A continuación en el Cuadro 1 se muestran los resultados comparativos
obtenidos del análisis nutritivo entre la panela y el azúcar refinada.
Cuadro 1. Nutrientes de la panela comparados con el azúcar refinada. Para 100 g. de panela y 100 g. de azúcar refinada).
Componentes (mg) Panela (mg) Azúcar refinada (mg) Sacarosa 72 a 78 99.6 Fructuosa 1.5 a 7 --- Glucosa 1.5 a 7 --- Potasio 10 a 13 0.5 a 1.0 Calcio 40 a 100 0.5 a 5.0 Magnesio 70 a 90 --- Fósforo 20 a 90 --- Sodio 19 a 30 0.6 a 0.9 Hierro 10 a 13 0.5 a 1.0 Manganeso 0.2 a 0.5 --- Zinc 0.2 a 0.4 --- Fluor 5.3 a 6.0 --- Cobre 0.1 a 0.9 --- Provitamina A 2.00 --- Vitamina A 3.80 --- Vitamina B1 0.01 --- Vitamina B2 0.06 --- Vitamina B5 0.01 --- Vitamina B6 0.01 --- Vitamina C 7.00 --- Vitamina D2 6.50 --- Vitamina E 111.3 --- Vitamina PP 7.00 --- Proteínas 280.00 --- Agua 1.5 a 7.01 0.01 Calorías 312 384
Fuente: Ministerio de Industrias, Comercio, Integración y Pesca. 1992.
31
También se han realizado análisis nutritivos entre bebidas comunes,
comparadas con una bebida endulzada con panela, en este caso una limonada
(Cuadro 2). Esta información es útil al consumidor de estas bebidas, mostrando
que la limonada con panela tiene ventajas comparativas.
Cuadro 2.- Comparación de sustancias nutritivas presentes en bebidas comunes.
Componentes Limonada Café negro Refrescos naturales
Cerveza
Volumen (cc) 250 200 266 220 Calorías 109 12 130 109 Proteína (g) 0.18 0.75 --- 0.62 Carbohidratos (g) 30 2 23 14 Grasa (g) 0.04 0.25 --- --- Calcio (mg) 28 12.5 --- --- Fósforo (mg) 21 12.5 --- 46.5 Hierro (mg) 0.8 0.5 --- 0.3 Tiamina (B1) (mg) 0.007 0.25 --- --- Rivoflavina (B2) (mg) 0.025 0.025 --- 0.06 Ácido nicotínico (mg) 0.105 2.25 --- 1.24 Ácido Ascórbico (mg) 1.050 --- --- --- Fuente: Isaías, 1985.
La panela es un alimento bien tolerado por el organismo infantil, dado que
previene la formación de gases y presenta una acción levemente laxante. El alto
contenido de sales minerales presentes representa un beneficio en el desarrollo
armónico en la etapa de crecimiento del infante. El calcio altamente contenido en
la panela contribuye a la formación de mejor dentadura y huesos más fuertes, así
como a la prevención de la caries, cosa que no ocurre con la ingesta del azúcar
refinada. Esto es debido a la acción combinada del calcio, potasio y magnesio
capaces de neutralizar la excesiva acidez, como una de las principales causas de
las caries (Tocagni, 1987). En adultos el consumo de panela evita enfermedades
óseas como la osteoporosis. Estas características conforman un producto
NATURAL, con un valor alimenticio ignorado, pudiendo esta alternativa mejorar la
dieta del ser humano (Chen, 1991).
32
La calidad de la panela esta influenciada por factores que van desde la
variedad de caña utilizada, el tipo del suelo, las características climáticas, la edad
de la plantación, el tiempo entre cosecha y molienda (apronte) y las condiciones
del procesamiento (López, 2001). Variedades de caña con capacidades para
desarrollar altas concentraciones de sacarosa favorecen la obtención de panelas
consistentes, de fácil manejo en el proceso de comercialización.
Los contenidos de nitrógeno, fósforo, y potasio en el suelo influyen en la
calidad de los jugos, en la fase de clarificación y por ende en la calidad final del
producto. Es preferible bajos contenidos de nitrógeno y potasio dado que
promueven los azúcares reductores (acción melasigénica), mientras que en el
caso del fósforo se prefiere de moderado a alto contenido en el suelo y
consecuentemente en los jugos, en vista de la reacción combinada con el calcio
precipitando y floculando impurezas de diferentes densidades (Chen, 1991).
Las condiciones climáticas influyen fundamentalmente en la producción de
caña y panela, siendo particular la condición de un gradiente térmico (oscilación
entre la temperatura media diurna y nocturna no menor de 8 grados centígrados)
el cual favorece la concentración de sacarosa que produce panelas más dulces y
consistentes. Esta característica facilita la obtención de panela granulada y
pulverizada (Tocagni, 1987).
El grado de maduración de la caña está altamente relacionado con la edad
de la plantación, siendo afectada esta interacción por la localización de la siembra
(altitud sobre el nivel del mar), encontrándose tiempos que oscilan entre 12 y 24
meses, para alcanzar su optimo de maduración. Cortes adelantados a estos
periodos ocasionan perdidas en cantidad y en calidad o textura del producto. La
caña puede permanecer almacenada por periodos cortos, preferiblemente no
mayores a 5 días ya que se ha determinado que en tiempos muy prolongados de
almacenamiento de la caña de azúcar cortada se influye tanto en su rendimiento
33
en panela como en la calidad de la misma por la dificultad de la limpieza y por la
aceleración de la inversión de la sacarosa (Sandoval, 1996).
El proceso de concentración de los jugos necesita de un equilibrio entre la
energía calorífica transmitida durante el proceso y la requerida, siendo común
encontrar un exceso de calor en la etapa final de “punteo” de mieles, lo cual
provoca una alteración de sabor y color del producto (Chen, 1991).
La impericia del operario al agregar un exceso de cal para el control de la
acidez de los jugos afecta sensiblemente el color, oscureciéndolo y a su vez
generando una perdida de valor comercial (López, 2001). Finalmente la ausencia
de un área protegida para realizar el batido y moldeo, trae como consecuencia la
obtención de un producto final marcado por la falta de higiene (Chen, 1991).
Panela de buena calidad favorece el consumo en diversas modalidades
entre las cuales se destacan la preparación de bebidas frías y calientes, de pan,
tortas, dulces, conservas, bebidas alcohólicas y uso terapéutico (López, 2001).
5.2. CASO DE VENEZUELA
Para la producción de panela hay que tener en cuenta algunas
características de la cadena agroalimentaria, tal es el caso de los componentes de
producción, transformación, distribución y consumo. Para esto hemos tomado el
caso de Venezuela.
El cultivo de la caña se ha desarrollado en países como Venezuela de una
forma dispersa, localizándose principalmente en la región Andina, Región Llanera
y la Región Oriental, en zonas que varían de 800 – 2000 metros sobre el nivel del
mar. Predomina el relieve y paisaje de laderas y montañas en el caso de la región
Andina y Oriental, valles intermontanos en la Región Centro Costera y planicies
altas en la Región Llanera. Las características de estos ambientes influyen en los
manejos agronómicos presentes, enmarcados en condiciones agroecológicas que
34
en la mayoría de los casos satisfacen los requerimientos mínimos para el manejo
comercial del cultivo (López et al, 2001).
De acuerdo con Hernández et al (2000), el país panelero ofrece
condiciones en suelos medianamente profundos y fértiles, cultivando
generalmente en condiciones naturales donde las limitaciones presentadas por las
características químicas de los mismos son afrontadas mediante la práctica del
análisis de suelo y sus respectivas adecuaciones en la fertilización química, esto
en una proporción estimada a un 15% de los casos.
En Venezuela el proceso de transformación de la caña panelera, se ha
venido realizando de una manera artesanal, bajo características y fines similares
en todo el país, mediante la extracción de los jugos y evaporación abierta de los
mismos, llegando a un producto final de irregular calidad, determinada por el
efecto de las condiciones propias de cada región y en parte por su manejo.
En Venezuela una de las principales fortalezas en este componente las
presentan los Estados de Sucre y Falcón, donde se encuentran en una buena
parte molinos de tres y cinco masas de gran capacidad y motores acorde a estos
molinos, seguramente por su posición geográfica presentado la ventaja de recibir
maquinaria de Europa y Estados Unidos (López et al, 2001).
En cuanto al análisis de calidad del producto, son realmente nuevos los
avances. Actualmente el Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias
FONAIAP en concordancia con la Fundación CIEPE, precisaron los
procedimientos analíticos para la determinación de la calidad de la panela; los
mismos incluyen la determinación de cenizas, humedad, pH, fibra cruda, turbidez y
color, sólidos disueltos totales, higroscopicidad y azúcares reductores. Los
primeros resultados obtenidos por FONAIAP, junto a experiencias remitidas de
Colombia, han permitido precisar los rangos de valores que indican calidad del
producto (López, 2001).
35
En forma general la calidad y principalmente la obtenida en la Región
Andina nos permite compararla con la producida en la Hoya del Río Suárez
(Colombia).
La producción de panela en Venezuela se destina prácticamente a los usos
principales conocidos en el país: Panaderías, pastelerías, confiterías, destilerías,
fines terapéuticos y consumo directo (preparación de bebidas y alimentos).
Según López (2001) los canales de distribución más conocidos son los
siguientes:
1. Productores Abastos-Bodegas Consumidores (flujo local).
2. Productores Intermediarios Mayoristas Abastos-Bodegas
Consumidores (flujo regional).
3. Productores Intermediario Centro de Acopio
Supermercados Consumidor (flujo nacional).
El primer flujo funciona en las principales regiones paneleras mientras que
el segundo y tercer modelo, representan un flujo mayor hacia los grandes centros
de consumo pasando por sitios de acopio principales en el país. Estos flujos
presentan algunas variantes según sea la región de la que se trate, dado que
existen preferencias distintivas por regiones del país.
En relación a los precios puede señalarse que responden a factores que
influyen tanto en la oferta como en la demanda. La oferta se ve afectada por la
época de molienda, la cual fluctúa de acuerdo al clima (ocurre siempre en época
seca o verano) y según se disponga de mano de obra.
Por lo que se ha mencionado anteriormente podemos concluir que existen
una serie de limitantes referentes a la distribución de la panela. Dentro de las
cuales se pueden mencionar las deficiencias de empaque, una alta variación en
peso por unidad y calidad del producto, la fluctuación de precios.
36
En Venezuela la panela es usada principalmente como edulcorante,
delegando la función alimentaría a un segundo plano. Poco conocidas y
divulgadas han sido las características nutritivas tales como la suplencia de
carbohidratos, minerales y algunas vitaminas que posee.
Recientemente las tendencias en el mundo de la medicina vienen
reconociendo los efectos nocivos del azúcar refinada, razón por la cual tanto las
recomendaciones médicas como los hábitos de consumo comienzan a virar hacia
otras alternativas y allí es donde se inicia el resurgimiento de la actividad panelera.
Esta reacción también es producto o respuesta a los vaivenes de los precios que
en ocasiones ubican al azúcar por encima de la panela, favoreciendo aún más el
precio del consumidor ante este producto.
El incremento en los costos de las bebidas azucaradas frías (refrescos
envasados) también es una manera de contribuir en los cambios de hábitos,
girando la mirada a una bebida tradicional casi olvidada, la agua de panela con
limón. Por otro lado no es fácil satisfacer al consumidor con este producto
tradicional, dada las fallas de calidad que ostenta el mismo. Ello determina fuertes
cambios referentes a la textura, forma o presentación, empaque e higiene del
mismo para poder atender adecuadamente el “resurgimiento” de este apreciado
producto terminado.
El consumo per cápita de panela en Venezuela ha variado muy poco en el
período comprendido entre 1989 y 1994, pasando de 0.5 a 0.4 kg/persona/año, sin
embargo, en ese mismo período la población venezolana pasa de 19.029.001 a
21.375.968 de habitantes (López, 2002), determinando este cambio un consumo
aparente directo de 9.5 millones a 8.5 millones de kilogramos totales. Esta cifra
subestima el consumo que se realiza por vía indirecta como lo es en destilerías,
panaderías, pastelerías, confiterías y afines, así como otros usos menores.
37
6. DIVERSIFICACIÓN DEL CULTIVO COMO OTRAS ALTERNATIVAS DE PRODUCCIÓN
El cultivo de la caña (Saccharum officinarum), y su procesamiento ofrecen
una diversa gama de alternativas que pueden ser utilizadas en la alimentación
animal, siempre y cuando se complemente con elementos tales como: proteína,
minerales, urea y / o gallinaza entre otros, que balancean una ración para bovinos,
en épocas del año donde el forraje natural es escaso.
Al ver las posibilidades de explotación agroindustrial de la caña,
reconocemos que generan aportes básicamente energéticos y en fibra, pero que
pueden garantizar una proporción importante de estos elementos en un plan de
producción de ganado bovino, porcino y ovino entre otros.
Además de poder ser utilizada como alimentación animal con el material
vegetativo, se pueden derivar más industrias y subproductos a partir de la misma,
tal y como se muestra en el Anexo 5.
La idea de diversificar el uso de la caña pretende presentar una visión
integral del cultivo, tener nuevas fuentes de ingresos, generación de empleo y
alternativas de uso. Algunos de los diferentes productos para la diversificación se
refieren a continuación.
6.1. PAPEL
El bagazo puede ser utilizado para la producción de distintos tipos de
calidad de papel. Uno de estos es el caso del papel para escribir a máquina o bien
el que es utilizado para la elaboración de libros, revistas, libretas, cuadernos
escolares, sobres, documentos, afiches y envolturas para cigarrillos (Subirós,
2000).
De igual manera con este material de desecho en la producción de azúcar o
panela se puede producir papel periódico que se emplea en los medios de
38
información o en propaganda. También se pude producir toallas sanitarias,
mantillas infantiles y para adultos, además de otros productos sanitarios.
Distintos tipos de tableros aglomerados también se producen a partir del
bagazo. La industria de los muebles utiliza en forma significativa estos productos
para la elaboración de diversos tipos de muebles para el hogar, tal es el caso de
muros, divisores de habitaciones, cielos rasos, puertas en tableros de espesor
fino, juguetes, envases o bien para el revestimiento o acabado de interiores de
diversas cosas como buses, barcos, trenes, etc. De acuerdo con Subirós (2000)
en el sector industrial de la construcción este tipo de tableros son muy cotizados
para la construcción de casas prefabricadas de bajos costos o escuelas,
edificaciones industriales y comerciales.
6.2. ALCOHOL
El alcohol puede obtenerse directamente del jugo de la caña o por medio
del proceso de la miel final. También puede producirse a partir de mieles
intermedias y de soluciones diluidas de azúcares mediante la hidrólisis del bagazo
(Chen,1991). Es importante mencionar que las fabricas de licores son las
principales consumidoras de miel, porque sirve como materia prima en la
elaboración de alcohol etílico y licores.
El alcohol es uno de los muchos productos de la industria farmacéutica y de
la perfumería. Se emplea en la elaboración de productos antisépticos tales como
los solventes, gomas, elaboración de jabón, aceites esenciales, drogas, y ceras
entre otros productos. También puede ser utilizado como carburante y ser
mezclado con gasolina para su utilización en motores de combustión interna e
inclusive en equipos agrícolas.
De la producción de alcohol podemos obtener un sinnúmero de productos.
Entre ellos esta la producción de etileno y acetaldehído de los que puede
obtenerse otra cantidad de compuestos, tales como el polietileno, óxido de etileno,
39
butanol y ácido acético entre otros. Estos, se emplean a la vez en la fabricación de
fibras sintéticas, sustancias tensoactivas, pinturas, barnices, conductos de
tuberías y suelas plásticas de zapatos (Isaías, 1985).
6.3. CENICHAZA
De acuerdo con Cock (1995) la cenichaza es el resultado de la mezcla
homogénea de dos residuos del procesamiento de la caña: la cachaza y la ceniza,
producto de la evaporación de los jugos y de la combustión del bagazo
respectivamente. Esta mezcla puede o es utilizada como complementos de los
programas de fertilización, debido a la cantidad de elementos que aporta.
Favorece la estructura y las características físicas del suelo, la retención de
humedad, la penetración de agua y la aireación del suelo, por lo que su uso
resulta particularmente beneficioso en suelos con alto contenido de arcilla.
Además los aportes de la ceniza son básicamente arena y sales solubles,
por lo cual la mezcla resultante es un fertilizante que se caracteriza por tener altos
contenidos de materia orgánica y fósforo, además de poseer zinc, hierro,
magnesio, calcio azufre y cobre, estos últimos en menor cantidad (Guardiola,
1995).
El manejo racional de la cachaza y la ceniza contribuyen a disminuir la
contaminación ambiental, en especial cuando son descargados en ríos o
acequias. Los principales inconvenientes de estos desechos a la hora de la
elaboración de la panela o azúcar es el costo de transporte y distribución que se
tiene que asumir, en especial en lugares lejanos, por lo que se deben considerar
dentro de los costos a la hora de pensar en su utilización.
6.4. ALIMENTACIÓN ANIMAL
Existe una diferencia muy importante cuando se considera el cultivo de la
caña para producción de azúcar o panela y cuando se piensa en su utilización
40
para alimentación animal (ya sea la planta entera o el jugo). La agroindustria
azucarera y panelera tratan de lograr las condiciones óptimas de cultivo y de
cosecha para obtener máximos niveles de sacarosa y mínimos de glucosa y
fructuosa. Sin embargo para alimentación animal, no hay diferencia importante al
comparar el valor nutritivo de sacarosa, glucosa y fructuosa. Esto significa que
existen muchas zonas en las cuales no están dadas las condiciones requeridas
para la producción de azúcar o panela, pero en las cuales el cultivo de la caña
para la alimentación animal encuentra un medio óptimo (Subirós, 2000).
Es una realidad que en los países tropicales no es barato ni fácil alimentar
el ganado, porque la mayoría de productores tienen fincas de extensiones
reducidas cuyas tierras no son muy buenas y destinadas principalmente a cultivos
en parte para la venta, como también para el autoconsumo y para la alimentación
de los animales domésticos.
Por esta razón un número cada vez mayor de profesionales, técnicos y
campesinos investigan otras formas de alimentación con árboles, subproductos de
cosecha y otras plantas que se encuentran fácilmente, cerca o dentro de las
fincas. Algunas de dichas plantas han sido usadas durante mucho tiempo por
nuestros abuelos, como medicinas y también para alimentar los animales (Espinel,
1995).
Con estos estudios se busca poder utilizar esos materiales en las fincas
campesinas, muchas veces asociadas con otro cultivo como el café, plátano, yuca,
cacao y otros. Se busca además producir comida para animales en forma fácil,
tener leña cerca de la casa, cuidar las aguas y usar los residuos para abonar las
tierras de la finca. Es por eso que consideramos que la caña de azúcar puede
cumplir con estas necesidades.
41
Animales que pueden alimentar con una hectárea (10,000 m2) de caña
La producción de una hectárea de caña depende de muchos factores tal y
como lo hemos mencionado anteriormente.
Si estamos en un lugar de clima caliente, con buen sol y tenemos tierra que
se deje trabajar y hacemos buen manejo del cultivo, se calcula que podemos
producir 100 toneladas de caña y hojas verdes por hectárea cada año (Preston et
al, 1988). Estas 100 toneladas se dividen así: 20 toneladas de cogollo (hojas
verdes, puntas o palmas), 80 toneladas de tallos, al pasar estos últimos por el
trapiche obtendremos jugo y bagazo por partes iguales: 40 toneladas de bagazo y
40 toneladas de jugo.
La caña en la mayoría de los casos nos permite cosechar todos los días del
año una parte del cultivo. Si podemos hacer esta labor, tendremos 270 kilos de
caña entera por día, lo que significa que disponemos de: 54 kilos de cogollo por
día y 216 kilos de tallos por día. Si pasamos estos 216 kg de tallos por el trapiche,
entonces contaremos con: 108 kilos de bagazo por día y 108 kilos de jugo por día.
Si pensamos alimentar solo rumiantes (vacas, novillos, búfalos, ovejas o
cabras), debemos usar la caña integral picada (cogollo y tallo sin exprimir). Un
rumiante come cada día un kilo de forraje fresco, por cada 10 kilos del peso de su
cuerpo (Preston et al, 1988). Lo que quiere decir que una vaca que pese 400 kilos,
come durante el día 40 kilos de forraje fresco. Así podemos mantener 7 vacas
durante todo el año con 100 toneladas de caña que nos produce una hectárea de
tierra.
Una oveja que pese 20 kilos come durante el día 2 kilos de forraje fresco, lo
que equivale a que 100 toneladas de caña nos permiten sostener la alimentación
básica para 130 ovejas durante todo el año.
42
Cuando existe la oportunidad de utilizar un trapiche podemos pensar en
fraccionar la caña y utilizar el jugo para alimentar cerdos, el cogollo (hojas verdes)
y el bagazo para alimentar ganado.
Según Figueroa (1996) es evidente que la alimentación porcina a partir del
cultivo de la caña de azúcar esta basada en la utilización de la fracción soluble
(jugo de caña y mieles) y en la obtención de proteínas a partir de la propia caña o
de otras alternativas no convencionales más apropiadas a las condiciones de los
países tropicales subdesarrollados.
De acuerdo con Zapata (2000) un cerdo en levante y ceba (de 20 hasta 90
kilos) consume en promedio 8 kilos (10 litros) de jugo de caña por día, obteniendo
de esta manera una ganancia de peso de 500 gramos por día).
En realidad se ha demostrado desde los primeros trabajos realizados en
Cuba que es posible la sustitución total de los cereales en las dietas para los
cerdos en crecimiento-ceba por diferentes tipos de mieles de caña (Preston,
1968). Lo mismo se comprobó posteriormente para el jugo de caña en México,
Republica Dominicana, Colombia, Brasil y Vietnam (Van y Men, 1992).
Con 40 toneladas de jugo de caña podemos engordar 30 cerdos por año y
con las 40 toneladas de bagazo y 20 toneladas de cogollo que nos sobran
podemos mantener 4 vacas durante el año.
Hay que tener en cuenta que los animales no pueden vivir solo de la caña,
para esto es necesario agregar a esta comida las fuentes de proteína, vitaminas y
minerales necesarias para que los animales se desarrollen y produzcan en forma
normal. Las proteínas las podemos conseguir en las hojas de diferentes árboles
tropicales como leucaena (acacia forrajera), matarraton (madero negro, piñon
cubano o cocoite), morera, nacedero (naranjillo, cajeto, aro, yátago o madre de
agua), panamá (chicasquil, chaya), poró (cachimbo, cámbulo), plantas acuáticas
como la azola y la lenteja de agua.
43
Para completar la proteína que necesitan los cerdos podemos utilizar el
fríjol soya en forma de grano cocinado o torta de soya (de la industria aceitera),
harina de pescado, pescado fresco o ensilado en melaza (Sarriá y Rosero, 1999).
Para complementar las vitaminas y minerales de los rumiantes, podemos utilizar
los bloques multinutricionales.
6.5. BLOQUE MULTINUTRICIONAL
Es una mezcla de varios materiales que aportan nitrógeno no proteico,
energía, fibra, proteína y minerales (calcio, fósforo, sodio, cloro, potasio y otros).
Se utiliza para facilitar una digestión eficaz de la ración, lo cual permitirá mejorar el
consumo de pastos y residuos fibrosos, especialmente en las épocas secas y
cuando los animales consumen vegetales muy ricos en fibras y azúcares. El
bloque es una especie de ladrillo o panelón que los bovinos deben lamer para
obtener nitrógeno, azúcares y minerales.
Hay muchas formulas para preparar un bloque multinutricional. El siguiente
bloque de 20 kg (Cuadro 3) alcanza para una vaca durante 40 días. Para 20
ovejas o cabras este mismo bloque puede durar 13 días (Espinel, 1995).
Cuadro 3. Formulación de un bloque multinutricional de 20 kg.
Ingredientes Cantidad (Kg) Melaza (miel de purga), cachaza cocinada o miel de trapiche artesanal
10
Bagazo seco picado o salvado de trigo
2
Urea (pura sin mezclar con agua) 2 Sal común o mineralizada 2 Cal viva 2 Harina de hojas secas de algún árbol forrajero
2
TOTAL 20 Fuente: Espinel, 1995.
44
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El cultivo de la caña de azúcar está en un proceso de racionalización con
miras a un menor impacto ambiental, principalmente en lo relacionado con la
cosecha en verde. También es necesario que esta industria diversifique los
procesos industriales que pueden derivarse del procesamiento de los jugos de la
caña y la utilización eficaz de algunos de sus subproductos.
Por su parte, la industria panelera como actividad paralela a la del azúcar
confronta dificultades ante los cambios culturales de la vida moderna que exige
productos de más fácil uso y mercadeo. La panela como producto artesanal en su
fabricación y uso debe modificar las bases del cultivo, la elaboración del producto
y muy principalmente los fundamentos del mercado.
En su elaboración el proceso de evaporación y concentración de los jugos
es una actividad muy criticada por el consumo de leña y el uso de otros
combustibles muy contaminantes.
El análisis de las actividades corrientes seguidas en los procesos de la
fabricación de la panela pone de manifiesto la posibilidad y conveniencia de
reestructurar algunos, haciéndole modificaciones que aumenten la eficiencia del
sistema tanto en lo industrial como en lo relacionado con situaciones de calidad
del producto y relativas al mejoramiento de las relaciones ambientales durante la
fabricación.
Igualmente se discuten en el presente estudio algunas limitantes en las
actividades de mercadeo y consumo del producto. Para algunas de dichas
limitantes se sugieren medidas correctivas.
Finalmente se presentan algunas opciones para diversificación de la
industria panelera.
45
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9. ANEXOS
50
Anexo 1. Ciclo del cultivo convencional de la caña de azúcar
Fuente: CENICAÑA, 1995.
51
Anexo 2. Secuencia de las prácticas convencionales para el cultivo agroindustrial de la caña de azúcar en plantilla y soca
Fuente: CENICAÑA, 1995.
52
Anexo 3. Riegos en la caña de azúcar
Fuente: CENICAÑA, 1995.
53
Anexo 4. Labores diferentes de manejo del Cultivo agroecológico de la caña de azúcar
Fuente: CENICAÑA, 1995.
54
Anexo 5. Industrias derivadas y subproductos de la caña de azúcar
FurfuralPapelCartón
Bagazo sobrante TablerosForrajeGeneración energía eléctrica
ForrajeChachaza Fertilizante
Cera
Azúcar Suero-química en potencia
CarburanteCAÑA DE AZÚCAR Alcohol Industrial (Licores)
Forraje (Levaduras)Fertilizante (Vinazas)
AlcoholMiel Final Forraje
FertilizanteSuero-química (en potencia)
AlcoholÁcido Cítrico
Miel rica invertida ForrajeFertilizanteSueroquímica (en potencia)
Fuente: Alemán, 1987 y GEPLACEA, 1998.
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