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
1. Resumen
2. Introducción
3. Metodología
4. Resultados
5. Conclusiones
6. Recomendaciones
• 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).
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.
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.
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.
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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%.
• 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.
• 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.