Prácticas Culturales y Calidad de la Caña de Azúcar Nutrición y Calidad de los Jugos
por J. E. Larrahondo, Ing. Qco, Ph.D.
El desarrollo de la planta está ligado a la nutrición mineral. La fertilización tiene por objeto estimular el crecimiento de la planta, pero algunos nutrimentos tienen efectos adversos sobre la calidad en el momento de la cosecha, en tanto que otros la mejoran y son clave en el proceso fabril.
Las aplicaciones excesivas de nitrógeno tienden a disminuir el contenido de sacarosa y a retrasar la maduración; no obstante, niveles altos de este nutrimento están casi siempre asociados con un vigoroso desarrollo vegetativo, como lo demuestran los estudios realizados en Hawaii y México (Wang, 1976), donde se observaron disminuciones en el pol (% caña) e incrementos en la producción de la variedad de caña NCo 310 con la aplicación de dosis altas de nitrógeno.
Por otra parte, el fósforo mejora la calidad de los jugos, como lo demuestran los trabajos de Meade y Chen (1977), quienes en Hawaii encontraron aumentos significativos en la calidad de los jugos con la fertilización fosfatada. Honig (1960) considera que la cantidad de fosfatos presente en el jugo de la caña es importante durante el proceso de clarificación, ya que se acepta que para una buena floculación después del encalamiento y de la adición de poliacrilamidas (floculantes), las concentraciones de fósforo en el jugo deben estar entre 300 y 600 mg/l de P2O5.
El fósforo, en forma de fosfatos solubles, además de ser un elemento clave para el crecimiento y el desarrollo del cultivo, es también de gran utilidad en el procesamiento y recuperación de azúcar de buena calidad.
El potasio es importante en el metabolismo de los vegetales, ya que sirve para mantener en dispersión el protoplasma, para la asimilación del carbono y para la síntesis y traslocación de las proteínas. Cuando se presentan deficiencias de este nutrimento en un cultivo de caña, el porcentaje de sacarosa se reduce y los niveles de azúcares reductores se incrementan, lo cual resulta, posiblemente, en bajo rendimiento y en la presencia de altas cantidades de materiales coloreados, debido a la descomposición térmica de los azúcares reductores o a las reacciones de Maillard antes mencionadas. Wood (citado por Imrice y Tilbury, 1972) en Suráfrica encontró que las aplicaciones de potasio en suelos deficientes contribuían a disminuir el contenido de almidón en los jugos de diferentes variedades, evitando problemas posteriores en el proceso fabril.
Cuando el contenido de potasio en el suelo es adecuado, se deben evitar las aplicaciones excesivas de este nutrimento, ya que se pueden presentar problemas en la fábrica. El cloruro de potasio cristaliza primero que la sacarosa y ocasiona problemas en la elaboración de azúcar comercial. Los jugos provenientes de cañas cultivadas en suelos salinos, ricos en sulfato de potasio, producen incrustaciones de sulfato de calcio hidratado (yeso) en los evaporadores. Estas incrustaciones resultan de la combinación del ión sulfato con el calcio proveniente del encalamiento que se hace en la fábrica.
Otros elementos minerales como el sodio, asociados a la presencia de altos niveles de potasio, calcio y magnesio, que son comunes en suelos salinos, tienen un marcado efecto melasigénico (producción de mieles) en la etapa de cristalización de la sacarosa y conducen, en consecuencia, a la producción de mieles finales de alta pureza y a una baja recuperación de azúcar comercial.
En consecuencia, el desequilibrio de los elementos minerales asimilables, bien sea por el origen o por el uso del suelo, se debe corregir si se quiere alcanzar una alta producción, un alto rendimiento de azúcar y jugos de buena calidad para el proceso fabril. Se requiere, por lo tanto, una adecuada tecnología en el uso de los fertilizantes, de acuerdo con las necesidades del medio donde se cultiva la caña de azúcar.
Régimen de humedad en el suelo y calidad de los jugos
La reducción en el contenido de humedad en los tallos induce la conversión de los azúcares reductores a sacarosa (proceso de sazonado); por el contrario, si el sazonado es inadecuado, se reduce la formación de azúcar. Wiggins (citado por Larrahondo et al., 1989) encontró que los jugos de caña cultivada bajo diferentes grados de estrés, presentaron aumentos en el contenido de aminoácidos, que causaron serios problemas de clarificación en la fábrica.
En CENICAÑA se han efectuado algunos trabajos sobre la influencia de la humedad disponible en el suelo sobre la calidad de los jugos. Para el efecto se utilizó la variedad PR 61-632 sembrada en lisímetros de percolación bajo cuatro condiciones de humedad. Después de 14 meses de crecimiento, los resultados del análisis de los jugos (Cuadro 2) mostraron un notable incremento en los amino-nitrógenos cuando la humedad disponible fue de 20%, siendo su concentración 4.8 veces mayor que el nivel observado en la caña cultivada con una humedad
disponible de 100%. El color y la turbiedad del jugo clarificado disminuyeron cuando la humedad en el suelo se incrementó, lo que se asoció también con una mayor concentración de fósforo en los jugos, debido probablemente a un mejor suministro de fosfatos en el suelo húmedo. Las anteriores observaciones sugieren que el estrés por déficit de humedad podría incrementar los niveles de impurezas coloreadas y de precursores de color, parámetros importantes de la calidad de los jugos.
El fósforo, en forma de fosfatos solubles, además de ser un elemento clave para el crecimiento y el desarrollo del cultivo, es también de gran utilidad en el procesamiento y recuperación de azúcar de buena calidad.
El potasio es importante en el metabolismo de los vegetales, ya que sirve para mantener en dispersión el protoplasma, para la asimilación del carbono y para la síntesis y traslocación de las proteínas. Cuando se presentan deficiencias de este nutrimento en un cultivo de caña, el porcentaje de sacarosa se reduce y los niveles de azúcares reductores se incrementan, lo cual resulta, posiblemente, en bajo rendimiento y en la presencia de altas cantidades de materiales coloreados, debido a la descomposición térmica de los azúcares reductores o a las reacciones de Maillard antes mencionadas. Wood (citado por Imrice y Tilbury, 1972) en Suráfrica encontró que las aplicaciones de potasio en suelos deficientes contribuían a disminuir el contenido de almidón en los jugos de diferentes variedades, evitando problemas posteriores en el proceso fabril.
Cuando el contenido de potasio en el suelo es adecuado, se deben evitar las aplicaciones excesivas de este nutrimento, ya que se pueden presentar problemas en la fábrica. El cloruro de potasio cristaliza primero que la sacarosa y ocasiona problemas en la elaboración de azúcar comercial. Los jugos provenientes de cañas cultivadas en suelos salinos, ricos en sulfato de potasio, producen incrustaciones de sulfato de calcio hidratado (yeso) en los evaporadores. Estas incrustaciones resultan de la combinación del ión sulfato con el calcio proveniente del encalamiento que se hace en la fábrica.
Otros elementos minerales como el sodio, asociados a la presencia de altos niveles de potasio, calcio y magnesio, que son comunes en suelos salinos, tienen un marcado efecto melasigénico (producción de mieles) en la etapa de cristalización de la sacarosa y conducen, en consecuencia, a la producción de mieles finales de alta pureza y a una baja recuperación de azúcar comercial.
En consecuencia, el desequilibrio de los elementos minerales asimilables, bien sea por el origen o por el uso del suelo, se debe corregir si se quiere alcanzar una alta producción, un alto rendimiento de azúcar y jugos de buena calidad para el proceso fabril. Se requiere, por lo tanto, una adecuada tecnología en el uso de los fertilizantes, de acuerdo con las necesidades del medio donde se cultiva la caña de azúcar.
Régimen de humedad en el suelo y calidad de los jugos
La reducción en el contenido de humedad en los tallos induce la conversión de los azúcares reductores a sacarosa (proceso de sazonado); por el contrario, si el sazonado es inadecuado, se reduce la formación de azúcar. Wiggins (citado por Larrahondo et al., 1989) encontró que los jugos de caña cultivada bajo diferentes grados de estrés, presentaron aumentos en el contenido de aminoácidos, que causaron serios problemas de clarificación en la fábrica.
En CENICAÑA se han efectuado algunos trabajos sobre la influencia de la humedad disponible en el suelo sobre la calidad de los jugos. Para el efecto se utilizó la variedad PR 61-632 sembrada en lisímetros de percolación bajo cuatro condiciones de humedad. Después de 14 meses de crecimiento, los resultados del análisis de los jugos (Cuadro 2) mostraron un notable incremento en los amino-nitrógenos cuando la humedad disponible fue de 20%, siendo su concentración 4.8 veces mayor que el nivel observado en la caña cultivada con una humedad
disponible de 100%. El color y la turbiedad del jugo clarificado disminuyeron cuando la humedad en el suelo se incrementó, lo que se asoció también con una mayor concentración de fósforo en los jugos, debido probablemente a un mejor suministro de fosfatos en el suelo húmedo. Las anteriores observaciones sugieren que el estrés por déficit de humedad podría incrementar los niveles de impurezas coloreadas y de precursores de color, parámetros importantes de la calidad de los jugos.
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| a. Absorbancia óptica a 720 nml - b. Equivalente en ácido glutámico - c. Equivalente en ácido cafeico Fuente: Larrahondo et. al., 1989 |
Ref: Jesús E. Larrahondo
Ing. Químico, Ph. D., Jefe del Programa de Fábrica de CENICAÑA
Ing. Químico, Ph. D., Jefe del Programa de Fábrica de CENICAÑA
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