Factores que Afectan la Calidad de la Caña Después del Corte por J. E. Larrahondo, Ing. Qco, Ph.D.

Los principales factores que afectan la calidad de la caña después del corte son los siguientes:

1. Altura de corte.
2. Grado de quema y tiempo entre corte y molienda.
3. Contenido de basuras o material extraño.
4. Acción de microorganismos.

El deterioro de la caña y la pérdida de sacarosa entre el corte y la molienda han sido objeto de varios estudios. Se sabe que este deterioro empieza casi inmediatamente después del corte, siendo mayor a medida que aumenta el tiempo de permanencia en los patios del molino o en el campo. La tasa de deterioro depende de las condiciones ambientales, de la variedad y del sistema de manejo (CENICAÑA, 1983; Larrahondo, 1983). Cuando el corte es mecánico, el deterioro es mayor, debido al incremento de las infecciones de origen bacteriano en los tallos. En la década de los 60, en Queensland, el deterioro ocasionó grandes pérdidas en la calidad de los jugos. Según Egan y Rehbein (1963), este deterioro se debió a la entrada de microorganismos a la planta como resultado de las operaciones mecánicas, especialmente cuando las cuchillas de las cosechadoras no estaban bien alineadas ni afiladas.

En el valle geográfico del río Cauca se ha encontrado que cuando la caña se quema e inmediatamente se corta, el brix (% caña) aumenta entre 10% y 16% en las primeras 48 horas, en relación con la caña que se corta sin quemar; esta diferencia se debe a la pérdida de humedad en los tallos de la primera. De la misma forma, cuando se quema y se deja "en pie", se presenta un descenso continuo en el brix (% caña) y en el pol (% caña), debido al deterioro y a la mayor dilución de los metabolitos por la absorción de agua a través del sistema radicular de la planta.

Los resultados muestran una pérdida diaria de 2.7% en sacarosa, siendo ésta mayor después de 48 horas de realizada la cosecha (CENICAÑA, 1983; Larrahondo, 1983).

En el valle geográfico del río Cauca también se han realizado algunos estudios con el objeto de comparar el efecto del tamaño de los trozos obtenidos con las cosechas mecanizada y manual. En las variedades comerciales CP 57-603 y POJ 2878 se ha encontrado que los trozos —quemados o sin quemar - se deterioran más rápidamente que la caña entera. Cuando ésta se quema y después se troza, las pérdidas en azúcar recuperable pueden ascender hasta 14% a las 24 horas; igualmente, el pol (% caña) disminuye con el tiempo, especialmente en la variedad CP 57-603, la cual una vez se quema y se troza presenta una pérdida de 10% en sacarosa durante las primeras 24 horas.

Estas disminuciones en los niveles de sacarosa están acompañadas por incrementos en los azúcares reductores y descensos en el pH de los jugos, tanto en cañas trozadas y quemadas como en aquellas trozadas pero sin quemar, mientras que en los correspondientes jugos de cañas enteras, los cambios en el pH han sido menores (Larrahondo, 1983).

El porcentaje (en peso) de materia extraña es otro indicador de la calidad después del corte. La materia extraña está formada por suelo, hojas, cogollos y chulquines, que afectan las actividades siguientes:

1. La liquidación a los proveedores.
2. El costo de la cosecha y el transporte.
3. La eficiencia de la fábrica, ya que causa incrementos en el bagazo, la fibra y la cachaza, ocasionando disminuciones en la extracción y en la recuperación final de azúcar.
4. El mantenimiento de los equipos utilizados en el proceso fabril y en la movilización de la caña.

En el Ingenio Riopaila (Valle del Cauca) se encontró que las hojas y los cogollos son los materiales extraños más frecuentes (Cuadro 4) y representan, en promedio, 37.7% y el 27.4% del porcentaje total de materia extraña por tonelada de caña (7.48%).

No obstante, el régimen de lluvias puede influir en los contenidos de materiales extraños, ya que se espera una mayor cantidad de suelo adherido en la caña durante la época de lluvias o de mayor precipitación. En el Ingenio Riopaila, se encontró que por cada unidad (en porcentaje) de materia extraña presente, el rendimiento se redujo en 0.14%. En estudios de laboratorio, utilizando adiciones de materia extraña formada por hojas (20% a 40%), cogollos (45% a 50%), suelo (10% a 15%) y chulquines (5%) se encontró, igualmente, que la presencia de 1% de materia extraña (en peso) causa descensos entre 0.13% y 0.17% en el pol (% caña), y entre 0.16 y 0.21 unidades en el azúcar recuperable.

Además de las pérdidas en sacarosa, la adición de 1% de materia extraña ocasionó un aumento entre 0.2% y 0.3% en la fibra (% caña).En los estudios sobre la altura óptima de corte, en caña se ha encontrado que al avanzar el período vegetativo la planta alcanza su maduración cerca al punto natural de quiebre; en algunas variedades comerciales como CP 57-603, el mejor punto de corte está alrededor de los entrenudos 3 y 4, numerados de arriba hacia abajo desde dicho punto (CENICAÑA, 1983). Por lo tanto, si se desea alcanzar la máxima calidad y el mayor rendimiento, el material que se desecha en el campo al momento del corte debe medir entre 55 y 70 cm, ya que el promedio de la longitud de un entrenudo es de 10 cm y la longitud de los cogollos varía entre 25 y 30 cm.

Por otra parte, en experimentos con maduradores químicos a base de glifosato (Roundup) que aumentan el contenido de sacarosa en los entrenudos superiores, se encontró que cuando se aplican en dosis de 1.0 a 1.5 lt/ha, el corte se puede realizar a nivel del punto natural de quiebre, con lo cual sólo se elimina en el campo un trozo (cogollo) de 25 a 30 cm. Esto ayuda a compensar la pérdida de caña (en peso), causada por el empleo de maduradores químicos (CENICAÑA, 1983).

El material extraño, especialmente aquél constituido por cogollos, tiene una alta incidencia en los niveles de color y de impurezas como polisacáridos solubles, fenoles y amino-nitrógenos (Cuadros 5 y 6). Estos constituyentes químicos afectan el proceso de cristalización y la calidad final del azúcar en relación con su color.El cogollo de la caña de azúcar contribuye también al aumento de los niveles de color, encontrándose, en ocasiones, cinco a ocho veces más precursores de color, como fenoles, en esta parte de la planta que en la caña limpia.

Adicionalmente, es posible encontrar en ellos incrementos hasta de 60% en el nivel de polisacáridos solubles lo que afecta, principalmente, la evaporación y la cristalización del azúcar comercial. Lo anterior enfatiza la importancia de la altura de corte adecuada y la remoción de la materia extraña, especialmente cogollos, con la finalidad de proporcionar a las fábricas caña de mejor calidad.Los agentes microbiológicos, en especial las bacterias como Leuconostoc mesenteroides y L. dextranicum, también afectan la calidad después del corte.

Estas bacterias dan origen a polisacáridos como las dextranas utilizando la sacarosa como materia prima (Figura 7), y contribuyen así, a la pérdida de esta última. Las dextranas son polisacáridos constituidos por unidades de glucosa unidas en forma de cadena recta mediante enlaces a -1.6. Al menos entre 50% y 60% de las uniones deben ser a -1.6 para que el polímero se defina como dextrana, existiendo un amplio rango de pesos moleculares entre ellos, ya que oscilan desde unos miles hasta varios millones de unidades de peso molecular.

Las dextranas pueden presentar diferentes ramificaciones en su cadena molecular, dependiendo
de la clase de bacteria que las produzca, lo cual causa diferencias estructurales en el polímero.Además de las pérdidas de sacarosa a consecuencia de la formación de dextranas, estos polímeros incrementan la viscosidad de los jugos, creando problemas en los evaporadores y tachos. Adicionalmente, las dextranas causan elongación de los cristales de azúcar a lo largo del eje ‘‘C’’, lo cual se denomina técnicamente como cristal aguja, incrementando las pérdidas de sacarosa en forma de mieles y aguas de lavado. Las dextranas tienen además la particularidad de elevar los valores del pol, debido a su poder altamente dextro-rotatorio.

La síntesis de las dextranas ocurre a partir de la sacarosa (Figura 7), mediante la acción de la enzima dextransucrasa. En cada molécula de azúcar que se consume se utiliza solamente la fracción de glucosa en la síntesis de la dextrana, permaneciendo como subproducto la fructosa, la cual se descompone en ácidos orgánicos y otros productos coloreados que inducen un descenso del pH; lo anterior ocasiona un aumento en la tasa de inversión de la sacarosa por catálisis ácida y contribuye, en consecuencia, al incremento de las pérdidas adicionales de azúcar comercial. Los principales subproductos originados durante la acción microbiológica de Leuconostoc y de otros microorganismos como las levaduras (Saccharomyces)
después del corte de la caña, son los ácidos acético, láctico y butírico, el manitol y el etanol, los cuales ayudan, aún más, al descenso del pH de los jugos y a la síntesis de materiales coloreados.Las investigaciones de Egan y Rehbein (1963) en Australia demostraron que las poblaciones de Leuconostoc se elevan rápidamente cuando la caña se quema y se troza durante la cosecha mecanizada, produciéndose altos niveles de dextranas (Honig, 1960).

Por último, se ha observado que la quema excesiva, aunque facilita la cosecha, también remueve la cubierta serosa de los tallos, causando aberturas o fisuras por donde aparecen exudaciones ricas en azúcares, que son un buen medio de cultivo para Leuconostoc y otros microorganismos.

Ref: Jesús E. Larrahondo
Ing. Químico, Ph. D., Jefe del Programa de Fábrica de CENICAÑA