Evaluación de la remoción de color y turbiedad en el proceso de clarificación de jugo de un Ingenio azucarero del Valle del Cauca, mediante la utilización de guácimo (Guazuma Ulmifolia) como floculante

Abstract

ilustraciones, gráficos, tablasEn este trabajo de investigación se evaluó la remoción de color y turbiedad en el proceso de clarificación de jugo de un Ingenio azucarero del Valle del Cauca, mediante la utilización de guácimo (Guazuma ulmifolia) como floculante. La investigación se abordó con un enfoque cuantitativo, diseño experimental factorial y un alcance explicativo. Se prepararon concentraciones de floculante vegetal de 0,7 %, 1,4 % y 2,1 % macerando los frutos de guácimo y sumergiendo las fibras en 1.000 mL de agua potable. Se establecieron dosis de 40, 50, 60 y 70 ppm, la evaluación de las muestras de floculante vegetal y sintético se realizó mediante pruebas de sedimentación discontinua. Los resultados demostraron que la eficiencia de remoción de turbiedad de las muestras de jugo clarificado con floculante sintético está por encima del 90 % mientras que la eficiencia de remoción de los floculantes vegetales no supera el 65 %. La muestra de floculante vegetal que presentó la mejor clarificación fue la muestra de jugo clarificado con 50 ppm a partir de una concentración de 0,7 %. Aunque las muestras de jugo clarificado con floculante vegetal no cumple con los valores de turbiedad requeridos en el plan de monitoreo y producto en proceso del ingenio para la elaboración de azúcar blanco, puede ser utilizado para la elaboración de otros productos derivados del jugo caña como la panela. También se determinó que no existe una relación entre el proceso de clarificación de jugo y el porcentaje de remoción de color.GLOSARIO / 0. INTRODUCCIÓN / 1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA / 1.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA / 1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA / 2. JUSTIFICACIÓN / 3. OBJETIVOS / 3.1 OBJETIVO GENERAL / 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS / 4. MARCO REREFENCIAL / 4.1 MARCO TEÓRICO / 4.1.1 Descripción del proceso en fábrica / 4.1.2 Clarificación del jugo / 4.1.3 Coagulación / 4.1.4 Coloides del jugo / 4.1.5 Floculación / 4.1.6 Guácimo (Guazuma Ulmifolia) / 4.1.7 Determinación de color y turbiedad / 4.1.8. Tipos de clarificadores / 4.1.9 Pruebas de tratabilidad / 4.2 MARCO LEGAL / 4.3 MARCO CONCEPTUAL / 4.4 ESTADO DEL ARTE / 4.5 MARCO HISTÓRICO / 4.5.1 Historia de la caña de azúcar / 4.5.2 Historia de la agroindustria de la caña en Colombia / 4.5.3 El sector azucarero colombiano en la actualidad / 5. METODOLOGÍA / 5.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN / 5.2 ÁREA DE ESTUDIO / 5.3 FASES DE LA INVESTIGACIÓN / 5.3.1 FASE I: Recolección y extracción del mucílago del fruto de guácimo (Guazuma Ulmifolia) / 5.3.2 FASE II: Determinación de la dosis óptima de floculante / 5.3.3 FASE III: Evaluación de los porcentajes de remoción de color y turbiedad del floculante vegetal frente al floculante sintético / 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN / 6.1 FASE I: Recolección y extracción del mucílago del fruto de guácimo (Guazuma Ulmifolia) / 6.1.3 Características físico-químicas de las muestras de floculante extraídas / 6.2 FASE II: Determinación de la dosis óptima de floculante / 6.2.1 Determinación del tiempo de sedimentación / 6.2.2 Determinación de la velocidad de sedimentación / 6.3 FASE III: Evaluación de los porcentajes de remoción de color y turbiedad del floculante vegetal frente al floculante sintético / 6.3.1 Caracterización fisicoquímica de las muestras de jugo / 6.3.2 Determinación de los porcentajes de remoción de color y turbiedad / 6.3.3 Análisis de resultados / 7. CONCLUSIONES / 8. RECOMENDACIONES / BIBLIOGRAFÍA / ANEXOS /Ingeniero (a) AmbientalPregradoThe color removal and turbidity in the juice clarification process of a sugar mill in the Valle del Cauca was evaluated in this work by using guacimo (Guazuma ulmifolia) as a flocculant. The research was approached with a quantitative aproximation, experimental factorial design and an explanatory scope. Vegetable flocculants concentrations of 0,7 %, 1,4 % and 2,1 % were prepared by macerating the guácimo fruits and immersing the fibers in 1000 mL of potable water. Doses of 40, 50, 60 and 70 ppm were established, the evaluation of the plant and synthetic flocculant samples was performed by discontinuous sedimentation tests. The results showed that the turbidity removal efficiency of the clarified juice samples with synthetic flocculant is above 90 %, while the removal efficiency of the vegetable flocculants does not exceed 65 %. The sample of vegetable flocculant that presented the best clarification was the sample of clarified juice with 50 ppm at a concentration of 0,7 %. Although the samples of clarified juice with vegetable flocculant do not meet the values of turbidity required in the monitoring plan and product in process of the sugar mill for white sugar processing, it can be used for the production of other products derived from cane juice such as Panela. It was also determined that there is no relationship between the juice clarification process and the percentage of color removal. Key words: Guazuma ulmifolia, flocculant, cane juice, turbidity, color