Revista Tecnicaña by Tecnicaña

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No.27 / Septiembre de 2011 ISSN 0123-0409

SEPTIEMBRE 10 al 14 de 2012 CENTRO DE EVENTOS VALLE DEL PACIFICO CALI, COLOMBIA - WWW.TECNICANA.ORG

ISO 9001

SC6927-1

Precongreso

Congreso

Durante los días de Precongreso, los asistentes podrán escoger entre tres opciones diarias de visita, con un programa que incluye la atención en fincas modelo de calidad agronómica donde habrá demostraciones de tecnologías de cultivo, cosecha y transporte de caña de azúcar, así como visitas guiadas a ingenios azucareros, plantas duales de azúcar-etanol y a la Estación Experimental de Cenicaña.

En el Centro de Eventos Valle del Pacífico se llevará a cabo el programa del Congreso, el cual incluye conferencias plenarias, conferencias simultáneas en cinco salas temáticas y espacio de exposiciones y muestra comercial.

10 y 11 de septiembre

Al momento de la inscripción se debe escoger una opción de visita por día. Día 1, lunes 10 de septiembre Opciones de visita: • Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia, Cenicaña • Preparación de suelos y labores de cultivo • Fábrica de azúcar y planta de cogeneración Día 2, martes 11 de septiembre Opciones de visita: • Tecnologías de riego de la caña de azúcar, cosecha y transporte de caña • Producción de caña de azúcar orgánica • Producción de bioetanol y planta de compost

Informes e inscripciones Tecnicaña

Calle 58 norte No.3BN-110 (Cali, Colombia) Teléfono: (57-2) 665 4123 ó 665 3252 - Fax: (57-2) 664 5985 tecnicana@tecnicana.org

Inscripciones en línea únicamente www.tecnicana.org

12, 13 y 14 de septiembre

Temas de las conferencias plenarias: • • • • • •

Mercado nacional e internacional de azúcar, biocombustibles y energía Responsabilidad social empresarial y sostenibilidad Cambio climático, impacto en el sector agroindustrial y perspectivas Biodiversidad y conservación Producción de etanol a partir de biomasa de caña de azúcar y otras fuentes Realidad política en Colombia y política agraria

Salas temáticas: • • • • •

Campo Cosecha y transporte Procesos industriales Administración y gerencia Responsabilidad social y sostenibilidad

Muestra comercial: Las casas comerciales y otras entidades que trabajan en colaboración con la agroindustria de la caña azúcar tendrán un espacio de exposiciones para la presentación de sus productos y servicios. Se programarán charlas comerciales y el último día se realizará una rueda de negocios.

Valor de la inversión

El valor de la inscripción al Precongreso incluye: Transporte con base en el hotel sede, visitas guiadas atendidas por los técnicos de la organización anfitriona, materiales, almuerzos y refrigerios. La inscripción al Congreso comprende: Memorias, certificado de asistencia, materiales, obsequio, almuerzos, refrigerios y coctel de clausura; también, en el caso de los asistentes extranjeros, los traslados aeropuerto-hotel-aeropuerto y hotel-congreso-hotel. Tecnicaña presta el servicio de contacto y gestión de las reservas hoteleras en la ciudad de Cali. Inscripciones

Precongreso (dos días) $220.000 + IVA $270.000 + IVA

Asociado a Tecnicaña* No asociado Extranjero afiliado a organizaUS $240 ciones asociadas a Atalac* Extranjero no afiliado US $240 Estudiante (cupo limitado) -

Congreso (tres días) $450.000 + IVA $500.000 + IVA

Ponente de trabajo $250.000 + IVA $300.000 + IVA

US $390

US $270

US $410 $280.000 + IVA

US $290 $280.000 + IVA

* Al momento de la inscripción se debe adjuntar el certificado de paz y salvo emitido por la asociación respectiva.

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Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011 ISSN 0123 – 0409 JUNTA DIRECTIVA 2010-2012

Presidente Camilo H. Isaacs E.

Vicepresidente Hugo Vásquez P.

Principales Camilo H. Isaacs E. Cenicaña Santiago Durán Cultivador de caña. Hugo Vásquez P. Ingenio Mayagüez S.A.

Contenido

Editorial

Pág. 2

Artículos técnicos Aislamiento e identificación de bacterias ácido acéticas en materia prima y tren de fermentación en el Ingenio Providencia S.A.

Acondicionamiento de la materia prima utilizada en la producción de etanol anhidro en Ingenio Providencia

Mayra Alejandra Hurtado M., Ingrid Marcela Ramos P., Darly Silvana Parrado S., Héctor Egidio Guzmán A.

Julián Andrés Parra Garrido, Darly Silvana Parrado Saboya, Melvin Martinez Rios, Mauricio Tello Medina, Alexander Moreno, Iber Rivera Mariño

Fernando A. Pérez Incauca S.A. Luis Fernando Piza Ingenio Manuelita S.A. Wilson A. Roa Ingenio Pichichí S.A. Jose Rafael Rojas Ingenio Providencia

Suplentes Ricardo Franco A. Ingenio Mayagüez S.A. Alfonso Camargo M. Incauca S.A. José Manuel Quintero Cultivador de caña. Guillermo Rebolledo Cultivador de caña. Guillermo Caicedo Ingenio Providencia S.A. Alexander Bóhorquez Riopaila Castilla S.A. Fabio Vásquez C. Ingenio Risaralda S.A.

Directora Ejecutiva María Fernanda Escobar Escobar Tecnicaña COMITÉ EDITORIAL Camilo H. Isaacs Echeverri Wilson A. Roa Díaz María Fernanda Escobar Escobar Martha Lucía Montoya Angulo REVISIÓN DE TEXTOS Alberto Ramírez Pérez DISEÑO, DIAGRAMACIÓN PREPRENSA, IMPRESIÓN Impresora Feriva S.A. CARÁTULA Imagen del Congreso Atalac-Tecnicaña 2012 elaborado por Alejandro Giraldo, creativo

Asociación Colombiana de Técnicos de la Caña de Azúcar Calle 58 norte No. 3BN-110 Cali, Colombia Tel. (57) (2) 665 4123 ó 665 3252 Fax: (57) (2) 664 5985 tecnicana@tecnicana.org www.tecnicana.org

Notas técnicas Fertilizantes de última tecnología: Alternativa para la mejor nutrición y producción de cultivos en Colombia

Aplicación de Sílice en caña de azúcar en tres zafras consecutivas entre 2007 y 2010 en La Florida

Sergio Henriquez, Francisco Jiménez y Juan Francisco Rodríguez

Rafael A. Martínez

Usos de la tierra diatomea Luis Baglione

Comentarios Prácticas de cultivo de la caña de azúcar

Lawrence Mintz

Los caminos de las sociedades rurales en un mercado globalizado y características de la caña de azúcar

Olivier Genevieve

Eventos Tecnicaña Congreso ATALAC – Tecnicaña 2012. Normas para la presentación de trabajos

Seminario Internacional de Alcoquímica 2011

Ronda de negocios de “La Apla” en Cali

Otros cursos

La Revista Tecnicaña es un medio de divulgación de información técnica de actualidad en temas relacionados con el cultivo de la caña de azúcar y sus industrias derivadas y publica artículos técnicos acerca de investigaciones realizadas en Colombia y otros países, artículos de revisión y artículos de reflexión, además de informes sobre las actividades de la Asociación. Está dirigida a los profesionales de la agroindustria vinculados con la producción agrícola y la producción industrial de azúcar, etanol, energía y abonos compostados, principalmente. Recibe contribuciones de los asociados y otras personas interesadas, quienes pueden remitir sus propuestas en cualquier momento para consideración del Comité Editorial. Para más información acerca de las pautas editoriales y otros asuntos relacionados con la publicación de artículos y publicidad en la Revista Tecnicaña, por favor contáctenos. Los textos y avisos publicados en la revista son responsabilidad de los autores y anunciadores.

Congreso Atalac-Tecnicaña 2012 Asociación de Técnicos Azucareros de Latinoamérica y el Caribe, Atalac Asociación Colombiana de Técnicos de la Caña de Azúcar, Tecnicaña Colombia, país anfitrión

Editorial

El valle del río Cauca es el epicentro de la agroindustria azucarera colombiana. Aquí se encuentran cerca de 220 mil hectáreas cultivadas con caña de azúcar que suministran la materia prima requerida para la operación de ocho ingenios azucareros y cinco ingenios duales de azúcar y etanol, plantas industriales donde además se genera biomasa seca de bagazo de caña, energía eléctrica y compost. VIII Congreso ATALAC y IX Congreso de Tecnicaña

El sector agroindustrial de la caña de azúcar de Colombia se prepara para recibir en septiembre de 2012 a las delegaciones de técnicos azucareros procedentes de más de treinta países de Latinoamérica y el Caribe, quienes se reunirán durante cinco días en Santiago de Cali, capital del Valle del Cauca, en la celebración del VIII Congreso de Atalac y el IX Congreso de Tecnicaña. El objetivo central de la agenda académica se orienta a la presentación de experiencias de investigación, desarrollo tecnológico y gestión de innovaciones en procesos y productos, con énfasis en el aprovechamiento de la caña de azúcar como fuente de energía. De acuerdo con el programa propuesto, los días 10 y 11 de septiembre se realizará el Precongreso, el cual incluye opciones de visita a fincas modelo de calidad agronómica, ingenios azucareros, plantas duales azúcar-etanol y a la Estación Experimental del Centro de Investigación, Cenicaña. Los días 12, 13 y 14 de septiembre, en el Centro de Eventos Valle del Pacífico, se llevará a cabo el programa del Congreso, el cual incluye conferencias plenarias, conferencias simultáneas en cinco salas temáticas y espacio de exposiciones y muestra comercial. El Comité Organizador del Congreso Atalac-Tecnicaña 2012 invita formalmente a las sociedades de técnicos azucareros de los distintos países de Latinoamérica y el Caribe a divulgar los avances preparatorios del evento, con el fin de promover la participación de sus asociados tanto en la presentación de trabajos como en la asistencia durante los días del encuentro. María Fernanda Escobar Escobar Directora Ejecutiva

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Artículos técnicos

Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011

Aislamiento e Identificación de Bacterias Ácido Acéticas en Materia Prima y Tren de Fermentación en el Ingenio Providencia S.A. Mayra Alejandra Hurtado M.1, Ingrid Marcela Ramos P.1, Darly Silvana Parrado S.2 , Héctor Egidio Guzmán A.3 Palabras clave: Acetobacter sp., Gluconobacter sp., acidez volátil, acético, oxidación, sobreooxidación

Introducción La diversidad de variables que influyen sobre el proceso de producción eficiente de alcohol carburante constituye un reto para la industria. En este proceso es particularmente importante la etapa de fermentación durante la cual se deben mantener bajos niveles de acidez láctica y acética, ya que valores superiores a 3000 ppm de la primera y 1000 ppm de la segunda pueden afectar negativamente el comportamiento de la levadura Saccharomyces cerevisiae y consecuentemente, afectar negativamente la eficiencia y producción de alcohol carburante. En el proceso de producción de etanol los puntos críticos de control microbiológico se encuentran en la materia prima, la etapa de propagación de la levadura y la fermentación, ya que en ellas puede ocurrir contaminación por bacterias ácido acéticas (BAA), microorganismos que se desarrollan en ambientes ricos en azúcares y aerobios. Además, algunos géneros como Acetobater sp. prefieren etanol como fuente de carbono y generalmente predominan en las últimas etapas de las fermentaciones y en el vino, incluso en condiciones de baja tensión de oxígeno (Bartowsky y Henschke, 2008; Gullo y Giudici, 2008; Du Toit y Lambrechts, 2002). Las BAA son bacilos gram negativos ampliamente conocidos por su habilidad para oxidar rápida e incompletamente sustratos de carbono, especialmente azúcares y alcoholes, por lo que se encuentran altamente adaptados en ambientes ricos en azúcar y etanol. La presencia de estas bacterias puede generar un aumento en la acidez volátil ―expresada en términos de ácido acético― en la materia prima y en el mosto de fermentación, debido a su capacidad de oxidación de etanol a ácido acético e incluso, en algunos casos, de sobreoxidación hasta CO2 y H2O. Estos microorganismos tienen dos sistemas enzimáticos que dan lugar a la conversión de etanol en ácido acético. Inicialmente el etanol se oxida por acción de alcohol deshidrogenasa (ADH) a acetaldehído, producto intermedio que por acción de aldehído deshidrogenasa (ALDH) se oxida y transforma en ácido acético (Bartowsky y Henschke, 2008; Gullo y Giudici, 2008). Desde 2005, cuando se inició la producción de alcohol carburante en el Ingenio Providencia, se han venido presentando problemas constantes de contaminación con levaduras ‘salvajes’ 1. Estudiantes en pasantía Microbiología Industrial. Pontificia Universidad Javeriana-Bogotá D. C. 2. Coordinadora Laboratorio Microbiología Planta de Alcohol Carburante. 3. Asistente Laboratorio Físico-Químico Planta de Alcohol Carburante.

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y bacterias ácido lácticas; además, a partir del segundo semestre de 2008 se presentó la contaminación con bacterias ácido acéticas, lo que fue evidenciado por el aumento de la acidez volátil, principalmente en el tanque de activación de la levadura, donde las condiciones son completamente aeróbicas. Esto hizo necesario iniciar el estudio de las características y el comportamiento de este tipo de bacterias con el fin de establecer el impacto que tienen sobre la fermentación y las posibles alternativas para su control. El objetivo del presente trabajo fue seleccionar un medio de cultivo que permita la identificación y cuantificación fácil y rápida de bacterias ácido acéticas en materiales del proceso de fermentación, caracterizar a nivel de género los aislamientos obtenidos a partir de materia prima (Miel B) y tren de fermentación, y determinar la cinética de producción de ácido acético de estos aislamientos.

Materiales y métodos Obtención de muestras Durante el periodo septiembre de 2009 y enero de 2010 se analizaron muestras provenientes del mosto del tanque de activación de levadura (R-305), los fermentadores (R-311, R-312, R-313), el tanque sedimentador de levadura (R-331), el tanque acidulador de levadura (CV-304), la Miel B, y del contenido de sólidos sedimentables (T-121) de la planta de alcohol de Ingenio Providencia S.A,. Medios de cultivo, obtención de aislamientos y caracterización bioquímica Las cepas se aislaron y se les inoculó 0.1 ml de cada dilución seriada en

medio GYP (Kadere et al., 2008): glucosa, 2%; acetato de sodio trihidratado, 0.5%; triptona, 0.5%; extracto de levadura, 0.5%; fosfato de potasio, 0.1%; Tween 80, 0.5%; y agar, 1.7%. En medio Manitol (Kadere et al., 2008): manitol, 2.5%; extracto de levadura, 1%; y agar, 1.5%. En medio WL diferencial: extracto de levadura, 0.4%; triptona, 0.5%; dextrosa, 5%; fosfato de potasio, 0.055%; sulfato de magnesio, 0.015; cloruro de calcio, 0.0125%; cloruro de potasio, 0.0425%; cloruro de hierro (III), 0.00025%; sulfato de manganeso, 0.00025%; verde de bromocresol, 0.0022; y agar, 1.7%. Y en medio Williamson (Suárez e Íñigo, 2004): medio base = mosto, 50%; extracto de levadura, 0.5%; agar, 2%; y etanol grado reactivo, 4%. Buffer citrato: ácido cítrico, 4.7% y fosfato disódico, 4.38%. El pH del medio GYP se ajustó a 6.8, mientras que

Las BAA son bacilos gram negativos ampliamente conocidos por su habilidad para oxidar rápida e incompletamente sustratos de carbono, especialmente azúcares y alcoholes, por lo que se encuentran altamente adaptados en ambientes ricos en azúcar y etanol. La presencia de estas bacterias puede generar un aumento en la acidez volátil ―expresada en términos de ácido acético― en la materia prima y en el mosto de fermentación, debido a su capacidad de oxidación de etanol a ácido acético e incluso, en algunos casos, de sobreoxidación hasta CO2 y H2O.

los medios Manitol y Williamson se ajustaron a pH 7.0. El crecimiento de levaduras se inhibió por la adición de cicloheximida 100 ppm. Las cajas se incubaron a 30°C durante 72 horas en condiciones aerobias. La morfología microscópica de cada colonia se confirmó mediante coloración de gram. Los aislamientos correspondientes a bacilos o cocobacilos gram negativos se caracterizaron bioquímicamente a nivel de género mediante pruebas de oxidasa, catalasa y oxidación de etanol. Para esta última se preparó el medio propuesto por Juárez y Parés (1997) y se inoculó cada aislamiento en la superficie inclinada del medio utilizando una estría e incubando durante 72 h a 30 °C en condiciones aerobias. Las lecturas de la prueba se hicieron a 24 horas, 48 horas y 72 horas. Un cambio de color de verde a amarillo en el medio producto de viraje del pH de neutro a ácido fue calificado como resultado positivo, lo que indica el consumo de etanol por oxidación. Esta prueba permitió diferenciar presuntivamente dos géneros de BAA: Gluconobacter sp., que oxida etanol hasta ácido acético (viraje del medio a amarillo) y Acetobacter sp., que lo oxida hasta CO2 y H2O (viraje del medio inicialmente a amarillo y luego a verde). Curvas de producción de ácido acético Las curvas de producción de ácido acético fueron realizadas con dos aislamientos del tanque de activación, previamente seleccionados a partir de medio WL diferencial y denominados como WL1 y WL3, correspondientes a Gluconobacter sp. y Acetobacter sp., respectivamente, y un aislamiento obtenido a partir de Miel B denominado BAA-02, correspondiente a

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Gluconobacter sp. Las cepas se reactivaron en caldo GYP a 30˚C y 120 r.p.m. durante 24 horas. Los inóculos fueron preparados en 500 ml en caldo miel estéril con extracto de levadura (0.1%), ‘Feed’ (mezcla de miel B, agua de proceso y nutrientes) (11%) y urea (0.04%) y se completó el volumen con agua de proceso.

e Íñigo, 2004; Du Toit y Lambrechts, 2002; Sokollek et al, 1998). En el presente trabajo se evidenció que estos medios efectivamente permiten el crecimiento de colonias a partir de muestras de mosto para producción de alcohol carburante, las cuales morfológicamente pertenecen al grupo de BAA.

Las curvas de producción de ácido acético para los tres aislamientos se construyeron para simular a escala de laboratorio las condiciones del tanque de activación (R-305), en medio estéril que contenía Feed (9.25%), urea (0.03%) y agua de proceso (71.58%); se ajustó a pH 4.0 y se suplementó con etanol grado reactivo (2.5%) e inóculo (16.6%) (Ingenio Providencia S. A, 2010). Cada aislamiento se evaluó por duplicado durante 10 h a 30 °C y 120 r.p.m. tomando muestras al comienzo y a las horas 2, 4, 5, 6, 8 y 10 para analizar población por recuento en placa en medio WL diferencial y acidez volátil (ppm). La concentración de etanol (v/v, %) se cuantificó al comienzo y a las horas 5 y 10. Adicionalmente, se midieron el oBrix y se analizaron azúcares fermentables y residuales por cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC).

En general, las poblaciones obtenidas en los cuatro medios de cultivo evaluados para una misma muestra no presentaron diferencias mayores a una unidad logarítmica (resultado no mostrado). En los medios GYP y Manitol se observaron los menores recuentos de unidades formadoras de colonia (UFC/ml), mientras que los medios Williamson y WL diferencial mostraron mayor recuperación, lo que puede estar asociado con su composición, ya que el crecimiento de BAA es influenciado de forma crítica por la disponibilidad de fuentes de nitrógeno, carbono y factores de crecimiento disponibles en el medio (Gullo y Giudici, 2008). Adicionalmente, el medio GYP presentó baja selectividad ya que permitió también la recuperación de bacterias gram positivas.

El medio WL diferencial presentó mayores ventajas en comparación con los demás medios evaluados, tales como alta recuperación y selectividad, facilidad en el recuento de UFC/ml, debido a que es un medio translúcido que propicia la diferenciación de las colonias de BAA (Foto 1 A), además, es el único medio evaluado químicamente definido, por lo que su preparación es sencilla y rápida. Por estas características se seleccionó como medio de cultivo para la determinación rutinaria de la población de BAA presente en el tren de fermentación y materia prima. Aislamiento de bacterias ácido acéticas e identificación presuntiva de género Se obtuvieron en total doce aislamientos a partir de las muestras del tren de fermentación en los cuatro medios de cultivo evaluados, que corresponden a doce colonias morfológicamente diferentes. De estos, sólo un aislamiento correspondió a bacilos gram positivos, proveniente del medio GYP, que no fue incluido en la caracterización bioquímica y los medios Williamson, WL diferencial y Manitol mostraron una alta selec-

Resultados y discusión Selección de medio de cultivo Los medios de cultivo evaluados resultaron adecuados para el crecimiento y aislamiento de BAA a partir de muestras de procesos de fermentación, lo que confirma los hallazgos en vino y vinagre (Kadere et al, 2008; Bartowsky y Henschke, 2008; Gullo y Giudici, 2008; Gullo et al, 2006; Baena et al, 2006; Suárez

Foto 1. Morfología de aislamientos de BAA. A.: Colonias de BAA en medio WL Diferencial, B.: Morfología microscópica (Cocobacilos gram negativos).

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tividad hacia bacilos y cocobacilos gram negativos (Foto 1 B), morfología reportada para BAA (Gullo y Giudici, 2008; Kedere et al, 2008; Sokollek et al, 1998; Juárez y Parés, 1997). Adicionalmente, se obtuvieron cuatro aislamientos en el medio WL diferencial a partir de Miel B. Se encontró que trece de los dieciséis aislamientos obtenidos fueron catalasa positiva y oxidasa negativa. De acuerdo con Bergey et al. (1994) y Kadere et al. (2008) estas cepas pertenecen a los géneros Acetobacter o Gluconobacter. La colonia denominada WL4 fue catalasa negativa y la BAA-02 fue oxidasa positiva (Cuadro 1); por tanto, no fueron incluidas en los ensayos posteriores. Las cepas de Acetobacter fueron confirmadas y diferenciadas de Gluconobacter utilizando el método descrito por Juárez y Parés (1997). Basado en este método, las cepas de Acetobacter sobreoxidan etanol a acético y finalmente a CO2 y H2O a través del ciclo de los tricarboxílicos.

En el caso de Gluconobacter, debido a su ciclo de ácidos tricarboxílicos incompleto (α-cetoglutarato deshidrogenasa y succinato deshidrogenasa no funcionales) no tiene la capacidad de oxidar ácidos orgánicos como acético, cítrico, láctico, málico, pirúvico y succínico (Bartowsky y Henschke, 2008; Gullo y Giudici, 2008; Kedere et al, 2008). Después de la incubación, las cepas G1, G2, G3, WL3, M1 y M2 acidificaron el medio (Cuadro 1), lo que indica el consumo de etanol por oxidación y producción de ácido acético. No obstante, luego de prolongada la incubación éste revirtió a pH neutro, lo cual significa que el ácido acético fue convertido en CO2 y H2O, por lo que fueron clasificadas presuntivamente como Acetobacter sp. (Kadere et al, 2008). Por su parte, los aislamientos W1, W2, WL1, WL2, BAA-01, BAA-02 y BAA-04L se clasificaron como Gluconobacter sp. porque sólo oxidaron etanol hasta acético (Cuadro 1). Los aislamientos

fueron conservados en caldo GYP con glicerol (50%) en congelación a -20˚C. No obstante, es necesario aclarar que la identificación presuntiva se basó en el trabajo realizado por Juárez y Parés (1997), quienes definieron una metodología para la diferenciación entre los géneros mencionados anteriormente, motivo por el cual no se tiene en cuenta el género Gluconacetobacter, que también tiene capacidad de sobreoxidación de etanol hasta CO2 y H2O (Bartowsky y Henschke, 2008). Esto significa que los aislamientos identificados como Acetobacter sp. pueden pertenecer a Gluconacetobacter; por tanto, se requieren pruebas bioquímicas confirmatorias y valuaciones más detalladas que permitan definir la especie. Tomando como referencia las identificaciones presuntivas hasta nivel de género de los aislamientos, se podría afirmar que la composición del medio WL diferencial abarcó más

Cuadro 1. Caracterización bioquímica de los aislamientos de bacterias ácido acéticas (BAA). Medio de cultivo Williamson

GYP

Manitol

Código de colonia

Catalasa

Oxidasa

Oxidación de etanol (pH)

Género

24 h ácido

48 h ácido

72 h ácido

Gluconobacter sp.

ácido

Gluconobacter sp.

BAA-01

neutro

ácido

Gluconobacter sp.

BAA-02

ácido

Gluconobacter sp.

BAA-03L

ácido

No determinado

BAA-04L

ácido

Gluconobacter sp.

ácido

neutro

Acetobacter sp.

ácido

neutro

Aacetobacter sp.

ácido

neutro

Acetobacter sp.

WL1

neutro

ácido

Gluconobacter sp.

WL2

ácido

Gluconobacter sp.

WL3

ácido

neutro

Acetobacter sp.

WL4

neutro

―

No deteminado

ácido

neutro

Aacetobacter sp.

ácido

neutro

Acetobacter sp.

Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0

Aislamiento WL 3 6000

2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 00

4000 2000 0 0

Tiempo (h)

Grado Alcohólico (%v/v)

Acidez volátil (ppm)

4000

Acidez colátil (ppm)

2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

4500

Grado alcohólico (%v /v )

Aislamiento WL 1 5000

Tiempo (h)

Figura 1. Aumento de la acidez volátil y disminución del grado alcohólico en cepas WL1 y WL3.

3 2,8 2,6 2,4 2,2 21,8 1,6 1,4 1,2 10,8 0,6 0,4 0,2 0

8000

Acidez volátil (ppm)

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

Tiempo (h)

Grado alcohólico (%v /v )

Aislamiento BAA-02

Figura 2. Producción de acético y disminución del grado alcohólico para la cepa BAA-02.

ampliamente los requerimientos nutricionales de las bacterias ácido acéticas presentes en el mosto del tanque de activación R-305, y posiblemente en el tren de fermentación. Producción de ácido acético de Gluconobacter sp. y Acetobacter sp. En la Figura 1 aparece el comportamiento de la producción de ácido acético de las cepas aisladas del tanque de activación. En el ensayo con el aislamiento WL1 se alcanzó un nivel de acidez volátil de 4155 ppm al final de la fermentación, equivalente a un aumento de 2520 ppm en relación con la inicial, aunque se presentó la máxima producción en

la hora 8 con 4645 ppm (Figura 2 A). Por su parte, el aislamiento WL3 aumentó la acidez volátil en 1865 ppm respecto a la inicial y llegó a 3540 ppm al final de la fermentación y a su máxima producción (3812 ppm) a la hora 8 (Figura 1 B). Por otra parte, el aislamiento proveniente de materia prima BAA02 mostró el mayor aumento de acidez volátil en el medio frente a las cepas WL1 y WL3, pues logró hasta la hora 10 una acidez volátil de 7625 ppm, equivalente a un aumento de 5905 ppm respecto al inicio de la fermentación, con tendencia a seguir aumentando (Figura 2). La marcada diferencia de producción de ácido

acético entre los aislamientos provenientes del tanque de activación y la cepa de materia prima posiblemente se debe a que en el momento de obtener los aislamientos WL1 y WL3 en 2009, coincidencialmente se estaba aplicando en el tanque de activación un biocida a base de amonio cuaternario en una concentración de 200 ppm. Es posible que el efecto de este producto se reflejó en la baja producción de acético por ambas cepas, debido a que se enlaza a sitios cargados negativamente en la pared bacteriana de la célula. Estos enlaces electrostáticos causan en las bacterias tensiones en la pared celular y disminuyen la permeabilidad de la pared, evitando con ello el flujo normal de compuestos necesarios para el desarrollo de los microorganismos (Lentechh, 2010); por el contrario, el aislamiento BAA-02 no fue sometido a estrés fisiológico o químico, ya que en el tanque de almacenamiento de miel B no se aplicó biocida. En los ensayos de fermentación con los aislamientos seleccionados se pretendía simular las condiciones de operación en planta del tanque de activación (R-305), en el cual se espera que el grado alcohólico se

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mantenga en un nivel menor que 2% v/v. Los resultados para las tres cepas mostraron una reducción leve de éste, lo que demuestra que la producción de ácido acético tuvo lugar no solo a partir de los azúcares disponibles en el medio sino también del alcohol. Sin embargo, en el tanque de activación esta disminución no fue tan relevante, ya que en él se pretende únicamente la propagación de Saccharomyces cerevisiae, mientras que en los fermentadores, a pesar de que se busca condiciones anaerobias, por su capacidad de 1000 m3 y operación al 80%, se pueden generar áreas microaerofílicas en las que estas bacterias pueden sobrevivir (Bartowsky y Henschke, 2008; Du Toit y Lambrechts, 2002; Joyeux et al., 1984) y su acción puede generar pérdida en la producción diaria de etanol. La producción de ácido acético, expresada como acidez volátil, por parte de los tres aislamientos evaluados durante 10 horas de seguimiento alcanzó valores mayores que 3000 ppm, una concentración que puede causar disminución de la viabilidad y el rendimiento de la levadura S. cerevisiae durante su etapa de reproducción y fermentación, como lo demostraron Giannattasio et al. (2005), quienes encontraron que concentraciones de 2400 ppm y 3600 ppm de ácido acético adicionado a un medio YPD que contenía Saccharomyces cerevisiae en fase exponencial tuvieron un efecto inhibidor y no tóxico, mientras que con una concentración de 4600 ppm se evidenció toxicidad en la levadura y disminuyeron los porcentajes de viabilidad a 30% en 90 min y 0% a 200 min. Aunque en el presente trabajo no se evaluó el efecto de las tres cepas de BAA sobre la levadura, se

sabe, por experiencia en planta, que valores de acidez volátil mayores que 1000 ppm en el tanque de activación se consideran alarmantes e implican la liquidación del tanque. También se realizaron análisis para evaluar la relación entre el consumo de azúcares fermentables entendidos en términos de glucosa, fructosa y sacarosa y la producción de ácido acético, ya que en planta es muy importante mantener un porcentaje de azúcares fermentables (AF) para garantizar el buen desarrollo de la levadura en etapa de propagación. El aislamiento WL1, que presentó la menor producción de acético, también presentó el menor consumo de AF (4.93%), mientras que la cepa WL3 presentó un consumo de AF igual a 11.77%. A su vez, el aislamiento BAA-02 registró un mayor consumo de azúcares fermentables (18.7%), que se relaciona con la alta producción de acético durante el tiempo de evaluación (Figura 3). Los análisis realizados por HPLC mostraron que los aislamientos WL3 y BAA-02 tenían mayores consumos de sacarosa (11.63% y 12.09%, respectivamente) comparados con el aislamiento WL1. Sin embargo, el aislamiento BAA-02 presentó 36% de mayor afinidad por glucosa

% Fruc HPLC

El Brix al final de la fermentación para BAA-02 fue de 8.33o, que comparado con el Brix de WL1 (7.93o) y WL3 (8,31o) evidencia que durante las 10 horas de fermentación no solo tuvo lugar la producción de acido acético sino que también, debido al metabolismo que poseen estas bacterias, ocurrió la producción de intermediarios metabólicos como carboxílicos, los cuales se acumulan y aumentan el Brix en la mezcla al final de la fermentación (Stainer, 2003).

Conclusiones · El medio WL diferencial fue seleccionado para la determinación rutinaria de la población de bacterias ácido acéticas presente en el tren de fermentación y materia prima

% Gluc HPLC

% Sac HPLC

12,09 12,48 12,18 11,67

WL3 WL1

(Figura 3), lo que demuestra que para este tipo de microorganismos es metabólicamente más fácil usar la glucosa presente en la miel B. El alto consumo de glucosa por parte de esta cepa puede ser explicado por la capacidad de las bacterias ácido acéticas para oxidar la glucosa a través de una segunda ruta no fosforilada, que puede dar lugar a un cúmulo de productos parcialmente oxidados como gluconato y cetoácidos derivados (Stainer, 2003).

11,48

BAA-02

4,7 5,6

7,5

Figura 3. Porcentajes de consumo de azúcares fermentables por el método HPLC.

36,07

Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011

por su alta selectividad y capacidad de recuperación, facilidad en la preparación y en la realización de la técnica de recuento en placa. Este medio permitió la obtención de aislamientos pertenecientes a los géneros Acetobacter y Gluconobacter, mientras que en los medios Williamson, GYP y Manitol se aisló sólo uno de los dos géneros.

Referencias Baena, S.; Jiménez, C.; Santos, I.; Cantero, D.; Barja, F. y García, I. 2006. Rapid method for total, viable and non-viable acetic acid bacteria determination during acetification process. Process Biochemistry. 41: 1160-1164. Bartowsky, E y Henschke, P. 2008. “Acetic acid bacteria spoilage of bottled red winwA review”. Journal of Food Microbiology. 125: 60-70.

· Se obtuvieron trece aislamientos identificados presuntivamente como bacterias ácido acéticas pertenecientes a los géneros Acetobacter y Gluconobacter, a partir de dieciséis colonias morfológicamente distintas obtenidas en los medios evaluados. Se destaca que siete de ellos correspondieron preliminarmente al género Gluconobacter y seis a Acetobacter.

Bergey, D.; Krieg, N y Holt, J. 1994. Bergey´s Manual of Determinative Bacteriology. Ninth Edition. Wlliams & Wilkins. Pág. 71.

· La evaluación de producción de ácido acético de tres de estas cepas mostró que las bacterias provenientes de miel B tienen mayor capacidad de producción de ácido acético al alcanzar valores de 7000 ppm en 10 horas de fermentación, en relación con las aisladas del tanque de activación, lo cual, a su vez, se relacionó con un mayor consumo de azúcares fermentables, particularmente glucosa.

Fuentes, L.; Tapia, A.; Jimenez, T.; Mascarua, M.; Santoyo, Y.; Caso, L.; Romero, H.; Cajica, M.; León, D.; Rosales, M.; Füguemann, P. y Castillo, M. 2003. Bacterias acéticas: diversidad e interacción con plantas. Elementos. 41:57.

Agradecimientos El desarrollo y la culminación de este trabajo fueron posibles gracias a la ayuda conjunta del Laboratorio de Microbiología y Físico-Químico y al personal de la Destilería del Ingenio Providencia S.A.

Du Tooit, W. y Lambrechts, M. 2002. “The enumeration and identification of acetic acid bacteria from South African red wine fermentations”. International Joournal of Food Microbiology. 74: 57-64.

Giannattasio, S.; Guaragnella, N.; Corte-Real, M.; Passarella, S. y Marra, E. 2005. Acid stress adaptation protects Saccharomyces cerevisiae from acetic acid-induced programmed cell death. Gene. 354: 93-98. Gullo, M y Giudici, P. 2008. “Acetic acid bacteria in traditional balsamic vinegar: Phenotypic traits relevant for starter cul-

tures selection”. International Journal of Food Microbiology. 125: 46-53. Gullo, M. ; Caggia, C.; De Vero, L. y Giudici, P. 2006. “Characterization of acetic acid bacteria in “traditional balsamic vinegar”. International Journal of Food Microbiology. 106: 209-212. Hernandez, A.; Alfaro, I. y Arrieta, R. 2000. Microbiología Industrial. Reverté. 750p Juárez, A. y Parés, R. 1997. Bioquímica de los microorganismos. Editorial Reverté, S.A. España. Pág. 56. Kadere, T.; Miyamoto, T.; Oniang`o, R.; Kutima, P. y Njoroge, S. 2008. “Isolation and identification of the genera Acetobacter and Gluconobacter in coconut toddy (mnazi)”. African Journal of Bioechnology. 7(16): 2963-2971. “Lenntech Water treatment solutions”. En: http://www.lenntech.es/biocidas.htm. (Consulta: Junio de 2010) Stainer, R.; Ingraham, J.; Wheelis, M. y Painter, P. 1996. Microbiología. Segunda edición. Editorial Reverté. 750p Sokollek, S.; Hertel, C y Hammes, W. 1998. “Cultivation and preservation of vinegar bacteria”. Journal of Biotechnology. 60: 195-206. Suárez, J. e Íñigo, L. 2004. Microbiología Enológica: Fundamentos de vinificación. Tercera Edición. Ediciones Mundi Prensa. España. Pág. 455 y 456.

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Acondicionamiento de la materia prima utilizada en la producción de etanol anhidro en el Ingenio Providencia Julián Andrés Parra Garrido, Darly Silvana Parrado Saboya, Melvin Martinez Rios, Mauricio Tello Medina Alexander Moreno, Iber Rivera Mariño

Introducción La calidad microbiológica de las materias primas utilizadas en el proceso de fermentación causado por los microorganismos presentes en ellas –entre otros, bacterias mesófilas, aerobias, bacterias ácido lácticas y ácido acéticas y levaduras salvajes– es quizá el factor más importante para el desempeño, estabilidad, eficiencia y los costos asociados de transformación. Desde el inicio de la operación de la destilería de alcohol en el año 2005 se evidenció un material extraño presente en las materias primas, principalmente en la Miel B, que posteriormente se denominó con el nombre genérico de lodos. En enero de 2006 se inició una investigación cuyo objetivo fue determinar qué tipo de material contenían principalmente los lodos y cómo afectaban la fermentación.

1. Antecedentes Los lodos ingresan a la fábrica con la caña, posteriormente forman parte de los jugos y pasan por todo el proceso de elaboración de azúcar. Su concentración aumenta a medida que se extrae la sacarosa y se concentran los jugos, y alcanza valores hasta de 7,5% p/p medido en Miel B. Después de la identificación de los lodos en la Miel B, la fábrica de azúcar inició un fuerte trabajo en la sección de clarificación para buscar disminuir este material en las materias primas que enviaba a Destilería. Como resultado de este esfuerzo, se modernizaron dos clarificadores dando como resultado la disminución de los lodos de 7,5% a un promedio de 2,5% p/p a partir del 2009 con algunos datos puntuales superiores a 4% p/p. Por otro lado, en la sección de Destilería, se llevó a cabo una investigación con el objetivo de demostrar que este material de lodos y la materia prima eran la principal causa de contaminación microbiológica del sistema fermentativo.

2. Justificación Los lodos contenidos en la Miel B son un mecanismo que aísla y protege la flora microbiana. Este sistema de protección se evidencia en la etapa previa a la fermentación, en la cual el lodo aísla térmicamente las bacterias y las protege así de las altas temperaturas (120 °C) que se alcanzan en el proceso de pasteurización.

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valores superan las concentraciones tolerables para los dos metabolitos. Se ha encontrado en la destilería que la levadura Saccharomyces cerevisiae tolera sólo hasta 2500 ppm de ácido láctico y acético.

concentración del ácido láctico en los fermentadores en sólo un par de horas después de ingresar la materia prima con lodos, y se corrobora dos días después cuando se obtienen los resultados de los recuentos en placa de la contaminación en los fermentadores.

Con el objetivo de cuantificar la contaminación microbiológica presente en los lodos de las materias primas se decidió realizar un estricto seguimiento de carácter microbiológico a este material y hacer los recuentos de: (a) bacterias mesófilas aerobias, (b) bacterias ácido lácticas, (c) levadura salvaje, (d) mohos, (e) coliformes totales. En este estudio se hallaron mayores recuentos de Unidades Formadoras de Colonia (UFC/g) dentro de los lodos que en las materias primas sin la previa extracción de los lodos.

Como se dijo, las materias primas contienen microorganismos tales como bacterias ácido lácticas (BAL), ácido acéticas (BAA), y numerosas levaduras salvajes (LS), también conocidas como levaduras nativas o silvestres, que se caracterizan por tener baja capacidad de producir alcohol; sin embargo, facilitan la formación de espuma sobre la parte superior de los fermentadores y generan grandes cantidades de subproductos, que a su vez inhiben el desempeño de la levadura propia del proceso. Por su parte, las bacterias utilizan las fuentes de azúcares, incluso el etanol presente en el medio, y los transforman en ácido láctico o en ácido acético, según sea el caso.

(ppm)

Una situación análoga se presenta en el tanque de propagación celular, el cual además de las condiciones ideales antes mencionadas utiliza aire, que intensifica aun más el efecto multiplicador de los diferentes microorganismos que afectan la fermentación. Este efecto Cuando los lodos llegan a los es exponencial, pues a los 20 minufermentadores los microbios pretos alcanza una población que sólo sentes en ellos encuentran un medio logra la levadura a las 3 horas, lo cual óptimo para su desarrollo: condiciodificulta enormemente la operación nes ideales de pH, de temperatura y Acido Láctico por Lactobacillus Pentosus estable del sistema fermentativo. deCurva macrodeyproducción micronutrientes, así como En la Gráfica 1 se presenta la cinéun contenido ideal de azúcares. Este 5000 4500 tica de producción de ácido acético medio de cultivo se convierte en un 4000 de la especie Gluconobacter sp y multiplicador de la carga contami3500 se observa que en sólo diez horas nante3000 que en cuestión de minutos 2500 alcanza 3753 ppm e inhibe el desse reproduce y alcanza poblaciones 2000 empeño de la levadura propia del superiores a las poblaciones de 1500 proceso. En la Gráfica 2 se muestra la levadura propia del proceso o 1000 500 la producción de ácido láctico por la alcoholera, y finalmente colonizan 0 Lactobacillus pentosus, que el sistema. que 0 Es 2 tal 4 su 6 impacto 8 10 12 14 se 16 18 especie 20 22 24 en 24 horas alcanza 4550 ppm. Estos puede observar el incremento Tiempo (h)de la

Curva de producción Acido Láctico por Lactobacillus Pentosus

4000

5000

3500

4500 4000

3000

3500

2500

3000

(ppm)

Acidez volátil (ppm)

Curva de producción de Ácido acético por Gluconobacter sp

Con la inhibición de la levadura alcoholera se afecta su capacidad productora de etanol y disminuye la eficiencia del proceso fermentativo. Para el año 2007 el principal contaminante del sistema fermentativo

2000

2500 2000

1500

1000

500

0 0

10 12 14 16 18 20 22 24 Tiempo (h)

Tiemo (horas)

Gráfica 2. Curva de producción de ácido láctico Curva de producción de Ácido acético por Gluconobacter sp

4000 )

Gráfica 1. Curva de producción de ácido acético

3500

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eran las levaduras salvajes, cuya consecuencia sobre la fermentación fueron tiempos cortos de operación (sólo 18 días), con la subsecuente renovación del sistema e incrementos en la generación de vinaza y en el consumo de productos químicos como antiespumantes.

3. Acumulación de lodos en el proceso Los lodos presentes en la materia prima ingresan al sistema fermentativo, se acumulan en el tanque de sedimentación de levadura y retornan al primer fermentador junto con la levadura que recircula. De los lodos que logran evacuarse con el vino, al menos el 60% retorna a la fermentación por efecto de la recirculación de la vinaza. Así, el sistema de fermentación se convierte en un concentrador de lodos, que afectan en gran medida la estabilidad de la planta y propician que los principales contaminantes del sistema se multipliquen y colonicen el tren de fermentación. La Gráfica 3 muestra el lodo de la Miel B en los tanques de almacenamiento. En el proceso este material se acumula en tanques, columnas, intercambiadores y en cualquier equipo de las secciones de fermentación y destilación. En la Gráfica 4 se puede observar este material en el tanque pulmón de vinaza antes de enviarse a la sección de evaporación de vinaza. En la Gráfica 14 de la sección 7, Sistema Instalado, se presenta la acumulación del lodo en los intercambiadores de calor, que facilitan los procesos de contaminación de los diferentes fluidos que ingresan o

Gráfica 3. Lodos en los tanques de Miel B

Gráfica 4. Lodos en tanques de destilación

salen de la sección de fermentación. En la Gráfica 15 se muestra la acumulación de los lodos en las tuberías, y la Gráfica 16, su colmatación en los platos de la columna mostera. En las Gráficas 5, 6 y 7 se puede ver la carga microbiana aislada de los lodos presentes en la Miel B. Una vez la materia prima alimenta el proceso de fermentación, los lodos contaminan todo el sistema e igualmente el tanque de reproducción celular.

Gráfica 5. Levaduras salvajes (LS)

4. Primeros trabajos Como primera medida de control para disminuir la carga contaminante presente en las materias primas, desde el 15 de septiembre de 2007 se aplicó vapor vivo (150 Psig) sobre ellas, hasta alcanzar una temperatura de 120 °C. Para ello se inyectó vapor directamente a la corriente de materia prima previamente diluida de 78% Brix a 51% Brix. El resultado fue una disminución sustancial en los valores de contaminación. Sin embargo, debido a la protección que brindan los lodos a los microorganismos, estos lograron resistir la alta temperatura y los recuentos microbiológicos continuaron altos: • Contenido de bacterias viables: 40 x 103 UFC/ml

Gráfica 6. Bacterias ácido lácticas (BAL)

Gráfica 7. Bacterias ácido acéticas (BAA)

•

Contenido de levaduras salvajes: 13 x 103 UFC/ml Contenido de bacterias ácido lácticas: 55 x 103 UFC/ml

Con el ingreso en operación de la etapa de pasteurización se logró disminuir el impacto de la producción excesiva de espuma en los fermentadores causado por la levadura salvaje. El beneficio económico de esta medida se refleja en la reducción del consumo de antiespumantes, como se observa en la Gráfica 8. Después de analizar los resultados obtenidos, la primera conclusión fue que para alcanzar una reducción significativa de la calidad microbiológica de las materias primas, además de calentarlas hasta 120 °C, era necesario previamente disminuir la concentración de lodos presentes en ella para maximizar el efecto del vapor y obtener una adecuada pasteurización al alcanzar una temperatura más homogénea. En la Gráfica 9 se muestra un medio de fermentación en el cual se puede observar claramente cómo los diferentes tipos de contaminación (Bacterias BAA y BAL) colonizaron el sistema, encapsularon la levadura y con la muerte celular impidieron la fermentación.

ppm. Estas altas concentraciones de sustancias inhibitorias afectan el desempeño de la levadura e influyen en la producción continua de etanol. Para citar un ejemplo, los últimos días de julio de 2008 fue necesario disminuir el balance de producción de alcohol y la recirculación de la vinaza. A pesar de las medidas de control, se presentó una alta concentración

de ácido láctico (>10100 ppm) y fue necesario renovar nuevamente el tren de fermentación. En agosto del mismo año se registraron valores superiores a 11500 ppm en el tercer fermentador. Las bacterias ácido lácticas se convirtieron en el principal contaminante del sistema fermentativo por su alta capacidad de inhibir los proce-

Costo Específico Antiespumantes DESTILERÍA 2007 - 2011 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Ene-07 Feb-07 Mar-07 Abr-07 May-07 Jun-07 Jul-07 Ago-07 Sep-07 Oct-07 Nov-07 Dic-07 Ene-08 Feb-08 Mar-08 Abr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Ago-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dic-08 Ene-09 Feb-09 Mar-09 Abr-09 May-09 Jun-09 Jul-09 Ago-09 Sep-09 Oct-09 Nov-09 Dic-09 Ene-10 Feb-10 Mar-10 Abr-10 May-10 Jun-10 Jul-10 Ago-10 Sep-10 Oct-10 Nov-10 Dic-10 Ene-11 Feb-11 Mar-11

•

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$/Litro Alcohol

Mes

Gráfica 8. Costo Específico Antiespumantes

Posterior al año 2007, cuando el problema de la levadura salvaje se encontraba bajo control, en la fermentación se agudizó la contaminación con bacterias ácido lácticas (BAL). Adicional a las altas poblaciones de bacterias ácido lácticas en las materias primas y como consecuencia de ellas (8480 ppm en la Miel B el 24 de julio de 2008), en la sección de fermentación se alcanzaron valores de ácido láctico superiores a 10.000

Gráfica 9. Contaminación en el fermentador.

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Fecha 03-Jun-11 07-Jun-11 28-Jun-11 29-Jun-11

BAL

BAA 86 x 10

•

Mohos y levaduras: 44 X 102 UFC/g

•

Bacterias ácido lácticas: 16 X 103 UFC/g

BAL

BAA 63 x 10

BAL

BAA

4 4

85 x 10 79 x 10

83 x 10

84 x 10

Ácido Láctico (ppm) y Sólidos Sedimentables (%) Miel B - Enero 2009 % Sólidos (p/p)

1000

Miel B

31-Ene

1500

30-Ene

29-Ene

2000

28-Ene

27-Ene

2500

26-Ene

25-Ene

3000

24-Ene

23-Ene

3500

22-Ene

4000

21-Ene

4500

20-Ene

19-Ene

5000

18-Ene

17-Ene

5500

16-Ene

Con el objetivo de consolidar la información anterior y correlacionar el efecto adverso que sobre la fermentación tienen los lodos que ingresan al sistema, se presenta la operación de la destilería en enero de 2009, cuando como consecuencia de los

Bacterias mesófilas aerobias: 16 X 103 UFC/g

Recuento (UFC/ml) Último Fermentador Tanque de Sedimentación (R-314) (S-331)

Primer Fermentador (R-311)

15-Ene

5. Caso ilustrativo de afectación del sistema fermentativo

•

Tabla 1. Actuales recuentos de contaminación por BAA y BAL en el sistema de fermentación.

14-Ene

Después de 2008 y hasta el presente con las etapas adicionales, como la pasteurización de las mieles, se logró estabilizar el proceso de fermentación con menores niveles de contaminación. Sin embargo, como se explicará adelante, estos valores de contaminación continúan siendo altos, pero se espera disminuirlos drásticamente al poner en marcha el sistema de separación de lodos. En la Tabla 1 se presentan los valores actuales del sistema fermentativo.

13-Ene

•

Para conocer la cantidad de bacterias y levaduras nativas que

12-Ene

•

11-Ene

Segundo fermentador (R-312) 26,0 x 107 UFC/ml: 11 Agosto 2008 Tercer fermentador (R-313) 30,0 x 108 UFC/ml: 15 Agosto 2008 Tanque de sedimentación de levadura (S-331): 14,0 x 108 UFC/ ml: 20 Agosto 2008

9-Ene

•

10-Ene

Primer fermentador (R-311) 42,0 x 108 UFC/ml: 19 Agosto 2008

8-Ene

•

7-Ene

Tanque de activación de Levadura (R-305) 90,0 x 10 6 UFC/ ml: 11 Agosto 2008

En tan corto periodo de operación ingresaron a la destilería 288,5 Ton de lodo, que saturaron el sistema y afectaron la transferencia de nutrientes entre el medio y la levadura, con lo cual se incrementaron los factores de estrés y consecuentemente disminuyó la viabilidad y la capacidad de fermentación de la levadura. Como consecuencia de ello se determinó liquidar la planta de alcohol, que sólo funcionó esos pocos días (Gráfica 11).

6-Ene

•

ingresaron al sistema, se analizaron muestras de materia prima y de los lodos presentes en la misma corriente y se comprobó que las poblaciones de bacterias ácido lácticas fueron considerablemente altas: hasta dos exponentes más en comparación con la contaminación en las materias primas sin la extracción de los lodos. El recuento de estos microorganismos específicos en las materias primas en enero de 2009 fue:

lodos contenidos en la materia prima y el nivel de ácido láctico de la misma, la planta sólo funcionó por ocho días.

Ácido Láctico (ppm)

sos de reproducción y fermentación de la levadura. En agosto de 2008 los recuentos de contaminación del sistema fermentativo alcanzaron los siguientes valores:

Sólidos Miel B

Gráfica 10. Comportamiento del porcentaje de Lodos y el ácido láctico en la Miel B en enero de 2009.

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En la Gráfica 10 se presenta el comportamiento de la concentración del ácido láctico en la Miel B y el contenido de lodos, principales variables que afectaron el sistema fermentativo y responsables de su desestabilización y posterior liquidación.

observa la continuidad de la producción con valores superiores a 250 m3/ día. Al comparar el gráfico de producción con el gráfico porcentaje sólidos Miel B vs ácido láctico Miel B (ppm), se puede concluir que la Destilería puede operar de forma continua y estable cuando el ácido láctico en la Miel B se encuentra en valores de 1800 ppm, y con contenido de lodos inferiores a 1%.

La contaminación bacteriana alcanzó valores de 12x108 y 13x107 UFC/ml en el segundo (R-312) y tercer fermentador (R-313), respectivamente. El resultado final de la utilización de los azúcares por parte de los microorganismos presentes en los lodos es el incremento exponencial en la concentración de ácido láctico, como se muestra en la Gráfica 11.

La eficiencia global de la planta también se afectó por el alto contenido de lodos, puesto que, como se vio, se tuvo que liquidar el sistema de fermentación y posteriormente renovarlo. Para este caso en particular, en los primeros días de enero, desde el arranque del sistema hasta el día 18 de enero de 2009, la eficiencia global de la planta fue 84,362%, en tanto en 2011 es 89,427%.

En la Gráfica 12 se muestra la disminución de la producción por liquidación de la planta. Después del arranque, el 17 de enero de 2009, se

Ácido Láctico (ppm) Enero 2009 3970

4000

3490

3500

2730

2650

2500 2000

7-Ene

8-Ene

880

760

640

430

500

630

9-Ene

10-Ene

Primer Fermentador

1410

1280

1000

1150

1500

1070

Ácido Láctico (ppm)

3000

11-Ene

12-Ene

Tercer Fermentador

Gráfica 11. Comportamiento del ácido láctico en fermentación enero de 2009.

13-Ene

Después de la liquidación y posterior arranque de la destilería la materia prima ingresó al sistema con menor contenido de lodos (promedio 1.094% p/p), con lo cual se logró estabilizar la fermentación, la producción fue continua (un promedio de 260,439 litros/día de etanol anhidro) y la eficiencia global de producción al final del mes se incrementó a 86,508%

6. Sistema instalado Con los trabajos realizados desde 2006 hasta 2010 se mejoró la estabilidad de la operación y consecuentemente la producción de la planta. La estabilidad se reflejó en el incremento de los días de operación continua. Para 2007 la fermentación debía renovarse cada 18 días, y en 2010 se realizaron sólo 5 paradas con periodos de operación promedio de 82 días. A pesar del incremento en la operación y su continuidad, luego de cinco años de investigación se decidió invertir en un sistema para retirar los lodos de las materias primas y posteriormente someterlas eficientemente al proceso de pasteurización y con ello reducir a niveles tolerables la carga microbiana que aportan las mieles al proceso fermentativo. Para ello se instaló el equipo Decanter,1 que se muestra en la Gráfica 13, en la cual también se pueden observar los lodos después del proceso de separación y extracción en las mieles. Una vez extraídos los lodos de la Miel B se enviaron diferentes muestras para análisis de elementos.

1. Decanter: Equipo de separación de sólidos o lodos por efecto de fuerza centrífuga sobre el tamaño de partícula.

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reflejó en mejores condiciones de operación de equipos como bombas centrífugas, intercambiadores de placas, tuberías y columna mostera, así como equipos de destilación y de concentración de vinazas como rehervidores y evaporadores Flubex; hubo mejor control de las válvulas y su deterioro fue menor. En la Gráfica 14 se puede observar la acumulación en los intercambiadores de placa.

Producción de Alcohol (m3/día) vs Sólidos Sedimentables (%) Miel B - Enero 2009 % Sólidos (p/p) 9

320 300

Producción Alcohol (m3/día)

280

260

240 220

200

180

160 140

120

100

Producción Alcohol

La Gráfica 15 muestra la tubería de la vinaza que se recircula a la sección de fermentación. El lodo acumulado en las tuberías es responsable del incremento de la contaminación de las corrientes que circulan por dichas tuberías. Para citar un ejemplo, la vinaza que recircula hacia fermentación tiene una carga microbiana mínima a la salida de la columna mostera, pero se incrementa hasta en dos exponentes de BAA y BAL por efecto de la acumulación de los lodos en las tuberías. Los análisis de contaminación de la vinaza hacia fermentación resultaron en:

31-Ene

30-Ene

29-Ene

28-Ene

27-Ene

26-Ene

25-Ene

24-Ene

23-Ene

22-Ene

21-Ene

20-Ene

19-Ene

18-Ene

17-Ene

16-Ene

15-Ene

14-Ene

13-Ene

12-Ene

11-Ene

9-Ene

10-Ene

8-Ene

7-Ene

6-Ene

Sólidos Miel B

Gráfica 12. Producción de etanol anhidro y contenido de sólidos en Miel B.

Gráfica 13. Decanter en prueba piloto y lodos después de proceso de separación.

Los resultados consolidados se presentan en las Tablas 2 y 3. El contenido de humedad en los lodos fue 22,62%, lo cual facilita su transporte como sólido hacia la planta de compostaje, donde se utilizarán como materia prima para el proceso de biotransfomación. Otro de los beneficios económicos de las medidas que se adoptaron es la reducción de los costos de operación y mantenimiento, al impedir que ingresaran 406,42 Ton de lodos (Caso Enero de 2009) en el sistema de fermentación, lo que se

Tabla 2. Análisis de lodos Miel B. Laboratorio de Cenicaña. POLISACARIDOS 11641

(ppm) Fe Mn Cu Zn K 174,8 13,2 16,0 5,6 3,72

(%) Ca Mg 0,33 0,51

N 0,88

Tabla 3. Análisis de lodos Miel B. Laboratorio de Campo Ingenio Providencia S.A. Análisis Materia Orgánica N - Total P 2O 5 CaO MgO K 2O Na S

% 20,52 0,14 0,38 0,18 0,6 0,68 0,03 5,91

Análisis B Cu Fe Mn Zn

ppm 0,49 14,27 116,21 54,03 7,65

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Gráfica 14. Intercambiadores de calor

• • •

16 Mayo 2011: BAA 71 x 102 UFC/ml 30 Mayo 2011: BAL 89 x 10 3 UFC/ml 30 Mayo 2011: BM 68 x 10 3 UFC/ml

El lodo se estanca también a lo largo de la columna mostera: en los bajantes, en el área activa (perforaciones), en los rebosaderos de entrada y salida. Como resultado la columna disminuye su eficiencia de separación del alcohol, se incrementan las pérdidas de etanol por el fondo de la columna, lo que obliga a reducir el flujo de vino (lo que afecta la capacidad de producción) y finalmente obliga a parar la operación para limpiar la columna. En la Gráfica 16 se observa la columna después de dos meses de operación y después de la limpieza.

Gráfica 15. Acumulación de lodos en tuberías.

El proyecto de acondicionamiento de la materia prima incluye la extracción de los lodos presentes en mieles, meladura y jugos, para lo cual se utiliza un decantador centrífugo Decanter, de la firma GEA Westfalia Separator, con capacidad de extraer 1.100 kg/h de sólidos. El líquido clarificado se pasteuriza a 120 °C con el objetivo de disminuir la contaminación de las materias primas. El equipo instalado en la etapa de pasteurización es un inyector Steam Jet Heater Type “L”, de la firma GEA Wiegand.

el tiempo de residencia es de una hora; la corriente, con 10% de lodos, se envía al Decanter para recuperar el líquido clarificado que contiene los lodos e incrementar la recuperación de azúcares. Con el sistema propuesto se garantiza que las pérdidas de azúcares serán inferiores a 0,5% respecto a todo el contenido de azúcares que alimentan el sistema. Posterior a la extracción de lodos en la materia prima, este material se envía a la etapa de pasteurización a 120 °C por un minuto.

En la Gráfica 18 se presenta el plano isométrico del sistema instalado. Antes de enviarse la materia prima para la extracción de los lodos se hace pasar a través del sedimentador de materia prima, en el cual los lodos se preconcentran desde 1 ó 3% p/p a 10% p/p. En este equipo

Con la implementación del sistema de separación de lodos y posterior pasteurización de la materia prima se espera igualmente disminuir el consumo de insumos químicos, entre ellos los antibióticos. En la Gráfica 19 se presenta el costo específico de los antibióticos desde el 2007.

Gráfica 16. Columna de vino con dos meses de operación y después del proceso de limpieza.

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7. Conclusiones Al realizar un análisis detallado de toda la información presentada se puede concluir que la principal corriente de contaminación microbiológica son los lodos dentro de la materia prima proveniente de la fábrica de azúcar. El efecto del crecimiento exponencial de las bacterias ácido lácticas y ácido acéticas en los mostos de fermentación es directamente proporcional a las toneladas de lodos que ingresan diariamente, y se potencializa debido al efecto de concentración en el tren de fermentación por las operaciones de recirculación de levadura y recirculación de vinaza.

Gráfica 17.. Separador centrífugo Decanter. Fuente:: GEA Westfalia Separator.

Gráfica 18. Isométrico del nuevo sistema de acondicionamiento de materia prima.

Mes

Gráfica 19. Costo específico antibiótico.

Nov-09 Dic-09 Ene-10 Feb-10 Mar-10 Abr-10 May-10 Jun-10 Jul-10 Ago-10 Sep-10 Oct-10 Nov-10 Dic-10 Ene-11 Feb-11 Mar-11

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

$/Litro Alcohol

Costo Específico Antibiótico DESTILERÍA 2007 - 2011

Los beneficios en el sistema fermentativo por la operación de extracción de lodos serán: (a) Estabilización e incremento de la recirculación de la crema de levadura hacia los fermentadores. (b) Mejoramiento de las condiciones y disminución de los factores de estrés en el sistema fermentativo. (c) Incremento de la población de levadura alcoholera en los fermentadores. (d) Incremento de la capacidad de recirculación de vinaza y la consecuente disminución en la generación de vinaza hacia la planta de compostaje. (e) Mayor estabilidad en la operación de la planta de alcohol. (f) Disminución de costos por concepto de insumos químicos. (g) Incremento de la eficiencia global de la destilería. (h) Disminución de los costos de operación por concepto de mantenimiento en las áreas de fermentación y destilación.

Revista Tecnica単a No. 27, Septiembre de 2011

Fertilizantes de Última Tecnología: Alternativa para la Mejor Nutrición y Producción de Cultivos en Colombia Sergio Henríquez1, Francisco Jiménez2 y Juan Francisco Rodríguez3

Introducción En los últimos cuarenta años la industria de los fertilizantes ha realizado importantes avances tecnológicos con la finalidad de mejorar su eficiencia de uso, es decir, proveer niveles óptimos de nutrientes con capacidad para satisfacer las necesidades de las plantas (Melgar, 2005). El fertilizante ideal es aquel que protege los nutrientes contra procesos químicos y biológicos y los mantiene disponibles para el cultivo. Este fertilizante se caracteriza porque requiren de un menor número de aplicaciones para proveer los nutrientes necesarios para un óptimo crecimiento de la planta y la recuperación porcentual del nutriente aplicado, lo que maximiza la rentabilidad del cultivo y tiene un mínimo de impacto ambiental sobre el suelo, el agua y la atmósfera (Trenkel, 1997).

Fertilizantes mejorados Estos fertilizantes retardan la disponibilidad de los nutrientes y los entregan en la medida que los cultivos los necesitan. Fertilizantes nitrogenados mejorados Según la AFFCO (Association of American Plant Food Control Officials), los fertilizantes nitrogenados mejorados permiten que la absorción y el uso del N por la planta sean lentos después de la aplicación, lo que extiende su tiempo de disponibilidad respecto de otros fertilizantes como nitrato de amonio y urea. En los procesos de protección de nitrógeno se han utilizado históricamente formas como urea-formaldehído (IBDU); recubrimientos con azufre elemental; fertilizantes ocluidos –es decir, ceras, resinas u otro material inerte– y polímeros hidrosolubles, cuyo alto costo los hace poco atractivos a países en desarrollo. Este grupo de fertilizantes se consideran de liberación controlada. En la actualidad, y gracias a los nuevos aditivos que se utilizan para la protección efectiva del nitrógeno, se ha evolucionado hacia fertilizantes estabilizados, que a diferencia de los de liberación controlada, son eficientes para distribuir los nutrientes según la necesidad de 1. I.A. MSc. Representante Técnico Mosaic Colombia. 2. I.A. MSc. Gerente Nuevos Negocios Monómeros S.A. 3. I.A. Representante Nacional Nuevos Negocios, Monómeros S.A.

Notas técnicas

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las plantas. Actualmente existen dos tipos de productos de fertilizantes estabilizados: inhibidores de ureasa e inhibidores de la nitrificación. Los inhibidores de ureasa retardan de diez a doce días la conversión de urea en amonio. Su uso y respuesta agronómica son importantes, siempre y cuando el suelo permanezca seco o la urea no se haya incorporado en el suelo, es decir, este tipo de inhibidores son afectados directamente por las condiciones ambientales (Grant y Rawluk, 2003). Los inhibidores de nitrificación retardan el primer paso de urea en el suelo, esto es, la oxidación bacteriana del amonio NH4+ a nitrito NO2-, mediante la inhibición de las nitrosomonas. Esto provoca que el N en el suelo permanezca como NH4+ por más tiempo y quede retenido en el complejo arcillo-húmico, y disminuyendo las pérdidas de este nutriente como nitrato (NO3-), altamente móvil y susceptible de ser lixiviado. La tecnología Entec1 (Ecology Nitrogen Technology) (Figura 1) tiene

una concentración de nitrógeno de 46% y permite su mejor aprovechamiento gracias a la integración de la molécula DMPP (3-4 dimetilpirazol fosfato), la cual inhibe la nitrificación y mantiene un adecuado nivel de nitrógeno en el suelo durante el ciclo completo de desarrollo de los cultivos, lo cual evita los frecuentes excesos o deficiencias que se producen con los abonos nitrogenados tradicionales. La molécula DMPP es totalmente inocua para el hombre y el medio ambiente (Weiske et al., 2001; Wissemeier et al., 2001), es biodegradable y de efecto bacteriostático; se une a la enzima AMO (amonio-mono-oxigenasa), la cual se encuentra en la membrana celular de la nitrosomona, y así bloquea su capacidad de transformar el amonio en forma nítrica (McCarthy, 1999). La duración del efecto depende del sistema de cultivo y de las condiciones edafoclimáticas existentes (Barth et al., 2001); proporciona una nutrición mixta amonio-nitrato y reduce las pérdidas por lixiviación (Irigoyen et

Figura 1. Tecnología Entec para el mejoramiento del aprovechamiento de nitrógeno por cultivos.

El fertilizante ideal es aquel que protege los nutrientes contra procesos químicos y biológicos y los mantiene disponibles para el cultivo. Este fertilizante se caracteriza porque require de un menor número de aplicaciones para proveer los nutrientes necesarios para un óptimo crecimiento de la planta y la recuperación porcentual del nutriente aplicado, lo que maximiza la rentabilidad del cultivo y tiene un mínimo de impacto ambiental sobre el suelo, el agua y la atmósfera

al., 2003) y desnitrificación (Linzmeier, 2001). Entec reduce el impacto ambiental debido a que por permanecer por mayor tiempo el nitrógeno en forma amoniacal no se acumulan los nitratos, los cuales son lixiviados con mayor facilidad y se convierte en fuente de contaminación de aguas subterráneas. Con Entec la transformación de la forma amoniacal a nítrica es equilibrada, y en la medida que ocurre es totalmente aprovechada por las raíces de las plantas. Con esta forma de nitrógeno, su absorción en forma de amonio significa un ahorro energético estimado

1. La inclusión de nombres de productos comerciales no significa su aprobación por Tecnicaña.

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entre el 8% y 12% en el proceso de transformación de N en proteína por la planta; adicionalmente, se reduce el contenido de nitratos en hojas y frutos. La tecnología Entec ha sido probada en diferentes cultivos a nivel nacional. La Federación Nacional de Cultivadores de Cereales y Leguminosas (Fenalce) ha venido realizando trabajos con este producto en el cultivo de maíz, y ha encontrado que es posible reducir costos en mano de obra y maquinaria y alcanzar rendimientos entre 18% y 25% más altos que con los sistemas tradicionales de producción, en que es común aplicar urea como fuente de N. La Federación Nacional de Arroceros (Fedearroz) en ensayos con cultivos de arroz en condiciones similares de campo evaluó la eficiencia del uso de este inhibidor de nitrificación frente a la urea convencional y un fertilizante compuesto en diferentes frecuencias de aplicación (Cuadro 1). Los resultados mostraron los mayores rendimientos de arroz cuando se aplicó Entec en tres dosis distribuidas cada treinta días después de una

Foto 1.

Respuesta de la caña de azúcar a la aplicación de ENTEC (derecha) vs. aplicación de urea (izquierda).

aplicación inicial a los quince días (tratamiento 1). Estudios preliminares en caña de azúcar muestran ventajas en términos de crecimiento y desarrollo con las aplicaciones de ENTEC (Foto 1). Los resultados comerciales muestran un incremento de 5 a 15 TCH y la formación de 1.2 entrenudos, promedio, adicionales al momento de corte vs. cañas tratadas con urea. Fertilizantes fosfóricos mejorados Actualmente el MAP (fosfato monoamónico) y el DAP (fosfato diamónico) son las fuentes de fósforo (P) más utilizadas en la agricultura. Estas fuentes, aunque se producen a partir de la misma materia prima (roca

fosfórica), tienen características particulares que las hacen diferentes (Mosaic, 2006). Proceso de producción. La producción de MAP o DAP se inicia con la adición de ácido sulfúrico a la roca fosfórica para solubilizar y eliminar minerales no deseados, en particular el calcio (Ca) y el magnesio (Mg). Este proceso permite que los fosfatos sean más concentrados y más solubles. Hasta este punto del proceso ambos productos son casi iguales. La diferencia se presenta en el siguiente paso, que consiste en la introducción de amonio en el proceso de producción. El MAP se elabora combinando una parte de amoniaco con una parte de ácido

Cuadro 1. Producción de arroz con aplicación de ENTEC y una fuente comercial de nitrógeno. Trat.

Producto

Epoca (días)

Producto

Época (días)

Producto

Epoca (días)

Prod. (kg/ha)

ENTEC 46

15-45-75

―

9875

ENTEC 46

15-30-45

Urea

60-75

―

8812

ENTEC 46

15-45

Urea

―

7875

18-18-18

ENTEC 46

Urea

8500

ENTEC 46

ENTEC 21

ENTEC 46

8937

ENTEC 46

ENTEC 21

Urea

8062

Sin N

―

5625

UREA

15-30-45-60

―

7875

Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011

La más reciente generación de fertilizantes fosfóricos que se han lanzado en el mercado mundial, como los MicroEssentials, han sido formulados en forma de MAP, los cuales además de mejorar la distribución de los nutrientes en el suelo, ya que incluyen elementos como el zinc y azufre en cada gránulo de fósforo, favorecen la disponibilidad de los microelementos y del fósforo. fosfórico. Por su parte, el DAP se produce combinando dos partes de amoniaco con una parte de ácido fosfórico. Por esta razón, el DAP tiene un mayor porcentaje de amonio y un menor porcentaje de fósforo con respecto al MAP, lo que marca la diferencia en las reacciones químicas que ocurren en la solución del suelo cuando son aplicados para la nutrición de cultivos. Disolución de los gránulos fertilizantes. Cuando se aplica MAP, el pH se acidifica en la solución del suelo alrededor del gránulo del fertilizante (pH: 3.5 – 4.2). Por el contrario, el pH inicial alrededor de los gránulos de DAP es alcalino (7.8 – 8.2). Esta diferencia en pH de la solución del suelo es importante por las razones siguientes: Formación de amoniaco en suelos alcalinos. En suelos de pH

alto, una alta concentración de amoniaco libre puede ser el resultado del pH alcalino de la solución y la cantidad extra de amonio producto de la aplicación de DAP. Estas áreas con alto amoniaco libre pueden causar problemas en la germinación de semillas y afectar el desarrollo del sistema radical de algunos cultivos. Absorción de fósforo. El fósforo es absorbido por las raíces de las plantas de la solución del suelo en dos formas particulares: H2PO4 (en pH ácido) y HPO4 (en pH alcalino). En varias investigaciones se ha demostrado que las plantas tienden a absorber H2PO4 más rápidamente que HPO4. Este aspecto es de gran importancia en la comparación de MAP y DAP, ya que el pH ácido de la solución del suelo, cuando se aplica MAP, favorece la formación de H2PO4 y, por tanto, existe un mayor potencial de absorción de fósforo. Efecto en los micronutrientes. La disponibilidad de microelementos como hierro, cobre, zinc y boro se incrementa en suelos ácidos (excepto el molibdeno). La zona ácida generada por el MAP alrededor de los gránulos fertilizantes mejora la disponibilidad de los micronutrientes, mientras que la zona alcalina producida por el DAP la disminuye. Específicamente respecto del zinc es importante destacar que uno de los principales factores que afecta la disponibilidad de este elemento en los cultivos es la interacción con el fósforo en el suelo (Alloway, 2008). Al respecto, varios estudios han demostrado que las deficiencias de zinc pueden ser producto de aplicaciones de fertilizantes fosfóricos y por esta razón en la agricultura es común hacer

aplicaciones de zinc al mismo tiempo que las fuentes fosforadas; adicionalmente se ha incrementado la práctica de bio-fortificación (enriquecimiento) de semillas de cereales con elementos nutritivos (Cakmak, 2009). Así mismo, en los últimos años la industria de los fertilizantes ha creado nuevos productos que incorporan zinc a los gránulos de fosfato.

La nueva generación de fertilizantes fosfóricos Por lo expuesto anteriormente, la más reciente generación de fertilizantes fosfóricos que se han lanzado en el mercado mundial, como los MicroEssentials, han sido formulados en forma de MAP, los cuales además de mejorar la distribución de los nutrientes en el suelo, ya que incluyen elementos como el zinc y azufre en cada gránulo de fósforo, favorecen la disponibilidad de los microelementos y del fósforo. En Colombia los resultados de investigaciones realizadas por Fenalce en ocho localidades cuyos suelos tenían diferentes contenidos de fósforo y zinc mostraron diferencias significativas en el rendimiento (Figura 2.). Los mayores rendimientos se obtuvieron en los tratamientos con MicroEssentials SZ, en los cuales el fósforo, en forma de MAP, se aplicó junto con el zinc y el azufre (García, 2009).

Respuesta de la caña de azúcar a la aplicación de MicroEssentials SZ Investigaciones en el departamento de Valle de Cauca, Colombia, indican que el fósforo es fundamental para

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Producción (ton ha-1)

10 8

NPK a

asegurar un crecimiento vigoroso en las primeras etapas de crecimiento de caña de azúcar (Foto 1). En dichas investigaciones se encontró que en los primeros veintitrés días después de la germinación el número de rebrotes era mayor en las plantas fertilizadas con fuentes fosfóricas en forma de MAP. Así mismo, el tratamiento con MicroEssentials SZ logró una mayor celeridad de crecimiento que los restantes tratamientos: siete días después de la germinación se obtuvo el mayor número de rebrotes (Figura 3).

NPKSMgZn b D

NPKSMg b

4 2

Ce re te

Gr an ad a

an Ju Sa n

pi na l Es

Bu ga

Ro ld an illo Bu ga la gr an de Ca m po al eg re

Figura 2. Efecto de la adición de azufre, magnesio y zinc en la productividad del cultivo del maíz en (García, 2009).

Foto 1.

Aspecto que presentan dos cultivos de caña de azúcar en el Valle de Cauca, tratados con diferentes fuentes de fósforo. A. (izquierda): tratamiento con súper fosfato triple. B. (derecha): tratamiento con MicroEssentials SZ

Fuente de fosforo

Testigo sin P

10 10

MAP

20 16

MicroEssentials SZ 11

DAP 0

16 15

23 23

8 DDG 15 DDG 23 DDG

20 20

Número de rebrotes

Figura 3. Número de rebrotes de caña de azúcar a los 8, 15 y 23 días de la germinación, según los tratamientos con diferentes fuentes de fósforo, evaluados en el Valle de Cauca.

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Altura de las plantas de capa de azúcar. Suelo con pH 6.5 120

100

80 60 40 20

100 80 60 40 20

Cakmak, I. 2009. “Enrichment of fer38 DDGtilizers 46DDG with zinc:54DDG An excellent investment for humanity and Días después de la germinación crop production in India”. MESZ MAP of Trace TESTIGO Journal Elements in Medicine and Biology 23 (2009) 281–289

DAP

Durán, R. “Efectos de la aplicación de elementos menores en caña de azúcar en suelos del valle del río Cauca”. Revista Tecnicana. Garcia, F. 2008. Dinámica de nutrientes en el sistema suelo-planta. International Plant Nutrition Institute (IPNI). Minga Guazu, Paraguay. García, J. P. 2009. Manejo eficiente de nutrientes en el cultivo de maíz en Colombia. Federación nacional de cultivadores de cereales y leguminosas (Fenalce). pp 127

38 DDG

46DDG

54DDG

MESZ

MAP

TESTIGO

Altura de las plantas de capa de azúcar. Suelo con pH 4.5 100 80 60 40 20 20 30 DDG

30 DDG

DAP

Días después de la germinación

Altura (cm)

Alloway, B. J. 2008. Zinc in Soils and Crop Nutrition. Second edition, published by IZA and IFA. Brussels, Belgium and Paris, France.

20 30 DDG

Altura de las plantas de capa de azúcar. Referencias Suelo con pH 6.5

120

Altura

Altura (cm)

Además, las plantas fertilizadas con MicroEssentials SZ tuvieron las mayores alturas, tanto en suelos con pH 4.5 como con pH 6.5 (Figura 4). Este aspecto es importante, ya que en este cultivo la altura de las plantas es uno de los indicadores de rendimiento. Además, desde el punto de vista de manejo agronómico es muy positivo que las plantas logren una mayor altura en un menor tiempo para disminuir el efecto de la competencia de las plantas arvenses.

Altura (cm)

38 DDG

46DDG

54DDG

Días después de la germinación DAP

MESZ

MAP

TESTIGO

Figura 4. Altura de la caña de azúcar a los 30, 38, 46 y 54 días de la germinación, según los tratamientos con diferentes fuentes de fósforo, evaluados en el Valle de Cauca,. A. Izquierda. Evaluación en suelos con pH 6.5. B. Derecha. Evaluación en suelos con pH 4.5.

Grant, C.A; Rawluk, C. 2003. Agriculture. Centro de Investigación de Brandon. Agri-alimento. Canadá. Jiménez, F.; Tovar, V; Palacio, C. 2008. Nutrimon Plus. La última tecnología en fertilización llega a Colombia. Monómeros. Melgar, R. 2005. Resumen Taller Internacional de Fertilizantes de Eficiencia Mejorada IFA. Frankfurt – Alemania.

Mosaic, 2006. Razones para escoger entre MAP y DAP en la agricultura de América Latina. Sainz, R.; Echeverria H.; Studder, G.; Andrade, F. 1999. „No-till corn nitrogen uptake and yield effect of urease inhibitor and application time” Agronomy Journal. Trenkel, M. 1997. Improving fertilizer use efficiency. Controlled – releaser and stabilized fertilizers in agriculture.

DAP

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Aplicación de sílice en caña de azúcar en tres zafras consecutivas entre 2007 y 2010 en la Florida Rafael A. Martínez1

Introducción En el Curso de Nutrición y Fertilización de la Caña de Azúcar realizado por Tecnicaña en septiembre de 2009, Gaspar H. Korndorfer destacó la importancia y los beneficios de aplicar sílice (Si) en la caña de azúcar. Desde 2003 en la Florida se viene aplicando sílice activa ionizada + activador (SAI + A), inicialmente en gramíneas, frutales, palmas, plantas ornamentales y hortalizas. No obstante, a partir de 2007, cuando se presentó el ataque de la roya naranja (Puccinia kuehnii), fue necesario ajustar las dosis y las frecuencias de su aplicación. En la Florida, según Shine et al. (2009), las tres variedades de caña de azúcar más sembradas son CP 88-1762 (40% de área), CP 89-2134 (32%), CP 80-1743 (17%) y CP 89-2143, variedades promisorias por su alto contenido de sacarosa. En la zafra 2007-08 las pérdidas por roya naranja variaron entre 25% y 30% en la variedad CP 80-1743, mientras que las variedades susceptibles han incrementado en área sembrada. Los resultados obtenidos en cultivos de caña de azúcar en campos de la Universidad de la Florida muestran los grandes beneficios de la aplicación de sílice en la producción y en el control de enfermedades foliares, así como en el macollamiento en el siguiente levante (Matichenkov y Calvert, 2002). De acuerdo con Matichenkov (1991), las grandes cantidades de este nutriente que extrae la caña de azúcar lo convierten en el cuarto elemento de importancia agrícola, lo cual también se ha comprobado en varios cultivos comerciales, principalmente de gramíneas. Los laboratorios de la Universidad de Florida y el Institute Basic Biological Problems Russian Academy of Sciences certificaron los incrementos en la producción y la protección contra ataque de plagas y enfermedades obtenidos por Terra Tech. Corp. cuando aplicó sílice activa ionizada en caña de azúcar, cítricos, arroz, banano, melón y hortalizas en Florida, Rusia, Canadá, Ecuador, Costa Rica y Venezuela (Matichenkov, 2003; Matichenkov, V.). Esta forma de sílice es formulada y respaldada científicamente por Vladimir Matichenkov, quien fue profesor de Korndorfer en la Florida.

Objetivo general Controlar y manejar con umbrales la roya naranja Puccinia kuehnii en caña de azúcar mediante el uso de sílice activa ionizada + activador (SAI + A)2 en las zafras 2001-08; 2008-09 y 2009-10. 1. Ingeniero agrónomo. 2. La inclusión de nombres de productos comerciales no significa su aprobación por Tecnicaña.

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Objetivos específicos •

Evaluar la eficiencia agronómica de SAI + A en lotes comerciales de las variedades CP 80-1743 y CP 89-2143.

•

Comparar la producción de tonelaje y sacarosa de las variedades CP 80-1743 y CP 89-2143 vs. los resultados en áreas vecinas cosechadas por Florida Crystal.

•

Evaluar el efecto de los intervalos de aplicación de este producto.

Metodología y resultados Los tratamientos se aplicaron en campos comerciales de aproximadamente 35 acres y los rendimientos se compararon con los obtenidos en campos vecinos. El tratamiento SAI + A fue aplicado en 35.40 acres con la variedad CP 89-2143 y en 353.60 acres con la variedad CP 80-1743, en suelos orgánicos de Trucane Sugar Corp., finca Trucane, ubicada en la ciudad de Pahokee, Florida, durante 2007-8, 2008-9 y 2009-10. Las aplicaciones aéreas de SAI + A se realizaron con una dilución 1:250, a razón de 10 gal/acre sin surfactantes. Se iniciaron el 03/28/2008, las dos primeras espaciadas quince días entre sí, cuando ocurrió una

alta infestación de roya naranja; la tercera aplicación se hizo 30 días después de la segunda; la cuarta, cuarenta y cinco días después de la tercera y por último, la quinta se hizo cincuenta y tres días después de la cuarta. El intervalo entre aplicaciones se determinó teniendo en cuenta el porcentaje de infestación y la gravedad del daño por el patógeno. En las Gráficas 1 y 2 se observan las diferencias en producción en los trabajos realizados en Trucane vs. los rendimientos en la zona azucarera vecina. En el Cuadro 1 se observa que los campos 15 N 1, 16 E 1, 16 W 1, 22 S 1, 22 S 2, 22 S 3 y 22 S 4 (200.30 acres y 54.61 t/acre, promedio) presentaron ataque de roya naranja en plantilla que no fue controlado o tratado, lo que se tradujo en una disminución de 14.22 t/acre en la pri-

mera soca (40.39 t/acre, promedio). Por el contrario, en el levante de esta soca la enfermedad se trató con la aplicación de SAI + A y se vio una respuesta positiva en producción (Fotos 1 y 2). Dicha respuesta se puede comprobar cuando se comparan las producciones de la primera soca (40.39 t/acre) y de la segunda (39.09 t/acre), y se observa que sólo ocurrió una disminución de 1.3 t/acre. En los campos 16 E 1 (35.4 acres) y 22 S 2 mix (35.5 acres) no se aplicó fertilización en la segunda soca pero sí se aplicó SAI + A y se vio en el primero una disminución de 2.05 t/ acre y en el segundo, de 8.8 t/acre, con respecto a la primera soca, no obstante haber ocurrido daños en la cosecha anterior. Los campos 15 N 1, 22 S 1, 22 S 2, 22 S 3, 22 S 4 y 23 E 7 se cosecharon después de las heladas de enero de 2010.

Tonelaas por acre

50 40 Trucane

30 20

Sector

10 0 2007-08 P

2008-09 1a

2009-10 2a.

Zafras

Gráfica 1. Comparación de tonelaje: Trucane Vs Sector. Variedad CP 80-1743.

Cuadro 1. Respuesta de la caña de azúcar a la aplicación de SAI + A en las cosechas 2007 - 10. Florida, EE.UU., Trucane Osceola Farm. Campos

Area Plantilla (acres) (t/acre) 15 N 1 10.00 55.77*-** 16 E 1 35.40 48.21*-** 16 W 1 17.00 50.63*-** 22 W 3 36.00 55.99*** 22 W 6 35.90 45.33*** 22 W 7 35.70 55.66*** 22 W 8 10.00 60.28*-** 22 S 1 34.60 54.07*-** 22 S 2 33.50 52.37*-** 22 S 3 34.90 60.50*-** 22 S 4 34.90 55.79*-** 23 W 7 35.70 59.57*-** 23 E 7 35.40 51.86 * = roya. *** = sin roya. **=sin control. z=sílice.

1a. soca (t/acre) 33.00*z 35.28*z 39.08*z 49.90*-** 46.28*-** 45.38*-** 51.47*-** 43.54*z 46.97*z 44.27*z 38.05*z 42.97*z 33.64

2a. soca (t/acre) 35.38z 33.23z 37.48z 39.47*z 39.46*z 38.95*z 41.96*z 40.93z 38.16z 41.93z 40.62z 45.01z 40.56z

Total (t) 124.15 116.22 127.09 144.66 131.07 139.99 153.71 144.58 137.50 146.70 134.46 147.55 126.06

Reducción (%) 36.56 31.07 25.97 29.50 12.94 30.02 30.39 24.30 27.13 30.69 27.19 24.44 21.78

Tonelaje standar 41.18 35.16 41.53 44.76 46.80 46.39 53.72 50.51 47.36 50.48 45.41 51.76 50.17

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Sacarosa

15,5 15 Trucane

14,5

Sector

2008-09 1a

rendimiento fue de 2.79 t/acre. Lo anterior significa una diferencia en rendimiento de 5.68 t/acre a favor de este último grupo, lo que es económicamente significativo. La variedad CP 89-2143 en el campo 23 E 7 (35.4 acres) recibió la aplicación de SAI + A en segunda soca y presentó un incremento de 6.92 t/acre con un porcentaje de sacarosa similar. En este caso, el tratamiento con sílice se aplicó como coadyuvante en el control de malezas e igualmente fue aplicado en bandas con equipo terrestre y por vía aérea, en dos ocasiones en cada caso.

13,5 2007-08 P

2009-10 2a.

Zafras

Gráfica 2. Comparación de sacarosa: Trucane Vs Sector. Variedad CP 80-1743.

Foto 1. Plantas de caña de azúcar atacadas con roya naranja. University of Florida, Florida Crystal, Trucane Sugar Corp

Foto 2. Evaluación de roya naranja. University of Florida, Florida Crystal, Trucane Sugar Corp., I.A. Rafael Martinez. Agosto 8, 2008.

Los tonelajes estándar en la segunda soca (tercer corte) muestran que los campos produjeron arriba de 35 t/acre en suelos orgánicos, que se tiene como referencia para tomar la decisión de hacer un levante más o en caso contrario renovar. En el Cuadro 2 se observa que los campos 22 W 3, 22 W 6, 22 W 7 y 22 W 8 (117.60 acres) presentaron

ataque de roya naranja en la primera soca; no obstante, no se controló o trató la enfermedad, debido a lo cual la producción se redujo en 8.47 t/acre si se compara con los rendimientos de campos vecinos 22 S 1, 22 S 2, 22 S 3 y 22 S 4 (137.90 acres) que igualmente sufrieron ataque de roya naranja pero sí recibieron tratamiento con SAI + A y su reducción en

En los campos 15 N 1, 16 E 1 y 16 W 1, con un rendimiento promedio de 51.53 t/acre, en plantilla se presentó un ataque tardío de roya naranja que se controló, lo cual afectó de manera significativa la producción en la primera soca (35.78 t/ acre), o sea una reducción de 15.75 t/acre. En la primera soca también se presentó la enfermedad, pero se aplicó SAI + A como coadyuvante al control de malezas y después en cuatro oportunidades (dos terrestres y dos aéreas). Los resultados de estos tratamientos se observaron en la producción de la segunda soca (35.36 t/acre).

Cuadro 2. Respuesta de la caña de azúcar a la aplicación de SAI + A en las cosechas 2007 - 10. Florida, EE.UU., Trucane Osceola Farm. Plantilla (t/acre) 15 N 1 CP 80-1743 55.77 *-** 16 E 1 CP 80-1743 48.21*-** 16 W 1 CP 80-1743 50.63*-** 22 W 3 CP 80-1743 55.99*** 22 W 6 CP 80-1743 45.33*** 22 W 7 CP 80-1743 55.66*** 22 W 8 CP 80-1743 60.28*-** 22 S 1 CP 80-1743 54.07*-** 22 S 2 CP 80-1743 52.37*-** 22 S 3 CP 80-1743 60.50*-** 22 S 4 CP 80-1743 55.79*-** 23 W 7 CP 80-1743 59.57*-** 23 E 7 CP 89-2143 51.86 * = roya. *** = sin roya. **=sin control. z=sílice. Campos

Variedad

Sacarosa (%) 15.20 14.51 14.54 13.99 15.24 14.52 14.55 14.99 14.39 15.03 14.79 14.48 14.61

1a. soca (t/acre) 33.00*z 35.28*z 39.08*z 49.90*-** 46.28*-** 45.38*-** 51.47*-** 43.54*z 46.97*z 44.27*z 38.05*z 42.97*z 33.64

Sacarosa (%) 15.42 14.63 13.96 14.85 14.25 13.93 15.01 15.6 14.59 13.71 14.65 14.97 14.95

2a soca (t/acre) 35.38z 33.23z 37.48z 39.47*z 39.46*z 38.95*z 41.26*z 40.93z 38.16z 41.93z 40.62z 45.01z 40.56z

Sacarosa (%) 14.14 13.08 13.58 13.84 14.36 14.41 15.52 14.84 14.91 14.54 13.68 14.00 14.87

Revista Tecnicaña No. 27, Septiembre de 2011

En el Cuadro 3 se observa un mayor tonelaje en Trucane, donde se aplicó SAI + A, que en áreas vecinas donde aplican Slag como fuente de sílice; no obstante, en este último sitio la producción de sacarosa fue ligeramente mayor, aunque no significativa. En la variedad CP 89-2143 no se hizo el análisis correspondiente debido a la gran diferencia de áreas entre Trucane, con 35.40 acres y el sector, con más de 11.000 acres promedio por zafra.

grandes beneficios al medio ambiente porque inactiva metales pesados, no es fungicida químico, y mejora la calidad del aire, del agua y del suelo.

La aplicación de SAI + A incrementa la resistencia y tolerancia al ataque de la roya naranja, lo que permite controlar y manejar con umbrales dicha enfermedad.

•

La aplicación de SAI + A ayuda a mantener y aumentar la producción de caña de azúcar (biomasa y sacarosa) y permite aumentar el número de cortes al presentar buena producción en el tercer y cuarto corte.

•

El mejor intervalo de aplicación de SAI + A es cada 21 días.

•

La cantidad y calidad (vigor) de rebrotes es mejor cuando se hace todo el ciclo de aplicaciones de SAI + A.

•

La aplicación de este producto resulta más económica que los fungicidas químicos y aporta

La sílice fortalece el tejido vegetal y con el activador se estimulan los sistemas naturales de defensa de las plantas. Además, con la aplicación de SAI + A se descontaminan los suelos y el agua, ya que se neutralizan los metales pesados y se estimula la población de microorganismos benéficos en el suelo.

•

Con la aplicación de SAI + A como coadyuvante/surfactante, el 90% de los campos cierra primero que los campos con aplicaciones normales de herbicidas.

Recomendaciones •

Conclusiones •

•

Las aplicaciones de SAI + A deben ser hechas desde las primeras etapas del cultivo. De esta manera se proporciona mayor resistencia al ataque de enfermedades y plagas y mayor tolerancia a condiciones adversas de clima y humedad en el suelo. Las aplicaciones se hacen con SAI + A a una dilución de 1:200, vía aérea, de 10 gal/acre, o 1:100 en aplicaciones de 5 galones/ acre.

•

La frecuencia de las aplicaciones varía entre 21 y 28 días para tener un manejo absoluto de la roya naranja. En total se deben realizar entre cuatro y seis aplicaciones.

•

Tener en cuenta la relación costo/beneficio cuando se aplica SAI + A, ya que en 3 años de aplicación se puede mantener o aumentar la producción de la segunda y tercera soca y así aumentar un corte o más; esto si el producto se incluye desde el control de malezas como surfactante.

Referencias Matichenkov V. V. (2003) Beneficial Prospective with Si – Fertilization. Russian Academy of Sciences. p. 1-19. Matichenkov V. V., Calvert D. V. (2002) “Silicon as a beneficial element for sugarcane”. Indian Rivers. Res. and Edu. Center, Fort Pierce, FL 34945-3138. Journal American Society of Sugarcane Technologist. vol. 22. Matichenkov V. (1991) Silica the 4th element. Russian Academy of Sciences, p. 1-12. Shain J., Stein S., Raid R., MM, CM & CFM (2009). Orange rust of sugarcane meeting. Glades Crop Care, Inc. Belle Glade, Florida. USA.

Cuadro 3. Producción (t/acre) y sacarosa (%caña) en Trucane Osceola Farm y en un sitio vecino. Tres zafras 2007 – 10.

2007-08 Plantilla 2008-09 1a. Soca 2009-10 2a. Soca

CP 80-1743 CP 89-2143 CP 80-1743 CP 89-2143 CP 80-1743 CP 89-2143

Acres

TCA

Sacarosa

Acres

Tca

Sacarosa

353.1 35.1 353.1 35.1 353.1 35.4

54.51 51.86 43.02 33.64 39.38 40.56

14.69 14.61 14.63 14.95 14.24 14.87

10.853 12.069 10.504 10.991 9.101 10.791

43.68 48.18 35.44 35.61 30.05 33.85

15.03 15.23 14.94 15.15 14.75 14.83

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Usos de la tierra diatomea Luis Baglione*

Las diatomitas son esqueletos de algas unicelulares microscópicas, de composición silícea, depositadas en lechos acuíferos que al secarse se fosilizaron y se comprimieron formando roca. Existen varios tipos de diatomeas. La Aulacoseira granulata, rica en silicio (42%), pertenece a las diatomeas de agua dulce. Es navícula (en forma de canoa) e incluye individuos con extremos redondos y válvulas lanceoladas, estriadas transversalmente en la zona media en sentido opuesto a los polos. El alto contenido de sílice favorece su uso en las plantas, ya que este elemento beneficia los cultivos: les da resistencia ante distintos factores ambientales bióticos y abióticos y los protege de ellos. Además de silicio, contiene micronutrientes (Cuadro 1) que facilitan la capacidad de intercambio catiónico y la absorción de nutrientes por la planta. Los macronutrientes presentes en el suelo (nitrógeno, fósforo y potasio, entre otros) son importantes para el desarrollo y la producción de las plantas; no obstante, su acción es limitada cuando la disponibilidad de micronutrientes en el suelo no es adecuada. La tierra diatomea, en mezcla con fertilizantes químicos u orgánicos, suple los micronutrientes que la planta requiere para su desarrollo. Además, por ser un producto natural, ayuda a conservar la ‘salud’ del suelo. Cuadro 1. Composición mineral de tierra diatomea.

Elemento Potasio Calcio Magnesio Fosforo Azufre Cobre Hierro Sodio

Porcentaje

Elemento

0.067 0.12 0.019 0.02 0.042 0.0019 0.5 0.067

Zinc Níquel Al2O3 SiO2 K2O Cao MgO P2O5

* Director Agrofix, empresa del grupo Eztrade SAS. ventas@ez12trade.com

Porcentaje 0.004 0.0005 8.75 90.07 0.08 0.168 0.032 0.05

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Efectos benéficos del silicio en las plantas

• Mejora la absorción de fósforo e incrementa la eficiencia de la roca fosfórica.

En condiciones de campo, el silicio es un elemento de gran importancia que estimula el crecimiento de la planta –entendido el crecimiento como la acumulación irreversible de materia seca asociada con procesos de elongación y crecimiento celular– y aumenta la disponibilidad de elementos esenciales al contrarrestar el antagonismo generado en suelos con alta saturación de aluminio y hierro. En Colombia este elemento ha sido utilizado para prevenir los daños por plagas y enfermedades en cultivos de arroz, caña de azúcar, papa y fresa. Algunos beneficios de la aplicación de silicio son los siguientes:

• Restaura áreas contaminadas por metales pesados e hidrocarburos. • Fortalece el poder oxidante en las raíces del arroz. • Promueve una mayor tasa de fotosíntesis.

• Incrementa la productividad y la calidad de las cosechas agrícolas. • Restaura el suelo de la degradación e incrementa su nivel de fertilidad para la producción agrícola. • Incrementa la resistencia del suelo contra la erosión del viento y el agua, y a las sequías.

Dosis aplicación foliar* (1%) Agua (litros) 1 5 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

• Tiene acción sinérgica con calcio (Ca) y magnesio (Mg).

1 5 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

• Protege las plantas contra el ataque de enfermedades, hongos e insectos. • Mejora el empleo de biosólidos.

Diatomea (g) 10 50 100 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

Aditivo**

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

0.2 1 2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Dosis aplicación en suelo (2%) Agua (litros)

• Aumenta la resistencia de la planta a plagas y enfermedades.

Dosis y forma de aplicación En el Cuadro 2 se incluyen las dosis recomendadas y las formas de aplicación de tierra diatomea.

Cuadro 2. Dosis recomendada de Tierra Diatomea, según la forma de aplicación.

• Neutraliza la toxicidad del aluminio (Al) en suelos ácidos.

• Reduce la lixiviación de fósforo (P), nitrógeno (N) y potasio (K) en las áreas de cultivo agrícola.

• Disminuye la excesiva absorción de hierro y manganeso.

(gr)

20 200 200 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Cucharadas (no.) 2 20

0,2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

*Puede variar según estudio del suelo.

Aplicación por espolvoreo en suelo con pH neutro Área Diatokg (m2) mea (g) 1 0.6 0.0006 10 6 0.006 100 60 0.06 500 300 0.03 1000 600 0.6 2000 1200 1.2 3000 1800 1.8 4000 2400 2.4 5000 3000 3.0 6000 3600 3.6 7000 4200 4.2 8000 4800 4.8 9000 5400 5.4 10,000 6000 6.0 Aplicación por espolvoreo en suelo ácido gr kg Área (m2) 1 10 100 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10,000

0.8 8 80 400 800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6400 7200 8000

0.0008 0.008 0.08 0.4 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8

Prácticas de cultivo de la caña de azúcar Lawrence Mintz*

Hace algunos años, en un taller del ISSCT en Tucumán, Argentina, el doctor Alan Garside, de Australia, presentó una conferencia sobre el cultivo sostenible de la caña de azúcar. Entre los puntos que llamaron la atención y que merecen ser tenidos en cuenta por todos aquellos cañicultores que tienen entre sus planes hacer siembras nuevas o renovar plantillas de caña, se pueden citar: • Cuando se va a renovar una plantación, se debe hacer un estudio completo de las experiencias de otros cultivadores en la zona y sobre todo de los resultados obtenidos en pruebas experimentales y en estaciones de investigación ―en nuestro caso las experiencias de Cenicaña―, porque el diseño de campos es costoso y va a perdurar varios años o ciclos de cosecha. Por tanto, los trabajos de adecuación y preparación de suelos deben ser lo más perfecto posible. • Aunque existen varias distancias de siembra de la caña de azúcar, actualmente la distancia de 1.75 m entre surcos ha dado los mejores resultados, tanto en rendimiento como para manejo de la maquinaria en campo. Para el trazado de los surcos es importante el uso de GPS, ya que de esta labor dependerá la eficiencia de la cosecha mecanizada; además será posible la diferenciación de las camas y los surcos, lo que permite intercalar cultivos como maíz, soya o sorgo. • El aporque del cultivo se puede hacer sólo sobre las camas. Si las calles no fueron sometidas a tráfico intenso en la época de lluvias, posiblemente no presentan problemas por compactación. • Para garantizar el desarrollo del cultivo es necesario hacer un adecuado control de malezas en la etapa de plantilla. • El doctor Garside sugiere que después de la cosecha se debe dejar la cobertura de residuos porque con esta práctica se hace un enorme aporte de materia orgánica con un mejoramiento notable del suelo, también contribuye a la conservación de la humedad y al control de malezas. • El doctor Garside recomienda además la siembra en surco doble, pero hay resultados que muestran que en el ambiente del Valle del Cauca el surco sencillo tiene la misma capacidad de producción. • También es buen momento de recordar las sugerencias de Paul Donnelly, ex cortero campeón, para el buen rendimiento en el corte manual: (1) tener dos cuchillas cañeras, una curva para cortar y una recta para descogollar. (2) usar cuchillas livianas para facilitar la labor de corte. (3) intercalar descansos cortos, principalmente en días de alta temperatura. * Cañicultor

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Los caminos de las sociedades rurales en un mercado globalizado y características Olivier Genevieve* de la caña de azúcar Traducción por: Mercedes Menjivar (El Salvador)

La formación de dos teorías económicas modernas comenzó con los valores del “Siglo de las Luces” y con el inicio del dominio mundial de Inglaterra a finales del siglo XVIII. La alternativa francesa a este dominio terminó en la isla de Santa Helena con el exilio del Emperador Napoleón y su sueño de una Europa continental. En 1821, Napoleón en su memoria analizaba el defecto de este modelo continental, al explicar que el pueblo inglés era un pueblo de negociantes y responsables del fracaso del bloqueo continental que tenía como objetivo acabar con la situación económica de la “Perfide Albion” ( nombre que utilizan los franceses para referirse al anglófono). Frente al fundador de la economía moderna, el famoso autor inglés Adam Smith (17231790) y su libro, origen del fundamento económico actual basado en el comercio, “La riqueza de las naciones” o el francés François Quesnay (1694-1774) se explica cómo algunos años atrás la riqueza de los pueblos era basada en la agricultura y ahora esta ha caído en el olvido. Después surge la última apertura de las economías modernas para las mercancías, con la llegada de China a la Organización Mundial de Comercio (OMC), en noviembre del 2001. Napoleón había señalado respecto de China: “el día que se despierte hará que el mundo tiemble”. La próxima frontera, “la integración de las economías”: será en el sector agrícola, en donde Brasil y tal vez mañana África, tendrán un papel preponderante. Pero sin un acuerdo sobre el expediente agrícola, la OMC está paralizada. ¿Será que el valor viene del comercio o de la agricultura? ¿O de la demanda y la oferta? Tal vez un poco de ambas cosas, en el paradigma de los mercados nacionales, herencia de los cien años en los cuales nuestras sociedades han sido construidas como modernas y democráticas. Un hecho que no es un rendimiento puede hasta ser mejor que la agricultura, en donde se planta uno y se cosechan veinte o treinta de regreso. A no ser que se posea la magia de un Bernard Lawrence Madoff, un verdadero capitalista diabólico con sus “subprimes” es decir “fondos podridos”. La modernidad es herencia de la Revolución Industrial, que dio a la humanidad inmensas posibilidades de rendimientos por hectáreas. A la mitad del siglo pasado, la llamada revolución verde en la India como la conquista de la Amazonia, abrió otras fronteras tanto cualitativas como cuantitativas. * Presidente de la ONG (Organización no- gubernamental) Sucre- Ethique y profesor en la Escuela de Comercio INSEEC. Lyon – París.

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Todavía, poco a poco, de manera inexorable, las fronteras se elaboraron hasta principios de este siglo, eran nuevas en lugares lejanos como la selva amazónica o la selva africana. Las multinacionales son grandes actores del mercado internacional por ser intermediarias entre la oferta y la demanda. Poseen la ventaja de poder controlar las fuentes de productos agrícolas así como los mercados consumidores solubles. Económicamente son inútiles en la parte superior de los mercados “libres” donde los productos básicos agrícolas de materias primas generan bienestar; es más fácil manejar la oferta y la demanda en un mercado globalizado con base en los intercambios hechos en Nueva York o en Londres. Por estos motivos los grandes autores del mercado económico de los bienestares están en la corrida por la tierra. En Brasil solo el 23% de tierras de caña son controladas por las multinacionales. La participación de las empresas extranjeras del sector sucro-energético debe cubrir alrededor del 37% hasta el 2015, de acuerdo con la estimación de la Consolatoria de Datagro. Este fenómeno también está aconteciendo en África, el último lugar en donde existían espacios suficientes para una agricultura eficiente, es decir, productiva. Producir comida para nueve billones de personas en el mundo de hoy y tal vez quince billones en el 2015 es un gran desafío. Mas no se puede olvidar que todo lo de

este mundo no es económicamente seguro. El mercado solamente acepta consumidores y no a los seres humanos per se. Un desafío socialista de este siglo es hacer de los seres humanos consumidores, y de los consumidores seres humanos.

película) recogió la tierra roja agrícola “Tara” , la cual también es el nombre de la colina en Irlanda, en donde los Célticos se congregaban para discutir los problemas de la isla y garantizar la continuación de las generaciones y de la especie humana.

En los últimos años, nuevos consumidores han llegado al mercado brasilero con la aceleración de la economía nacional y la redistribución social durante el gobierno de Lula. Nada es imposible que no acontezca en otros países también.

Se debe trabajar con fuerza y vigor para lograr un mundo más justo como el que todos queremos, no solamente los movimientos sociales anti-globalización, los cuales están muy lejos de la realidad agraria y de las ideologías de hace casi un siglo. Son más dogmáticos que cercanos a la realidad agraria.

La oferta entre el consumo y la ciudadanía será posible cuando haya un equilibrio entre el comercio y la agricultura, tener y ser, oferta y demanda, pragmatismo o humanismo. Porque al final, la agricultura no les importa, como hablaba Petain (1856-1951): “ el deleite francés” de 1940 contra los alemanes, o al final de “…Lo que el viento se llevó” uno de los primeros filmes en el núcleo de la historia del cinema; la actriz Vivian Leigh (Scarlett O’Hara en la

De todos los productos agrícolas, pocos poseen tantos derivados como la caña de azúcar: azúcar para la industria alimenticia, farmacéutica, automovilística, química, etc. Podemos considerar esta planta como una planta matricial, o sea, que puede ser utilizada en varias aplicaciones y sectores económicos.

La caña de azúcar, planta matricial De todos los productos agrícolas, pocos poseen tantos derivados como la caña de azúcar: azúcar para la industria alimenticia, farmacéutica, automovilística, química, etc. Podemos considerar esta planta como una planta matricial, o sea, que puede ser utilizada en varias aplicaciones y sectores económicos. En el libro “Sugar, a Bittersweet History” (“Azúcar, una historia agridulce”) la canadiense Elizabeth Abbott, especialista en el asunto cañero, comienza la historia de una inglesa llamada Mary quien en el siglo XVIII usaba una simple cucharada de azúcar para su té. Así también, como una simple cuchara de azúcar, la globalización comienza en China hasta las Américas por medio de los consumidores europeos, cada vez más numerosos y con poder de consumir productos “exóticos” desde luego más baratos.

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La caña de azúcar acompañó y hasta participó en las creaciones de naciones modernas. En 1939, los holandeses cambiaron Nueva Ámsterdam por Surinam, y dejaron a los ingleses crear Nueva York. En 1763, los franceses cambiaron a Canadá por las islas de azúcar Martinica y Guadalupe, hasta hoy francesas. En África, los esclavos fueron necesarios para la exploración de la planta, lo cual modificó profundamente este continente. ¿Cómo serían los Estados Unidos o Canadá, Surinam, África o hasta Brasil sin la caña de azúcar?

El progreso es bueno solamente cuando el lucro puede ser dividido, según dice Auguste Comte (1798-1857) en la filosofía positivista. De hecho, la economía formal que el sector genera para estos países es fuente de impuestos que garantizan una cierta forma de justicia social, como la redistribución de un Estado moderno. ¡Sin impuestos, no habría ni luz pública en las calles de las ciudades! Eso muestra que el papel incontestable de esta planta puede aportar en la formación de una sociedad moderna como también más justa..

Hoy en día la industria cañera tiene un papel clave en las economías nacionales de muchos países, sobre todo en aquellos en desarrollo. En Brasil, campeón mundial de exportaciones, más de 1,3 millones de personas trabajan en el sector; en la India, 35 millones de personas viven de la caña. En países africanos como Senegal, Camerún y Mozambique, el sector es el primer empleador privado. Un amigo, padre misionero, en Malawi, África, dice que en estos países una usina parece “un oasis de tecnología y progreso en un mar de miseria”.

El mercado globalizado aprovecha lo que David Ricardo, hijo espiritual de Adam Smith, llamó ventajas comparativas. En el mundo ideal de los economistas, con base en el comercio, se necesita comprar al mejor precio para vender al precio del mercado en un lugar donde se necesita el producto. Esto significa que el modelo más eficiente sería económicamente el mejor. Como también, la economía no puede ser desconectada de lo social, o sea, del ser humano. Una vía media seria la utopía para un desarrollo sustentable del sector social. Esquemáticamente, hay dos modelos de cultivo de caña en el mundo: el productivista y el de monocultura brasileño (en el cual la rotación de culturas como la caña puede “aliviar” el peso ecológico y el uso de agrotóxicos) y el modelo familiar indiano. El modelo indiano es interesante en la medida en que se sitúa sobre pequeñas haciendas, pero imposibilita las economías de escala con mecanización y limita el

acceso a nuevas tecnologías de la agronomía moderna. Este modelo fue una “respuesta” al aumento de la población, que pasó en cien años de ciento veinte mil personas a más de un billón. El modelo “socialista” indiano impidió la concentración de tierras, mientras que el modelo “capitalista” brasileño favorece la existencia de grandes haciendas, principalmente en estados con menos densidad demográfica. Dos medidas de valores que tal vez algún día podrían ser apareadas solamente con la finalidad de dar empleo y crear eficiencia para todos. Nuestro mundo moderno, consecuencia de la revolución industrial de la mitad del siglo XIX, está intrínsecamente conectado a dos grandes invenciones: el motor de explosión y la electricidad. Hoy en día, el azúcar continúa revolucionando la industria con un aspecto material en cuatro niveles: el azúcar, el producto tanto para la comida como para consumo farmacéutico o su propia capacidad física en ser anti-oxígeno natural y barato; el alcohol, tanto de boca como para carros y quién sabe algún día para aviones; aparatos domésticos, que facilitan nuestro día a día; y bueno, la captación del CO2, lo que asegura, de una cierta forma, un equilibrio entre la naturaleza y el hombre, dueño de la tierra. Quinientos años después de su llegada al Brasil, desde la Isla de Madera, de árabes e indianos, la caña de azúcar nunca fue tan moderna. Esperamos que esta planta, tan generosa para la sociedad, pueda dar frutos de progreso.

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Congreso Atalac-Tecnicaña 2012 Presentación de trabajos escritos Los técnicos azucareros interesados en presentar los resultados de sus trabajos de investigación, desarrollo tecnológico, transferencia de tecnología y sistemas integrados de gestión para la innovación productiva y la sostenibilidad de la agroindustria latinoamericana de la caña de azúcar, con énfasis en las ventajas y oportunidades del cultivo como fuente de energía, deben remitir a la sede de Tecnicaña los documentos escritos que proponen como argumentación de su ponencia. Los trabajos se recibirán en la sede de Tecnicaña en la ciudad de Cali hasta las 5 p.m. del día jueves 15 de marzo de 2012. Cada trabajo será revisado por un Comité Técnico Evaluador y las observaciones serán comunicadas oportunamente al autor principal, con la confirmación de aprobación o no de la propuesta. Los trabajos aprobados deben cumplir las normas editoriales definidas para su presentación, según se precisa en las Pautas para Autores. El trabajo publicado debe ser expuesto en la sala temática correspondiente, para lo cual debe estar presente el autor principal o uno de los coautores. No se acepta que la exposición esté a cargo de terceras personas.

Áreas temáticas De acuerdo con la organización del Congreso, cada trabajo propuesto debe estar relacionado con una de las siguientes áreas temáticas: • Campo • Cosecha y transporte • Procesos industriales • Administración y gerencia • Responsabilidad social y sostenibilidad En las áreas de Campo, cosecha y transporte se dará especial importancia a los trabajos de agricultura específica por sitio y agricultura de precisión relacionados con los temas siguientes: Sistema de producción de caña verde, Manejo de suelos (nutrición y fertilización, materia orgánica, microorganismos del suelo y compactación del suelo), Maduración de la caña, Mecanización agrícola, Manejo de aguas (riego y drenaje), Diseño y adecuación de campo, Variedades de caña de azúcar, Sanidad vegetal, Biotecnología, Mecanización de la cosecha, Transporte de caña, Logística de cosecha. En el área de Procesos industriales, a los trabajos de integración energética y biocombustibles en: Procesos microbiológicos en plantas de azúcar y etanol, Caracterización y aprove-

chamiento de biomasa, Gestión energética y cogeneración, Operaciones unitarias, control de procesos y Calidad industrial, Adaptaciones para el manejo de mayores niveles de materia extraña en las fábricas. En Administración y gerencia se escogerán los trabajos con énfasis en sistemas integrados de gestión para la innovación tecnológica y la innovación productiva, con especial atención en los temas siguientes: Costos de producción y eficiencia económica, Administración del talento humano y manejo de conflictos laborales, Gerencia del proceso de toma de decisiones e indicadores de gestión, Planeación estratégica y prospectiva, Mejores prácticas gerenciales. En el área de Responsabilidad social empresarial (RSE) y sostenibilidad, se dará especial importancia a los trabajos acerca de experiencias administrativas en atención a los principios de sostenibilidad reconocidos mundialmente con énfasis en medio ambiente, en los temas siguientes: Casos exitosos de RSE, estrategia y aprendizaje; Manejo de residuos sólidos, Indicadores de uso de agua en campo y fábrica, Manejo de cuencas hidrográficas y franjas forestales, Programas de desarrollo laboral.

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Guía para la presentación de trabajos Generalidades • Estructura del documento. El contenido del documento se presenta a manera de artículo técnico, en el orden siguiente: Título, Autores, Resumen y palabras clave. Introducción, Materiales y métodos, Resultados y discusión, Conclusiones y recomendaciones, Referencias bibliográficas. • Extensión. El documento tiene una extensión máxima de 12 páginas, incluido texto, citas, cuadros, figuras y fotografías. • Formato electrónico. El documento se organiza completamente en un archivo de Microsoft Word, en el cual se insertan los cuadros, las figuras y las fotografías de modo que puedan ser editados. Las fotografías se adjuntan también en su archivo original; tamaño deseable de 3072 x 2304 pixeles. • Composición de páginas y tipografía. El documento se organiza separando el texto de los cuadros y las figuras. Se escribe el texto continuo; aparte, en las páginas siguientes, se insertan de modo individual primero los cuadros y luego las figuras. El libro de las memorias será publicado en blanco y negro, por lo cual las figuras deben ser legibles sin necesidad de usar color. Las especificaciones del documento son: Papel:

Tamaño carta

Márgenes:

2.5 cm en los cuatro lados

Tipo de letra:

Arial

Interlineado:

1,5 líneas

• El título del artículo va centrado, con negrilla, en tamaño de 14 puntos; se usa sólo mayúscula inicial. • Los subtítulos de Introducción, Materiales y métodos, Resultados y discusión, Conclusiones y Referencias bibliográficas van centrados, con negrilla y en tamaño de 12 puntos. • El cuerpo de texto va en estilo normal en tamaño de 10 puntos. Recomendaciones para la redacción del contenido • Título: Refleja el contenido del documento de manera breve y precisa, sin crear expectativas no cumplidas en el trabajo o que no son expresadas en el escrito. • Autor y coautores: Los nombres completos del autor y los coautores se incluyen después del título del documento y cada uno tiene una llamada a pie de página con numeración consecutiva, en la cual se indica la profesión o formación académica, el nombre completo de la institución que representa y la dirección electrónica para correspondencia. • Resumen y palabras clave: Resumen hasta de 200 palabras, en español y en inglés, con el objetivo del trabajo, sus alcances, la metodología general, los resultados más importantes y las conclusiones principales. No se usan abreviaturas ni se citan referencias bibliográficas. Las palabras clave no son más de seis. • Introducción: Exposición del problema y sus antecedentes, incluida una breve revisión de

literatura, el objetivo del trabajo, la hipótesis que se pretende probar y el método de solución. Puede incluir una explicación breve acerca de los resultados encontrados, sin entrar en detalles. No debe incluir cuadros ni figuras. • Materiales y métodos: Proporciona la información suficiente para que otro investigador pueda repetir el estudio con resultados comparables, o para que otro productor pueda evaluar los resultados del trabajo. Se describen los materiales y las formas como se combinan y manejan los procesos de aplicación de los tratamientos en evaluación, precisando el diseño experimental utilizado. Cuando se trata de metodologías nuevas o de uso poco corriente, éstas se describen en detalle. Los materiales incluyen las formas y fuentes de los insumos y sus respectivas cantidades y unidades de medición, sin usar nombres comerciales. En todos los casos, los eventos se presentan en orden cronológico. • Resultados y discusión: Se relatan las observaciones y los resultados relevantes del estudio de forma completa y precisa, con el apoyo de cuadros y figuras. La importancia de los hallazgos y su discusión se justifica con la revisión de la literatura y el uso de métodos estadísticos de medición con un nivel de significancia o probabilidad apropiado. El análisis es objetivo e imparcial, se basa en los resultados y destaca aquellos que sugieren nuevas investigaciones o acciones. • Conclusiones: Derivadas de las evidencias de los resulta-

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Mintz (1999)…”. Cuando existen más de dos autores se cita el apellido del primero seguido por et al. y el año.

Otras recomendaciones generales • Las medidas se expresan en unidades del sistema decimal. • Los números inferiores a 10 se escriben con letras, excepto cuando indican tiempo, dinero y medidas comunes.

ISO 9001

• Los productos químicos se mencionan con su nombre común, se indica el ingrediente activo y su concentración. No se usan nombres comerciales.

SC6927-1

• Las cantidades de dinero se expresan en moneda local con su equivalente en dólares de los Estados Unidos de América. dos, la interpretación dada y las implicaciones analizadas. Las conclusiones se presentan preferiblemente numeradas, con una redacción directa y simple y teniendo en cuenta la hipótesis y los aspectos significativos de la investigación, con énfasis en los alcances en el campo de la agroindustria azucarera. No se incluyen conclusiones no documentadas en el artículo. • Referencias bibliográficas: Se presentan en orden alfabético por el apellido del autor y corresponden al detalle de las citas hechas en el cuerpo del documento. Las citas se escriben por autor y año, por ejemplo: “Los resultados con agua oxigenada (Muñoz y Ardila, 2000) señalan que…”, o bien “De acuerdo con

• Siempre que use una abreviatura o un símbolo se explica su significado la primera vez que se menciona. • Los agradecimientos se pueden incluir al final del documento.

Guía para referencias bibliográficas • Libro: Autor(es). Año. Título. Editorial. Ciudad. Páginas. • Capítulo de libro: Autor(es) del capítulo. Año. Título del capítulo. Páginas del capítulo. En: Autor(es) o Editor(es) del libro. Título del libro. Editorial, Ciudad, País.Páginas. • Artículo de revista: Autor(es). Año. Título del artículo. Título de

la Revista. Volumen, no. (mes): páginas. • Boletín, informe, publicación especial: Autor(es). Año. Título. Editorial, Ciudad, País. Páginas (Título de la Serie y número correspondiente) • Actas y Proceedings: Autor(es). Año. Título del artículo. Páginas del artículo. En: Nombre del evento,número del evento. Nombre del documento principal. Ciudad. País. Fecha del evento. Editorial, Ciudad de publicación, país de publicación. • Te s i s , t ra b a j o s d e g ra d o : Autor(es). Año. Título de la tesis. Tesis y título académico. Universidad, Facultad. Ciudad, País. Páginas. • Normas Técnicas: Autor corporativo. Título: subtítulo. Ciudad. Editor, año de publicación: (Serie y número de orden de la norma). • Publicaciones electrónicas: Autor(es). Año. Título del documento. Disponible en <dirección url> consultado el día-mes-año. • Patentes: Autor corporativo. Año. Título. Autor personal. País u oficina que lo registra. Tipo de patente, número. Día-mes-año de publicación. • Comunicaciones personales: No se incluyen en las referencias. Se citan en el texto, indicando entre paréntesis apellido del autor, iniciales del nombre y año, con numeración en superíndice para nota de pie de página; en la nota se incluyen la filiación del autor y la fecha de la comunicación (díames-año).

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Auditorio Kellogg del Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT.

Seminario Internacional de Alcoquímica La caña de azúcar ha sido reconocida como una planta de alta producción de biomasa y es así como su mejoramiento vegetal plantea varios escenarios, entre los cuales se tiene no solo la producción de azúcar, sino su aprovechamiento como fuente de energía y de productos de interés industrial, farmacéutica o nutracéutica vía un mejoramiento tradicional o mediante transformación genética (transgénesis) (USDA, 2008). Por otra parte, se han venido desarrollando e innovando tecnologías que permitan crear o generar nuevos mercados a la sacarosa (o azúcar comercial). El empleo de la sacarosa como materia prima para la síntesis de compuestos orgánicos, tales como polímeros, edulcorantes no calóricos, antibióticos, tensoactivos y otros productos especializados o de química fina, son ahora asunto de investigación y desarrollo basados en técnicas químicas y biotecnológicas*. De acuerdo con lo anterior, el Seminario Internacional de Alcoquímica surge de la necesidad de actualizar y ampliar los conocimientos en lo concerniente al azúcar y sus derivados.

Participantes al seminario provenientes de Colombia, Centro-América y Sur-América

Tecnicaña, con la participación de conferencistas de instituciones nacionales e internacionales de reconocida experiencia en la academia y la industria sucroalcoholera realizó el Seminario Internacional de Alcoquímica los días 24, 25 y 26 de agosto de 2011 el cual tuvo como objetivo capacitar al personal profesional de la industria sucroalcoholera en los temas de: • • •

Calidad de materias primas, productos terminados y reglamentación ambiental. Etanol de primera, segunda y tercera generación. Derivados.

Igualmente, el seminario ofreció a los participantes una visita técnica en la planta de Alcoquímica de Sucromiles S.A. donde se miraron sus dos plantas: la de Acido Cítrico y la de Alcoquímica, las cuales utilizan materias primas de la industria * Químico Orgánico – Asesor Científico - Corporación BIOTEC – EL CIAT

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azucarera (azúcar y mieles) para la fabricación de productos químicos generados a través de procesos biotecnológicos y operaciones de transformación físicas y químicas. Se contó con la asistencia de profesionales de la industria sucroalcoholera colombiana y de otros de países como Ecuador, Perú, México, República Dominicana, Nicaragua y Costa Rica, así como la participación de importantes conferencistas que hicieron nutrida y diversa la agenda del seminario.

Participantes al Seminario de las diferentes entidades

Conferencistas Jesús Eliécer Larrahondo A. Químico Ph.D. Productos Naturales y Johan Martínez. Economista. Director Área Económica de AsoQuímica Orgánica. Asesor Corporación Biotec. caña. Aulio Ramos. Ingeniero Químico. Director de Calidad de Confor- Octavio Trujillo. Ingeniero Químico. Ingeniero Procesos PAC de midad de Incauca S.A. e Ingenio Providencia S.A. Manuelita S.A. José Carlos Escobar Palacios: Ingeniero Mecánico. Ph.D. en Inge- Patricia Torres. Ingeniera Sanitaria. Ph.D. Ingeniería Civil. Área niería Mecánica. Profesor en la Universidad Federal de Itajubá e Hidráulica y Saneamiento. Directora del Grupo de Investigación investigador del Centro de Excelencia en Generación Termoeléc- “Estudio y Control de la Contaminación Ambiental”. trica y Distribuida - NEST Nicolás Javier Gil. Ingeniero Químico. Ph.D. Ciencias de la Inge- Adolfo León Gómez Perlaza. Ingeniero Mecánico. M.Sc. Director niería. Ingeniero de Procesos de Cenicaña del Programa de Procesos de Fábrica (E) de Cenicaña Henrique Amorim (Brasil) Ingeniero Agrícola. PhD. Presidente de Jaime Colmenares. Ingeniero Químico, Ph.D. en Ingeniería QuíFermentec. mica. Gerente General Sucromiles S.A. Mauricio Boscolo (Brasil) Químico. Ph.D. Química Analítica. Pro- Eduardo García Gómez: Ingeniero Químico. M.Sc. Administración fesor del Departamento de Química y Ciencias Ambientales de la de Empresas. Gerente de Manufactura de Sucromiles S.A. Universidad IBILCE/UNESP Hugo Vásquez Pinzón. Ingeniero Mecánico. M.Sc. en Administra- Nilson Marriaga. Ingeniero Químico, Ph.D. en Ingeniería Químición. Asesor Mayagüez S.A ca. Universidad del Valle. Darío Herrera. Ingeniero Químico. M.Sc. en Desarrollo Local y en Gustavo Buitrago Ingeniero Químico, M.Sc. en Ingeniería QuímiEconomía. Director para Latinoamérica de Mercadeo y Ventas del ca. Director Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Grupo Healthcare de Biothera Inc. de Colombia. Claudia Calero. Ingeniera Sanitaria y Ambiental. Especialista en José Orlando Castaño. Ingeniero Químico, Especialista en AdmiGestión Ambiental y Desarrollo Sostenible. Directora Gestión So- nistración de Empresas. Gerente de Innovaciones de Sucromiles cial y Ambiental de Asocaña. S.A. Álvaro Tuta Díaz. Ingeniero Civil. Gerente de Anditec SAS

Giovanni Rojas. Químico Ph.D. Químico Jefe de Cenicaña.

Jayant Godbole (India). Ingeniero Químico. Especialista en Nego- Miryam Sánchez. M.Sc. en Ingeniería Ambiental. Formación cios Internacionales. Director Regional, Americas de Praj Indus- Gerencial de Harvard Business School. Experta en gestión de la tries Ltda. innovación. Directora de la Corporacion Biotec.

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Mesa principal: Camilo Isaacs, Presidente Tecnicaña; José Antonio de Godoy, Presidente de APLA; Flabio Castellar, Director Ejecutivo de APLA y Henrique Amorim, Director Técnico APLA

Ronda de negocios de “La Apla” en Cali La misión empresarial del Proyecto Brazil Sugarcane Bioenergy Solutions, realizada por el Arreglo Productivo Local del Alcohol (Apla) y liderada por Flávio Castelar, su secretario ejecutivo, y por la Agencia Brasileña de Promoción de Exportaciones e Inversiones (Apex-Brasil) estuvo en nuestro país los días 2 y 3 de agosto de 2011 y en el Hotel Intercontinental de Cali llevaron a cabo el evento “Biocombustibles: Tecnología de la Agroindustria Productora y Procesadora de Caña-de-Azúcar” y con el apoyo operativo de Tecnicaña, presentaron la cadena productiva brasileña del sector agroindustrial de la caña de azúcar que comprende máquinas, equipos, servicios y conocimiento tecnológico. El objetivo de esta visita era promover rondas de negocios entre los empresarios participantes, esperando intercambios técnicos y comerciales que pudiesen agregar valores a las respectivas cadenas agroindustriales de la caña de azúcar que se desarrollan en este momento en nuestro país. Esta ronda de negocios fue posible a través de las 27 empresas brasileñas que presentaron soluciones completas para la industria de etanol y azúcar, en la producción y proceso de azúcar, combustibles renovables (etanol, biodiésel, biomasa, bioelectricidad, etc.) y otros co-productos, ofreciendo aquello que en Brasil ya está más que aprobado, o sea, la utilización de la energía renovable proveniente de la caña de azúcar para la promoción del desarrollo socio-económico sustentable, algo que el mundo hoy reconoce y adopta en gran escala.

De acuerdo con declaraciones de los propios empresarios que participaron en el evento, el éxito fue tan grande que algunos de ellos prolongaron su estancia, para cerrar los negocios que empezaron durante las rondas y para visitar plantas de nuestra región. Afirmaron además que regresaran el próximo año para participar en el Congreso Atalac-Tecnicaña.

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En la ronda interactuaron con las empresas brasileras, los ingenios azucareros, destilerías de etanol, asociaciones de clase, institutos de investigación, entidades gubernamentales, inversionistas y empresas proveedoras de la agroindustria de la caña de azúcar. Celebraron también 289 reuniones con inversionistas colombianos, incluidos los trece ingenios azucareros del valle del río Cauca, así como con representantes del sector de Venezuela, Perú y Costa Rica. El programa incluía conferencias de gran interés. El día martes 2 de agosto, Henrique Amorim, presidente de Fermentec y director técnico de Apla, realizó una presentación sobre la fermentación con alto contenido alcohólico y la tecnología para el aprovechamiento de la vinaza, un tema crucial debido a la legislación colombiana, Durante el segundo día del evento se ofrecieron otras tres conferencias. Sermatec presentó el tema de los equipos para la limpieza en seco de la caña de azúcar. Paulo César Leite, de Dínamo Automação, una empresa destacada en el área de tecnología, habló sobre el Sistema DHMA de automatización de molinos y sobre la mejora de la extracción dentro de los límites mecánicos de los molinos.

Coctel de bienvenida ofrecido por el presidente de Tecnicaña, Ingeniero Camilo Isaacs.

Mesas de trabajo realizadas durante la ronda de negocios.

Doctor Octavio Cruz, doctora Nora Pérez y doctor Adolfo Gómez, en las conferencias.

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Otros cursos: “Excel Básico, Intermedio y Avanzado”, “Finanzas para no financieros aplicando Excel” y “Prezi” En el presente año se realizaron los siguientes cursos:

Excel Básico, Intermedio y Avanzado Desde 2010, Tecnicaña viene desarrollando una serie de capacitaciones en convenio con la Universidad Autónoma de Occidente, en diferentes temas de actualización y manejo de herramientas administrativas dirigidas a nuestros afiliados y personas involucradas con el sector agroindustrial de la caña de azúcar.

Excel es una herramienta de trabajo esencial y de fácil manejo para la planificación y evaluación de actividades en cualquier área de trabajo. En este curso los participantes adquirieron herramientas tales como: manejo eficiente de bases de datos, generar informes, elaborar gráficas y realizar el respectivo análisis de la información, así como también para desarrollar aplicaciones útiles en su desempeño laboral.

Finanzas para no financieros aplicando Excel Las finanzas son indispensables en todo tipo de empresas ya que a través de ellas y sus diferentes herramientas nos permiten analizar en forma completa la situación real de una empresa en cuestión de liquidez; endeudamiento y rentabilidad; considerándose signos vitales financieros de una organización; que ayudados en el uso de Excel nos permiten realizar diferentes modelos para tomar decisiones estratégicas y gerenciales. El curso de Finanzas proporcionó el conocimiento teórico y práctico para maximizar la eficiencia en el manejo de la información contable, la aplicación de las herramientas de diagnóstico financiero y de una adecuada planeación, con el fin de obtener un óptimo manejo de los recursos de la organización.

Prezi Es un conjunto de herramientas programadas para hacer presentaciones originales, usando una filosofía completamente diferente a la tradicional de Office u Open Officce. Es una aplicación basada en flash, que cambia radicalmente la forma de conocer información. Prezi ofrece presentaciones no lineales donde se pueden acercar y alejar mapas visuales que contengan palabras, enlaces, imágenes, video, etc. Es una especie de PowerPoint del futuro, con una interfaz bastante intuitiva y un sistema que reemplaza a las clásicas diapositivas, por una modalidad más ágil y dinámica, que genera como resultado presentaciones distintas a las vistas en otros programas. El curso de Prezi proporcionó al estudiante herramientas que le permitieron diseñar, editar o modificar una presentación diferente de cualquier tipo para su empresa. En esta ocasión, el curso reunió alrededor de veinte personas por grupo, de diferentes ingenios y casas comerciales del sector.

Precongreso

Congreso

10 y 11 de septiembre

Informes e inscripciones Tecnicaña

Calle 58 norte No.3BN-110 (Cali, Colombia) Teléfono: (57-2) 665 4123 ó 665 3252 - Fax: (57-2) 664 5985 tecnicana@tecnicana.org

Inscripciones en línea únicamente www.tecnicana.org

12, 13 y 14 de septiembre

Temas de las conferencias plenarias: • • • • • •

Salas temáticas: • • • • •

Campo Cosecha y transporte Procesos industriales Administración y gerencia Responsabilidad social y sostenibilidad

Valor de la inversión

Precongreso (dos días) $220.000 + IVA $270.000 + IVA

Asociado a Tecnicaña* No asociado Extranjero afiliado a organizaUS $240 ciones asociadas a Atalac* Extranjero no afiliado US $240 Estudiante (cupo limitado) -

Congreso (tres días) $450.000 + IVA $500.000 + IVA

Ponente de trabajo $250.000 + IVA $300.000 + IVA

US $390

US $270

US $410 $280.000 + IVA

US $290 $280.000 + IVA

* Al momento de la inscripción se debe adjuntar el certificado de paz y salvo emitido por la asociación respectiva.

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No.27 / Septiembre de 2011 ISSN 0123-0409

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ISO 9001

SC6927-1