CAPITULO 1 ANÁLISIS DE LA BIBLIOGRAFÍA

1.0.0 La extracción de la sacarosa en trenes de molinos

Desde sus inicios, la extracción del jugo de la caña se realizaba mediante prensado en molinos o trapiches. Los primeros molinos eran verticales, de dos mazas, de madera y movidos por tracción animal, fuerza hidráulica o por molinos de viento. Los molinos verticales de dos mazas comenzaron a ser reemplazados posteriormente por molinos verticales de tres mazas allá por el siglo XV. Los molinos verticales predominaron hasta finales del siglo XVIII cuando se impusieron los molinos con mazas horizontales /147/. La primera aplicación de la máquina de vapor a la molienda de caña ocurrió en Cuba en 1797. Se atribuye a Smeaton (finales del siglo XVIII), el haber aplicado los molinos horizontales de tres mazas en la forma triangular que se usan en la actualidad. En 1871 Rousselot presenta el modelo que ha servido de base al desarrollo de la mayor parte de los trenes de molinos construidos desde entonces. Los tándemes compuestos de dos juegos de molinos de tres mazas, dispuestos en serie, se utilizaron por primera vez en Cuba en 1883. En el año 1892 se instalaron trenes de molinos de tres mazas simultáneamente en Louisiana y Australia /83, 87, 147/.
Independientemente del número de unidades de molienda, el bagazo resultante contenía alrededor de un 50% de jugo que no se podía extraer por compresión, para condiciones normales de funcionamiento del molino, con las consiguientes pérdidas de sacarosa en el bagazo residual /83, 87/. La molida de la caña con imbibición en trenes de molinos es una innovación más reciente /147/.

1.1.0  El Proceso de extracción del jugo de la caña en tándem de molinos y su relación con las características del colchón de bagazo

Como resultado del proceso de preparación, el colchón de caña es transformado en una cama porosa polidispersa de partículas deformables, llamada comúnmente colchón de bagazo /52/. De este lecho poroso es extraído el jugo por compresión en los molinos de extracción en seco y por imbibición y compresión en los de extracción en húmedo /76/.
La compresión se define como la relación que existe entre el volumen que alcanza el bagazo al ser sometido a determinada presión y el que ocupaba suelto. Ésta generalmente se expresa como una fracción decimal o en porciento. En un molino, sería la fracción entre el volumen de bagazo que pasa por la abertura entre las mazas y el que le incorpora el conductor.
Hugot y Jenkins /83, 87/ reseñan estudios de compresibilidad en condiciones estáticas, realizados por Deerr en 1912, donde se muestra cómo inicialmente la compresión del bagazo disminuía rápidamente con el incremento de la presión y luego, a partir de una determinada compresión, ésta varía cada vez más lentamente hasta que prácticamente se hacía constante. Estos estudios fueron repetidos por Gil y otros /42, 51, 52/ en 1997 con un mayor rango de presiones. La curva obtenida se superpone a la de Deerr. Shannon (citado por /87/) realizó estudios de compresión rápida en una prensa de laboratorio. Las presiones obtenidas, para una misma compresión, son considerablemente más altas que las obtenidas por Deerr (citado por /83, 87/). Atherton y Shannon (citados por /87/) estudiaron la influencia del tamaño de las partículas de la caña preparada sobre la compresión /87/. Estos autores determinaron que la presión de equilibrio aumenta al disminuir el tamaño de partícula. Un resultado similar obtuvieron Gil y otros en 1997 /42, 52/. En todos los casos, tanto para compresión lenta como rápida, la forma de las curvas de compresión obtenidas como función de la presión, son similares a las de Deerr (citado por /87/).
Hugot /83/ varió simultáneamente las presiones en todos los molinos y verificó la hipótesis de que las altas presiones favorecen el proceso de extracción. No obstante, en experimentos realizados por Gil y otros /42,52/, tanto a escala de laboratorio como industrial, se obtuvo que existe una presión hidráulica, la que depende de las características técnicas y condiciones de molida en el molino, a partir de la cual la extracción de jugo se incrementa muy poco. Al incrementar la presión hidráulica en el molino, aumenta el consumo de potencia así como el desgaste en chumaceras y engranajes /78, 83, 87,94, 147/. Además, se ha descubierto que la capacidad de drenaje del bagazo es una función inversa de la presión de las mazas, pero no inversamente proporcional /76/.
La composición del jugo que se extrae de la caña está influenciada por la magnitud de la presión con que éste es extraído /121/. Quincoses /136/ señala que el mayor porciento de extracción de proteínas y péptidos ocurre en la desmenuzadora y el primer molino, mientras que la extracción de aminoácidos aumenta hacia el sexto molino. A presiones moderadas las paredes celulares se rompen, dejando escapar el jugo puro de las celdas, pero a presiones mayores comienzan a ser extraídos jugos impuros del protoplasma y de la corteza /87,121,136,147/. En todo caso la presión hidráulica aplicada a cada molino, debe ser suficiente para lograr el nivel de extracción requerido a un costo conveniente /76/.
No obstante todos los inconvenientes señalados anteriormente, la tendencia general es el empleo de las altas presiones hidráulicas en los molinos, sin que aparezca un método científicamente fundamentado para la selección de las presiones a emplear.

1.2.0 La imbibición en el proceso de extracción de la sacarosa en tándem de molinos

El proceso de adición de agua en tándem de molinos, se conoce como imbibición /76, 83, 87, 131, 147/. El agua de imbibición se añade al bagazo, el cual es un medio poroso. La capacidad de un medio poroso para retener un líquido, depende de la afinidad de éste con el sólido, de sus propiedades y de la estructura del sólido /153/. Las fuerzas que retienen a los líquidos que mojan a un sólido poroso, son de origen capilar y dependen de la tensión superficial y las dimensiones de los capilares /13, 153/. La retención de líquido por el medio poroso está relacionada directamente con la presión capilar P /25, 26, 57, 100, 103, 123, 140, 145/:
 P = (s cos q)/ r                                                                                                                 (1.1)
Donde:
s ... tensión superficial del líquido
q ... ángulo interfacial de humectación
r ... radio del capilar
De la ecuación anterior se puede deducir la relación que existe entre la altura a que asciende el líquido dentro de un capilar y la tensión superficial, la que se puede expresar de forma aproximada por la ecuación de Yuren (referida por Schukin /140/), en que:
h= (2 s. cos q) / [(r’- r”).g.r]                                                                                    (1.2)  Donde:

h - altura a que asciende el líquido dentro del capilar	s - tensión superficial del líquido
r’ - densidad del líquido	r”-densidad del vapor saturado en equilibrio con el líquido
g -   aceleración de la gravedad	q - ángulo interfacial de humectación

La ecuación de Yuren para mojado total se puede escribir como:
Esta última expresión da una medida de la cantidad de líquido que puede retener un capilar y que es proporcional a la tensión superficial e inversa a la densidad del fluido (propiedades físicas) y al radio del capilar (factor geométrico).
En un lecho poroso, formado por multitud de redes capilares, es de interés conocer la capacidad de retención total de líquido (Rt) por unidad de volumen, en función de su estructura (factor geométrico) y las propiedades físicas del fluido. Treybal /153/, refiere que la capacidad total de retención de líquido por un medio poroso, por el que fluye un líquido, está conformada por una parte en movimiento (retención móvil, Ro) y una que se mantiene en forma de película alrededor de las partículas, sin participar del movimiento y que no drena del lecho al cesar el flujo (retención estática, Rs) 
Treybal /153/, para el cálculo de la retención estática en rellenos de torres recomienda una ecuación de la forma:
 
                                                                                       
Donde:
G, m, n, u, w…son constantes que dependen del sistema líquido- sólido.
(de) …es el diámetro de la esfera que tenga igual superficie que la partícula que forma el relleno.
Rs ... retención de líquido en m3 de líquido/ m3 del medio poroso.
Esta ecuación muestra la influencia directamente proporcional de la tensión superficial y la viscosidad e inversamente de las dimensiones de los poros, sobre la capacidad de retención.  No obstante, la tensión superficial y la viscosidad, están muy influenciadas por la temperatura /13, 25, 68, 69, 70, 71, 82, 92, 102, 103, 128, 140/. Estos fenómenos están presentes en el proceso de extracción de la sacarosa en tándem de molinos.
Para extraer la sacarosa contenida en el jugo retenido por el bagazo, éste debe ser reemplazado por agua, lo que sólo se logra parcialmente en la práctica. De la efectividad y magnitud de este reemplazo dependerá el porciento de recuperación que se logre, así como su influencia sobre el costo del proceso de producción de azúcar. En el caso del proceso de extracción por imbibición y compresión, la eficiencia total del sistema depende del rendimiento de cada una de las etapas de adición de agua o del jugo lixiviante y la posterior separación del jugo diluido del bagazo/131/. Dado que el número de molinos en un tándem es fijo, para que la imbibición sea eficiente, cualesquiera que sea el esquema utilizado, se requiere que en las primeras unidades de extracción en seco se obtengan altas extracciones.  De esta manera, la cantidad de jugo a diluir será menor y en cada unidad subsiguiente se logrará un nivel de extracción adecuado. Una alta compresión en el último molino reducirá la humedad del bagazo /76,83,87/.
Cuando se imbibe, puede apreciarse que solamente la capa superficial del colchón de bagazo es mojada por el jugo o agua añadida, mientras la parte restante no sufre ningún cambio apreciable /52,83,87/. De acuerdo con Treybal /153/, cuanto menor sea la tensión superficial del líquido de imbibición, mayor será la profundidad a que éste penetre en el colchón de bagazo y si además tiene baja viscosidad, lo hace en menor tiempo /13, 35, 38, 88, 102/. En esta etapa el mayor interés recae sobre la retención estática, ya que el movimiento del fluido de imbibición cesa rápidamente.  El colchón de bagazo es un medio poroso formado por un elevado número de capilares que aportan una gran superficie específica, lo que explica su gran poder de retención estática de líquido /42, 76, 83, 87/, que puede llegar a 10 veces su peso en fibra, en dependencia del porciento de saturación inicial /42, 43, 83, 87, 147/. Es necesario señalar que la cantidad de agua que es capaz de absorber el bagazo para un mismo contenido de fibra depende además, del grado de compresión /42, 43, 52/.
En la literatura es frecuente el uso de la frase "mojado del bagazo por el agua de imbibición" para describir la penetración del líquido de imbibición (agua o jugo) en el colchón de bagazo que sale parcialmente saturado del molino. Sin embargo, la fibra del bagazo que sale no está seca, sino recubierta por una delgada película de jugo, que en el caso de la médula o meollo, llena parcialmente sus poros. Jenkins /87/, señala que la fibra puede tener asociada hasta un 25 % de agua que no se considera parte del jugo. Cuando se añade el agua de imbibición, el efecto del choque es amortiguado rápidamente por la capa superficial del bagazo. Esta agua se distribuye de forma tal, que cada capa absorbe una cantidad de acuerdo con su capacidad de retención estática Rs.
A medida que el bagazo es comprimido r disminuye, por lo que para un valor de s constante, la presión capilar aumenta hiperbólicamente. Para un grado de compresión determinado e iguales características del sólido, la presión capilar dependerá del valor de s. Para los fines del proceso de extracción convienen las bajas tensiones superficiales. Este efecto se logra en la práctica con las altas temperaturas y se intensifica con la adición de un surfactante al agua de imbibición.
Algunos autores han dirigido sus investigaciones hacia el objetivo de mejorar la penetración del líquido de imbibición en el colchón de bagazo. En este sentido Riera /131/,  menciona un procedimiento de imbibición al vacío propuesto por Riviere y uno recomendado por Doss para forzar la imbibición mediante aire comprimido.
Debido a las características del bagazo, por muchos esfuerzos que se realicen en cambiar la forma de los distribuidores de agua o de jugo, siempre quedará un porciento considerable del jugo sin diluir, pues incluso en el que se ha logrado saturar, permanece una mayor cantidad de sacarosa en la fibra que en el meollo /149/.
Una extracción ideal sería aquella en la que el jugo extraído por el molino, tiene el mismo ºBrix que el que mantiene retenido el bagazo. Esto, tal vez se lograría con un cien porciento  de células rotas y un mezclado perfecto del líquido de imbibición y el jugo libre. En la literatura especializada acerca del proceso de extracción en los molinos, se hace referencia a un denominado coeficiente de imbibición Ic. Éste representa la efectividad del mezclado del líquido de imbibición y del jugo retenido por el bagazo y se define como  Ic = (ºBx del jugo extraído)/(ºBx que se extraería si el mezclado fuera perfecto). Es un factor que ha sido obtenido empíricamente /109, 131, 142, 143/. Murry /109/, plantea que para un mismo ºBx del líquido de imbibición, este coeficiente disminuye a medida que el nivel de imbibición crece a partir de 2 y que el Ic es algunas veces complicado, por introducir anomalías en la simulación de los resultados. Sin embargo, los autores no consideraron en los modelos matemáticos obtenidos para este coeficiente, la tensión superficial y la viscosidad del líquido de imbibición y del jugo retenido por el bagazo, propiedades que dependen de sus características físico - químicas e influyen significativamente en el proceso de distribución, retención y flujo de líquidos en un medio poroso como el bagazo.
En un proceso de lixiviación la masa de disolvente aplicada no debe ser arbitraria, sino referirse a la masa de sólido que se alimenta, a la del sólido inerte o a la del material soluble a extraer /13, 35, 102, 153/. En el proceso de extracción de la sacarosa en los molinos, la masa de agua de imbibición se relaciona con la masa de caña o de fibra en caña y se denomina nivel de imbibición. Éste nivel hay que establecerlo de acuerdo con su influencia sobre la extracción, el posible gasto de combustible y el resultado económico, con el fin de obtener un resultado óptimo. Al incrementar el nivel de imbibición, aumenta la extracción de impurezas de la caña que afectan negativamente el proceso de fabricación, aunque esto no está totalmente probado.
El nivel de imbibición está limitado, además, por su efecto sobre la capacidad del molino, la eficiencia y capacidad de los aparatos evaporadores y calderas de vapor /27, 83, 87, 122, 147, 158/. Con la imbibición, la extracción aumenta rápidamente al principio y lentamente después /83, 158/. Un aumento del 5 % de la cantidad de agua de imbibición en la relación agua/caña, significa un aumento del mismo orden en el consumo de vapor del proceso /27/. Según Spencer /147/, por regla general hace 50 años, el porciento de imbibición aplicado era de un 10 al 15 %, mientras que en la actualidad se emplea de un 25 a un 30, aunque en Hawai y Australia fluctúa entre un 25 y el 40 %. Según Hugot /83/ la cantidad de agua óptima está cercana al doble de la fibra en caña. Esto aproximadamente es equivalente a un  25 al 26 % del peso de la caña en las variedades actuales. Murry /109/, en estudios sobre el coeficiente de imbibición, obtuvo resultados que concuerdan con Hugot. No obstante, se recomienda que la cantidad de agua no sobrepase el 30% del peso de la caña, pues los costos y la extracción de impurezas aumentan rápidamente, pero no la extracción de sacarosa  /83, 121, 129, 147, 158/.
Valdés /158/ muestra una gráfica de % Pol en bagazo vs % agua/caña. El % Pol en bagazo disminuye rápidamente con el aumento de la relación agua/caña desde 0 a aproximadamente 13 %, pero a partir de un 20 %, la disminución es menos acentuada. Cuando el nivel  es de 30 a 35 %, no varía apreciablemente.

1.3.0 Influencia de la temperatura del agua de imbibición y el tiempo de contacto en el conductor de bagazo en el proceso de extracción en los molinos

Muchos autores reconocen los beneficios de las altas temperaturas en el proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar. Murry /109/, señala que ese efecto no ha sido observado en molinos de laboratorio pero sí en el proceso industrial. Hamill /76/, plantea que las paredes celulares se desintegran cuando la fibra es calentada hasta 82 ºC, lo que facilita la dilución del jugo por el agua. Además, el proceso de transferencia de masa por difusión se intensifica. Hugot /83/, no observó influencias apreciables entre 60 y 70 º C, pero sí a valores más altos y junto a otros autores /87, 147/ considera que el agua caliente (80 a 85 ºC) es más favorable para el proceso. Cuando se combinan niveles de imbibición por encima de 25 a 30 % del peso de la caña  con temperaturas del agua mayores de 85 ºC, en dependencia de las características del tándem, generalmente se atasca el molino, lo que obliga a disminuir la capacidad de molida. Estos resultados son confirmados por Hamill /76/, quien encontró que las características de alimentación de la caña se reducen cuando se emplea imbibición caliente. Por otra parte las pérdidas de sacarosa por la acción de los microorganismos en el tándem, disminuyen notablemente al inhibirse el desarrollo de muchas especies a temperaturas mayores de 50 °C /82, 84, 147/.
Diversos autores difieren con relación a la influencia de las altas temperaturas en la extracción de los no azúcares. La extracción de cera es poco afectada por la temperatura del agua (Honig /82/ y Darias /25/). Aspectos no considerados en esta polémica, son la influencia de la temperatura y la calidad de la caña que se está moliendo en las pérdidas de sacarosa en el tándem por inversión.

1.4.0 Reabsorción del jugo en los molinos

Según refiere Jenkins /87/, Egeter (1928) señaló que el volumen de bagazo que sale del molino es mayor que el volumen descrito. Postuló que el jugo se mueve hacia delante a través de la abertura mínima entre las dos mazas, a una velocidad mayor que la de la fibra sobre la superficie de las mazas. Se plantea /87/, que el gradiente de presión necesario para lograr ese efecto, no existe en el molino. Bullock (1957) encontró que el coeficiente de fricción del bagazo sobre la superficie de hierro colado de las ranuras, disminuye a medida que aumenta la presión y sugiere que el bagazo se desliza hacia delante a través de la abertura mínima entre las mazas. Cullen(1965) demostró que en la región del plano axial, el coeficiente de cizallamiento interno del bagazo es del mismo orden que el coeficiente de fricción y que podría extruir a través de la abertura mínima. Solomón (1967) determinó las componentes radiales y tangenciales de las fuerzas sobre un segmento de cilindro. Concluye que parece imposible que el material se deslice sobre la superficie del cilindro y es más probable que la causa de la reabsorción sea la extrusión del material a través del espacio entre las puntas de las ranuras. Cuando las mazas están demasiado pulidas el factor de reabsorción es alto. Bajo estas condiciones el deslizamiento sobre la superficie y la extrusión podrían estar presentes. Murry (1996) sugiere que el flujo de jugo por el fondo de las ranuras de las mazas no es suficiente para justificar los niveles de reabsorción observados /109/.
Según estudios divulgados por la literatura, el grado de preparación influye en las pérdidas por reabsorción en bagazo. Estas pérdidas van disminuyendo con el aumento de la preparación hasta un grado determinado a partir del cual la relación de reabsorción a extracción aumenta rápidamente /87/. Se ha comprobado además, que hay un límite de presión a partir del cual, la relación (pérdidas de jugo en bagazo)/(extracción) aumenta /87/.
Una medida de la reabsorción en el molino, la da el coeficiente de reabsorción. En ninguno de los modelos para el coeficiente de reabsorción, que recoge la literatura consultada, aparecen como variables la tensión superficial del jugo y la viscosidad /83, 87, 93, 109, 131, 142, 143/.
1.5.0 Consideraciones acerca de algunos aspectos del proceso de extracción
El proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar en el tándem de molinos se puede considerar dividida en dos etapas: una de extracción en seco y otra en húmedo /76/, no obstante, en la de extracción en húmedo, en cada molino de tres mazas se encuentran estas dos etapas. La de extracción en seco, propiamente dicha, puede estar constituida por una desmenuzadora y un primer molino, o sólo por un primer molino o uno desmenuzador. La literatura menciona casos donde se imbibe también en el primer molino. Sin embargo, ese procedimiento sólo se justificaría parcialmente cuando a la caña con que se alimente a este molino, se le haya extraído parte del jugo. Esta etapa es la que entrega el alimento (fibra + jugo) a la etapa de molida en húmedo. Con la imbibición compuesta, el proceso de extracción en húmedo se acerca a uno de lixiviación a contracorriente /83, 87, 126, 131/, donde cada etapa está constituida por el molino y el tramo de conductor que lo alimenta. Respecto a las características del alimento, la relación masa de sólidos solubles/masa de jugo depende del tipo de caña que se muele, mientras que la relación masa de jugo/masa de fibra, de la preparación de la caña y de la efectividad de la etapa de extracción en seco. Ésta etapa influye notablemente sobre los resultados de la siguiente. En cualquier cálculo de lixiviación en la etapa de extracción en húmedo debe emplearse la relación masa de jugo/masa de fibra en caña y no masa de jugo/masa de caña.
El diseño del proceso de lixiviación es un hecho conocido /13, 35, 88, 102, 153/ y éste indica que el proceso de extracción de la sacarosa, en la etapa en húmedo en el tándem de molinos, aún requiere de un estudio teórico - experimental acerca del flujo de fluidos y la transferencia de masa. Debido a esta situación, el número de molinos del tándem se selecciona empíricamente sobre la base de la experiencia práctica. Prevalece el criterio mecánico, tanto en el diseño como en la operación para todos los molinos, aunque los procesos internos que ocurren en las etapas de extracción en seco y en húmedo son sustancialmente diferentes desde el punto de vista de la transferencia de masa. Además, aún se carece de conocimientos teóricos necesarios para establecer un criterio acerca de las presiones con que deben ser operados los molinos, aunque ya existen resultados preliminares /42/.
El rendimiento en el proceso de lixiviación, está relacionado frecuentemente con el tiempo de contacto entre el solvente y el sólido en cada etapa. Tal vez por esto con frecuencia en los tándemes, la estera conductora entre el penúltimo y el último molino es más larga que las demás. Con esto, se busca aumentar el tiempo de contacto. Según Jenkins /87/, todo parece indicar que no es relevante el tiempo de contacto del agua o jugo con el bagazo, en la forma en que se realiza el proceso de imbibición. Esto podría considerarse contradictorio por el hecho de que la transferencia de masa entre el agua de imbibición o jugo diluido (según sea el caso) y el jugo celular no es instantánea, ya que según Carbonel/17/ y Pérez /125, 126/, el término difusional tiene un valor definido. Sin embargo, si se considera que toda el agua de imbibición es absorbida por la capa superficial de bagazo, entonces ese tiempo no debe influir prácticamente (Gil y otros /42, 52/), mientras que el costo del proceso aumenta con la longitud del conductor /83/.
En nuestros centrales no existe un criterio unificado acerca del tipo de distribuidor de agua a emplear, ya sea de chorros o por cajas de derrame. Esto se debe a que no se tienen en cuenta la capacidad de absorción de líquido por el bagazo y los mecanismos que gobiernan su distribución cuando el colchón es comprimido por el molino. Las cajas de derrame parecen ser las más eficaces, porque logran una distribución más uniforme del agua sobre el bagazo. No obstante, es pobre el mezclado entre el agua y el jugo retenido por la fibra del bagazo que está sobre el conductor. Esto se debe a que al aplicar la imbibición al bagazo suelto, sólo se satura una fracción de éste /42, 52, 83, 87, 147/.

1.6.0 Los Surfactantes

Es un hecho conocido que el efecto de diferentes sustancias en la tensión superficial de las disoluciones, depende de la naturaleza de la sustancia disuelta y del disolvente. Hay solutos que aumentan la tensión superficial, mientras que otros, aún en concentraciones muy pequeñas, provocan una caída brusca de ésta. Los solutos que provocan una disminución de la tensión superficial de la disolución son denominados surfactantes, tensoactivos, tensioactivos o agentes con actividad superficial. Estas sustancias se pueden clasificar en tres grandes grupos: iónicos; no iónicos y anfolíticos /52, 97, 140, 159/.

1.6.1 Algunos usos de los surfactantes

• Pinturas y recubrimientos /3, 140/.
• Adhesivos /3/.
• Tintas /3/.
• Fabricación y procesamiento de tinturas /3/.
• Recubrimientos de papel /3/.
• Manufactura y dispersión de pigmentos /3/.
• En fangos cementantes de perforación en campos petrolíferos /3, 140/.
• Tratamiento de minerales por flotación /159/.
• Agentes químicos agrícolas /3, 140/.
• Inmersión en recubrimientos de látex y en fórmulas que lo contienen /3/.
• Limpiadores industriales y hogareños /3, 97, 140, 159/.
• Textiles /3, 140/.
• Cementos, hormigón /3/.
• Líquidos para metalurgia /3, 140/.
• Auxiliar de molienda /3/.
• Como controladores de las espumas y la viscosidad /3, 19, 22/.
• En sistemas reaccionantes heterogéneos para facilitar el contacto de los reactivos que no son miscibles entre sí /74/.
• Para mejorar la filtrabilidad en el proceso de la viscosa /118/.
• En procesos de absorción de gases /91/.
• Para intensificar el proceso de extracción de la sacarosa del bagazo de la caña de azúcar en difusores y molinos /130, 135, 136, 137/.
• Como auxiliares en la purificación de los jugos de la caña de azúcar /5, 32, 86, 114, 134, 162/, licores, meladura y mieles de la caña de azúcar /9, 24, 28, 29, 72, 90, 155/, en el proceso de cristalización de la sacarosa /5, 10, 11, 19, 22, 23, 37, 72, 96, 156/ y de centrifugación de las masas cocidas /19, 22, 23/.
• Para incrementar el coeficiente de transferencia de calor en los procesos de calentamiento y evaporación de jugos /21, 63, 64, 65, 66, 67, 92/.

El efecto de los surfactantes sobre la viscosidad es un fenómeno aún insuficientemente estudiado desde el punto de vista de su fundamentación teórica, aunque cada vez es mayor el número de autores y firmas que aseguran que algunos surfactantes modifican la viscosidad. La firma Air Products /3/ en 1994 recomendó nueve productos como controladores de la viscosidad y mejoras a las propiedades reológicas en la molienda de pigmentos. Plantea que el Surfynol “82,82s” reduce la viscosidad en plastisoles vinílicos.

1.6.2 Tensión superficial de las disoluciones acuosas de los surfactantes

En la etapa de los molinos, los surfactantes son adicionados al agua de imbibición donde alcanzan determinadas concentraciones. Acerca del comportamiento de la tensión  superficial  de las disoluciones acuosas de surfactantes, McBain /101/ muestra las curvas tensiométricas (o de tensión superficial) vs concentración para las disoluciones acuosas de jabones sódicos y otros surfactantes. Estas curvas presentan puntos de mínimos relativos a con­centraciones cercanas a la micelar crítica. Según Glasstone /57/, estos puntos de mínimos son típicos de medidas hechas en disoluciones de electrólitos coloidales (surfactantes) y  que está en aparente contradicción  con  la ecuación de Gibbs, ya que indica una desorción en el intervalo de concentraciones para el cual ds/dc es positivo. Por  otro lado, Shaw /145/ atribuye esta anomalía a trazas de impurezas que se absorben en la interfase a concentraciones por debajo de la micelar crítica. Valea /159/ plantea que tales mínimos existen, pero son de difícil interpretación y parecen presentarlos los surfactantes más hidrofílicos (iónicos y los de elevada etoxilación).
Existen otros hechos que corroboran indirectamente la existencia de los puntos de extremos relativos en las curvas tensiométricas de las disoluciones acuosas de surfactantes. Al analizar los datos experimentales obtenidos por diferentes investigadores /10, 21, 22, 23, 63, 64, 65, 66, 67/ en otros pro­cesos (transferencia de calor, agotamiento de mieles), se deduce la existencia de máximos y mínimos relativos para la tensión superficial, el ángulo interfacial de contacto y la viscosidad en líquidos, donde se han adicionado surfactantes a diferentes concentraciones.

1.7.0 Los surfactantes en la industria azucarera

La operación industrial en el central azucarero se ve influenciada por una serie de factores que afectan la eficiencia industrial e incrementan los costos operacionales. Entre estos factores pueden mencionarse:

• Calidad de la materia prima.
• Infecciones por microorganismos a lo largo del proceso.
• Pérdidas de azúcar en bagazo, cachaza y mieles finales.
• Incrustaciones que aparecen en las superficies de intercambio de calor.
• Altas viscosidades que afectan los procesos de purificación, transferencia de calor, cristalización y centrifugación.

Debido a las grandes masas de materiales que se procesan en un central azucarero, es evidente que cualquier mejora o modificación que tienda a disminuir las dificultades operacionales y/o las pérdidas de azúcar, aún en cantidades que pudieran parecer insignificantes, en realidad representan ahorros considerables. Con ese fin se emplean en la industria azucarera un número elevado de productos químicos, entre los cuales adquieren cada vez mayor importancia los surfactantes. La presencia de surfactantes naturales en los productos azucarados, es conocida desde hace mucho tiempo. La aparición de espumas, adsorción de colorantes en la superficie de los cristales de azúcar, la floculación y otros fenómenos que forman parte del proceso azucarero, indican la presencia de este tipo de sustancias, que bien pueden ser parte de la caña de azúcar o formadas durante el proceso /10, 82, 140, 159/.
La aplicación de surfactantes comerciales a diferentes operaciones dentro del proceso de fabricación de azúcar crudo y refino, tuvo su auge allá por la década del 50 /5/.

1.7.1 Los surfactantes para intensificar el proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar en tándem de molinos

Un proceso introducido por Ruiz y otros /5, 135, 136, 137/ utilizaba surfactantes en el agua  de imbibición en los molinos. Planteaban que al disminuir la tensión superficial, el agua penetra más en el bagazo con lo que aumenta la extracción. Además el paso de los surfactantes al jugo, producía masas cocidas de menor viscosidad. De esa época datan dos solicitudes de patente de Ruiz /135, 136/. En la memoria descriptiva se señala, que las dosis empleadas variaron de acuerdo con los productos empleados en las condiciones locales, pero que en general fueron de la magnitud de 40 a 200 partes por millón del peso de la caña molida (200 a 1000 ppm en el agua de imbibición, con una cantidad de agua de imbibición de un 20 % del peso de la caña). Según Ruiz y otros /137/, los trabajos no continuaron debido a la escasez del surfactante, pero a partir de los resultados y experiencias anteriores, la Wyandotte Chemical Corporation realizó pruebas con el objetivo de determinar la influencia del surfactante en la extracción de sacarosa en bagazo. Demostró que la sacarosa aumentaba en el jugo residual, al mismo tiempo que disminuía en el bagazo y descartó la posibilidad de reacción del surfactante con la sacarosa. Los investigadores de la Wyandotte (citados por /137/), concluyeron que dosis tan bajas como 8 a 14 partes por millón sobre la base del peso en caña (40 a 70 ppm en el agua de imbibición), eran suficientes para obtener una reducción económica en las pérdidas de sacarosa en bagazo. Los resultados fueron publicados en 1954 /137/.  Estos trabajos muestran que los autores no disponían de una metodología efectiva para la selección del surfactante y el rango de concentraciones a emplear /52/.
Ramaiah  y otros en  1983 /130/, retomaron el tema de los surfactantes y presentaron buenos resultados a escala industrial con un surfactante patentado con el nombre comercial "Sushira", el cual es capaz de disminuir el % Pol y además la humedad del bagazo. Revelan que "Sushira" es una mezcla de surfactantes no iónicos y aniónicos, pero no informan su composición. Los resultados experimentales condujeron a desechar los surfactantes catiónicos. Este surfactante se adiciona al agua de imbibición, en el rango de 8 a 10 ppm peso en caña con un nivel de imbibición de 1,30 a 2,00 t agua / t fibra en caña. No mencionaron la fibra en caña. Antes de aplicar el surfactante, el % Pol en bagazo estaba en el rango de 2,33 a 3,5 y el % Humedad de 49 a 53,5. Obtuvieron una disminución del % Pol en bagazo de 0,5 a 0,87 unidades y de 2 unidades en el % Humedad al aplicar el surfactante. Se especifica que el "Sushira" es un surfactante que es sensible a las sales de calcio, lo que requiere agua procedente de condensados o agua de muy baja dureza.
En los trabajos antes referidos los autores no toman como indicador la concentración del surfactante en el agua de imbibición y su efecto en la tensión superficial, sino que emplean la concentración sobre la base del peso de la caña. Los mecanismos que propone Ramaiah /130/ no explican totalmente el efecto del surfactante en el proceso, ya que atribuye la disminución del % Pol y % Humedad en el bagazo a la disminución de las fuerzas de Van der Waals entre el jugo y la fibra provocado por el surfactante. La disminución de las fuerzas de Van der Waals entre la fibra y el jugo no debe tener un efecto significativo en los procesos de transferencia de masa que ocurren dentro del lecho fibroso, ni en el de extracción del jugo del bagazo en el molino.
Resulta interesante que, a pesar de haberse empleado sustancias diferentes y en distintas épocas, los rangos de concentraciones empleados práctica­mente coinciden (8 a 14 ppm peso en caña, 1954 /135, 136, 137/ y 8 a 10 ppm peso en caña, 1983 /130/).
Pérez /126/, propone el empleo del agua magnetizada para disminuir el % Pol en bagazo pero no señala si existe alguna influencia sobre el % Humedad y atribuyó el efecto logrado a la disminución de la viscosidad, sin hacer referencia a la tensión superficial.

1.7.1.1 Efecto de los surfactantes en la tensión superficial y la viscosidad de jugos de caña

La presencia de un surfactante en el agua de imbibición que recibe el bagazo, modi­fica la tensión superficial y puede influir en la viscosidad del jugo retenido por éste /42, 52/. La concentración del surfactante en el agua de imbibición es conocida, sin embargo se des­conoce la que se alcanza en el jugo retenido por el bagazo. Esta concentración está influenciada por la distribución no uniforme del líquido de imbibición dentro de la estructura porosa del colchón de bagazo, la profundidad a que éste logra pe­netrar y el porciento de mezclado que se alcanza entre éste líquido y el jugo libre. La medición de la concentración del surfactante en el jugo extraído, mediante la determinación de su tensión superficial se ve afectada además, por la presencia de sustan­cias naturales con actividad superficial que normalmente se encuentran presentes en los jugos de la caña de azúcar /82, 140/. La concentración de estas sustancias depende de un nú­mero indeterminado de factores, tales como la variedad de la caña, el ataque de plagas y enfermedades a los tallos, la actividad de la flora micro­biana, la extracción de ceras en el tándem y las presiones en los molinos /52, 121, 129/. No obstante, la concentración promedio que alcanza el surfactante en el jugo y su efecto en la tensión superficial, dependen de la concentración de éste en el agua de imbibición.
Varios investigadores /10, 11, 19, 22, 23, 24, 37, 96, 156/ muestran resultados con la aplicación de surfactantes en los procesos de cristalización y corroboran que afectan la tensión superfi­cial y la viscosidad de las mieles. Según Shang /144/, la presencia de un sur­factante en compuestos de polímeros, modifica el trabajo de adhesión (el que ha sido definido por diversos autores /25, 57, 140, 145, 159/) y como consecuencia la viscosidad dinámica del compuesto. Shaw /145/ señala que la viscosidad puede ser influenciada fuertemente por la presencia de partículas cargadas. Davies /26/, muestra una ecuación para la viscosidad de líquidos que fluyen en capilares, la cual se ve afectada por los poten­ciales electrocinéticos de superficie que surgen. Galsstone /57/, refiere que la adición de una pequeña cantidad de un electrólito a un sol liófilo produce un notable descenso de la viscosidad, lo cual está asociado de alguna manera con una disminución del potencial de la doble capa.

1.7.2 Los surfactantes en la purificación de jugos, mieles y licores

El uso de surfactantes en los procesos de separación sólido - líquido por flotación es común e imprescindible. Éstos generalmente se aplican con el objetivo de formar espumas estables /13, 26, 57, 140, 145/.  Sin embargo, su empleo en los procesos de separación sólido - líquido por sedimentación no está muy difundido. En la Industria del Azúcar de Caña estos productos tienen amplia aplicación en los procesos de purificación de jugos y licores por flotación, no así en los procesos por sedimentación /5, 9, 24, 28, 29, 72, 155, 156/
Desde la década del 50 se aplican productos tensoactivos en el proceso de purificación de jugos y licores, principalmente los polímeros de alto peso molecular empleados como floculantes /5/.
No se conocen de aplicaciones en los procesos de purificación, donde los sólidos insolubles son separados del jugo por sedimentación, pero algunos resultados /16, 32, 114, 134, 162/  indican que los surfactantes, a bajas concentraciones, no interfieren negativamente estos procesos.

1.7.3 Los surfactantes en los procesos de transferencia de calor

Desde hace varios años se conoce de la influencia de las propiedades humectantes de las disoluciones y líquidos puros, en el coeficiente de transferencia de calor /63, 64, 65, 66, 67, 89/. Castellanos /21/ estudió el mojado de jugos de caña sobre superficies de cobre, aluminio y acero inoxidable en presencia de surfactantes. Empleó cuatro concentraciones para el surfactante y dos para los jugos, así como dos temperaturas diferentes. Los datos muestran un mínimo en el ángulo de contacto a 300 ppm y 60 °C, para dos de los tres surfactantes estudiados. A 100 °C se observan fluctuaciones del ángulo de contacto dentro del rango de concentraciones estudiado. Concluye que el surfactante mejoró la eficiencia del intercambio de calor, pero dependió de la concentración. González y Lodos /65, 66, 67/ estudiaron la humectación de superficies de intercambio de calor por soluciones de sacarosa con concentraciones de 30, 40, 50 y 60 oBx a 60 y 100 oC, en presencia de dos surfactantes a las concentraciones de 0, 50, 100 y 150 ppm. Concluyeron que la presencia de surfactantes aumenta notablemente la humectación, aunque el efecto es menor a medida que aumenta el oBx de los jugos. Estos autores señalan que el trabajo de adhesión para las soluciones de sacarosa sobre superficies metálicas, depende de la concentración de sólidos en la disolución de sacarosa, de la temperatura y de la concentración y tipo de surfactante. González y Herrera /63, 64/, a pesar de que señalan incrementos en el coeficiente de transferencia de calor en la ebullición nucleada de soluciones de sacarosa en presencia de surfactantes, advierten que las dosis elevadas de éstos no reportan beneficios adicionales.

1.7.4 Los surfactantes en el proceso de cristalización de la sacarosa

El proceso de cristalización de la sacarosa en tachos y en cristalizadores, tiene su limitante fundamental en la velocidad de cristalización. Ésta es influenciada por una serie de factores indirectos como la calidad de la caña, la contaminación por microorganismos en el área de extracción, así como la efectividad del proceso de purificación de los jugos, meladura y mieles. Su efecto luego se manifiesta en la composición de las mieles y  sus propiedades físico – químicas.
La viscosidad tiene marcada influencia en la velocidad de cristalización. Se atribuye a los surfactantes comercializados para ser empleados en el área de cristalización, la propiedad de disminuir la tensión superficial e interfacial y la viscosidad, además de incrementar la velocidad de evaporación. Bordón /10/, señala un mínimo en la tensión superficial del licor madre para una concentración del surfactante de 200 ppm, en los tres niveles de sobresaturación en que se efectuaron los experimentos. Los investigadores /10, 11, 19, 22, 23, 24, 37, 96, 155/ no manifiestan unanimidad de criterios en relación con la disminución de la viscosidad. Chen /22/ evalúa dos surfactantes y concluye que disminuyen el tiempo de cocción, mejoran las propiedades de purga, incrementan la pureza del azúcar centrifugado y la eficiencia del recobrado. Estos surfactantes disminuyeron la viscosidad del licor madre y facilitaron el crecimiento del cristal, pero no mostraron efecto cuando la calidad de la caña fue buena. Chou /23/, en investigaciones de laboratorio, obtuvo que con la adición de 0,05 % de éster de alfametilglucosa, la viscosidad m del licor madre a 50 °C, se redujo en 18,5 % y la tensión superficial s en un 45 %. Este autor, en otro estudio con cuatro surfactantes a 50, 100 y 150 ppm sobre la base del peso de las mieles y 40, 50, 60 y 70 °C, obtuvo que existe una dosis óptima que depende del tipo de surfactante y de la temperatura. Cuando aumentó la concentración del surfactante dentro de determinado rango a temperatura constante, se incrementó el porciento de reducción en la viscosidad. El mayor porciento de reducción, con los cuatro surfactantes estudiados, se obtuvo a 60 °C.
Casey /19/, señala que el Pan Aid, es un surfactante aniónico que reduce la viscosidad m, la tensión interfacial gas-líquido s y sólido-líquido ssl  y reduce el espesor efectivo de la película de miel alrededor del cristal. El Pan Aid a 40 ppm en peso, en soluciones con 70% de sacarosa pura, reduce el valor absoluto de m, s y ssl en un 50%. Cuando la dosis es aumentada a 80 ppm, el efecto sólo aumenta aproximadamente al 60%, por lo que recomienda su uso entre 40 y 50 ppm respecto a la masa total.  Este autor recomienda, en masas cocidas comerciales A y B, una dosis de Pan Aid entre 10 y 20 ppm para lograr masas menos pegajosas y cristales más uniformes. Plantea que en el proceso de centrifugación de masas cocidas de bajo grado, permite obtener cristales más uniformes y con menos miel adherida.
Gil /52/, señala que la divergencia en los resultados de los diferentes investigadores acerca del efecto del surfactante en la viscosidad del licor madre, no es sorprendente si se tiene en cuenta la alta variabilidad en la calidad de la materia prima que procesan los centrales azucareros y las diferencias en las condiciones bajo las cuales se desarrollaron los experimentos, así como de los productos empleados y las concentraciones estudiadas.

1.8.0 El Bagazo de la caña de azúcar. Características

El bagazo es el material ligno-celulósico que se obtiene como residuo luego de la extracción del jugo de la caña de azúcar por los molinos. Por su carácter elástico, las células parenquimatosas siempre muestran tendencias a regresar a su estado original, una vez extraído el jugo, pero llenándose de aire /149/.
Como consecuencia del proceso de molida de la caña, resulta un cambio estructural importante. Esta modificación se aprecia sobre todo en el tejido parenquimatoso. Cuando se observa el bagazo al microscopio, aparecen partículas finas, fibras desmenuzadas, cierta cantidad de médula desprendida y celdas con sus paredes rotas.
La composición granulométrica del bagazo depende de la variedad de la caña y en gran medida, del esquema de su preparación y molida e incluso del grado de desgaste que sufren los equipos de preparación y los rayados de las mazas de los molinos durante la zafra /76, 83, 87, 117/.
La composición del bagazo varía entre límites estrechos. En la práctica, aproximadamente la mitad es fibra y la otra mitad (jugo residual) está constituida por agua y sólidos solubles. Las proporciones de estos componentes varían según los procedimientos empleados en la molienda y de la calidad y variedad de la caña /147/. El bagazo que sale del último molino está suficientemente seco como para ser usado como combustible en los hornos /83/.
La producción actual de bagazo, con una humedad promedio del 50 %, logra la sustitución del petróleo para la generación de la energía necesaria en la producción de azúcar crudo. Sin embargo, todavía no se logran los excedentes necesarios para la sustitución total del petróleo en la producción de azúcar refino y los derivados de la caña de azúcar. Además, su demanda como materia prima crece rápidamente en la industria de derivados (tableros, papel, furfural, etc.) /84/. Todos los esfuerzos que se realicen en el sentido del ahorro del bagazo como combustible, están totalmente justificados.
Tradicionalmente el uso más difundido del bagazo es como combustible, para la generación del vapor que demanda el proceso de producción de azúcar. Comparado con el petróleo y sus derivados, el bagazo posee un valor calórico relativamente bajo (aproximadamente 5,8 t de bagazo de 50 % Humedad equivalen energéticamente a una tonelada de petróleo /33/). Para los países que producen azúcar de caña y no poseen combustibles fósiles, éste resulta un valioso recurso energético. Sin embargo, los bajos precios del petróleo y la falta de incentivos económicos para desarrollar las producciones de derivados, en épocas anteriores, fueron las causas principales que no estimularon el ahorro de éste como combustible. Como resultados de esa tendencia, existe un elevado porciento de hornos y de calderas en los centrales azucareros con una eficiencia que no sobrepasa el 60 % /33, 36, 40/. Los estudios realizados, así como la práctica industrial en centrales donde ha sido modernizado el esquema energético y las calderas, han demostrado que es posible satisfacer la demanda energética y lograr un excedente de bagazo del 40 al 50 % del total producido. Esto depende de las instalaciones tecnológicas y de la eficiencia integral con que se haga la zafra. El uso de este bagazo sobrante para generar energía eléctrica en el propio central, es una perspectiva tentadora dados los precios actuales del petróleo /27, 122/.
Desde el punto de vista de la producción de vapor, la propiedad más importante del bagazo como combustible, es su contenido de humedad. En Cuba el promedio de humedad en bagazo es de alrededor del 50 % /94/, valor que indica, según Hugot /83/, deficiente trabajo de los molinos por que es posible alcanzar rangos entre 42 y 48 %, pero muy difícil reducirla  a menos del 42 % con los molinos modernos. No obstante hay fábricas de Hawai y Formosa que han reportado valores excepcionales del orden de 38 a 40 %. Spencer /147/, atribuye este fenómeno a una mayor eficiencia de los molinos, motivada por una menor velocidad de las mazas.

1.8.1 Valor Calórico del Bagazo

Según Spencer /147/, el valor calórico superior del bagazo de todas partes del mundo, muestra una uniformidad sorprendente con valores entre 19 075 kJ/kg (4 556 kcal/kg) y 19 540 kJ/kg (4 667 kcal / kg). El valor calórico neto del bagazo que se quema en los hornos depende, entre otras variables, de su contenido de humedad. Parte del calor generado en la combustión es consumido en la evaporación de esta agua y recalentamiento de su vapor. Otra variable importante es el exceso de aire que se suministra al horno. En el caso de los hornos que queman el bagazo en pila, por lo general no logran la combustión completa a menos que se suministre el 100 % o más de aire en exceso. Éste consume energía térmica para calentarse. En los hornos que queman el bagazo en suspensión se ha logrado reducir el exceso de aire, operando eficientemente en el rango de 15 a 30 % sobre la cantidad de aire estequiométrico requerido /27/. Ecuaciones y tablas sobre calor de combustión del bagazo  aparecen con frecuencia en la literatura especializada /41, 83, 127,147/. Spencer /147/ proporciona una tabla de calor de combustión neto o inferior del bagazo, en función de un exceso de aire desde un 50 a un 200 % y el contenido de humedad en bagazo en el rango de 40 al 54 %. Perk /127/, muestra una tabla que relaciona el calor de combustión bajo o neto del bagazo (VCN) con el % Pol y el % Humedad del mismo. Gibert /41/, plantea que un incremento del % Humedad en bagazo de 45 a 52 % provoca una pérdida de un 4,5 % del bagazo disponible para compensar el aumento de humedad. Hugot /83/, reseña valores de calor de combustión superior promedio del bagazo de 19 289 kJ/kg (4 607 kcal/kg) en cinco países durante el período de 1935 a 1946.
El secado térmico del bagazo es la vía más efectiva para disminuir el contenido de humedad en un amplio rango, sin embargo requiere de costosas instalaciones y el costo operacional es elevado /36/. Una alternativa a considerar, es el uso de surfactantes para intensificar el proceso de extracción.

Conclusiones Parciales del Capítulo 1

• En la bibliografía, los autores no profundizan en las implicaciones que tiene la es­tructura del colchón de bagazo y las características del líquido de imbibición en el proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar en el molino.
• La mayoría de los investigadores coinciden en afirmar que el % Pol en bagazo no varía apreciablemente al incrementar el nivel de imbibición (t agua / t caña) por encima del 30 %.
• Los surfactantes aniónicos y no - iónicos son ampliamente utilizados en las diferentes etapas del proceso de producción de azúcar, mientras que no aparecen referencias sobre los catiónicos (excepto en los molinos) y más aun, Ramaiah y otros /130/ no los recomiendan para intensificar el proceso de extracción.
• Resultados de diferentes autores corroboran la in­fluencia de los surfactantes sobre la viscosidad de diferentes líquidos e incluso son vendidos surfactantes en el mercado con ese propósito.
• La existencia de puntos de extremos relativos en las curvas tensiométricas de surfactantes iónicos en disoluciones acuosas, ha sido observada por diferentes autores para concentraciones cercanas a la micelar crítica. Los efectos de surfactantes en jugos en procesos de humectación de superficies metálicas y de cristalización de la sacarosa, ponen de manifiesto la existencia de estos puntos para la tensión superficial y la viscosidad en determinadas concentraciones del sur­factante. Sin embargo, ninguno de estos autores lo ha señalado.
• En la literatura consultada no aparecen descritos los mecanismos mediante los cuales el sur­factante incrementa la eficiencia del proceso de extracción en el molino.
• Los investigadores /130, 137/ relacionan la concentración del surfactante utilizado para intensificar el proceso de extracción respecto al peso de la caña, pero no tienen en cuenta la modificación de la tensión superficial que experimenta el agua de imbibición, lo cual podría determinar su efecto en el proceso de extracción.
• Los resultados acerca del empleo de los dos surfactantes ensayados para intensificar el proceso de extracción en tándem de molinos /130, 137/, indican que este procedi­miento es adecuado desde el punto de vista técnico - económico. Sin embargo, no está esclarecido si la intensificación del proceso de ex­tracción de la sacarosa se logra sólo con ciertos y determinados surfactantes o es una propiedad atribuible a cualquiera de ellos que sea capaz de disminuir la tensión superficial del agua de imbibición.
• No existe una metodología que tenga en consideración el comportamiento de la tensión superficial de las disoluciones acuosas para la selección del surfactante y del rango de concen­traciones, para intensificar el proceso de extracción de la sacarosa y del jugo retenido por el bagazo de la caña de azúcar en tándem de molinos.
• El bagazo de la caña de azúcar se valoriza cada vez más para su empleo como combustible y como materia prima en la industria de los derivados de la caña de azúcar.
• Las ventajas económicas del uso de los surfactantes para intensificar el proceso de ex­tracción de la sacarosa en tándem de molinos, justifican la continuidad de las investigaciones encaminadas a determinar una metodología para la selección del sur­factante y el rango de concentraciones a emplear en el agua de imbibición, así como llegar a describir los mecanismos que permitan interpretar como actúa el surfactante en el proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar en el tándem de molinos.
• No aparecen publicados trabajos relacionados con el empleo de surfactantes, del tipo jabones o detergentes sintéticos, en el proceso de purificación de los jugos por sedimentación, pero su uso es generalizado en los procesos por flotación.

Tareas desarrolladas para verificar la hipótesis y dar cumplimiento a los objetivos planteados

• Se realizó un análisis de la bibliografía sobre el proceso de extracción de la sacarosa de la caña de azúcar, con énfasis en los procesos que se desarrollan en el sistema agua de imbibición - jugo - fibra sobre el conductor de bagazo y en el molino, así como el uso de surfactantes en el proceso de producción de azúcar crudo de caña.
• Se determinaron las curvas tensiométricas a temperatura constante, de las disoluciones acuosas de los surfactantes Jabón A, Jabón B, Jabón C, Detergente, Pan Aid y el Sulker Floc, dentro del rango de concentraciones de 0 a 80 ppm a intervalos de 10 unidades.
• Se estudiaron a escala de laboratorio:
• El efecto de la concentración del surfactante, en el agua de imbibición, en la compresibilidad del bagazo.
• Diferentes concentraciones de los surfactantes Jabón C, el detergente sintético, el Tensol y el Busperse 49 en el agua de imbibición, con relación al efecto que producen en los % Pol y % Humedad del bagazo residual.
• Fueron evaluadas a escala industrial:
• Diferentes concentraciones de los surfactantes Jabón A, Jabón B, Jabón C, Detergente Doméstico, Pan Aid, Sulker Floc,  el jabón de Sulker Floc y el residuo jabonoso de la producción del PPG en el agua de imbibición, con relación al efecto que producen en los % Pol y % Humedad del bagazo residual, para determinar las concentraciones más efectivas.
• El efecto del nivel de imbibición, la temperatura, la concentración del surfactante en el agua de imbibición y la presión en la desmenuzadora, en el % Pol y % Humedad del bagazo residual del proceso de extracción en tándem de molinos.
• Se realizó la evaluación económica del efecto logrado con el empleo del surfactante como auxiliar del proceso de extracción de la sacarosa en tándem de molinos.
• Debido a la influencia que el surfactante añadido en el tándem, podría ejercer en el proceso de purificación de los jugos, este aspecto se incluyó en la investigación, aunque no se enmarca dentro de los objetivos.

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