ABSTRACT Starch, a natural component of sugarcane juice, causes losses and operational problems in the sugar industry, due to the increase in juice viscosity, which inhibits crystallization and increases sucrose loss. This research aimed to optimize the enzymatic hydrolysis process of starch by the action of Bacillus licheniformis alpha-amylase. Enzyme concentration and reaction time were optimized for maximizing maltose concentration, determined as reducing sugar by the Dinitrosalicylic Acid method; starch hydrolysis percentage and productivity, which were analyzed independently and together by a Rotational Compound Central Design and Response Surface Methodology. The alpha-amylase enzyme was characterized, obtaining an optimum temperature of 90 °C and optimum pH of 7, determining a linearity range for the 1:100 dilution of 20 minutes, an enzymatic activity of 28.35 IU/mg, and the kinetic constants Km of 5.82 g/L and Vmax of 0.30 g/L*min. Finally, the experimental design obtained the optimal environmental conditions of enzyme concentration of 817 ppm and reaction time of 17 minutes at a temperature of 90 °C. From the validation of the optimal conditions for starch hydrolysis in sugarcane juice, the following were obtained: maltose concentration 0.380 g/L, percentage of hydrolysis 73.09 %, and productivity 1.341 g/L*h, which corresponded to variations greater than the calculated values of 16%, 11.3%, and 18%, respectively.

RESUMEN El almidón, componente natural del jugo de caña de azúcar, es causante de pérdidas y problemas operacionales en la industria azucarera, debido al incremento en la viscosidad en el jugo, que inhibe la cristalización e incrementa la pérdida de sacarosa. El objetivo de esta investigación fue optimizar el proceso de hidrólisis enzimática del almidón por acción de la alfa amilasa de Bacillus licheniformis. Se optimizaron la concentración de enzima y el tiempo de reacción, con respecto a la maximización de la concentración de maltosa, determinado como azúcar reductor por el método del Ácido Dinitrosalicílico; el porcentaje de hidrolisis del almidón y la productividad, las cuales fueron analizadas independientemente y en conjunto por un Diseño Central Compuesto Rotacional y la Metodología de Superficie de Respuesta. Se caracterizó la enzima alfa-amilasa obteniéndose una temperatura optima de 90 °C y pH óptimo de 7, determinándose un rango de linealidad para la dilución 1:100 de 20 minutos, una actividad enzimática de 28.35 UI/mg y las constantes cinéticas Km de 5.82 g/L y Vmax de 0.30 g/L*min. Finalmente, del diseño experimental se obtuvieron las condiciones ambientales óptimas de concentración de enzima de 817 ppm y tiempo de reacción de 17 minutos a una temperatura de 90 °C. De la validación de las condiciones óptimas de hidrolisis del almidón en el jugo de caña de azúcar, se obtuvieron: concentración de maltosa 0.380 g/L, porcentaje de hidrolisis 73.09 % y la productividad 1.341 g/L*h, que correspondieron a variaciones mayores que los valores calculados, en 16%, 11.3% y 18% respectivamente.

ABSTRACT Dextran is a homopolysaccharide of glucose, formed in sugarcane juice during post-harvest and is responsible for the low yields of evaporation and crystallization in the sugar industry. The enzymatic saccharification of dextran has been noted for its satisfactory yields; However, this enzymatic process requires an adequate selection of the enzyme and its concentration, as well as the control of the environmental conditions of the biocatalysis. The objective of the present investigation was to optimize the process of enzymatic hydrolysis of dextran from sugarcane juice using the response surface methodology. A central composite rotational design with three independent factors of five levels was used: enzyme concentration, reaction time and temperature, and as a response variable: reducing dextran concentration. The commercial enzyme Dextranfree Xe was used which was kinetically characterized. The experiment consisted of two stages, first a simulated cane juice medium was used to determine the optimal conditions and these were then applied to the real sugar cane juice. The optimal environmental conditions for dextran hydrolysis in the simulated cane juice turned out to be: enzyme concentration 224 ppm, reaction time 32 minutes and reaction temperature 36 °C, to achieve 70 % dextran reduction. Finally, the optimized conditions were validated by applying them to the sugarcane juice, obtaining a reduction of 69.2 % in dextran concentration; said process being effective for its application in the industry.

RESUMEN El dextrano es un homopolisacárido de glucosa, formado en el jugo de caña de azúcar durante la postcosecha y es responsable de los bajos rendimientos de la evaporación y cristalización en la industria azucarera. La sacarificación enzimática del dextrano se ha destacado por sus rendimientos satisfactorios; sin embargo, dicho proceso enzimático requiere de una adecuada selección de la enzima y su concentración, así como el control de las condiciones ambientales de la biocatálisis. El objetivo de la presente investigación fue optimizar el proceso de hidrólisis enzimática de dextrano del jugo de caña de azúcar mediante la metodología de superficie de respuesta. Se utilizó un diseño central compuesto rotacional con tres factores independientes de cinco niveles: concentración de enzima, tiempo y temperatura de reacción y como variable respuesta: la reducción de la concentración de dextrano. Se utilizó la enzima comercial Dextranfree Xe la cual fue caracterizada cinéticamente. El experimento consistió en dos etapas, primero se utilizó un medio simulado de jugo de caña para determinar las condiciones óptimas y éstas aplicarlas después al jugo real de caña de azúcar. Las condiciones ambientales óptimas de hidrolisis del dextrano en el simulado de jugo de caña resultaron ser: concentración de enzima 224 ppm, tiempo de reacción 32 minutos y temperatura de reacción 36 °C, para alcanzar un 70 % de reducción de dextrano. Finalmente, las condiciones optimizadas fueron validadas aplicándolas al jugo de caña de azúcar, obteniéndose una reducción del 69.2 % de concentración de dextrano; siendo dicho proceso efectivo para su aplicación en la industria.

ABSTRACT Introduction: In order to improve the quality of raw sugar in the sugar industry and to increase the investment efficiency related to the alternative production of torula yeast, an analysis of the effect and cost of cane payment for its quality is carried out. This is determined, by the results obtained in the laboratory, from the calculation of the yield per cane (RPC). Objective: To determine the effect of cane payment on raw sugar quality and on the investment efficiency of a torula yeast plant in two Cuban sugar mills A and B. Materials and Methods: The global process modeling method is used by means of matrix aggregation of the models of the technological processes’ stages of raw sugar and final molasses production, in two different industrial facilities, using Statgraphics Centurion Software. The evaluation of alternatives of per cent extraction of the juice from the filters in the investments is included. Results and Discussion: When analyzing two types of sugarcane, it is observed that increasing its quality improves both the levels of raw sugar production and the brix of the final honey. This raises profits in the yeast plant in both sugar mills. Conclusions: The importance of cane payment for its quality was demonstrated by increasing the profits of the yeast plant and the sugar mill by1604101.69 USD/year, which exceeds the increase in cane payment, which is 447210.44 USD/year.

RESUMEN Introducción: Para mejorar la calidad del azúcar crudo en la industria azucarera y elevar la eficiencia inversionista relacionada con la producción alternativa de levadura de torula, se realiza un análisis del efecto y costo del pago de la caña por su calidad. Esta está determinada, por los resultados obtenidos en el laboratorio, a partir del cálculo del rendimiento por caña (RPC). Objetivo: Determinar el efecto del pago de la caña en la calidad del azúcar crudo y en la eficiencia inversionista de una planta de levadura torula en dos centrales azucareros cubanos A y B. Materiales y Métodos: Se utiliza el método de modelación del proceso global mediante la agregación matricial de los modelos de las etapas de los procesos tecnológicos de producción de azúcar crudo y miel final, en dos instalaciones industriales diferentes, empleando el SoftwareStatgraphics Centurion. Se incluye la evaluación de alternativas de por cientos de extracción del jugo de los filtros en las inversiones. Resultados y Discusión: Al analizar dos tipos de caña se observa que al aumentar su calidad aumentan los niveles de producción de azúcar crudo y se incrementa el brix de la miel final. Esto eleva las ganancias en la planta de levadura en ambos centrales azucareros. Conclusiones: Se demostró la importancia del pago de la caña por su calidad al aumentar las ganancias de la planta de levadura y del central azucarero de 1604101,69 USD/año, que supera el incremento en pago de la caña que es de 447210,44 USD/año.

Resumen Se evaluó el rendimiento agroindustrial y la calidad de jugo de siete variedades (IMMEX 91-589, XMEX 91-917, IMMEX 95-25, MEX 95-59, ATEMEX 96-40, MEX 96-60 e IMMEX 98-13) de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.), más la CP 72-2086 como testigo, al inicio de la madurez. El experimento se realizó en El Mante, Tamaulipas, México, entre 2019 y 2020, bajo un diseño de bloques completos al azar, con cuatro repeticiones y considerando a las variedades como un tratamiento. Las variables fueron el rendimiento de tallos procesables (RTP) y de azúcar (RA), grados Brix (oBx), concentración de sacarosa (S), pureza (P), azúcares reductores (Ar), humedad (H) y fibra (F). Se obtuvo que todas presentaron diferencias estadísticas significativas (p≤ 0.05) entre variedades, excepto H y F (p> 0.05). En RTP, aumentaron el rendimiento de entre 2.8 y 20% con respecto al testigo a excepción de la IMMEX 98-13 que disminuyó 9.5% y en RA todas resultaron iguales al testigo, excepto MEX 95-59 e IMMEX 98-13, las cuales dismunuyeron el rendimiento en 25.3 y 18.8%, respectivamente. En cuanto a Brix, S, P y Ar, todas las variedades obtuvieron valores similares a la CP 72-2086 y en algunos casos difirieron entre si. Los resultados indicaron que las variedades XMEX 91-917 e IMMEX 95-25 superaron en RTP a la variedad testigo, mientras que, en RA y calidad de jugo la igualaron, por lo que pueden ser una opción para diversificar las variedades en la región del estado.

Abstract The agro-industrial yield and juice quality of seven varieties (IMMEX 91-589, XMEX 91-917, IMMEX 95-25, MEX 95-59, ATEMEX 96-40, MEX 96-60 and IMMEX 98-13) of sugarcane (Saccharum officinarum L.), plus CP 72-2086 as a control, were evaluated at the beginning of maturity. The experiment was conducted in El Mante, Tamaulipas, Mexico, between 2019 and 2020, under a randomized complete block design, with four repetitions and considering the varieties as a treatment. The variables were the yield of processable stalks (PSY) and sugar (SY), degrees Brix (oBx), sucrose concentration (S), purity (P), reducing sugars (Rs), moisture (M) and fiber (F). It was obtained that all showed significant statistical differences (p≤ 0.05) between varieties, except M and F (p> 0.05). In PSY, they increased the yield between 2.8 and 20% with respect to the control, except for IMMEX 98-13, which decreased 9.5%, and in SY all were equal to the control, except MEX 95-59 and IMMEX 98-13, which decreased the yield by 25.3 and 18.8%, respectively. As for Brix, S, P and Rs, all varieties obtained values similar to CP 72-2086 and in some cases they differed from each other. The results indicated that the varieties XMEX 91-917 and IMMEX 95-25 surpassed the control variety in PSY, while in SY and juice quality, they matched it, so they can be an option to diversify the varieties in the region of the state.

ABSTRACT Introduction: Sugarcane is an alternative source of energy with great potential for the production of derivatives, so it is necessary to accelerate the diversified development of this industry. Objective: To optimally design the capacities of a xylitol plant, produced by fermentative way with sugarcane bagasse, taking as main raw material the leftover bagasse coming from a sugar plant of Villa Clara province, Cuba. Materials and Methods: The statistical software Statgraphics Centurion was used to obtain models of the raw sugar production process stages, using data plant during the harvest period. Material balances were applied to these data to obtain models representing the quality of intermediate products and final sugar, with juice extraction from the filters. The models are aggregated to obtain the global models of the process knowing with these the benefits of the extraction of filter's juice in purification stage and the leftover bagasse for each extraction percentage. Results and Discussion: 625 tons/year of xylitol will be produced, requiring 6250 tons/year of bagasse. The optimum extraction rate of juice from the filters is 80%, reducing steam consumption by 5.16%. Sugar and molasses losses are outweighed by gains from xylitol sales. Conclusions: The extraction of juice from the filters in a sugar plant is satisfactory for sugar quality and energy balances, providing surplus bagasse for obtaining xylitol.

RESUMEN Introducción: La caña de azúcar es una fuente alternativa de energía con grandes posibilidades de producción de derivados, por lo que es necesario acelerar el desarrollo diversificado de esta industria. Objetivo: Diseñar óptimamente las capacidades de una planta de xilitol, producido por vía fermentativa con bagazo de caña, tomando como materia prima principal el bagazo sobrante proveniente de un central azucarero de la provincia de Villa Clara, Cuba. Materiales y Métodos: Se empleó el software estadístico Statgraphics Centurion, para obtener los modelos de las etapas del proceso de producción de azúcar crudo, utilizando datos tomados en el central en período de zafra. Se aplicaron a estos datos balances de materiales para obtener modelos que representen la calidad de los productos intermedios y el azúcar final, con extracción de jugo de los filtros. Se agregan los modelos para obtener los modelos globales del proceso conociendo con estos los beneficios de la extracción de jugo de los filtros en la etapa de purificación y el bagazo sobrante para cada porciento de extracción. Resultados y Discusión: Se producirán 625 toneladas/año de xilitol, requiriendo 6250 toneladas/año de bagazo. El porciento óptimo de extracción de jugo de los filtros es el 80%, reduciendo el consumo de vapor en un 5,16%. Las pérdidas de azúcar y miel están superadas por las ganancias por venta de xilitol. Conclusiones: La extracción de jugo de los filtros del central azucarero resulta satisfactoria para la calidad del azúcar y los balances energéticos, proporcionando bagazo sobrante para la obtención de xilitol.

Summary: Compost is the main degradation channel for organic waste, however, the whole process requires long maturation times, which is why the search for quick ways to decompose and transform these wastes into by-products with high agronomic value is essential. The objective of this study was to determine the effect of sugary substances on the degradation of organic substrates to elaborate compost. The substances investigated were sugar, molasse and cane juice (Saccharum officinarum), mixed with an organic substrate composed of 30% manure, 50% corn pancake, 10% legume remains, 9% soil and 1% ash. The experimental design was completely random, with 16 experimental units, one absolute control and four repetitions. The variables evaluated were the following: days for decomposition, temperature, humidity, substrate weight and nutriment content. Molasses mixed with organic waste decreased the decomposition period by 6 days (9.68%), relative to the control (62 days). The treatment added with molasses showed the greatest temperature decline (8.7 °C), although no significant differences were found between treatments, at the beginning and end of the trial. The moisture content among treatments ranged from 56.5 to 59.0%, however, differences were not significant. The molasses treatment showed the greatest weight loss (10.8 kg) during the organic substrate degradation; however, there were no differences in pH and nutrient content (B, Ca, Cu, K, Mg, N, P, S, Zn, and MO). The treatment with the highest concentration of nutrients was the conformed by organic substances and molasses, thus, its use or integration is recommended to accelerate the degradation process in compost.

Resumen: El compost es una forma principal para degradar desechos de origen orgánicos; no obstante, todo el procedimiento requiere de largos tiempo de maduración por lo cual, es indispensable la búsqueda de formas rápidas para descomponer y transformar estos desechos en subproductos con alto valor agronómico. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de sustancias azucaradas en la descomposición de sustratos orgánicos para elaborar compost. Las sustancias investigadas fueron azúcar, melaza y jugo de caña (Saccharum officinarum), mezclados con un sustrato orgánico compuesto por 30% estiércol, 50% panca de maíz, 10% de restos de leguminosa, 9% de tierra y 1% de ceniza. El diseño experimental fue completamente al azar, con 16 unidades experimentales, un testigo absoluto y cuatro repeticiones. Las variables evaluadas fueron días para la descomposición, temperatura, humedad, peso del sustrato y contenido de nutrimentos. La melaza mezclada con residuos orgánicos disminuyó 6 días (9.68%) el período de descomposición, con relación al testigo (62 días). El tratamiento con melaza añadida presentó el mayor descenso de temperatura (8.7 ºC), aunque no se encontraron diferencias significativas entre tratamientos, al inicio y al final del ensayo. El contenido de humedad entre los tratamientos osciló entre 56.5 y 59.0%, sin embargo, las diferencias no fueron significativas. El tratamiento con melaza fue el que presentó la mayor pérdida de peso (10.8 kg) durante la descomposición del sustrato orgánico; no obstante, no hubo diferencias en el pH y contenido de nutrimentos (B, Ca, Cu, K, Mg, N, P, S, Zn, M.O.). El tratamiento con mayor concentración de nutrimientos fue el conformado por sustancias orgánicas y melaza, por lo cual, se recomienda su uso o integración para acelerar el proceso de descomposición en el compost.

Combining NIRS spectra with the reference data, calibration models to predict non sugar compounds such as phosphates, starch, mannitol, phenols, conductivity ash and color were generated. Validations with new samples independent of the calibration population were carried out to verify the performance of the models. For all the studied parameters the calibration models returned relatively low correlation coefficients (RSQ = 0.60-0.90), with standard errors of prediction (SEP) nevertheless good enough for rapid qualitative analysis.

Combinando los espectros NIRS con los datos de referencia se generaron modelos para predecir compuestos no azúcares: fosfatos, almidón, manitol, fenoles, cenizas conductimétricas y color. Se llevaron a cabo validaciones con muestras independientes de la población de calibración para verificar el desempeño de los modelos. Para todos los parámetros estudiados los modelos de calibración tuvieron coeficientes de correlación (RSQ) relativamente bajos (0,60d"RSQd"0,90), sin embargo los errores de predicción (SEP) fueron suficientemente buenos para un análisis cualitativo rápido.

Determination of quality parameters in sugar cane juice, such as brix, pol, sucrose, glucose and fructose by wet chemistry in the large number of daily samples that are processed in the laboratory takes time and reagents. Because of that Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) began to implement Near Infrared Spectroscopy (NIRS) to study sugarcane quality. Multivariate calibration methods were developed (selecting different pre-processing algorithms and wavelength ranges) for the above variables, obtaining satisfactory standard errors of cross validation (SECV), and of prediction (SEP), and correlation coefficients (RSQ) for brix, pol and sucrose. For glucose and fructose, lower RSQ and larger errors (SECV and SEP) were obtained, possibly because of the low concentrations of these sugars in the majority of the samples. The results agreed with those found in the literature.

La determinación de parámetros de calidad en jugos de caña de azúcar tales como brix, pol, sacarosa, glucosa y fructosa, mediante química húmeda en la gran cantidad de muestras diarias que se procesan en el laboratorio, insume tiempo y reactivos. Es por eso que en la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) comenzó a implementarse la Espectroscopía de Infrarrojo Cercano (NIRS) para estudiar la calidad en jugos de caña de azúcar. Se desarrollaron métodos de calibración multivariada (seleccionando distintos algoritmos de pre-procesamiento y rangos de longitudes de onda) y se eligieron modelos definitivos para cada variable bajo estudio, obteniéndose resultados satisfactorios de error estándar de validación cruzada (SECV), error estándar de predicción (SEP) y coeficiente de correlación (RSQ) para brix, pol y sacarosa. Para glucosa y fructosa se obtuvieron RSQ más bajos y errores (SECV y SEP) más altos, posiblemente debido a las bajas concentraciones de estos azúcares en la mayoría de las muestras analizadas. Los resultados obtenidos presentaron concordancia con los valores encontrados en la literatura.

ABSTRACT Introduction: It is necessary to search for new alternative products for the clarification of sugar cane juices that allow for diversification in the Cuban sugar industry. Objective: To evaluate different alternatives for the clarification of sugarcane juices through the use of natural mineral substances such as Bentonite and Zeolite. Materials and Methods: To evaluate the sedimentation behavior of the cane juice under study, the test of sedimentation in a test tube, chemical analysis at laboratory level and the statistical software Statgraphics were used as fundamental methods, using mineral agents and laboratory instruments. Results and Discussion: As fundamental results, different values of sedimentation rates are obtained, as well as: brix, pol, purity, color, ash, phosphoric content, reducers and the turbidity of the juices, which served as support in the selection of the adequate treatment for them. Based on this, a clarification alternative is proposed in which alkalinity is used at a pH of 8.2 and zeolite is used as a mineral clarifying agent. Conclusions: Juice treatment with zeolite presents favorable results when alkalized at pH close to 8.2, showing sedimentation rates of 1.65E-04 m/s and acceptable turbidity values of 35 UTF, which constitutes a novel and diversifying alternative, since it offers the possibility of using the sludge from the process in the subsequent formulation of animal feed or in the fertilization of land for cultivation.

RESUMEN Introducción: Es preciso la búsqueda de nuevos productos alternativos para la clarificación de jugos de caña que permitan una diversificación en la industria azucarera cubana. Objetivo: Evaluar diferentes alternativas de clarificación de jugos de caña por medio de la utilización de sustancias minerales naturales como la Bentonita y la Zeolita. Materiales y Métodos: Para evaluar el comportamiento sedimentacional del jugo de caña objeto de estudio, se utilizó como método fundamental la prueba de sedimentación en probeta, los análisis químicos a nivel de laboratorio y el software estadístico Statgraphics, utilizando para ello, agentes minerales e instrumentos de laboratorio. Resultados y Discusión: Como resultados fundamentales se obtienen diferentes valores de velocidades de sedimentación, así como de: brix, pol, pureza, color, ceniza, contenido de fosfórico, reductores y la turbidez de los jugos, los cuales sirvieron de apoyo en la selección del tratamiento adecuado para los mismos, partiendo de ello se propone una alternativa de clarificación en la cual se alcaliza a un pH de 8,2 y se utiliza la zeolita como agente mineral clarificante. Conclusiones: El tratamiento de los jugos con Zeolita presenta resultados favorables cuando se alcaliza a pH cercanos a 8,2, mostrando velocidades de sedimentación de 1,65E-04 m/s y valores de turbidez aceptable de 35 UTF, lo que constituye una alternativa novedosa y diversificadora, pues ofrece la posibilidad de emplear los lodos provenientes del proceso en la posterior formulación de alimento para animales o en la fertilización de tierras para el cultivo.

ABSTRACT Introduction: It is needed to explore the CaCO3 from Tanque Viña deposit in Remedios as a possible alkalizing agent in cane juice alkalization intensification and its influence on sediment calcium content for animal feed and/or fertilizer use. Objective: To study the use of CaCO3 as an alkalizing agent in the intensification of the purification of cane juices in the sugar industry. Materials and Methods: An experimental explanatory investigation was structured, using a tube sedimentation test at laboratory level and the statistical software Statgraphics Centurion XVI.II. Cane juice and mineral agents (CaCO3 and Ca(OH)2) were used in laboratory test. Results and Discussion: Different analytical results are obtained such as: brix, pol, purity, turbidity, and clarified juices color, as well as sedimentation speed and alkalization pH. These results were the support to determine the best treatment for cane juices and to propose the best alternative. Conclusions: It is concluded that the juice treatment with a mixture of 1-1 (1 of CaCO3 -1 of Ca(OH)2) presents favorable results when it is used at values close to 8ºBe of alkalization, showing color values of 148 UTF, turbidity of 38 UTF and a sedimentation rate of 1.58E-04m/s. although it does not exceed the conventional strategy of clarification implemented in sugar plants, it is presented as a novel and diversifying alternative, due to the possibility of using the obtained sediments in animal feed formulations because they are rich in minerals.

RESUMEN Introducción: Existe la posibilidad de explorar el CaCO3 del yacimiento Tanque Viña, de Remedios, como posible agente alcalinizante en la intensificación de la alcalinización del jugo de caña y su influencia en el contenido de calcio del sedimento para uso como alimento animal y/o fertilizante. Objetivo: Estudiar la utilización del CaCO3 como agente alcalinizante en la intensificación de la purificación de los jugos de caña en la industria azucarera. Materiales y Métodos: Se estructuró una investigación experimental, utilizando la prueba de sedimentación en probeta, análisis a nivel de laboratorio y el software estadístico Statgraphics Centurion XVI.II, utilizando para ello, jugo de caña, agentes minerales (CaCO3 y Ca(OH)2). Resultados y Discusión: Se obtienen resultados analíticos como Brix, Pol, Pureza, Turbidez, Color de los jugos clarificados así como la velocidad de sedimentación y el pH de alcalinización los cuales sirvieron de apoyo para determinar el mejor tratamiento para los jugos de caña y proponer la alternativa de mejores resultados. Conclusiones: El tratamiento de los jugos con la mezcla de 1-1 (1 de CaCO3 -1 de Ca(OH)2) presenta resultados favorables utilizando a valores cercanos a 8oBe de alcalización, manifestando valores de color 148 UTF, turbidez de 38 UTF y velocidad de sedimentación 1,58 E-04 m/s. Aunque no supera la estrategia convencional de clarificación implementada en los centrales azucareros, se presenta como una alternativa novedosa y diversificadora, debido a la posibilidad de emplear los sedimentos obtenidos en la formulación de alimento para animales por ser ricos en minerales.

Phosphate in sugar cane and sweet sorghum comes in inorganic (soluble and insoluble) and organic forms. Soluble inorganic phosphates are an important factor in clarification of sugar cane and sweet sorghum juices as they enter chemical reactions with added calcium ions, forming insoluble phosphates that are very effective in removing from the juice cane colloids, colorants and other species. The frequently recommended levels for good clarification are about 300 mg P2O5/L in the incoming juice. The results from several years of testing at EEAOC indicate high variability, with levels ranging mostly from 100 to 700 mg P2O5/L. The high variability makes the frequent analysis for soluble phosphates important for monitoring and control of the clarification process in the sugar factories. The frequently used colorimetric method was reviewed and validated. A simplification of the filtration procedure that makes the analysis more time-efficient was introduced and validated. The analysis time was reduced by 60%. The limit of detection and quantification of the method were found to be 4 and 10 mg P2O5/L, respectively. The average P2O5 recovery was found to be about 99% within the working range 10 - 1000 mg P2O5/L. The levels of insoluble phosphates were found below the detection limit in a set of samples of mixed juice and good quality clarified juice from sugar cane and sweet sorghum. The method´s expanded uncertainty was 7,9%.

En caña de azúcar y sorgo azucarado el fosfato existe en formas inorgánica (soluble e insoluble) y orgánica. Los fosfatos inorgánicos solubles son un factor importante en la clarificación de los jugos de caña y sorgo sacarino, ya que participan de reacciones químicas con los iones calcio agregados formando fosfatos insolubles que son muy efectivos en remover del jugo de caña, coloides, colorantes y otras especies. En la literatura se recomiendan concentraciones de 300 mg P2O5/L en el jugo para obtener una buena clarificación. Los resultados de varios años de pruebas en la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) indican una alta variabilidad de sus niveles, que van desde 100 a 700 mg P2O5/L. La alta variabilidad de la concentración de este compuesto hace que sea importante el análisis frecuente de fosfatos solubles para un control adecuado del proceso de clarificación. Se revisó el método colorimétrico empleado en la determinación, dado por ICUMSA y se realizó una simplificación en el procedimiento de filtración que hace más eficiente el uso de recursos y tiempo. Se redujo, además, el tiempo de análisis en un 60% y se validó la metodología con estas modificaciones, determinándose los límites de detección y cuantificación iguales a 4 mg P2O5/L y 10 mg P2O5/L, respectivamente. La recuperación promedio fue de 99% en un rango de trabajo comprendido entre 10 - 1000 mg P2O5/L. Se encontraron niveles de fosfatos insolubles inferiores al límite de detección en un conjunto de muestras de jugos mixtos y clarificados de buena calidad de caña de azúcar y sorgo azucarado. La incertidumbre expandida del método fue de 7,9%.

From the comparative analysis of different scenarios in the simultaneous production of sugar and alcohol, where all the vinasse produced is concentrated at 35ºBrix, energy optimization is feasible, if the composition of the fermented must is solved by a mixture of treated juice, syrup and final molasses, achieving in the latter the maximum concentration of non-sugar solids and low purity. The supply of missing sugars was carried out with the other currents mentioned in order to minimize the dilution to obtain a worth capable of producing the expected product with the maximum concentration of alcohol possible.

A partir del análisis comparativo de diferentes escenarios en la producción simultanea de azúcar y alcohol, donde la totalidad de la vinaza producida es concentrada a 35ºBrix, la optimización energética pudo ser factible al resolverse la composición del mosto fermentado mediante una mezcla de jugo tratado, melado y miel final, logrando en esta última la máxima concentración de sólidos no azúcares y una baja pureza. El aporte de azúcares faltantes se realizó con las otras corrientes mencionadas, de manera tal de minimizar la dilución para lograr un mosto capaz de producir el producto previsto con la máxima concentración de alcohol posible.

ABSTRACT In present work, the heat transfer coefficients and the incrustation factor of the cane juice are determined. Measurements are made, as well as inlet and outlet temperatures of cane juice and steam. The heat transfer global coefficients are determinate and compared with the literature criteria for the estimation of the incrustation regime. Its application in "Siboney" plant, allows to obtain levels of coefficient reduction of 42% and 50% for the heat exchanger A and B, respectively, in 15 days of operation.

RESUMEN En el presente trabajo se determinan los coeficientes de transferencia de calor y el factor de incrustaciones en calentadores de jugo de caña. Se realizan mediciones de caída de presión en el tiempo así como las temperaturas de entrada y salida del jugo de caña y el vapor. Se determinan los coeficientes globales de transferencia de calor y se comparan con los criterios de la literatura para la estimación del régimen de ensuciamiento. Su aplicación en el central “Siboney”, permite obtener los niveles de reducción del coeficiente de un 42% al 50%, para los intercambiadores A y B, respectivamente, a los 15 días de operación.

Abstract Sugar cane in the Huasteca Potosina (Mexico) is used to obtain table sugar (sucrose) and non-centrifugal sugar (NCS) (piloncillo) production, which is elaborated the traditional way; however, NCS has been in great demand in both regional and national markets since its introduction as an alternative to sucrose. In the present study, the main factors that influence the artisanal piloncillo production were evaluated by using the Plackett Burman experimental design. In the results, the temperature, pH and sugars concentration parameters had a major influence on the color and consistency of the final product. To obtain piloncillo that meets the organoleptic characteristics for it to be consumed, temperatures >100 °C, pH close to 5.8 during the whitewashing process and short evaporation times of juices are recommended to avoid high concentrations of reducing sugars. Finally, the maximum production yield obtained through the selected method was 160 g/l ± 10 g/l of used cane juice.

Resumen La caña de azúcar en la Huasteca Potosina (México) es aprovechada para la obtención de azúcar de mesa (sacarosa) y piloncillo, este último se produce en menor medida de manera artesanal, teniendo gran demanda en el mercado regional y nacional desde su introducción como producto edulcorante alterno a la sacarosa. En el presente estudio, se evaluaron los factores importantes en la producción artesanal de piloncillo usando el diseño exploratorio Plackett Burman. En los resultados, la temperatura, pH y concentración de azúcares tuvieron gran influencia sobre el color y la consistencia del producto final. Para elaborar piloncillo que cumpla con las características organolépticas para ser consumido, se recomiendan temperaturas > 100 °C, pH cercanos a 5.8 durante el encalado y periodos cortos de evaporación del jugo para evitar las altas concentraciones de azúcares reductores. El rendimiento máximo de producción obtenido por el método seleccionado fue de 160 g/L ± 10 g/L de jugo de caña utilizado.

Abstract The agricultural production is negatively affected by biotic and abiotic stress, being responsible for great economic losses in the world. Sugarcane is the raw material for obtaining cane juice that is transformed into sucrose and the production of second generation ethanol. In the present study, the number of buds and leaves, the concentration of proline, chlorophyll a, b and total and the concentration of sugars in response to hydric and saline stress in two varieties of sugarcane in vitro were evaluated. Individualized buds of 5 cm in length of the MotzMex 91-207 and SP 71-6180 varieties of sugarcane were cultivated in vitro under water stress (PEG 6000) and saline (NaCl). The two varieties of sugar cane analyzed in vitro presented different responses to osmotic stress. The variety MotzMex 91-207 was better than the variety SP 71-6180 to respond to water stress with a greater accumulation of proline (82.34 mg g-1 PS), did not present decrease in the chlorophyll a, b and total content and generated 20.8 buds per explant even under stress conditions. On the other hand, the response to salt stress with 50 mM NaCl in vitro was presented by the variety SP 71-6180, generating a greater accumulation of carbohydrates such as galactose, glucose and mannose.

Resumen La producción agrícola es afectada negativamente por estrés biótico y abiótico, siendo responsables de grandes pérdidas económicas en el mundo. La caña de azúcar es la materia prima para obtener jugo de caña que se transforma en sacarosa y en la producción de etanol de segunda generación. En el presente estudio se evaluó el número de brotes y hojas, la concentración de prolina, clorofila a, b y total y la concentración de azúcares como respuesta al estrés hídrico y salino en dos variedades de caña de azúcar in vitro. Brotes individualizados de 5 cm de longitud de las variedades MotzMex 91-207 y SP 71-6180 de caña de azúcar se cultivaron in vitro bajo estrés hídrico (PEG 6000) y salino (NaCl). Las dos variedades de caña de azúcar analizadas in vitro presentaron respuestas diferentes al estrés osmótico. La variedad MotzMex 91-207 fue mejor que la variedad SP 71-6180 para responder al estrés hídrico con una mayor acumulación de prolina (82.34 mg g-1 PS), no presentó disminución en el contenido de clorofilas a, b y total y generó 20.8 brotes por explante aun en condiciones de estrés. Por otro lado, la respuesta al estrés salino con 50 mM NaCl in vitro la presentó la variedad SP 71-6180 al generar una mayor acumulación de carbohidratos como galactosa, glucosa y manosa.