mecanismos

Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, Vol. 21, No. 1, 2012

POSTCOSECHA: BIOLOGÍA Y TÉCNOLOGÍA
POSTHARVEST: BIOLOGY AND TECHNOLOGY
ARTÍCULO ORIGINAL

Bases teóricas para la fundamentación del proceso
de extracción de jugo de caña de azúcar
para la producción de panela
Theoretical bases of the sugar cane juice extraction process
for the panela production
Alexander Díaz1 y Ciro E.Iglesias2
RESUMEN. El presente trabajo propone un modelo matemático para la determinación de los principales parámetros requeridos en el proceso
de extracción de jugo de caña, por medio de rodillos cilíndricos. Se considera la especificidad de comprimir tallos de caña, lo cual lo diferencia
de los otros modelos que consideran la extracción de jugo. El modelo tiene en cuenta la velocidad derotación, la geometría de los rodillos y
las propiedades físico-mecánicas de la caña relacionadas en el proceso.
Palabras clave: extracción de jugo, compresión con rodillos, rodillos cilíndricos, panela.
ABSTRACT´ This paper is on a mathematical model to determine the main parameters in the sugar cane juice extraction process by using
cylindrical rollers. The main characteristic of such a process isthe sugar cane compression, which makes it different from other models to extract
juice. Rotation speed, roller geometry sugar cane physical mechanical characteristics involved in the process are included in the model.
Keywords: juice extraction, cylindrical rollers, panela.

INTRODUCCIÓN
En Colombia la panela es un producto alimenticio de consumo masivo, su producción es una de lasagroindustrias de
mayor tradición e importancia socioeconómica por la generación de ingresos, empleo y el aporte a la dieta alimenticia
de la población de la población rural. Colombia es el segundo
productor mundial de panela después de la India, tiene el mayor consumo por habitante. Esta se produce principalmente en
instalaciones de montaña denominadas trapiches. En su obtención, la materia prima es lacaña de azúcar de la cual se extrae
el jugo y posteriormente se concentra por fuego directo o vapor, para obtener los productos y subproductos propios de la
industria. El sistema empleado para la extracción de jugo en la
industria panelera en Colombia es el de la compresión, la que
se realiza en molinos de rodillos cilíndricos (Figura 1). En este
proceso, la caña no es sometida a ningúnproceso de preparación previa (expresión usada en la industria de la caña de azú-

car para los tallos cortados, picados y desfibrados), siendo la
especificidad de la industria panelera la molienda de tallos de
caña enteros, basando su justificación en la calidad del jugo.
La extracción es un proceso estrictamente volumétrico y
consiste en separar el jugo haciendo que la caña pase entre un
parde cilindros sometidos a determinadas fuerzas y rotación.
Este proceso es ampliamente utilizado debido a su acción continua, fácil manufactura, mantenimiento, reparación, y operación.
El correcto diseño y operación del molino, requiere del conocimiento de todas las variables que intervienen en el proceso. El análisis y cálculo del mecanismo de rodillos cilíndricos
se limita a la determinaciónde las dimensiones del cilindro,
la velocidad de giro y la fuerza de compresión. Independiente
de la naturaleza del material, este pasa a través de los rodillos
donde es deformado generándose una fuerza de fricción entre
el material comprimido y los rodillos, el proceso se caracteriza

Recibido 15/12/10, aprobado 10/12/11, trabajo 10/12, artículo original.
1
M.Sc., Profesor, UniversidadTecnológica de Pereira, Colombia. E-: alexdiaza@utp.edu.co
1
Dr. C. Prof. E Inv. Titular, Universidad Agraria de La Habana, Cuba.



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por una compresión creciente, siendo máxima en el punto de
menor separación entre los rodillos (Maikovcki,1964).
Algunos autores como  Krasnichenko (1961), Melnikov
(1978),...