LA AUTODEGRADACION DE LA CAÑA DE AZUCAR UN FACTOR A CONSIDERAR EN LA SELECCIÓN DE VARIEDADES

LA AUTODEGRADACION DE LA CAÑA DE AZUCAR UN FACTOR A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE VARIEDADES.

Parte II. VALORACION DEL EFECTO DE LAS ENFERMEDADES EN LA AUTODEGRADACION DE LA CAÑA LUEGO DEL CORTE.

(Versión del trabajo presentado en el 49 Congreso de la ATAC, Noviembre, 2006)

En la primera parte de esta serie de artículos se demuestra la validez de un índice basado en la determinación del contenido de Azúcares que Impurifican la Sacarosa en los jugos (AIS), para predecir la capacidad de autodegradación de las diferentes variedades de caña luego del corte, con transformación de la sacarosa presente en sus jugos en monosacáridos, oligo y polisacáridos, azúcares, que de una u otras forma impiden la fabricación eficiente de azúcar. En este trabajo se discute el efecto de varias enfermedades y plaga de la caña en la validez de este índice para reflejar la tendencia a la autodegradación de las diferentes variedades de caña.

Como se ha señalado en la parte primera de este trabajo se ha demostrado que en los jugos de caña actúan enzimas (Transferasas) con capacidad de formar oligosacáridos a partir de la sacarosa (Rodríguez y col., 1984) o de hidrolizarla (Hidrolasas) y además Polimerasas capaces de convertir a los monosacáridos en polímeros parecidos a las dextranas, (Ramos y col., 2000-2003). Estudios reciente muestran que los azúcares formados por estas enzimas, en especial los llamados AIS, son capaces de alterar la morfología del cristal de sacarosa, dando lugar a la aparición del conocido “cristal aguja”. Entre los azúcares detectados se ha hallado a la D-Xilosa, la Lactosacarosa, La Rafinosa y la 1-Kestosa, demostrándose que los dos primeros azúcares son los mayormente responsables de la deformación de los cristales de azúcar en las fábricas de nuestro país (Ramos y col., 2000-2003).

Al valorar la calidad de las diferentes variedades de caña, precisamente desde el punto de vista de su capacidad de degradarse luego del corte o de transformar la sacarosa presente en sus jugos en diversos azúcares dañinos para proceso de fabricación de azúcar, AIS, se evidenció la necesidad de conocer el efecto de las enfermedades de la caña en su estabilidad luego del corte (Ramos y Ravelo, 2006). Resulta probable que las alteraciones en la fisiología de la caña por la presencia de enfermedades de origen bacteriano, la acción de hongos y el ataque de insectos pudiese alterar los procesos enzimáticos en la caña y por ende hacerla menos estables luego del corte.

Las cañas utilizadas en este trabajo se seleccionaron en un semillero que poseía más de 70 variedades distintas, el que se encuentra localizado en los campos ferralíticas del sur de la Habana. Las variedades de caña (sembradas en Mayo del 2005) eran primaveras de 11 meses en el mes de Abril del 2006, tomándose cañas primarias de varios plantones elegidos al azar. Los jugos se extrajeron desfibrando las cañas y prensándola inmediatamente a 200 Kg/cm² por un minuto.

Las diferentes variedades de caña se revisaron para determinar las enfermedades que presentaban. Las mismas se enumeran a continuación, en la discusión se utiliza el número de orden para identificarlas.

1. Mancha (ojo). Organismo causal: Helminthosporium sacchari, (Drechslera sacchari) . --Hongos

3. Raya roja bacteriana. Organismo cau-sal: Pseudomonas rubrilineans, --Bacteriana

5. Roya. Organismo causal: Puccinia melanocephala, (Sinónimo Puc-cinia erianti) . --Hongos.

7. Escaldadura Folear Organismo causal: Xanthomonas albilineans, --Bacteriana

Las actividades de las enzimas hidrolasas, polimerasas y transferasas en la caña y sus jugos se determinaron a través de la formación de azúcares reductores, polisacáridos y oligosacáridos, respectivamente. Con este fin se uso la técnica colorimétrica de reductores basada en el uso del reactivo 3,5 dinitrosalicílico y los métodos analíticos para polisacáridos y oligosacáridos (Azúcares, de bajo peso molecular, que Impurifican la Sacarosa, AIS) reportadas en anteriores trabajos, basados en la separación por filtración por gel (Sephadex G-50) y el empleo del adsorbente HYDROMAG (desarrollado en nuestro instituto ICINAZ), respectivamente(Ravelo y Ramos, 1995).

DISCUSION

El empleo de la concentración de azúcares de bajo peso molecular, AIS, para valorar la estabilidad de la caña luego del corte, ha resultado prometedor ya que este índice muestra la velocidad en la cual la caña una vez cortada transforma la sacarosa presente en sus jugos en azúcares reconocidos como perjudiciales para el proceso de fabricación de azúcar (Ramos y col., 2002), (Ramos y col., 2006)

Una caña que se degrade rápidamente forma en pocas horas en sus jugos mono-, oligo- y polisacáridos que alteran sensiblemente el proceso de cristalización de la sacarosa, resultando en un retardo del crecimiento del cristal con disminución de la capacidad de la fábrica y la alteración morfológica del cristal de sacarosa, produciéndose cristales de sacarosa alargados por su eje C y altamente coloreados, lo que determina una baja calidad de los azúcares producidos en la fábrica (Ravelo y col., 2003).

Los valores de concentración de los AIS, obtenidos para las 72 variedades estudiadas, muestran que los valores típicos se encuentran por debajo de 1 % Bx (más de un 60 % de las variedades estudiadas), por lo cual las variedades con mayores concentraciones de AIS en sus jugos pueden catalogarse de inestables o peligrosas.

No obstante, resulta la aparición de estos valores anormales de AIS o de las velocidades de degradación de la sacarosa inherente a las propiedades del sistema enzimático de la caña o simplemente debido a la acción de los microorganismos o insectos que puedan haberlas infectado o atacado, respectivamente.

Para dar respuesta a esta interrogante a las 72 variedades de cañas estudiadas se les determinaron las enfermedades (de orígenes bacterianos o producidas por hongos) y los insectos que las atacaban.

En las Tablas aparecen las variedades de caña que se observaron infectadas, algunas por varias enfermedades a la vez.

Como se observa en las Tablas, se compara, usando el test de FISHER y de STUDENT, las dispersiones y las medias obtenidas para cada conjunto de datos correspondientes a cada una de las cuatro enfermedades, con la media y la dispersión de los datos obtenidos para el conjunto de las 72 variedades de cañas estudiadas. Como se indica, en ninguno de los casos hay significación estadística para las diferencias las medias obtenidas ni para la dispersión de los resultados. Según estos datos, ninguna de las enfermedades que más frecuentemente se encontraron provocan cambios significativos del nivel de AIS en las variedades de caña.

Además como se aprecia en la Figura, la media y dispersión de los valores de los niveles finales de AIS, obtenido luego de dejar degradar los jugos de cada variedad estudiada en condiciones estériles, no muestran ser significativamente diferente a los obtenidos con las variedades que se detectaron como enfermas. Este resultado evidencia de nuevo que al menos las enfermedades detectadas en las variedades de caña estudiadas no producen un efecto sensible sobre la acción de las enzimas de la caña normalmente presentes en los jugos. Finalmente, en la Tabla 6 se observa que variedades que se repetían en diferentes lugares dentro del semillero poseían valores similares del contenido de AIS, polisacáridos y reductores, tanto iniciales como finales, a pesar de estar o no enfermas. La ultima variedad, incluso a pesar de hallarse enferma por diferentes enfermedades, presenta pocas variaciones en el nivel de concentración en sus jugos de los anteriores azúcares.

Las cañas infectadas por una o más enfermedades (tanto de origen bacteriano como provocadas por hongos) y atacadas por el Borer no mostraron ser más autodegradables luego del corte, observándose en general similar dispersiones y medias de los conjuntos de valores de concentración de AIS para los grupos de variedades enfermas y sanas.

BIBLIOGRAFÍA

1. Ramos E. L. y col., (2000-2003)“Los Oligosacáridos y la Eficiencia Agroindustrial Azucarera” Parte I-IV CubaAzúcar XXIX, No1-4, 38-41, 62-64, 52-55, 58-62. Parte V, XXX, 1, 12-15. Parte VI, XXX, 2, 16-19. Parte VII, XXXII, 3, 31-34

2. Ramos E. L. y col. (2002) “La D-Xilosa, un monosacárido relacionado con las deformaciones morfológicas del cristal de sacarosa” CubaAzúcar XXXI, 16-18

3. Ravelo y col. (2003) “La Calidad del Azúcar Crudo y los Azúcares que Impurifican la Sacarosa en los Jugos de Caña” CubaAzúcar XXXII, 2, 39-41

4. Ravelo S. and Ramos E. L. (1995) “An analytical procedure for oligosaccharides in sugar cane products” XXII ISSCT Congress. Cartagena de Indias, Colombia

5. Rodríguez, C. Martines M. y Valdez R. (1984) "Los carbohidratos solubles y la calidad del jugo en la maduración". Memorias del 44 Congreso de la ATAC. Póster de Agricultura-Biología. Ciudad de la Habana, Cuba, Editado por el Dpto. de Divulgación y Reproducción del ICINAZ, Habana. 283-291.