En la actualidad, el uso de biocidas en la industria azucarera es de vital importancia para evitar el desarrollo de microorganismos acompañantes de la caña durante su proceso. Uno de los más importantes es Leuconostoc mesenteroides, una bacteria causante de la formación de polisacáridos en el jugo extraído, especialmente las gomas conocidas como dextranas y levanas; también produce los ácidos láctico y acético, provocando un aumento en la acidez del jugo. Las dextranas pueden afectar el proceso bloqueando los equipos, así como generando pérdidas significativas de sacarosa. Por esta razón se han realizado estudios con el fin de encontrar compuestos que puedan emplearse en los ingenios azucareros y que posean actividad bactericida o bacteriostática ante los grupos de microorganismos con mayor incidencia en el proceso de extracción sin causar daños al valor nutritivo del jugo. Los biocidas que más se emplean se degradan de formas relativamente simples a subproductos que han sido designados como contaminantes tóxicos, aunque estos a su vez también se descomponen finalmente a productos inocuos. Por lo tanto, estos compuestos deben estar aprobados por la normativa vigente de regulación en alimentos, ser relativamente económicos y de fácil aplicación, no deben ser volátiles y funcionar a las temperaturas que se presenten en el proceso. Es por ello que en esta investigación se estudiará uno de los biocidas más utilizados en la industria azucarera y, además, determinar cuáles son los compuestos de mayor uso, además del que se estudiará. El objetivo sería el de desarrollar e implementar metodologías analíticas específicas para el sector azucarero que contribuyan a la detección, cuantificación y evaluación de la degradación de uno de los compuestos más utilizados. La metodología a seguir se basa en un diseño experimental factorial que pueda proporcionar los factores de mayor influencia en la degradación y así conocer las constantes de velocidad de degradación (k) y tiempo de vida media (t1/2) en la matriz de aplicación que sería el "jugo de caña". Por otro lado, se investigarán e identificarán los subproductos tóxicos de degradación, llevando a cabo también su cuantificación. Será necesaria la implementación de diferentes técnicas analíticas por cromatografía de líquidos de alta resolución con detector ultravioleta-visible (CLAR-UV), cromatografía de gases espectrometría de masas (CG-EM) y cromatografía de líquidos de alta resolución con detector de fluorescencia (CLAR-DF). Esto permitirá evaluar la degradación del compuesto adicionado al jugo y de los subproductos que forme, bajo algunos factores ambientales que ocurren durante la producción del azúcar. Los resultados obtenidos sustentarán la aplicación segura del biocida en estudio en la industria. Finalmente, se podrán brindar opciones que permitan dar un seguimiento del biocida en planta y verificar que el producto final se encuentre libre de cualquier contaminante proporcionando al consumidor un producto inocuo.

Se puede afirmar que, en la actualidad, es frecuente identificar residuos de plaguicidas en los alimentos y que, en muchos casos, se detectan concentraciones de éstos por encima de los límites máximos residuales (LMR), recomendados por la FAO/OMS (Codex Alimentarius, 2013). Por lo tanto, en los últimos años ha aumentado de manera significativa en el mundo entero la demanda de los consumidores por productos saludables e inocuos. Esto desde luego incluye productos que cumplan con los límites máximos de residuos de plaguicidas. Debido a esto, los países mantienen normas al respecto y programas para su control. Tal es el caso del US Pesticide Data Program y la Unión Europea. Ambos cuerpos gubernamentales realizan un análisis de diferentes muestras de alimentos para determinar la presencia de plaguicidas. Si encuentran residuos de plaguicidas a niveles preocupantes para los consumidores se transmite la información y se adoptan medidas para la protección de los consumidores. Como consecuencia, los países de América Latina suelen tener más rechazos de sus productos en Estados Unidos o en Europa. Dicho rechazo conlleva no solamente problemas de tipo económico en el precio del producto y cierre temporal de mercados, sino también de salud pública, pues en varias oportunidades se ha reportado la comercialización de los alimentos rechazados en el exterior, dentro del mismo país exportador (Achipia, 2011). Debido a esto, es necesario desarrollar e implementar metodologías analíticas basadas en procesos de separación en columnas en México, específicamente en el sector azucarero, que contribuyan a la detección, cuantificación y evaluación de la degradación de uno de los compuestos más utilizados, el N-metil ditiocarbamato de sodio (MS), para la eliminación del microorganismo Leuconostoc mesenteroides que hidroliza la sacarosa y forma dextranas durante el proceso de extracción de jugo de caña para la obtención de azúcar. La aplicación del compuesto es una práctica muy común para aumentar el rendimiento de sacarosa. La eficiencia del bactericida es fundamental para obtener un balance económico favorable entre el costo del tratamiento y el beneficio obtenido. Además, dicho compuesto debe reunir características de no toxicidad, degradabilidad técnica y biodegrabilidad. Estos parámetros son muy importantes pues se trata de un producto de consumo humano, por un lado y, por otro, debe cumplir con los estrictos requerimientos nacionales e internacionales. Por lo anterior, los biocidas requieren aprobación antes de su lanzamiento al mercado, para conocer su comportamiento, así como determinar si generan subproductos tóxicos. Sin embargo, al contrario de los antibióticos cuyo uso en seres humanos y animales se controla minuciosamente, los biocidas pueden llegar a utilizarse con pocos controles. La cantidad total de biocidas producidos y utilizados todavía se desconoce, aunque se espera que sea considerablemente mayor que la producción total de antibióticos. Debido a todas estas consideraciones, es de extrema importancia el aportar con la presente investigación, en primer término, cuáles son los biocidas más utilizados en la industria azucarera así como la normativa que deben cumplir tanto nacional como internacional. En segundo término, establecer metodologías para poder identificar y cuantificar al compuesto seleccionado, así como evaluar su comportamiento bajo las condiciones de operación del ingenio azucarero y, finalmente, evaluar también mediante metodologías analíticas sus productos de degradación que pueden representar una fuente de contaminación en el proceso. Todo esto se haría con el fin de sustentar la aplicación o no del biocida en estudio en la industria. Finalmente, se podrán brindar opciones a los laboratorios de control de calidad de los ingenios que les permitan dar un seguimiento del biocida en planta y verificar que el producto final se encuentre libre de cualquier contaminante proporcionando al consumidor un producto inocuo.