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Docente: Ing. Msc. Andrés Sánchez

Integrantes: Cristina Guevara, Carlos Tituaña y

Andres Tayo

Semestre: 9no !"

Simulador: SuperPro Designer  

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEAMBATO

FACULTAD DE CIENCIA EINGENIERÍA EN ALIMENTOSCARRERA DE INGENIERÍA

BIOQUÍMICA

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Bioproducción de ácidoláctico a partir deresiduos de cáscara denaranja: Procesos de

separación y purifcación.

Esta investigación propone un proceso para la obtenciónde ácido láctico a partir de la biotransformación de

cáscara y bagazo de naranja en fase sólida con Rhizopusoryzae.

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Actual#ente, la utilizaci$n de residuos agroindustriales, co#o

#ateria %ri#a de &a'o costo, en %rocesos &iotecnol$gicos %arala o&tenci$n de %roductos (u)#icos *inos, se %er*ila co#o una

o%ci$n atractiva %ara reducir la de%endencia del %etr$leo y, al

#is#o tie#%o, o&tener nuevos co#%uestos (ue son

econ$#ica o técnica#ente invia&les de o&tener %or s)ntesis

(u)#ica.

+l ácido láctico es el hidroiácido #ás sencillo (ue eiste. Su

#olécula contiene un áto#o de car&ono asi#étrico. -resenta

iso#er)a $%tica /012 o 3042, aun(ue es #ás co#5n

encontrarlo co#o #ezcla racé#ica. +stá %resente enali#entos co#o yogurt, suero de leche, %anes, (ueso y

#uchos otros ali#entos *er#entados.

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• +l ácido láctico %uede %roducirse %or &iotrans*or#aci$n

0&iorreacci$n2 o s)ntesis (u)#ica. 6or#al#ente, la s)ntesis(u)#ica re(uiere de caros y co#%le'os %rocedi#ientos de

o&tenci$n y se%araci$n %ara lograr la %ureza deseada del

 %roducto *inal, as) co#o costos signi*icativos asociados con

la dis%osici$n de los desechos.

• /a &iotrans*or#aci$n en estado s$lido 0!+S2 de cáscara y

 &agazo de naran'a con 7hizo%us orizae %ara la %roducci$n de

ácido láctico, se llev$ a ca&o en un &iorreactor horizontal deca%acidad de 8cc

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Los resultados experimentales permitieronplantear una secuencia de producción,

separación, reducción de impurezas yconcentración de ácido láctico, la cual seintegró en una hoja de simulación en SuperProDesigner  !." para construir un modelo desimulación del proceso #$igura %&.

'icha simulación permitió identi(car )ueuna planta con capacidad deprocesamiento de *"" ton+ao decáscara de naranja con %- p+p dehumedad puede transformar losdesechos de una planta de jugo detamao medio con una producción de /./

ton+ao de solución de ácido láctico al0! en masa.

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Los datos f1sicos y termodinámicos del lactato de butilo fueronestimados con el módulo  Aspen Plus User Interface %%.%,obteni2ndose correlaciones de capacidad calor1(ca a presión

constante para las fases l1)uido y vapor, y de densidad para lafase l1)uida, ambas en función de la temperatura, as1 como lasconstantes de 3ntoine para el cálculo de presión de vapor enfunción de la temperatura, cuyos parámetros fueron luegoingresados en el SuperPro Designer  !.".

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 DefniciónSu%er-ro 3esigner es un %rogra#a co#%utacional %ara

realizar si#ulaci$n de %rocesos en estado estacionario.

/a si#ulaci$n %er#ite %redecir la o%eraci$n de un %roceso

cuando se han alcanzado condiciones de estacionalidad,esto *acilita el estudio de la sensi&ilidad del siste#a *rente a

ca#&ios en los distintos %ará#etros y varia&les de

o%eraci$n. 3e esta #anera éstos %ueden ser a'ustados

usando técnicas de o%ti#izaci$n %ara deter#inar las#e'ores condiciones o%eracionales.

 

SuperPro Designer 

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 3plicaciones$acilita el modelado, evaluación y optimización deprocesos integrados en una amplia gama deindustrias, entre las cuales están4

SuperPro Designer 

• La microelectrónica• La puri(cación de agua•  5ratamiento de aguas

residuales• 6ontrol de

contaminaciónatmosf2rica, etc.

• La farmac2utica• 7iotecnológica• 8u1mica especializada• 6omida• 7ienes de consumo• 9rocesamiento de minerales

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•

:odelos para más de%*" procedimientos dela unidad + operaciones.

• módulos del reactorrigurosos.

•

:aterial y balancesenerg2ticos.

• Extensa base de datosde componente )u1micoy mezcla.

• 3mplio e)uipamiento ybases de datos derecursos.

• E)uipo dedimensionamiento y

cálculo de costes.

•

3nálisis de rendimiento y'ebottlenec;ing.

• 'e recursos #servicios p:$.

Caracter!tica! "rinci"a#e!$e S%"er&r' $i!e(a$'r)

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• ?eacción este)uiom2trica.• ?eacción cin2tica.• ?eacción ambiental.• ?ompimiento celular.• @edimentación.• @ecado.• 6ambio de fase.• 3bsorción+3dsorción.• 3lmacenamiento.• 6romatograf1a.• $iltración.• 6entrifugación.

@uper9ro 'esigner, cuenta con modelosmatemáticos para las siguientes %A operaciones

unitarias4

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BEC53D3@

• El programa cuenta con una bibliotecade aproximadamente 0A"componentes, la )ue puede ser

complementada mediante el ingreso,por parte del usuario, de nuevasespecies )u1micas y sus respectivaspropiedades.

•

Es posible el cálculo de los balances demasa y energ1a, y con ello eldimensionamiento de los e)uipos.

•   9osee bases de datos con materiales

de construcción y agentes detransferencia de calor.

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CONCLUSIONES

•

El diseo de separación y puri(cación propuesta permitióobtener un producto )ue cumple con el estándar del 6ódigo8u1mico de 3limentos #$66& para ácido láctico gradoalimenticio, demostrándose )ue el proceso es t2cnicamenteviable. El modelo de simulación obtenido permitió llevar a

cabo estudios de escalamiento de producción y estudios decaso de operatividad y es una base indispensable para elmejoramiento del proceso con base a parámetroseconómicos

• El programa cuenta con una biblioteca de ejemplos, los )ue

permiten una rápida familiarización con el sistema. 3demásel programa permite realizar evaluación de costos,evaluación de impacto ambiental y calcular propiedadestermodinámicas.

•  

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 Bi*#i'+ra,ailFGorán, ?., 'om1nguezFEspinosa, ?. :., H 6arrillo, D.#-""I&. 7ioproducción de ácido láctico a partir de residuosde cáscara de naranja4 9rocesos de separación ypuri(cación. Tecn., Cienc., Edu !"#ico$, %-&, AJFJ".

Kntelligen. @uper9ro 'esigner. 'isponible en4http4++.intelligen.com+superproMovervie.html@uper9ro 'esigner. 'isponible en4 https4++.uFcursos.cl+ingenieria+-""/+-+K8/I7+%+materialMdocente+bajarNidMmaterialOAA-%A.