Simulación de una planta de concentrado de proteína a partir del lacto suero en la industria APRODEMAG.
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Date
2019-02
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas
Abstract
El uso inadecuado del lacto suero en las industrias lácteas del Ecuador representa un impacto negativo para el medio ambiente de diferentes zonas agroindustriales de la región Sierra. Este subproducto obtenido durante el proceso de fabricación del queso, constituye la sustancia más contaminante que se genera en estas industrias, debido a sus características físico-químicas y la presencia en su composición de grasas, azúcares, proteínas, minerales y otros. Se caracterizó el proceso industrial de la empresa APRODEMAG, una de las más productivas de la provincia de Cotopaxi y se obtuvo como resultado que diariamente se desechan 1800 litros de lacto suero, los cuales antes de esto no se reutilizaban adecuadamente. Para dar solución a dicha problemática se propuso la simulación de una planta de concentrados de proteínas a partir de la reutilización de este subproducto. Sustancia de gran demanda en la industria farmacéutica y alimenticia. El objetivo del trabajo es realizar la simulación de una planta de concentrados de proteínas utilizando el software arena, en el que se consideró todas las etapas del proceso productivo y los parámetros de control de la planta, todos los intervalos de confianza fueron calculados con los valores medios en base a la prueba T-student, con una confianza del 95%, con 10 replicaciones del ensayo del funcionamiento de la plata. Se propone para el funcionamiento de la planta de concentrados de proteínas, la tecnología de membrana semipermeable con etapas en serie de ultrafiltración para separar las proteínas, que poseen alta masa molecular de los minerales, la lactosa, el agua y otros componentes. Para la realización de la simulación, se realizó previamente la caracterización físico- química del lacto suero, se realizaron análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados. Las conclusiones derivadas del trabajo evidencian que un 1,28 % y 1.15% de proteínas están presentes en los lacto sueros derivados de los quesos fresco y maduro, presentan ligeras propiedades ácidas ambos subproductos, una densidad de 1,04g/ml y 1.03 g/ml, los carbohidratos con valores de 4.87% y 4,53 % referente a los dos tipos de lacto suero y se encuentran en el rango establecido para su utilización en la obtención de concentrado de proteínas. Los costos calculados para la construcción de la planta fue en su totalidad de 14614,5 dólares. Se recomienda la modificación de algunos parámetros del proceso de obtención de concentrados de proteínas como tiempo, volúmenes, concentración del hipoclorito de sodio, para simularlo bajo esas condiciones y comprobar cuáles resultados permite lograr la mayor eficiencia del proceso.
Description
The inadequate use of lacto serum in the dairy industries of Ecuador represents a negative impact on the environment of different agro-industrial zones of the Sierra región. This byproduct obtained during the cheese manufacturing process, constitutes the most polluting substance that is generated in these industries, due to its physical-chemical characteristics and the presence in its composition of fats, sugars, proteins, minerals and others. The industrial process of the company APRODEMAG was characterized, one of the most productive in the Cotopaxi province and resulted in the daily discarding of 1,800 liters of lacto serum, which before this were not reused properly. To solve this problem, the simulation of a protein concentrates plant was proposed based on the reuse of this by-product. Substance in great demand in the pharmaceutical and food industry. The objective of the work is to perform the simulation of a protein concentrate plant using the sand software in which all the stages of the production process and the control parameters of the plant were considered, all the confidence intervals were calculated with the mean values based on the t-student test, with a confidence of 95% with 10 assay replications of the operation of the plant. It is proposed for the operation of the plant of protein concentrates, the technology of semipermeable membrane with serial stages of ultrafiltration to separate the proteins that have high molecular mass from minerals, lactose, water and other components. For the realization of the simulation, a mass balance was previously carried out for which the physical-chemical characterization of the whey was necessary, qualitative and quantitative analysis of the results was carried out. The conclusions derived from the work show that 1.28% and 1.15% of proteins are present in the lacto sera derived from the fresh and mature cheeses, have slight acidic properties both by-products, a density of 1.04 g / ml and 1.03 g / ml, the carbohydrates with values of 4.87% and 4.53% referring to the two types of whey and is in the range established for use in obtaining protein concentrates. The costs calculated for the construction of the plant were in total of 14614.5 dollars. It is recommended the modification of some parameters of the process of obtaining protein concentrate with time, volumes, concentration of sodium hypochlorite, to simulate it under those conditions and to verify which results allow to achieve the highest efficiency of the process.
Keywords
Ingeniería Industrial, Lactosuero
Citation
Guamán Lema.E.D. (2019) Simulación de una planta de concentrado de proteína a partir del lacto suero en la industria APRODEMAG. U.T.C. Latacunga. 88 p.