2022 Autoras: Fernández Florencia Mascaró Glenda Lucía Mayer Florencia Daniela UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL AVELLANEDA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR I ÍNDICE GENERAL 0. RESUMEN EJECUTIVO .................................................... 1 1. INTRODUCCIÓN ............................................................ 2 1.1. OBJETIVOS .................................................................... 2 1.2. PROCESO....................................................................... 2 1.3. PRODUCTOS................................................................... 3 1.3.1. PRODUCTO PRINCIPAL ..................................................... 3 1.3.2. SUBPRODUCTOS ............................................................. 4 1.4. MATERIAS PRIMAS .......................................................... 4 1.4.1. MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR .......................................... 4 1.4.2. INÓCULO ....................................................................... 5 2. ESTUDIO DE MERCADO .................................................. 6 2.1. INTRODUCCIÓN .............................................................. 6 2.2. PRODUCTO .................................................................... 6 2.2.1. ASPECTOS GENERALES .................................................... 6 2.2.2. ESPECIFICACIONES Y COMERCIALIZACIÓN ......................... 6 2.2.3. ARGENTINA COMO EXPORTADORA E IMPORTADORA ........... 10 2.3. MATERIA PRIMA ............................................................ 12 2.3.1. MELAZA ....................................................................... 12 2.3.2. ASPERGILLUS NIGER ..................................................... 15 2.4. RESOLUCIONES ............................................................ 15 2.5. BIBLIOGRAFÍA .............................................................. 16 3. UBICACIÓN DE PLANTA ............................................... 17 3.1. INTRODUCCIÓN ............................................................ 17 3.2. MACROUBICACIÓN ........................................................ 17 3.2.1. INGENIOS .................................................................... 17 3.2.2. ENERGÍA (electricidad y gas) .......................................... 19 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR II 3.2.3. AGUA .......................................................................... 23 3.2.4. MERCADO .................................................................... 27 3.2.5. VÍAS DE COMUNICACIÓN ............................................... 27 3.2.6. CLIMA ......................................................................... 30 3.2.7. PARQUES INDUSTRIALES ............................................... 34 3.2.8. MANO DE OBRA ............................................................ 36 3.2.9. MARCO LEGAL .............................................................. 39 3.2.10. MATRIZ ....................................................................... 42 3.3. MICROUBICACIÓN ......................................................... 43 3.3.1. MATERIA PRIMA ............................................................ 43 3.3.2. TERRENO Y SERVICIOS .................................................. 45 3.3.3. MANO DE OBRA ............................................................ 46 3.3.4. VÍAS DE COMUNICACIÓN ............................................... 46 3.3.5. MATRIZ ....................................................................... 48 3.4. CONCLUSIÓN ............................................................... 49 4. INVESTIGACIÓN .......................................................... 51 4.1. INTRODUCCIÓN ............................................................ 51 4.2. TÉCNICAS DE CULTIVO .................................................. 51 4.2.1. FERMENTACIÓN EN FASE SÓLIDA .................................... 51 4.2.2. FERMENTACIÓN EN SUPERFICIE ...................................... 52 4.2.3. FERMENTACIÓN SUMERGIDA .......................................... 53 4.2.4. SELECCIÓN DEL MÉTODO ............................................... 54 4.3. PROPIEDADES DE LOS DISTINTOS COMPONENTES ............. 55 4.4. BIBLIOGRAFÍA .............................................................. 55 5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ....................................... 57 5.1. OBJETIVOS .................................................................. 57 5.2. PROCESO..................................................................... 57 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR III 5.2.1. INICIO Y PRETRATAMIENTO ............................................ 58 5.2.2. FERMENTACIÓN ............................................................ 60 5.2.3. SEPARACIÓN ................................................................ 61 5.2.4. PURIFICACIÓN DEL ÁCIDO ............................................. 65 5.2.5. MOLIENDA Y ENVASADO ................................................ 71 5.3. DIAGRAMAS ................................................................. 73 5.3.1. DIAGRAMA DE BLOQUES ................................................ 74 5.3.2. DIAGRAMA DE EQUIPOS................................................. 75 5.4. PRODUCTOS................................................................. 75 5.5. BIBLIOGRAFÍA .............................................................. 75 6. BALANCES DE MASA Y ENERGÍA .................................. 76 6.1. INTRODUCCIÓN ............................................................ 76 6.2. BALANCES DE MASA Y ENERGÍA ...................................... 78 6.2.1. DILUCIÓN .................................................................... 78 6.2.2. ESTERILIZACIÓN .......................................................... 79 6.2.3. PREFERMENTACIÓN Y FERMENTACIÓN ............................. 80 6.2.4. FILTRACIÓN I ............................................................... 85 6.2.5. LECHADA DE CAL .......................................................... 86 6.2.6. FILTRACIÓN II .............................................................. 88 6.2.7. CRAQUEO .................................................................... 89 6.2.8. FILTRACIÓN III ............................................................. 91 6.2.9. ELIMINACIÓN DE IMPUREZAS ......................................... 92 6.2.10. EVAPORACIÓN .............................................................. 93 6.2.11. CRISTALIZACIÓN .......................................................... 98 6.2.12. CENTRIFUGACIÓN ......................................................... 99 6.2.13. SECADO ...................................................................... 99 6.2.14. MOLIENDA ................................................................. 100 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR IV 6.2.15. ENVASADO ................................................................ 101 6.3. GLOSARIO ................................................................. 102 6.4. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 103 7. DISEÑO DE EQUIPOS ................................................. 105 7.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 105 7.2. DISEÑO DEL ESTERILIZADOR ....................................... 105 7.2.1. DESARROLLO ............................................................. 106 7.2.2. HOJA DE ESPECIFICACIONES ........................................ 110 7.3. DISEÑO DEL FERMENTADOR ......................................... 111 7.3.1. DESARROLLO ............................................................. 111 7.3.2. HOJA DE ESPECIFICACIONES ........................................ 122 7.4. DISEÑO DEL EVAPORADOR ........................................... 123 7.4.1. DESARROLLO ............................................................. 124 7.4.2. HOJA DE ESPECIFICACIONES ........................................ 131 7.5. SELECCIÓN DE EQUIPOS .............................................. 132 7.5.1. PREFERMENTADOR ...................................................... 132 7.5.2. FILTRO DE TAMBOR ROTATORIO AL VACÍO ..................... 134 7.5.3. TANQUE AGITADO DE LECHADA DE CAL ......................... 135 7.5.4. TANQUE AGITADO DE CRAQUEO ................................... 136 7.5.5. INTERCAMBIADOR DE IONES ........................................ 137 7.5.6. FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO ..................................... 138 7.5.7. CRISTALIZADOR DTB................................................... 139 7.5.8. CENTRÍFUGA DE CANASTA ........................................... 140 7.5.9. CINTA TRANSPORTADORA ............................................ 141 7.5.10. SECADOR DE LECHO FLUIDIZADO ................................. 143 7.5.11. MOLINO DE BOLAS ...................................................... 144 7.5.12. ENVASADORA ............................................................. 144 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR V 7.6. DIMENSIONAMIENTO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO 145 7.7. DISEÑO DE SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO ............ 148 7.7.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 148 7.7.2. SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO DE LAZO CERRADO .. 149 7.7.3. CONTROL AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA ..................... 149 7.7.4. ELEMENTOS DE CONTROL ............................................ 151 7.7.5. SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE CONTROL ....................... 155 7.8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 157 8. SERVICIOS AUXILIARES ............................................ 159 8.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 159 8.2. CALDERA DE VAPOR .................................................... 159 8.3. FILTRO DE AIRE .......................................................... 160 8.4. COMPRESOR DE AIRE .................................................. 162 8.5. GENERADOR DE AIRE CALIENTE .................................... 163 8.6. GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA ............................ 164 8.7. BOMBA PERISTÁLTICA ................................................. 166 8.8. BOMBA DE LÓBULOS ................................................... 168 8.9. BOMBA CENTRÍFUGA PARA EL AGUA DE REFRIGERACIÓN .. 170 8.10. BOMBA CENTRÍFUGA PARA EL ÁCIDO SULFÚRICO ............ 172 8.11. CHILLER .................................................................... 173 8.12. CONDENSADOR .......................................................... 174 8.13. VÁLVULAS.................................................................. 175 8.13.1. VÁLVULA REDUCTORA DE PRESIÓN ............................... 176 8.13.2. VÁLVULA ESFÉRICA DE ACERO INOXIDABLE .................... 177 8.13.3. VÁLVULA DE TRES VÍAS ............................................... 178 8.14. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 178 9. LAYOUT ..................................................................... 179 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR VI 9.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 179 9.2. DEFINICIONES ........................................................... 179 9.3. ESTRUCTURA ORGÁNICA Y LEGAL DE LA EMPRESA ........... 181 9.3.1. LA EMPRESA ............................................................... 181 9.3.2. ESTRUCTURA ORGÁNICA .............................................. 182 9.3.3. PERFILES DE PUESTOS ................................................ 183 9.3.4. DIAGRAMA DE OPERACIONES ....................................... 192 9.4. TERRENO ................................................................... 195 9.5. LAYOUT DE LA PLANTA ................................................ 196 9.5.1. FLUJO DE PROCESO .................................................... 196 9.5.2. CODIFICACIÓN DE EQUIPOS ......................................... 198 9.5.3. PROCESO................................................................... 200 9.6. RESIDUOS PELIGROSOS .............................................. 203 9.7. RUTA VEHICULAR ........................................................ 203 9.8. OFICINAS .................................................................. 205 9.9. SALAS DE TABLEROS Y DE GRUPOS ELECTRÓGENOS ........ 206 9.10. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 206 10. SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL .............................. 208 10.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 208 10.2. OBJETIVO .................................................................. 208 10.3. ALCANCE ................................................................... 208 10.4. ABREVIATURAS Y DEFINICIONES ................................... 208 10.4.1. ABREVIATURAS .......................................................... 208 10.4.2. DEFINICIONES ........................................................... 209 10.5. SISTEMA INTEGRADO ISO 9001 - ISO 14001 - ISO 45001 . 211 10.6. IMPLEMENTACIÓN CONJUNTA ....................................... 213 10.6.1. VENTAJAS .................................................................. 213 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR VII 10.6.2. IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA SGI ............................. 213 10.7. PRINCIPALES ELEMENTOS DEL SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN ................................................................... 214 10.7.1. DOCUMENTACIÓN ....................................................... 214 10.7.2. PLANIFICACIÓN .......................................................... 217 10.7.3. AUDITORÍAS .............................................................. 218 10.7.4. REVISIÓN GENERAL .................................................... 218 10.8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 218 11. EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL ..................... 219 11.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 219 11.2. OBJETIVOS DE LA EIA.................................................. 219 11.3. MARCO LEGAL ............................................................ 219 11.4. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ....................................... 221 11.4.1. ETAPA DE CONSTRUCCIÓN ........................................... 221 11.4.2. ETAPA DE OPERACIÓN ................................................. 224 11.4.3. ETAPA DE CIERRE ....................................................... 226 11.5. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DE EMPLAZAMIENTO ...... 226 11.5.1. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA ........................................... 226 11.5.2. INDUSTRIAS RADICADAS EN EL PARQUE INDUSTRIAL TUCUMÁN .................................................................. 227 11.5.3. CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES ................................. 228 11.5.4. ASPECTOS SOCIALES, ECONÓMICOS Y CULTURALES ........ 231 11.6. GESTIÓN DE RIESGOS ................................................. 231 11.7. MATRIZ DE IMPACTO AMBIENTAL .................................. 233 11.8. PLAN DE MANEJO DE CONTINGENCIAS ........................... 235 11.8.2. MEDIDAS GENERALES DE PREVENCIÓN .......................... 236 11.8.4. RESPUESTA ANTE EMERGENCIAS .................................. 242 11.9. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 243 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR VIII 12. SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO .................... 244 12.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 244 12.2. MARCO LEGAL ............................................................ 244 12.3. ESTUDIO DE CARGA DE FUEGO ..................................... 245 12.3.1. DEFINICIONES Y ESPECIFICACIONES ............................. 245 12.3.2. CÁLCULOS ................................................................. 246 12.3.2.1. SECTOR ADMINISTRACIÓN ........................................... 246 12.3.2.2. SECTOR PRODUCCIÓN Y DEPÓSITO ............................... 247 12.3.2.3. SECTOR LABORATORIOS .............................................. 248 12.4. MATAFUEGOS ............................................................. 248 12.4.1. SECTOR ADMINISTRACIÓN ........................................... 249 12.4.2. SECTOR PRODUCCIÓN Y DEPÓSITO ............................... 249 12.4.3. SECTOR LABORATORIOS .............................................. 250 12.4.4. DISPOSICIÓN DE MATAFUEGOS EN EL PLANO ................. 251 12.5. RED DE HIDRANTES .................................................... 252 12.6. ILUMINACIÓN ............................................................. 261 12.7. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL ........................ 262 12.8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 262 13. EVALUACIÓN ECONÓMICA ......................................... 265 13.1. INTRODUCCIÓN .......................................................... 265 13.2. PRESUPUESTO DE INVERSIÓN ...................................... 265 13.2.1. COSTO DE EQUIPOS .................................................... 265 13.2.2. INVERSIÓN TOTAL INICIAL DE CAPITALES ...................... 269 13.3. PRESUPUESTO ECONÓMICO .......................................... 271 13.3.1. MATERIAS PRIMAS ...................................................... 271 13.3.2. SERVICIOS PÚBLICOS DE SUMINISTRO .......................... 271 13.3.3. CAPITAL HUMANO ....................................................... 273 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR IX 13.3.3.1. EMPLEADOS ............................................................... 273 13.3.4. LOGÍSTICA ................................................................ 275 13.3.5. GASTOS GENERALES DE LA PLANTA ............................... 275 13.3.6. COSTOS DE PRODUCCIÓN ............................................ 276 13.4. PRESUPUESTO FINANCIERO.......................................... 276 13.4.1. FINANCIACIÓN ........................................................... 276 13.4.1.1. SISTEMA DE AMORTIZACIÓN FRANCÉS .......................... 277 13.4.2. FLUJO DE CAJA PROYECTADO ....................................... 278 13.4.3. EVALUACIÓN DE LA RENTABILIDAD DEL PROYECTO ......... 283 13.4.3.1. VAN .......................................................................... 283 13.4.3.2. TIR ........................................................................... 285 13.5. CONCLUSIONES .......................................................... 285 13.6. BIBLIOGRAFÍA ............................................................ 285 14. CONCLUSIONES ......................................................... 287 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR I ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 - Fuente: Veritrade ........................................................... 7 Figura 2 - Fuente: Veritrade ........................................................... 7 Figura 3 - Fuente: Veritrade ........................................................... 8 Figura 4 - Fuente: Veritrade ........................................................... 8 Figura 5 - Fuente: Veritrade ......................................................... 10 Figura 6 - Fuente: Veritrade ......................................................... 11 Figura 7 - Fuente: Scavage - Veritrade ........................................... 11 Figura 8 - Fuente: Centro Azucarero Argentino ................................ 14 Figura 9 - Fuente: Scavage ........................................................... 14 Figura 10 - Fuente: Centro Azucarero Argentino ............................... 18 Figura 11 - Fuente: Infraestructura Eléctrica en el NOA ..................... 19 Figura 12 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Tucumán .......................................................... 20 Figura 13 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Salta ................................................................ 21 Figura 14 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Jujuy ............................................................... 22 Figura 15 - Fuente: Ministerio de Obras Públicas .............................. 24 Figura 16 - Fuente: Ministerio del Interior ....................................... 25 Figura 17 - Fuente: Ministerio del Interior ....................................... 25 Figura 18 - Fuente: Ministerio del Interior ....................................... 26 Figura 19 - Fuente: Ministerio del Interior ....................................... 26 Figura 20 - Fuente: Veritrade ........................................................ 27 Figura 21 - Fuente: Ministerio de Transporte de la Nación .................. 29 Figura 22 - Fuente: Ministerio de Transporte de la Nación .................. 30 Figura 23 - Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica (INPRES) 31 Figura 24 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ......................... 32 Figura 25 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ......................... 32 Figura 26 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ......................... 33 Figura 27 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ......................... 33 Figura 28 - Fuente: Ministerio de Hacienda ...................................... 39 Figura 29 - Fuente: RIDES ............................................................ 43 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699744 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699745 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699746 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699748 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR II Figura 30 - Fuente: Educ.ar - Ministerio de Educación ....................... 46 Figura 31 - Fuente: Google Maps ................................................... 47 Figura 32 - Fuente: Google Earth ................................................... 49 Figura 33 - Fuente: Página oficial de Facebook del parque ................. 50 Figura 34 - Fermentación en fase sólida .......................................... 52 Figura 35 - Fermentación en superficie ........................................... 53 Figura 36 - Fermentación sumergida .............................................. 54 Figura 37 - Proceso de fermentación sumergida de producción de ácido cítrico utilizando melazas. ............................................................ 57 Figura 38 - Proceso global, macroetapas ......................................... 58 Figura 39 - Etapa de purificación ................................................... 61 Figura 40 - Filtro Rotatorio de Vacío ............................................... 62 Figura 41 - Filtro Rotatorio de Vacío ............................................... 63 Figura 42 - Filtro Rotatorio de Vacío ............................................... 64 Figura 43 - Proceso de Purificación ................................................. 65 Figura 44 - Equipo de Intercambio Iónico ........................................ 66 Figura 45 - Equipo de Carbón Activado ........................................... 66 Figura 46 - Evaporador de Doble Efecto .......................................... 67 Figura 47 - Cristalizador DTB (Draft-Tube-Baffle) ............................. 69 Figura 48 - Centrífuga de Canasta Continua .................................... 70 Figura 49 - Secador de Lecho Fluidizado ......................................... 71 Figura 50 - Molino de bolas ........................................................... 72 Figura 51 - Envasadora Automática de Sólidos ................................. 73 Figura 52 - Diagrama de Bloques ................................................... 74 Figura 53 - Diagrama de Flujo ....................................................... 75 Figura 54 - Fuente: 991 Metallurgist ............................................ 117 Figura 55 - Fuente: 991 Metallurgist ............................................ 118 Figura 56 - Fuente: Fermentador industrial, marca Cetotec .............. 123 Figura 57 - Diagrama de evaporador de doble efecto. Fuente: elaboración propia ..................................................................................... 124 Figura 58 - Coeficientes típicos de transferencia global de calor de intercambiadores tubulares. ........................................................ 130 Figura 59 - Fuente: Evaporador de doble efecto, marca Chengdong .. 132 Figura 60 - Fuente: Fermentador de 12 m3, marca TIANTAI ............ 133 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699758 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699768 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699769 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699770 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699781 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699786 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699786 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699787 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR III Figura 61 - Fuente: Filtro rotatorio al vacío, marca Toncin ............... 135 Figura 62- Fuente: Reactor encamisado con agitación, marca KQ ...... 136 Figura 63- Fuente: Reactor encamisado con agitación, marca KQ ...... 137 Figura 64 - Fuente: Intercambiador de iones, marca Canature Huayu & OEM ....................................................................................... 138 Figura 65 - Fuente: Filtro de carbón activado, marca SHUOBAO ........ 139 Figura 66 - Fuente: Cristalizador DTB, marca NJJR ......................... 140 Figura 67 - Fuente: Centrífuga de canasta de descarga continua, marca Zonelink .................................................................................. 141 Figura 68 - Fuente: Cinta transportadora cerrada, marca Ruili .......... 142 Figura 69 - Fuente: Máquina secadora de cama fluidizada, marca Telang .............................................................................................. 143 Figura 70 - Fuente: Molino de bolas, marca Zoneding ..................... 144 Figura 71 - Fuente: Máquina de embalaje de bolsas vertical, marca IPROCOMSA ............................................................................. 145 Figura 72 - Fuente: Cátedra de Control Automático de Procesos - UTN FRA .............................................................................................. 149 Figura 73 - Esquema de sistema de control automático. Fuente: elaboración propia ..................................................................... 150 Figura 74 - Fuente: Sonda de temperatura RTD, marca Jumo (Modelo base: 90281) ........................................................................... 152 Figura 75 - Fuente: Convertidor electroneumático I/P, marca Samson (Tipo 6111) .............................................................................. 153 Figura 76 - Fuente: Receptor - Controlador neumático, marca Johnson Controls (Serie T-5800) ............................................................. 153 Figura 77 - Fuente: Controlador de Temperatura PID, marca Novus (Serie N1030) ................................................................................... 154 Figura 78 - Fuente: Válvula de control de globo con actuador neumático, marca RTK Regeltechnik Kornwestheim (Serie PV 6271) .................. 154 Figura 79 - Fuente: Válvula globo tipo Guía Cage (jaula). Cátedra de Control Automático de Procesos (UTN - FRA) ................................. 155 Figura 80 - Fuente: Válvula de control neumática, marca Fisher - Emerson (Serie Fisher GX, modelo W8486-3/IL26000) ................................ 157 Figura 81 - Fuente: Caldera de vapor, marca Yuanda Boiler ............. 160 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699789 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699802 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699802 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699803 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699803 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699807 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699807 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR IV Figura 82 - Fuente: Filtro de aire Hepa de alta capacidad, marca Venfilter .............................................................................................. 161 Figura 83 - Fuente: Compresor eléctrico de aire exento de aceite, marca Langair .................................................................................... 163 Figura 84 - Fuente: Calentador eléctrico de conducto de aire, marca DM .............................................................................................. 164 Figura 85 - Fuente: Generador de energía eléctrica, marca Rayming . 165 Figura 86 - Fuente: Bomba peristáltica industrial, marca Huayun ...... 168 Figura 87 - Fuente: Bomba de lóbulos, marca Bohai ....................... 169 Figura 88 - Fuente: Bomba centrífuga, marca Teflow Pump .............. 171 Figura 89 - Fuente: Bomba centrífuga, marca Teflow Pump .............. 173 Figura 90 - Fuente: Chiller, marca AOSUA ..................................... 174 Figura 91 - Condensador, marca Pikes .......................................... 175 Figura 92 - Fuente: Válvula reductora de presión, marca Bermad ..... 176 Figura 93 - Fuente: Válvula esférica, marca XT .............................. 177 Figura 94 - Fuente: Válvula de tres vías, marca Zili ........................ 178 Figura 95 - Secretaría de la Pequeña y Mediana Empresa y los Emprendedores ........................................................................ 180 Figura 96 - Estructura orgánica de Amoca ..................................... 182 Figura 97 - Fuente: Página oficial de Facebook del parque ............... 195 Figura 98 - Fuente: Página oficial de Facebook del parque ............... 196 Figura 99 - Flujo del proceso ....................................................... 197 Figura 100 - Almacenamiento de Materias Primas ........................... 200 Figura 101 - Inicio, pretratamiento y fermentación ......................... 201 Figura 102 – Separación ............................................................ 202 Figura 103 - Purificación y envasado ............................................ 202 Figura 104 - Depósito de producto terminado ................................ 203 Figura 105 - Acceso lateral izquierdo y acceso superior ................... 204 Figura 106 - Acceso lateral derecho ............................................. 204 Figura 107 - Accesos al terreno ................................................... 205 Figura 108 - Oficinas ................................................................. 205 Figura 109 - Salas de tableros y de grupos electrógenos ................. 206 Figura 110 - Especie Cupressus sempervirens horizontalis ............... 222 Figura 111 - Ingenios en Tucumán ............................................... 227 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699813 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699820 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699838 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR V Figura 112 - Lotes disponibles en el PIT ........................................ 227 Figura 113 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ...................... 229 Figura 114 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional ...................... 230 Figura 115 - Disposición de matafuegos ........................................ 251 Figura 116 - Sistema de bombas contra incendios NFPA 20, marca Yeschamp ................................................................................ 257 Figura 117 - Plano de hidrantes ................................................... 258 Figura 118 - Plano de evacuación ................................................ 260 Figura 119 - Flujo de caja proyectado con crédito a 5 años .............. 281 Figura 120 - Flujo de caja proyectado con crédito a 10 años ............ 283 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699844 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699844 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115699846 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR I INDICE DE TABLAS Tabla 1 - Fuente: Veritrade ............................................................. 9 Tabla 2 – Fuente: Ministerio de Hacienda ........................................ 13 Tabla 3 - Estudio de precios en el mercado ..................................... 15 Tabla 4 - Fuente: EJESA, EDESA y EDETSA ..................................... 23 Tabla 5 - Fuente: GASNOR ........................................................... 23 Tabla 6 - Parques Industriales, Macroubicación ................................ 35 Tabla 7- Servicios en Parques Industriales, Macroubicación ................ 36 Tabla 8 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda ............................................................................... 36 Tabla 9 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda ............................................................................... 37 Tabla 10 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda ............................................................................... 38 Tabla 11 - Matriz de Macroubicación ............................................... 42 Tabla 12 - Fuente: Instituto de Promoción del Azúcar y Alcohol Tucumán ................................................................................................ 44 Tabla 13 - Terreno y Servicios en Parques Industriales ...................... 45 Tabla 14 - Servicios Adicionales en Parques Industriales .................... 45 Tabla 15 - Matriz de Microubicación ............................................... 48 Tabla 16 - Propiedades de los distintos componentes ........................ 55 Tabla 17 - Fuente: Cátedra de Mecánica-Eléctrica-Industrial, UTN FRA .............................................................................................. 112 Tabla 18 - Perfiles de puesto: departamento directivo y departamento de ventas ..................................................................................... 184 Tabla 19 - Perfiles de puesto: departamento de I+D y departamento de calidad .................................................................................... 186 Tabla 20 - Perfiles de puesto: departamento de logística y operaciones .............................................................................................. 188 Tabla 21 - Perfiles de puesto: departamento administrativo ............. 192 Tabla 22 - Diagrama de operaciones ............................................ 194 Tabla 23 - Codificación de equipos ............................................... 199 Tabla 24 - Marco legal ............................................................... 221 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR II Tabla 25 - Informe Symonds, residuos de contrucción y demolición... 222 Tabla 26 - Informe Symonds, residuos generados .......................... 224 Tabla 27 - Secretaría de Estado de Medio Ambiente de Tucumán ...... 230 Tabla 28 - Aspectos sociales, económicos y culturales ..................... 231 Tabla 29 - Aspectos ambientales ................................................. 231 Tabla 30 - Valores de índices de riesgo ......................................... 232 Tabla 31 - Riesgos valorados y sus acciones .................................. 232 Tabla 32 - Matriz de impacto ambiental ........................................ 234 Tabla 33 - Peligrosidad de sectores de incendio .............................. 245 Tabla 34 - Clases de fuego ......................................................... 249 Tabla 35 - Dimensiones del tanque de red de hidrantes ................... 253 Tabla 36 - Costo de equipos principales ........................................ 266 Tabla 37 - Costo de tanques de almacenamiento ............................ 267 Tabla 38 - Costo de bombas ....................................................... 268 Tabla 39 - Costo de servicios auxiliares ........................................ 268 Tabla 40 - Costo de sistema contra incendios ................................ 269 Tabla 41 - Inversión total inicial de capitales ................................. 270 Tabla 42 - Costo de materias primas ............................................ 271 Tabla 43 - Servicios públicos de suministro ................................... 272 Tabla 44 - Sueldos de empleados ................................................ 274 Tabla 45 – Logística .................................................................. 275 Tabla 46 - Gastos generales de la planta ....................................... 275 Tabla 47 - Costos de producción .................................................. 276 Tabla 48 - Sistema de amortización francés a 10 años .................... 277 Tabla 49 - Sistema de amortiación francés a 5 años ....................... 278 Tabla 50 - Flujo de caja proyectado ............................................. 279 Tabla 51 - Flujo de caja proyectado con crédito a 5 años ................. 280 Tabla 52 - Flujo de caja proyectado con crédito a 10 años ............... 282 Tabla 53 - VAN (a 5 años) .......................................................... 284 Tabla 54 - VAN (a 10 años) ........................................................ 284 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115700411 file:///C:/Users/gmascaro/Downloads/pf/Proyecto%20final%20Ácido%20Cítrico%20-%20TODOS%20LOS%20CAPITULOS.docx%23_Toc115700412 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 1 0. RESUMEN EJECUTIVO El presente proyecto de pre factibilidad tiene por objetivo producir ácido cítrico a partir de melaza de caña de azúcar. Como materia prima, se emplea principalmente un residuo del azúcar, obtenido de los Ingenios Azucareros del país: la melaza de caña. Se calcula que por cada cien toneladas de azúcar, se obtienen dieciséis toneladas de melaza. Una pequeña parte de este desecho se usa como endulzante de ciertos alimentos y/o como materia prima para la obtención de biodiesel, aunque ninguna de estas aplicaciones representa una competencia en cuanto a la obtención de la melaza. Se propone producir ácido cítrico ya que es un producto altamente aplicado en diversos rubros: alimenticio, farmacéutico, textil, cosmético, agroindustrial, microbiológico, etc. Y fundamentalmente no se produce en el país. Cada año, se importan más de doce mil toneladas, de las cuales más de la mitad está destinada a la industria alimenticia y cerca de un 15% a la industria farmacéutica. Mediante este trabajo, se presentan las dimensiones y el diseño completo de una planta instalada en el Parque Industrial Tucumán, ubicado en la capital de esa provincia, capaz de sustituir el 44,6 % de las importaciones para los dos rubros mencionados anteriormente. De esta manera, se producirían trescientas cincuenta toneladas mensuales de ácido cítrico, con un precio por tonelada de ocho mil dólares para grado alimenticio y once mil el farmacéutico. El balance económico arroja resultados favorables para este proyecto de pre factibilidad, que invita a realizar un análisis más profundo para una correcta implementación a futuro. Con una inversión inicial de US$ 38.621.235, un VAN pago a diez años de US$ 2.935.493 y un TIR, también a diez años, del 48 %, se estima que en menos de tres años es posible recuperar la inversión inicial y el proyecto resulta factible económicamente. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 2 1. INTRODUCCIÓN El ácido cítrico es un ácido orgánico presente en la mayoría de las frutas, sobre todo la naranja, el limón y el pomelo. Asimismo, se trata de un metabolito intermediario del ciclo de Krebs, presente en el proceso de respiración de células aerobias. El ácido cítrico fue descubierto en el siglo XVIII por un químico sueco. Un siglo después, comenzó la producción a gran escala, siendo Pfizer, la empresa farmacéutica, pionera en su elaboración. Sin embargo, no fue hasta la Primera Guerra Mundial que se comenzó a desarrollar empleando microorganismos obteniendo rendimientos más altos que antes, ya que se requerían grandes cantidades de cítricos y estos frutos no se podían exportar desde Italia por el conflicto bélico. 1.1. OBJETIVOS El principal objetivo de este trabajo es evaluar el reemplazo parcial de la importación de ácido cítrico del país aprovechando un residuo generado en gran magnitud por la industria azucarera argentina. Asimismo, se buscará obtener mayor rentabilidad mediante la comercialización de los subproductos generados a lo largo del proceso. 1.2. PROCESO Se propone llevar adelante un bioproceso. Las características que definen este tipo de procesos son que se emplea un microorganismo para transformar materiales biológicos en distintos productos comerciales, partiendo de materiales relativamente baratos, como el alcohol y disolventes orgánicos, hasta compuestos más costosos como antibióticos, proteínas, etc. Las enzimas utilizadas en industrias y las células vivas también son productos comerciales de este tipo de procesos. Hoy en día, existen muchos productos comunes que son el resultado de bioprocesos, tales como la aspirina, la cerveza, etc. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 3 Actualmente, se produce a nivel industrial ácido cítrico por fermentación, que puede ser líquida (sumergida o en superficie) o sólida, aunque esta última técnica no está muy desarrollada a grandes escalas. 1.3. PRODUCTOS 1.3.1. PRODUCTO PRINCIPAL El ácido cítrico (Nombre IUPAC: ácido 2-hidroxi-1, 2, 3- propanotricarboxílico) es un ácido orgánico triprótico presente en frutas y verduras que juega un rol fundamental en el metabolismo de los seres vivos. Su estructura química es: Se trata de una molécula conformada por 6 átomos de carbono, 8 de hidrógeno y 7 de oxígeno (Fórmula C6-H8-O7). 1.3.1.1. PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS Algunas propiedades de este compuesto son: • Punto de fusión: 153°C • Densidad específica: 1,665 g/mL • Solubilidad en agua a 25°C: 3,83*105 mg/mL • Muy soluble en éter, etanol y acetato de etilo • Insoluble en benceno y cloroformo • Presión de vapor a 25°C: 1,7𝑥10−8 mmHg • Valores de pka: 3,15, 4,77 y 6,40 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 4 1.3.1.2. USOS Este compuesto se emplea en gran variedad de industrias: • Alimentaria (conservante, antioxidante, acidulante, saborizante de golosinas y bebidas gaseosas) • Farmacéutica (acidificante) • Aditivo en productos de limpieza • Cosmética • Agroindustria (en tratamiento de terrenos) • Cueros y marroquinería (teñidos) El producto se comercializa con 3 grados distintos de calidad: • Grado Alimenticio • Grado Farmacéutico • Grado Técnico El nivel de calidad del producto dependerá del tipo de proceso elegido. En el mercado se comercializa como polvo anhidro inodoro. 1.3.2. SUBPRODUCTOS A lo largo de la síntesis, se obtienen los subproductos enlistados a continuación, que se pueden comercializar como materias primas para otros procesos, con su debido tratamiento posterior: • Proteínas • Biomasa • Sulfato de calcio 1.4. MATERIAS PRIMAS 1.4.1. MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR La principal materia prima de nuestro proceso es la melaza, un líquido viscoso y rico en carbohidratos que se obtiene del residuo de la industria azucarera. Esta miel oscura se emplea en repostería y como fuente de azúcar en procesos biotecnológicos, ya que está compuesta PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 5 principalmente por sacarosa y, en menor proporción, por glucosa y fructosa. 1.4.2. INÓCULO Se emplea el hongo Aspergillus Níger, que se encuentra comúnmente en frutas y verduras en descomposición. Se trata de un hongo pluricelular de textura arenosa con hifas oscuras. Su reproducción es asexual y se lo considera un patógeno oportunista, ya que aprovecha las bajas defensas del huésped para producir una infección, aunque no se lo considera peligroso. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 6 2. ESTUDIO DE MERCADO 2.1. INTRODUCCIÓN En el estudio de mercado se realiza la evaluación de las materias primas que se utilizan para la obtención del ácido cítrico. Asimismo, deben examinarse la demanda y el consumo del producto en Argentina para definir la participación de la empresa en el mercado. 2.2. PRODUCTO 2.2.1. ASPECTOS GENERALES El ácido cítrico se puede comercializar en distintos grados, en este caso se producirá en grados alimenticio y farmacéutico. Éste último presenta controles de calidad más exhaustivos para satisfacer las demandas de ese mercado. Es por ello, que el precio de venta es mayor. 2.2.2. ESPECIFICACIONES Y COMERCIALIZACIÓN En Argentina, la industria con mayor demanda de ácido cítrico es la alimenticia, con un 58,4% de participación en el mercado. En segundo lugar, se encuentran las industrias que requieren el producto en grado técnico, representando el 27%. Por último, el ácido en grado farmacéutico conforma el 14,6% del mercado interno. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 7 Figura 1 - Fuente: Veritrade El objetivo es proveer el producto a las industrias alimenticia y farmacéutica, priorizando la segunda ya que el valor comercial es mayor. El producto terminado se comercializará como polvo anhidro y en paquetes de 25 Kg. A continuación, se presentan tres gráficos donde se pueden observar la cantidad de kilogramos que importan las empresas del país para cada rubro. En primer lugar, se muestran las 10 empresas de la industria alimenticia que podrían llegar a ser nuestros clientes. Figura 2 - Fuente: Veritrade PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 8 En este gráfico se aprecian las 4 empresas de la industria farmacéutica que importan mayores volúmenes. Figura 3 - Fuente: Veritrade Por último, se visualizan las empresas de la industria técnica que compran ácido cítrico. Si bien en un principio no son potenciales clientes, se podrían considerar a futuro. Figura 4 - Fuente: Veritrade Se puede ver a continuación el listado de empresas consumidoras en el país en función del grado del producto. Gran parte de estas empresas son distribuidoras que abastecen a distintos establecimientos nacionales. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 9 Calidad EMPRESA Grado Alimenticio SERVICIOS Y PRODUCTOS PARA BEBIDAS REFRESCANTES S.R.L. ARCOR S A I C CORDIS SOCIEDAD ANONIMA INTERNATIONAL FLAVORS & FRAGRANCES SACI. J.C.TUDELA Y CIA S.R.L. X YERUVA S.A. SWEET S.A. Grado Alimenticio y Farmacéutico CORPORACION LODRA SOCIEDAD DE RESPONSABILIDAD LIMITAD Grado Alimenticio y Técnico DALGAR S A Grado Alimenticio y Farmacéutico ALPHAQUIMICA SRL Grado Farmacéutico GLAXOSMITHKLINE ARGENTINA SA. SISTEMAS ANALITICOS S.A. X Grado Técnico UNITS SUDAMERICANA S.A. QUIMICA MEGA SA. CORDIS SOCIEDAD ANONIM STOLLER ARGENTINA S.A. QFF S.R.L. INDAQUIM S.A. TOREDO S.A. EA DISTRIBUCIONES S.R.L. VESUVIUS -VEAR- SA. Tabla 1 - Fuente: Veritrade PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 10 2.2.3. ARGENTINA COMO EXPORTADORA E IMPORTADORA En primera instancia, la participación será en el mercado interno, considerando la proyección a futuro de exportar. Como se ha expresado anteriormente, Argentina no es productora del ácido y su importación anual es de aproximadamente 12.000 toneladas, que equivalen a 1.000 toneladas mensuales. Nuestro objetivo, entonces, es cubrir el 35% del mercado, es decir, alcanzar una producción de 350 Tn/mes y destinar el 80% a la industria alimenticia y el 20 % a la farmacéutica. De esta manera, en ambos rubros se sustituye el 44,6 % de las importaciones. Aproximadamente el 74 % del ácido cítrico que ingresa al país proviene de China, 13 % de Brasil, un 11 % de Colombia y el resto de otros países, como se aprecia en el siguiente gráfico. Figura 5 - Fuente: Veritrade Una vez en el país, el producto se transporta en un 85,6 % por vía acuática y el 14,4 % restante por vía terrestre (camiones). El valor del incoterm CFR (costos de transporte y seguro) se presenta en el siguiente gráfico, discriminando por cada país importador. Del total, de aproximadamente U$S 847.877 mensuales, el 75,3% corresponde al transporte acuático. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 11 Figura 6 - Fuente: Veritrade Tomando los datos de distintas fuentes, como Veritrade y Scavage, a través de los años, se puede obtener una tendencia del consumo en toneladas de ácido en el país. Figura 7 - Fuente: Scavage - Veritrade PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 12 La muy leve tendencia a la baja en el consumo se debe a la crisis económica, pero se puede observar que se mantiene relativamente constante. 2.3. MATERIA PRIMA 2.3.1. MELAZA Para cubrir la parte del mercado que se propone, se necesitan aproximadamente 1.200 Tn de melaza por mes1. 2.3.1.1. PROVEEDOR DE MELAZA La melaza será provista por los ingenios argentinos. Nuestro país cuenta con una vasta producción de azúcar de caña y la melaza, que es un subproducto de la misma, estará disponible en gran magnitud, aunque habrá que contemplar que la industria azucarera la utiliza para fabricar otros productos, lo cual se contempla en el siguiente punto. Además, en el próximo capítulo se determinará la ubicación de la potencial planta teniendo en cuenta, principalmente, la ubicación de los proveedores de esta materia prima. 2.3.1.2. MELAZA COMO SUBPRODUCTO DE LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR La melaza se obtiene luego de un procesamiento primario de la caña de azúcar. Una vez finalizado el período de cosecha de la zafra, la caña es molida hasta obtener el azúcar crudo y sus derivados, la melaza (mieles) y el bagazo (fibra). La melaza se obtiene una vez cocidos y centrifugados los jarabes y tiene distintas aplicaciones dentro de la industria química, una de ellas es la obtención de alcohol, bioetanol y la alimentación de ganado. 1 Ver balances detallados en el capítulo 6 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 13 Si se toma una molienda de 100 toneladas de caña de azúcar, el 16 % es melaza. 2.3.1.3. POTENCIALES EMPRESAS PROVEEDORAS DE MELAZA En el país hay 22 ingenios que podrían abastecer a la planta. Muchos de ellos forman parte de las mismas empresas y será evaluado en el próximo capítulo cuáles serían los lugares más convenientes para la obtención de nuestra materia prima. A continuación, se detallarán las compañías existentes en cada provincia. Tabla 2 – Fuente: Ministerio de Hacienda 2.3.1.4. LA MELAZA EN EL MERCADO ARGENTINO El procesamiento de la caña frente a los años no varía, ya que el consumo se mantiene relativamente constante. El factor que es variable para la misma es la cosecha de la zafra, que se realiza durante el período mayo- octubre. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 14 Figura 8 - Fuente: Centro Azucarero Argentino Al ser la producción de azúcar constante, nos permite un abastecimiento asegurado. También, se pueden observar las exportaciones de melaza, donde una parte podría ser adquirida para nuestro proceso productivo. Recolectando datos de la cantidad de melaza que se exporta de la fuente Scavage, se obtiene el siguiente gráfico: Figura 9 - Fuente: Scavage PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 15 2.3.2. ASPERGILLUS NIGER 2.3.2.1. PROVEEDOR DEL HONGO La cepa necesaria del hongo será provista por el Instituto de Micología y Botánica perteneciente a UBA-CONICET. El hongo será posteriormente inoculado, como parte del proceso, en etapas previas a su utilización. Esto permite que el precio del mismo en la compra inicial no sea determinante a la hora de realizar el balance económico. 2.4. RESOLUCIONES Teniendo en cuenta la producción estimada de 350 toneladas por mes de ácido cítrico, la participación en el mercado se distribuye cubriendo: • Industria alimenticia: 44,6% • Industria farmacéutica: 44,6% El 80 % de lo producido se vendería a la primera industria, y el resto a la segunda. El producto se presentaría como un polvo anhidro en envases de 25 Kg. Los costos hallados en el mercado de las materias primas y los productos terminados a utilizar son los siguientes: MATERIA PRIMA PRODUCTO Melaza 250 $/Tn Ácido Cítrico Inóculo 22 $/cultivo Gr. Alimenticio 8.000 $/Tn Reactivos secundarios 100 $/Tn (aprox.) Gr. Farmacéutico 11.000 $/Tn Subproductos 1.000 $/Tn Tabla 3 - Estudio de precios en el mercado PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 16 2.5. BIBLIOGRAFÍA Ministerio de Hacienda. (Junio 2018). Informes de cadenas de valor. Secretaría de Política Económica: Argentina.gob.ar. https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/sspmicro_cadenas_de_v alor_azucar.pdf De Bernardi, L. A. Perfil de Azúcar. Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca. magyp.gob.ar. https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publi caciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%B Acar%202019.pdf Veritrade. https://www.veritradecorp.com/es/ ArQuimi. (Junio 2018). Usos del ácido cítrico en la alimentación. https://www.arquimi.com/blog/p13133-usos-del-acido-citrico-en-la- alimentacion.html https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/sspmicro_cadenas_de_valor_azucar.pdf https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/sspmicro_cadenas_de_valor_azucar.pdf https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/sspmicro_cadenas_de_valor_azucar.pdf https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/sspmicro_cadenas_de_valor_azucar.pdf https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publicaciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%BAcar%202019.pdf https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publicaciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%BAcar%202019.pdf https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publicaciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%BAcar%202019.pdf https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publicaciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%BAcar%202019.pdf https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/publicaciones/_archivos/000101_Perfiles/999981_Perfil%20del%20Az%C3%BAcar%202019.pdf https://www.veritradecorp.com/es/servicios/analistas https://www.arquimi.com/blog/p13133-usos-del-acido-citrico-en-la-alimentacion.html https://www.arquimi.com/blog/p13133-usos-del-acido-citrico-en-la-alimentacion.html https://www.arquimi.com/blog/p13133-usos-del-acido-citrico-en-la-alimentacion.html PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 17 3. UBICACIÓN DE PLANTA 3.1. INTRODUCCIÓN La localización de la planta requiere de un análisis profundo del entorno y de las condiciones del proceso. Por esta razón, se inicia el estudio de macroubicación definiendo la región del NOA como la más apta en todo el territorio argentino. Seguido, una vez elegida la provincia, se indagará cual es la mejor localidad para emplazar la planta. 3.2. MACROUBICACIÓN La región del norte de Argentina es la más adecuada para la localización de la planta, ya que allí se encuentran los Ingenios azucareros que podrán proveernos la principal materia prima: melaza de caña de azúcar. Se compararon las provincias de Jujuy, Salta y Tucumán, que son las que cuentan con mayores volúmenes de cultivo. 3.2.1. INGENIOS La melaza de caña de azúcar es la materia prima que se requiere en mayores cantidades, por eso, es el ítem al que se le asigna mayor puntaje dentro de la matriz. La cercanía y disponibilidad de materia prima brindará rentabilidad al proceso, dado que los costos de transporte no serán tan elevados. Según lo visto en el “Capítulo 2: Estudio de Mercado”, de 100 toneladas de caña de azúcar, el 16% es melaza, por eso es importante que se asegure su disponibilidad y seguridad de entrega. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 18 Figura 10 - Fuente: Centro Azucarero Argentino • Tucumán Cuenta con 15 ingenios azucareros y amplias zonas de cultivo de zafra. Las mayores empresas de este rubro se encuentran en esta provincia. • Salta Cuenta con 2 ingenios, que representan menos del 9% del total de producción de caña de azúcar del país. • Jujuy Cuenta con 3 ingenios azucareros que tienen elevados niveles de producción, ya que suman el 23,3% de la producción nacional. Observando la cantidad de ingenios y teniendo en cuenta la cantidad de caña de azúcar que cada provincia procesa, Tucumán es la que presenta las condiciones más favorables de disponibilidad, seguridad de entrega y la distancia de los ingenios es más cercana a los parques industriales. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 19 3.2.2. ENERGÍA (electricidad y gas) El proceso requiere grandes cantidades de energía, así como gas para mantener constante la temperatura de los fermentadores. La región cuenta con una amplia capacidad generadora y distribuidora de energía eléctrica, que incluso supera la demanda, por ende, también exporta hacia la región del NEA y Chile. Por otro lado, en el NOA se encuentra una cuenca predominantemente gasífera que ha llegado a ocupar el segundo puesto en la producción total del país. Figura 11 - Fuente: Infraestructura Eléctrica en el NOA • Tucumán Hay 3 centrales hidroeléctricas y 7 térmicas. Muchos ingenios producen su propia electricidad usando como combustible bagazo y gas natural, ya que, según la legislación vigente, un autoproductor se puede convertir en autogenerador y pasa a competir en el Mercado Eléctrico Mayorista. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 20 Figura 12 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Tucumán • Salta Se ubican varias plantas generadoras y transformadoras que abastecen de energía eléctrica a gran parte de la provincia. Con el Plan Provincial de Energías Renovables se busca aprovechar los altos niveles de radiación que alcanza la región y, en la zona norte, existe un gran potencial de obtención de energía a partir de la biomasa y represas hidroeléctricas. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 21 En Salta es donde se encuentra emplazada la única refinería de la zona norte de Argentina, que recibe petróleo crudo y gas natural provenientes de la cuenca del noroeste y de Bolivia. Figura 13 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Salta • Jujuy En esta provincia, los sectores privado y público trabajan en conjunto y por eso se ha logrado proveer de electricidad a gran parte de las zonas rurales. Además, es pionera en el uso de energías renovables, principalmente solar. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 22 Figura 14 - Fuente: Sistema de Transporte y Distribución de Gas Natural de la Provincia de Jujuy A continuación, se muestra un cuadro con los costos de la energía eléctrica en las tres provincias para grandes demandas (mayores a 300 KW) de media tensión. También, se tiene en cuenta la tarifa de baja tensión para oficinas y administración. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 23 Energía Eléctrica Cargos y Costos JUJUY SALTA TUCUMÁN Cargo Fijo [$] $7.614,70 $3.391,90 $3.551,82 Cargo Variable [$/KWh] Baja Tensión $2,7843 $4,3117 $3,9551 Media Tensión $3,5271 $5,9312 $3,5473 Tabla 4 - Fuente: EJESA, EDESA y EDETSA El gas es distribuido por una sola empresa, por lo que el cuadro tarifario para cada provincia con sus cargos fijos y variables se observan en la siguiente tabla. Gas Cargos JUJUY SALTA TUCUMÁN Cargo Fijo [$] $2.316,21 $2.316,21 $2.318,51 Cargo Variable [$/m3] $5,9915 $8,5355 $8,9841 Tabla 5 - Fuente: GASNOR Observando el costo fijo de la electricidad, en Jujuy es el doble de costosa que en las otras dos provincias. Sin embargo, el cargo variable resulta ser el menor. Teniendo en cuenta todos los costos, la provincia más favorecida por tener el precio más económico resulta ser Tucumán. En cuanto al gas, el cargo fijo de las tres provincias es muy similar pero en lo referido al cargo variable sí hay diferencias: Jujuy es la provincia con el gas más barato, mientras que Tucumán es la que ofrece un servicio de gas más alto por metro cúbico. 3.2.3. AGUA Según el Sistema Nacional de Información Hídrica, las tres provincias cuentan con varias redes hidrológicas que se muestran en el siguiente mapa. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 24 Figura 15 - Fuente: Ministerio de Obras Públicas Por cada red se puede obtener el caudal medio mensual. Este parámetro tendrá importancia para la elección del tipo de proceso. Por lo tanto, será necesario saber cómo varían los caudales disponibles por mes puesto que las tres provincias tienen períodos de sequía o una reducida existencia del recurso hídrico. Los datos tomados son ponderaciones de los caudales que pasan en cada estación de medición de los distintos ríos que abastecen a cada provincia. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 25 • Tucumán • Salta Figura 16 - Fuente: Ministerio del Interior Figura 17 - Fuente: Ministerio del Interior PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 26 • Jujuy Figura 19 - Fuente: Ministerio del Interior Se puede observar que la provincia con la mayor disponibilidad de agua es Salta, después se ubica Tucumán y, con poca diferencia, Jujuy en el último puesto. Figura 18 - Fuente: Ministerio del Interior PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 27 3.2.4. MERCADO En la siguiente tabla se expresan los datos del mercado disponible en distintas provincias: Provincia % Buenos Aires 90,69 Mendoza 4,31 Córdoba 3,79 Santa Fe 1,21 Al analizar los principales consumidores de ácido cítrico en Argentina, encontramos que las provincias con mayor demanda son Buenos Aires, con un total de 13 empresas y Mendoza, Córdoba y Santa Fe con una empresa cada una. Puede apreciarse que Buenos Aires acapara el 90% del mercado aproximadamente, lo que lo posiciona como principal cliente potencial. 3.2.5. VÍAS DE COMUNICACIÓN En primer lugar, se analizan las vías férreas que se encuentran en estas provincias y cómo se conectan con otras (buscando vías directas con aquellas provincias donde se encuentran los potenciales clientes). • Tucumán o Distancia San Miguel de Tucumán - Buenos Aires: 1.252 km o Tren: Belgrano Cargas • Salta o Distancia Salta Capital - Buenos Aires: 1.462 km o Tren: Belgrano Cargas • Jujuy o Distancia San Salvador de Jujuy - Buenos Aires: 1.504 km Figura 20 - Fuente: Veritrade PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 28 Se observa que la menor distancia se presenta en el tramo San Miguel de Tucumán - Buenos Aires. Se toma como referencia a esta última por ser la ubicación que cuenta con la mayor cantidad de potenciales clientes. Por otro lado, se destaca la ruta nacional número 9, que conecta las tres provincias a evaluar con Buenos Aires, ampliando las posibilidades comerciales, ya que se podría almacenar el producto terminado en otras regiones para una posterior distribución, reduciendo tiempos de entrega y costos. Los camiones tienen habilitación para circular por la ruta sugerida que tiene peajes en el tramo en común y pueden transportar gran cantidad de peso, pero no se compara con la capacidad de transporte del tren, dado que resultará menos costoso por los volúmenes manejados. Ambos medios de transporte tienen acceso a los límites fronterizos nacionales. A continuación, se presentan los mapas de ramales del tren de carga. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 29 Figura 21 - Fuente: Ministerio de Transporte de la Nación PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 30 Figura 22 - Fuente: Ministerio de Transporte de la Nación 3.2.6. CLIMA En primer lugar, se evalúa la actividad sísmica de la región del NOA. Como se puede apreciar en los siguientes gráficos, es una zona donde se han dado terremotos de intensidades medias, sobre todo en la provincia de Salta. Si bien los sismos más importantes registrados en la historia del país se dieron en las provincias de San Juan y Mendoza, el NOA es considerado la región con mayores movimientos de placas en Argentina. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 31 Figura 23 - Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica (INPRES) Por otro lado, es de suma importancia considerar los rangos de temperaturas y las variaciones de las mismas a lo largo del año, para determinar la carga energética requerida en el acondicionamiento de la planta. A continuación, se presentan gráficos obtenidos del Servicio Meteorológico Nacional. Para cada provincia analizada, se presenta un gráfico con las temperaturas máximas y mínimas registradas por mes en los últimos 60 años. Asimismo, se dan gráficos de las precipitaciones máximas mensuales y diarias, con datos recolectados a lo largo del mismo período. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 32 • Tucumán Figura 24 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional • Salta Figura 25 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 33 • Jujuy Figura 26 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional Figura 27 - Fuente: Servicio Meteorológico Nacional PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 34 A razón de que los sismos sean altamente probables en la región del NOA, las construcciones deben ser antisísmicas para resistir posibles temblores que las afecten negativamente. Además, por la similitud que se presenta en las 3 provincias de temperaturas y precipitaciones, consideramos que este punto no precisa especial atención y por ello tiene un puntaje bajo, aunque no podemos ignorarlo completamente. 3.2.7. PARQUES INDUSTRIALES Un parque industrial puede proveernos de varios servicios, ya sean electricidad, agua, gas y hasta tratamiento de efluentes y/o residuos. Es por ello que se decide construir la planta en uno. Entonces, analizamos la cantidad de parques industriales que se encuentra en cada provincia, además de un estudio muy resumido de las características de los mismos. A continuación, se mencionan los parques industriales inscriptos en el RENPI y los que no de cada provincia: PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 35 Provincia Parque Industrial Disponibilidad Servicios Inscripto en el RENPI Luz Gas Agua Adicionales JUJUY Serv. Min. y Log Susques SI SI SI SI NO Ingeniero Carlos Snopek SI SI NO SI C-CP-P NO Alto La Torre2 - - - - - NO La Noria SI SI SI SI - NO A. A. Serv. y Com. Perico SI SI NO SI AP SI SALTA Ciudad de Salta NO SI SI SI T-AP-DP-CP- SP-P SI Ciudad de Pichanal SI SI NO SI CP SI San Antonio de los Cobres SI SI SI SI T-CP SI Gral Mosconi SI SI SI SI I-T-DP-CP SI Ciudad de Gral. Güemes SI SI SI SI C SI TUCUMÁN Tucumán SI SI SI SI CP-AP-SP-P-C SI Kanamico SI SI NO SI CP-SP-AP-P SI San Isidro de Lules SI SI NO SI - NO Ciudad de Famaillá3 - - - - - - Tabla 6 - Parques Industriales, Macroubicación 2 No se analizará este parque industrial por tener denuncias graves de contaminación. 3 En construcción. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 36 Servicios Adicionales Símbolo Internet I Telefonía T Calles Pavimentadas CP Desagüe pluvial DP Seguridad Privada SP Alumbrado Público AP Parquización P Cloacas C Tabla 7- Servicios en Parques Industriales, Macroubicación 3.2.8. MANO DE OBRA • Tucumán TUCUMÁN Grupo de edad Población total Población de 18 años y más que asiste a un establecimiento de nivel terciario, universitario o post-universitario Total 1.448.188 71.606 0-4 128.755 5-9 136.079 Asistencia escolar por grupo de edad 10-14 142.799 Grupo de edad Porcentaje 15-19 141.215 6-11 99,0% 20-24 124.902 12-14 95,5% 25-29 114.601 15-17 78,3% 30-34 115.812 Población con cobertura de salud 35-39 90.364 Sí No 40-44 75.424 63,5% 36,5% 45-49 71.908 Tasa de desocupación 50-54 71.432 5,0% Población en Edad Laboral 55,59% Tabla 8 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 37 Las universidades que es encuentran dentro de la provincia son: • Universidad Nacional de Tucumán • Universidad San Pablo Tucumán • Universidad del Norte Santo Tomás de Aquino • Universidad Tecnológica Nacional • Salta SALTA Grupo de edad Población total Población de 18 años y más que asiste a un establecimiento de nivel terciario, universitario o post-universitario Total 1.214.441 45.982 0-4 120.847 5-9 125.218 Asistencia escolar por grupo de edad 10-14 132.531 Grupo de edad Porcentaje 15-19 128.957 6-11 98,9% 20-24 101.646 12-14 96,4% 25-29 93.527 15-17 80,6% 30-34 90.116 Población con cobertura de salud 35-39 76.906 Sí No 40-44 64.472 52,4% 47,6% 45-49 58.797 Tasa de desocupación 50-54 52.081 8,9% Población en Edad Laboral 56,66% Tabla 9 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda Se puede acceder a estudios universitarios en los siguientes lugares: • Universidad Nacional de Salta • Universidad Católica de Salta PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 38 • Jujuy JUJUY Grupo de edad Población total Población de 18 años y más que asiste a un establecimiento de nivel terciario, universitario o post-universitario Total 673.307 31.477 0-4 60.753 5-9 63.982 Asistencia escolar por grupo de edad 10-14 71.211 Grupo de edad Porcentaje 15-19 71.211 6-11 99,3% 20-24 54.808 12-14 97,0% 25-29 53.511 15-17 85,8% 30-34 53.776 Población con cobertura de salud 35-39 45.200 Sí No 40-44 36.595 54,8% 45,2% 45-49 33.370 Tasa de desocupación 50-54 30.451 5,6% Población en Edad Laboral 57,38% Tabla 10 - Fuente: INDEC - Censo Nacional de Población 2010 y Ministerio de Hacienda En esta provincia se ubican las siguientes universidades: - Universidad Nacional de Jujuy - Universidad Católica de Santiago del Estero (sede Jujuy) Dentro del Marco Social, se tiene que tener en cuenta cual es el salario promedio de los empleados del sector privado e industrial. Los datos fueron tomados de las estadísticas realizadas por el Ministerio de Hacienda en el año 2017. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 39 Figura 28 - Fuente: Ministerio de Hacienda Se observa que la provincia de Tucumán cuenta con la mayor cantidad de Universidades públicas y los estudiantes tienen un nivel superior a la media secundaria. Por otro lado, Salta posee la mayor tasa de desocupación y Jujuy la menor. Realizando una comparación de los salarios promedios de un trabajador en el sector industrial, se observa que Tucumán es la provincia con el sueldo más alto, mientras que Salta es la provincia con menor paga. La cantidad de personas en edad laboral no tiene una gran variación entre las tres provincias, se mantiene entre el 55% y 57%. 3.2.9. MARCO LEGAL Se presentan a continuación las regulaciones más trascendentes en este proyecto de cada provincia: • Tucumán La Ley 6699 trata de la Promoción Industrial. Los beneficios para la radicación de una industria nueva son: - Exención de impuestos provinciales por 3 años. Si aseguran viviendas para el 50% o más de sus empleados, gozarán de un período adicional de hasta 4 años de beneficios impositivos. Por último, si la empresa contase con una escuela de capacitación PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 40 técnica y asistencia médica gratuita para el grupo familiar, la exención se extiende 6 años más. - Cesión en comodato por tiempo determinado de inmuebles de dominio privado del Estado Provincial. - Otorgamiento de créditos, garantías o avales. - Preferencia en la provisión de fuerza motriz y gas por redes. - Asistencia técnica y científica por parte de los organismos del Estado. - Preferencia en las licitaciones del Estado Provincial en caso de igualdad de condiciones con otras empresas no comprendidas en la presente. - Facilidades al empresario, empleados y obreros que posibiliten la capacitación profesional en organismos públicos o privados nacionales o extranjeros. • Salta La Ley 6910 derogada por la Ley 8086/2018 trata de la Promoción y Estabilidad Fiscal para la generación de empleo. Los beneficios para la radicación de una industria nueva son: - Exención de tributos provinciales por un plazo máximo de hasta 5 años. - Incentivar el acceso a créditos ante entidades bancarias y financieras, públicas o privadas. - Otorgamiento de seguridad jurídica concediendo estabilidad fiscal por 10 años. - Cesión en comodato bienes provinciales por el plazo de 20 años. - Otorgamiento de certificados de Crédito Fiscal por un monto de hasta el 40% de las inversiones a realizar. - Dotar de mayor competitividad a la provincia simplificando los trámites de registro para las sociedades que trabajan en la Provincia. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 41 • Jujuy La Ley 5922 modificada por la Ley 6081 trata un Régimen de Promoción de Inversiones y Empleo, promoviendo la radicación de empresas industriales en la provincia. Los beneficios para la radicación de una industria nueva son: - Reducción de la alícuota en un 80% del Impuesto sobre los Ingresos Brutos por hasta 10 años. - Exención del Impuesto Inmobiliario. - Reintegro de hasta el 30% del monto de las inversiones realizadas. - Reintegro de hasta 50% de contribuciones a la seguridad social durante el primer año de contrato por tiempo indeterminado. - Reintegro del 5% de la tasa de interés por créditos tomados en bancos comerciales. - Reintegro del 80% de Impuestos a las Ganancias. Comparando los beneficios ofrecidos por provincia, no se perciben grandes ventajas de una sobre otra. Jujuy, por ejemplo, proporciona interesantes reintegros que podrían reducir algunos costos, pero, por otro lado, en Tucumán se promueven las capacitaciones de la mano de obra, lo cual podría incrementar la productividad y calidad del producto terminado más a largo plazo. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 42 3.2.10. MATRIZ Ítem Puntos Subítem Subpuntos Jujuy Parcial Salta Parcial Tucumán Parcial Materia prima 24 Disponibilidad 16 4 64 1 16 10 160 Seguridad de entrega 8 5 40 2 16 10 80 Subtotal 104 32 240 Agua 16 Disponibilidad 8 4 32 10 80 4 32 Accesibilidad 8 5 40 5 40 6 48 Subtotal 72 120 80 Energía 15 Eléctrica 9 2 18 6 54 8 72 Gas 6 8 48 4 24 4 24 Subtotal 66 78 96 Mano de obra 14 Cantidad 5 7 35 7 35 7 35 Calidad 9 5 45 4 36 6 54 Subtotal 80 71 89 Vías de comunicación 9 Rutas 4 7 28 7 28 8 32 Ferrocarril 5 0 0 7 35 7 35 Subtotal 28 63 67 Mercado 3 Cantidad 3 1 3 1 3 1 3 Subtotal 3 3 3 Parques industriales 9 Cantidad 9 7 63 7 63 7 63 Subtotal 63 63 63 Clima 4 Sequías (zafra) 1 2 2 3 3 4 4 Sismos (estruc edil) 3 3 9 2 6 4 12 Subtotal 11 9 16 Marco legal 6 Beneficios 1 4 4 7 7 8 8 Impuestos 2 9 18 8 16 6 12 Normativa ambiental 3 5 15 5 15 5 15 Subtotal 37 38 35 TOTAL 100 464 477 689 Tabla 11 - Matriz de Macroubicación PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 43 3.3. MICROUBICACIÓN Una vez realizado el estudio de la macroubicación, se determinó que la provincia de Tucumán es la elegida para ubicar la planta. En esta sección se compararán los parques industriales ya mencionados y se decidirá en cual se ubicará la planta. Dos de ellos se encuentran en el departamento de Lules y el otro en la capital de la provincia. 3.3.1. MATERIA PRIMA La distancia que hay entre los ingenios y la potencial localización de la planta será importante ya que una mayor cercanía indica un menor costo de transporte de la melaza, que es la materia prima principal del proceso. Como ya se ha mencionado previamente, en la provincia de Tucumán se encuentran 15 ingenios, que se pueden apreciar en el siguiente mapa. Figura 29 - Fuente: RIDES PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 44 Como hay más ingenios cercanos a la capital, esta localidad se verá favorecida en este ítem. Aunque, hay que tener en cuenta cuanto procesa cada uno. Ingenios Promedio Aguilares 462.034 Bella Vista 731.360 Concepción 2.715.780 Cruz Alta 648.773 Famaillá 866.511 La Corona 855.832 La Florida 2.045.058 La Providencia 1.338.631 La Trinidad 1.822.438 Leales 1.074.893 Marapa 595.906 Ñuñorco 526.560 San Juan 73.113 Santa Barbara 362.179 Santa Rosa 1.138.518 Tabla 12 - Fuente: Instituto de Promoción del Azúcar y Alcohol Tucumán Tomando los datos de la zafra en el período 2017-2020 se puede observar que los tres ingenios con mayor producción son Concepción, La Florida y La Trinidad. Los dos primeros se encuentran muy cercanos al Parque Industrial Tucumán, por lo que se ve mucho más favorecida su ubicación que los otros dos parques en estudio en Lules. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 45 3.3.2. TERRENO Y SERVICIOS TUCUMÁN Parque Industrial Disponibilidad US$/m2 Servicios Inscripto en el RENPI Luz Gas Agua Adicionales Tucumán SI 60 SI SI SI CP-AP-SP-P-C SI Kanamico SI 425 SI NO SI CP-SP-AP-P SI San Isidro de Lules SI 130 SI NO SI - NO Ciudad de Famaillá4 - - - - - - - Tabla 13 - Terreno y Servicios en Parques Industriales Servicios Adicionales Símbolo Internet I Telefonía T Calles Pavimentadas CP Desagüe pluvial DP Seguridad Privada SP Alumbrado Público AP Parquización P Cloacas C Tabla 14 - Servicios Adicionales en Parques Industriales Los parques Kanamico y San Isidro de Lules se encuentran ubicados en el mismo distrito, el primero es privado y el segundo es público; el parque de Tucumán se localiza en la capital de la provincia y es privado. También, se menciona el parque de Ciudad de Famaillá, pero el mismo se encuentra en construcción por lo que queda descartado. La diferencia de costos por metro cuadrado es importante. El parque más favorecido es el de Tucumán. Asimismo, ofrece los tres servicios esenciales para el proceso, que son luz, gas y agua, además de otros adicionales. 4 El parque se encuentra en construcción. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 46 3.3.3. MANO DE OBRA La mano de obra aprovechable dependerá de la densidad demográfica de cada departamento y las universidades que haya cerca para tener disponibilidad de personal calificado. San Miguel de Tucumán tiene una densidad mayor que Lules, esto significa que habrá una mayor disponibilidad de mano de obra. También, las universidades se encuentran concentradas en la capital, por lo que el personal más calificado se encontrará allí. 3.3.4. VÍAS DE COMUNICACIÓN El tren de carga pasa por la provincia de Tucumán. La línea General Belgrano tiene una estación en la capital provincial (Tucumán-Mitre) y otra en la localidad de San Felipe, muy próxima a Lules. En cuanto a rutas, lógicamente son numerosas las que atraviesan la capital, ya sean nacionales o provinciales. Sin embargo, como Lules no se encuentra tan alejada, también cuenta con varias rutas por las que podrían Figura 30 - Fuente: Educ.ar - Ministerio de Educación PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 47 circular tanto los empleados de la planta como los camiones que transportan la materia prima o el producto terminado. • Parque Industrial Tucumán PIT - Su dirección exacta es: Autopista Circunvalación, Ruta 9 Km 1.294 - A 15 minutos del centro en automóvil - A 7 minutos del Aeropuerto - En los planes de construcción del parque, se proponía una estación para el tren de carga, reduciendo las distancias y los costos y favoreciendo su uso. Figura 31 - Fuente: Google Maps • Kanamico - Su dirección exacta es: Alt. Ruta Prov. 301 Km 17,5. - A 17 Km de la capital provincial y 3 Km del centro local. - A 8 Km de la ruta nacional más próxima (R. N. 38 autopista). • San Isidro de Lules - Su dirección exacta es: Ruta Prov. 301 Km 15. - A 18,4 Km de la capital provincial y 3,3 Km del centro local. https://www.facebook.com/parqueindustrialtucuman/?__cft__%5B0%5D=AZWb39lgX0248iJlA8R0CG9KWayygiP6ae8fuX18qgecr3ATa99GGkGiVYlCs40myviUT9TVJOjxZrjgJPyxD1HnLZjY3yXq4jVS396ph4mcq37pTQ7K9Yqsr4DcT0l9X2KATxTV3R8BAq-LBBV453KPikp1LRm6VgloiJ4Xhy2yP9gVPeWrWvR5otd_JZ2VXqY&__tn__=kC%2CP-R PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 48 3.3.5. MATRIZ Ítem Puntos Subítem Subpuntos La Capital Parcial Lules Parcial Materia prima 25 Disponibilidad 11 7 77 7 77 Cercanía 14 9 126 7 98 Subtotal 203 175 Terreno 20 Cantidad de parques 3 6 18 8 24 Disponibilidad 6 8 48 6 36 Costo de lote 11 9 99 4 44 Subtotal 165 104 Servicios 21 Luz 7 10 70 10 70 Gas 7 10 70 0 0 Agua 7 10 70 10 70 Subtotal 210 140 Mano de obra 14 Cantidad 7 9 63 7 49 Nivel de formación 7 9 63 6 42 Subtotal 126 91 Vías de comunicación 20 Rutas 8 10 80 8 64 Vías férreas 12 9 108 5 60 Subtotal 188 124 TOTAL 100 727 530 Tabla 15 - Matriz de Microubicación PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 49 3.4. CONCLUSIÓN A partir del resultado de la matriz de ubicación y el análisis que se ha llevado a cabo, hemos seleccionado el Parque Industrial Tucumán para construir la planta. En el siguiente esquema se puede ver el lote seleccionado, el número 4. Hay una calle que permite acceder a todos los lotes disponibles, por eso y porque la diferencia de tamaños no es tan significante, hemos seleccionado el más grande. Figura 32 - Fuente: Google Earth PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 50 Figura 33 - Fuente: Página oficial de Facebook del parque Entonces, conociendo la superficie del lote y el costo del terreno, el total sería: 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑜𝑡𝑒 = 60 𝑈𝑆$ 𝑚2 ∗ 5.312,22 𝑚2 = 𝟑𝟏𝟖. 𝟕𝟑𝟒 𝑼$𝑫 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 51 4. INVESTIGACIÓN 4.1. INTRODUCCIÓN Se analizan las patentes más relevantes para este trabajo, comparando las distintas técnicas de cultivo para llevar adelante el proceso. En base a patentes y procesos altamente estudiados y difundidos, se definen las condiciones de las operaciones.5 4.2. TÉCNICAS DE CULTIVO Existen tres formas de obtener ácido cítrico. La más empleada a nivel mundial es la fermentación por vía sumergida, seguida por la fermentación en superficie, ambas en fase líquida. Asimismo, existe un método para obtenerlo en fase sólida, pero no se emplea a gran escala. A continuación, se describe brevemente cada técnica para comparar ventajas y desventajas y se seleccionará, luego, la más adecuada para nuestros requerimientos. 4.2.1. FERMENTACIÓN EN FASE SÓLIDA Es un método de producción simple, aunque desarrollado a escala de laboratorio. La principal ventaja que presenta es que no requiere un pretratamiento del sustrato, ya que la presencia de impurezas no afecta el rendimiento. Se puede considerar como una alternativa para la producción de ácido cítrico, pero la velocidad de crecimiento microbiano es baja. Se lleva a cabo en soportes sólidos, los costos de energía son bajos y requiere poco mantenimiento. El proceso dura aproximadamente 90 horas y se obtiene como producto final citrato de calcio. 5 Por motivo del aislamiento social preventivo y obligatorio a causa del coronavirus, no se pudo realizar la verificación práctica en el laboratorio. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 52 Figura 34 - Fermentación en fase sólida 4.2.2. FERMENTACIÓN EN SUPERFICIE Fue el primer método empleado para obtener ácido cítrico. Si bien es una técnica más sofisticada, requiere pocos esfuerzos de operación y los costos de instalación y energéticos son bajos. La solución de cultivo se coloca en bandejas poco profundas (capacidad de 50-100 L) y sobre esa superficie crece el organismo. Las bandejas, hechas de aluminio de alta pureza o grados especiales de acero, se apilan unas sobre otras. El producto se extrae por los laterales. También, en estos reactores hay un sistema de aireación que controla la temperatura y la humedad del medio. Es común que en los primeros días de crecimiento haya contaminación con otras especies de hongos (Penicillium, por ejemplo) si la esterilización no fue adecuada. A nivel mundial, este método representa alrededor del 20% de la producción de ácido cítrico. Se pueden obtener concentraciones superiores a 90 g/L de producto final, con una duración de 8 a 10 días, aunque, si se usan otras especies de microorganismos, puede demorarse un mes. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 53 Figura 35 - Fermentación en superficie 4.2.3. FERMENTACIÓN SUMERGIDA Es el método más utilizado en la actualidad, casi el 80% de la industria lo aplica por tener altos rendimientos y productividad y bajos costos de operación. Se emplean dos tipos de fermentadores, reactores agitados convencionales (agitación mecánica) y reactores torre (agitados neumáticamente), siendo los últimos los más usados por las ventajas en precio, tamaño y operación. Preferentemente, se usan sistemas de aireación en los reactores para mantener un elevado nivel de oxígeno disuelto. No necesitan soportar altas presiones, pero sí deben esterilizarse. Se puede utilizar una camisa para mantener una temperatura adecuada. Los medios de cultivo empleados pueden variar, cada uno con sus requerimientos específicos de pretratamiento. La inoculación se puede hacer in situ (se agregan surfactantes para asegurar una dispersión pareja) o agregando el hongo pre-cultivado. El proceso puede ser por lotes o continuo, aunque es más común el tipo Batch. Dura entre 5 y 10 días, dependiendo de las condiciones. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 54 Figura 36 - Fermentación sumergida 4.2.4. SELECCIÓN DEL MÉTODO Seleccionaremos el método de fermentación líquida sumergida. Como tendremos niveles de producción elevados, este es el más indicado por su rendimiento y productividad. Además, al requerir menos cantidad de mano de obra, se puede prescindir de ciertos puestos que serían indispensables con otra técnica, pero se pueden buscar empleados más calificados para mejorar la calidad en cada etapa. Usaremos reactores tipo torre, ya que, como se necesita un caudal de aire muy grande, se puede aprovechar para agitar y oxigenar simultáneamente el medio. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 55 4.3. PROPIEDADES DE LOS DISTINTOS COMPONENTES Reactivos Masa molar [g/mol] Densidad [Kg/L] Concentración [Kg/L] Fracción Inóculo 0,01 Melaza sin diluir 1,20 Melaza diluida 1,08 Sacarosa 342 0,2166 O2 32 Agua 18 1 Nutrientes NH4(NO3) 80 2 NH4(NO3) 2,5.10-3 6,66.10-1 Densidad KH2PO4 136 2 KH2PO4 1,5.10-4 4,00.10-2 1,7321 FeSO4.7H2O 278 2 FeSO4.7H2O 1,0.10-7 2,67.10-5 Peso Molecular [g/mol] 131,09 MgSO4.7H2O 246,5 1,7 MgSO4.7H2O 1,1.10-6 2,93.10-1 CuSO4.5H2O 249,7 2,3 CuSO4.5H2O 2,4.10-7 6,40.10-5 ZnCl2 136,3 2,9 ZnCl2 1,5.10-6 4,00.10-4 Ca(OH)2 74 2 0,33 H2SO4 98 2 0,5 HCl 36,5 1,2 NaOH 40 2 Productos Ácido Cítrico 192,124 CO2 44 CaSO4 136 2,32 Citrato de calcio 498,5 Biomasa 24,9 Tabla 16 - Propiedades de los distintos componentes 4.4. BIBLIOGRAFÍA AKIHIKO S., HIROSHI I., et al. (1991). Citric Acid Production by Surface Culture Using Aspergillus niger: Kinetics and Simulation. Journal of fermentation and bioengineering, Vol. 72, No. 1, 15-19. LLENGUE L. A., MUÑOZ RÍOS M., et al. (2015). Producción de celulasas por Aspergillus niger a partir de bagazo de caña de azúcar en biorreactor aireado. Ciencia y Tecnología, Vol. 11, No. 4, 39-49. NAJAFPOUR G. (2015). Chapter 12 – Production of Citric Acid. Biochemical Engineering and Biotechnology. Segunda edición, 363-373. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 56 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B97804446335760001 22?via%3Dihub VANDENBERGHE L., SOCCOL C., et al. (1999). Microbial Production of Citric Acid. SciELO https://www.scielo.br/j/babt/a/X6KhHqWHCkSn3qrjYnLxyZv/?lang=en#: ~:text=Citric%20acid%20is%20the%20most,molasses%20and%20starc h%20based%20media. HEINZLE E., BIWER A. and COONEY C. (2006). Citric Acid – Alternative Process using Starch. Development of Sustainable Bioprocesses, 125-136. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444633576000122?via%3Dihub https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444633576000122?via%3Dihub https://www.scielo.br/j/babt/a/X6KhHqWHCkSn3qrjYnLxyZv/?lang=en#:~:text=Citric%20acid%20is%20the%20most,molasses%20and%20starch%20based%20media https://www.scielo.br/j/babt/a/X6KhHqWHCkSn3qrjYnLxyZv/?lang=en#:~:text=Citric%20acid%20is%20the%20most,molasses%20and%20starch%20based%20media https://www.scielo.br/j/babt/a/X6KhHqWHCkSn3qrjYnLxyZv/?lang=en#:~:text=Citric%20acid%20is%20the%20most,molasses%20and%20starch%20based%20media PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 57 5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO 5.1. OBJETIVOS Una vez realizada la investigación y análisis de las distintas patentes y seleccionado el método de fermentación sumergida como el más apto, se hace la descripción del proceso considerando las condiciones necesarias para obtener ácido cítrico de grado alimenticio y farmacéutico. Figura 37 - Proceso de fermentación sumergida de producción de ácido cítrico utilizando melazas. 5.2. PROCESO Se diferencian cinco etapas principales en el proceso de obtención de ácido cítrico: • Inicio y pretratamiento: preparación del medio de cultivo y crecimiento del hongo en el laboratorio. • Fermentación: obtención del ácido cítrico en solución. Requiere especial atención ya que es la macroetapa que mayor influencia tiene en el rendimiento final de todo el proceso. Incluye las operaciones de esterilización, prefermentación y fermentación. (Reacción química) PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 58 • Separación: obtención del ácido cítrico aislado. (Reacción química) • Purificación: extracción de impurezas. Como buscamos un producto apto para las industrias alimenticia y farmacéutica, es muy importante efectuar correctos tratamientos posteriores a su obtención para que sea adecuado para la venta. • Envasado A continuación, se detallarán todas las operaciones unitarias que se dan dentro de cada etapa. Figura 38 - Proceso global, macroetapas 5.2.1. INICIO Y PRETRATAMIENTO Para llevar adelante este proceso, es necesario contar con determinadas cantidades del microorganismo y alcanzar cierta calidad del sustrato, eliminando impurezas típicas que podrían afectar el rendimiento final. En esta sección, se describe en detalle cómo se prepararán el microorganismo y el medio de cultivo, incluyendo otros reactivos además del propio sustrato. 5.2.1.1. PREFERMENTACIÓN DEL INÓCULO Se han analizado dos posibilidades previamente: comprar regularmente la cepa a un laboratorio externo o comprar una sola vez y cultivarlo dentro de la planta. Finalmente, por razones tanto económicas como de logística, se ha optado por la segunda opción. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR 59 5.2.1.2. PREPARACIÓN DEL MEDIO DE CULTIVO • Melaza La melaza se compra y deposita en tanques de almacenamiento que estén acondicionados a una temperatura de alrededor de 30 - 35 ºC para evitar que haya condensados de agua que puedan afectar la calidad de la materia prima mayoritaria. La misma debe ser de grado alimenticio, para evitar acondicionarla con diversas operaciones unitarias que harían encarecer el proceso por tener equipos exclusivamente para su uso (filtración, intercambio iónico, esterilización, etc.). La materia prima debe estar libre de material particulado e iones metálicos y, antes de ser esterilizada, se la diluye con agua. • Reactivos o nutrientes Los nutrientes utilizados para el medio de cultivo, además de la fuente de carbono que es la melaza, son: ❖ 𝑁𝐻4(𝑁𝑂3) (fuente de amonio) ❖ 𝐾𝐻2𝑃𝑂4 (fuente de potasio) ❖ 𝑀𝑔𝑆𝑂4 ∗ 7𝐻2𝑂 (fuente de magnesio) ❖ 𝑍𝑛𝐶𝑙2 (fuente de zinc) ❖ 𝐹𝑒𝑆𝑂4 ∗ 7𝐻2𝑂 ❖ 𝐶𝑢𝑆𝑂4 ∗ 5𝐻2𝑂 (fuente de cobre) 5.2.1.3. DILUCIÓN Esta operación unitaria se realiza para bajar la concentración de la sacarosa que se encuentra en la melaza comprada. 5.2.1.4. ESTERILIZACIÓN La esterilización se realiza con el fin de eliminar otros microorganismos que compiten con el A. niger por el su