Revista Centro Azúcar

DESTILACIÓN REACTIVA PARA LA REVALORIZACIÓN DE ACEITE DE FUSEL: CARACTERIZACIÓN DE MUESTRAS Y SIMULACIÓN DE PROCESOS

Tue, 29 Oct 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
El aceite de fusel actualmente constituye un desecho que posee en su composición una amplia gama de alcoholes que lo posicionan como un producto versátil para diversos sectores industriales.
Objetivo:
Obtener productos de alto valor comercial a partir de la caracterización de muestras de aceite de fusel y la simulación de procesos en el Aspen Hysys v10.0.
Materiales y Métodos:
Se caracterizaron tres muestras de aceite de fusel de una destilería cubana mediante cromatografía de gases. Se realizó un análisis estadístico de distribución normal entre las composiciones de las muestras y una prueba de hipótesis a partir del Statgraphics Centurion XVII. Se modeló una tecnología de destilación reactiva mediante el simulador Aspen Hysys v10.0 y los resultados fueron validados con los datos reportados en la literatura.
Resultados y Discusión:
En las caracterizaciones realizadas para las tres muestras de aceite de fusel hay presencia de alcohol isoamílico como componente mayoritario. Se obtuvo que las composiciones de estas no presentan diferencias significativas entre ellas. Con la tecnología de destilación reactiva se obtiene una mezcla de ésteres compuesta por 65,66 % vol. de acetato de isoamilo, 11,05 % vol. de acetato de isobutilo y en el destilado 40,16 % vol. de acetato de etilo. Se consumen 14 040 m3/año de agua de enfriamiento, 82 280 kg/año de vapor y 5 328 kg/año de fuel oil.
Conclusiones:
Con la tecnología de destilación reactiva de aceite de fusel se obtiene más del 45% de productos de gran valor agregado para la industria del bioetanol.

ANÁLISIS EMERGÉTICO DE LA PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS EN CUBA. CASO DE ESTUDIO: FÁBRICA EL CANAL

Mon, 14 Oct 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
La protección ambiental se ha convertido en un factor importante en los indicadores de resultados de las industrias modernas debido a la creciente demanda de procesos de fabricación más sostenibles. Considerando el acelerado proceso de urbanización en Cuba, la industria de materiales de la construcción es de especial interés, destacándose, en este sector, la producción de áridos, la cual, además de la presión a la que se ve sometida, ha sufrido décadas de explotación.
Objetivo:
Analizar los potenciales impactos ambientales de diferentes esquemas de producción de áridos en Cuba, tomando como caso de estudio la fábrica El Canal ubicada en la provincia de Cienfuegos.
Materiales y Métodos:
Se usó el análisis emergético por su capacidad de evaluar la influencia de diferentes tipos de recursos en el sistema económico.
Resultados y Discusión:
El proceso de producción de la fábrica El Canal puede ser mejorado mediante diferentes cambios tecnológicos, siendo el más adecuado la introducción de plantas de hidrociclones en el proceso de clasificación, dado que mitiga impactos ambientales con una considerable menor inversión emergética.
Conclusiones:
Si bien el proceso de producción de áridos tiene un impacto económico moderado, este no es sostenible a largo plazo (ESI=0,0011) ya que incurre en marcados impactos ambientales debido al uso intensivo de recursos no renovables.

PRETRATAMIENTO EN DOS ETAPAS DEL BAGAZO DE CAÑA PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE XILOSA Y GLUCOSA

Leyanis Mesa Garriga, Erenio González Suárez, Yailet Albernas Carvajal — Mon, 21 Oct 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
El bagazo de caña de azúcar es utilizado para la producción de bioetanol debido a su alto contenido de celulosa y hemicelulosa. El pretratamiento es necesario para hacer accesibles los carbohidratos a las enzimas. Una vía para aumentar el rendimiento de etanol es utilizar todos los azúcares contenidos.
Objetivo:
Evaluar la producción de etanol a partir de la xilosa y glucosa obtenidas tras un pretratamiento en dos etapas.
Materiales y Métodos:
En la primera etapa de pretratamiento se utilizó H2SO4 al 1,25 % a 120 °C durante 40 minutos. Esta produjo un hidrolizado rico en xilosa que se fermentó con Pichia stipitis. La segunda etapa se realizó utilizando una mezcla de etanol al 30 % (v/v) e hidróxido de sodio en diferentes concentraciones. La digestibilidad enzimática de los sólidos fue evaluada con celulasa y se realizó una hidrólisis y fermentación simultánea con Saccharomyces cerevisiae.
Resultados y Discusión:
El rendimiento de la fermentación del hidrolizado rico en xilosa fue 19 % con respecto a los azúcares iniciales. El pretratamiento alcalino redujo la lignina en un 53 %, mejorando la digestibilidad enzimática. Las mejores condiciones experimentales arrojaron un rendimiento de 39,17 g de azúcares por cada 100 g de bagazo y un rendimiento de etanol de 8,14 g/100 g de bagazo.
Conclusiones:
El pretratamiento en dos etapas incrementa la recuperación de azúcares en un 25,12 %. La producción de etanol aumenta un 15,13 % utilizando todos los azúcares obtenidos del pretratamiento y la hidrólisis enzimática del bagazo.

EVALUACIÓN DEL EMPLEO DE POLVO DE HOJAS SECAS DE MORINGA EN UN SAZONADOR

Belkis Julia Fonseca Medina, Caridad Curbelo Hernández — Mon, 28 Oct 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
La moringa no se considera una especia, sino un suplemento nutricional con propiedades antioxidantes y antimicrobianas; sin embargo, puede ser incluida como condimento en diferentes preparaciones alimenticias y servir de conservante natural. En el sazonador marca ԵoQue se emplea el COADTEC como coadyuvante tecnológico con función de conservante, el cual es importado. Realizar la sustitución del mismo por polvo de hojas secas de moringa precisa de un análisis granulométrico y sensorial.
Objetivo:
Evaluar la sustitución del COADTEC por polvo de hojas secas de moringa en la formulación del Todo sazón, marca ԵoQue, sin afectar la calidad sensorial establecida en las especificaciones de la norma cubana para condimentos (NC 1429, 2023).
Materiales y Métodos:
Se evaluó el porcentaje de sustitución de polvo de moringa a tres niveles (50 %, 80 % y 100 %), teniendo como variables de respuesta la granulometría y la evaluación sensorial.
Resultados y Discusión:
La evaluación sensorial descriptiva y el análisis granulométrico para las diferentes formulaciones a escala de laboratorio, demostraron que es posible la sustitución total del COADTEC por polvo de hojas secas de moringa, lo cual fue corroborado por ensayo analítico similar a escala industrial, así como por pruebas afectivas (aceptabilidad y preferencia) con consumidores a ambas escalas.
Conclusiones:
Es posible realizar la sustitución total del COADTEC por PHSM en el sazonador marca ԵoQue sin que se afecte la calidad sensorial establecida en las especificaciones de la norma cubana para condimentos, con beneficio económico y sustitución de importación.

EVALUACIÓN DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ACEITES DIELÉCTRICOS EN LA REFINERÍA SERGIO SOTO DE CABAIGUÁN

Sheila María Acosta Rodríguez, Nancy López Bello, Juan Pedro Hernández Touset — Mon, 04 Nov 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
Para garantizar el incremento de calidad y producción de aceite dieléctrico en la Refinería de Petróleo Sergio Soto se debe evaluar su operación y desempeño energético, para cumplir con su importancia económica en el proceso de encadenamiento productivo en Cuba.
Objetivo:
Evaluar la operación y el desempeño energético en la planta de aceites básicos.
Materiales y Métodos:
Se examinaron usando métodos estadísticos las características de la materia prima. Se analizaron los balances de materiales del sistema en cuanto a consumos, calidad y energía. La evaluación del desempeño energético en la planta cuantificó las pérdidas de calor y el consumo de vapor. Se estudiaron los valores de ganancias y producción del 2021 al 2023.
Resultados y Discusión:
El método estadístico evidencia que la materia prima cumple con la calidad establecida. Los balances de materiales demuestran que la etapa de tratamiento posee mayor consumo de materiales. Las pérdidas energéticas son elevadas debido a la evanescencia del condensado recuperable. El análisis de costo evidencia la disminución de la producción.
Conclusiones:
La evaluación del corte R3 mediante cartas de control muestra valores apropiados de acidez y esta constituye una herramienta de fácil acceso en la toma de decisión en la industria. Los mayores consumos de materiales y agua en planta aceites se identifican en la etapa de tratamiento del proceso de producción. Las pérdidas de calor equivalen al 18% de la potencia térmica total y se deben al insuficiente aislamiento, la deficiente operación de las trampas de vapor, fugas y al condensado recuperable.

SECUENCIA INVERSIONISTA EN OPORTUNIDADES DE NEGOCIOS DEL DESARROLLO DE UNA FÁBRICA DE AZÚCAR COMO BIORREFINERÍA

Mon, 11 Nov 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
El trabajo presenta los resultados de la evaluación del riesgo inversionista de las propuestas de negocios consideradas en el encadenamiento productivo de una empresa azucarera en su desarrollo en el concepto de biorrefinería.
Objetivo:
Determinar el orden de ejecución menos riesgoso para efectuar las necesarias inversiones económicas previstas en el desarrollo de una fábrica de azúcar como biorrefinería, de manera que crezcan paulatinamente sus volúmenes de negocios.

Materiales y Métodos:
Los investigadores emplean métodos de análisis económico de riesgo, considerando la esperanza matemática y el coeficiente de variación de cada una de las inversiones que requieren las oportunidades de negocios, para diferentes escenarios posibles.
Resultados y Discusión:
El orden inversionista que económicamente es menos riesgoso, implica realizar primero la oportunidad de negocio reconocida con el código 2, en segundo término, la registrada con el código 1, posteriormente la referente al código 4 y finalmente la identificada con el código 3.
Conclusiones:
Es factible decidir el orden de menor riesgo inversionista en un encadenamiento productivo en una empresa azucarera que se transforme en biorrefinería, utilizando los indicadores dinámicos y el análisis de riesgo económico.

MORINGA OLEIFERA. APLICACIÓN EN LA ELABORACIÓN DE UN PROTECTOR SOLAR

Beatriz Zumalacárregui de Cárdenas, Cándida Magali Ferrer Serrano — Mon, 18 Nov 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
Los rayos solares tienen características terapéuticas para la piel, pero su exposición en exceso es perjudicial para la salud, además, los riesgos debido al deterioro de la capa de ozono, provocan efectos cancerígenos y envejecimiento prematuro. Se ha generalizado el uso de materias primas de origen natural en la elaboración de productos cosméticos. Una de las plantas empleada es la Moringa oleifera Lam.
Objetivo:
Determinar el efecto fotoprotector solar in vitro de la combinación del extracto hidroalcohólico de hojas y del aceite vegetal de semillas de Moringa oleífera ecotipo Plain.
Materiales y Métodos:
El extracto hidroalcohólico de hojas se obtuvo mediante el método de maceración con etanol al 70%(m/v) y el aceite por el método de prensado de las semillas.
Resultados y Discusión:
El extracto hidroalcohólico de hojas presentó color verde oscuro, olor sui generis; el aceite, color amarillo claro, olor agradable y aspecto oleoso. El factor de protección solar in vitro de la combinación del extracto hidroalcohólico de hojas y del aceite vegetal de Moringa oleífera L. fue de 27,40 ± 0,04.
Conclusiones:
El resultado de emplear la combinación de extracto hidroalcohólico de hojas de Moringa oleífera ecotipo Plain y el aceite correspondiente brinda una alternativa para ser utilizado en formulaciones cosméticas. Esto se debe a que poseen en su composición compuestos con actividad biológica, como compuestos fenólicos, vitaminas y ácidos grasos, imprescindibles para la protección de las células vivas, del daño oxidativo asociado con el envejecimiento, el cáncer y las enfermedades degenerativas.

MODELO MATEMÁTICO PARA EL CONTROL DEL CONTENIDO DE SACAROSA EN BAGAZO EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE AZÚCAR

Jonathan Serrano Febles, Jesús Luis Orozco, Osney Pérez Ones, Julio César Peña — Wed, 27 Nov 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
Los modelos matemáticos constituyen herramientas muy útiles para el control operacional de la etapa de extracción en el proceso de fabricación de azúcar crudo.
Objetivo:
Obtener un modelo matemático para predecir, en base a las condiciones operacionales de molienda y de imbibición que se apliquen, el contenido de sacarosa en bagazo.
Materiales y Métodos:
El modelo matemático se desarrolla mediante regresión lineal múltiple sobre la base de información experimental obtenida a nivel industrial. Se emplean diversas pruebas estadísticas para garantizar un adecuado ajuste del modelo matemático y evaluar su desempeño predictivo. El dominio de aplicación se establece a partir de análisis de “extrapolación oculta”.
Resultados y Discusión:
Este modelo matemático es válido para una razón de imbibición entre un 0,80-2,90; una temperatura del agua de imbibición entre 40-80 oC y un contenido de sacarosa en el jugo primario entre 15,1-19,2 %. El modelo matemático demuestra que el contenido de sacarosa en bagazo tiene una dependencia no lineal respecto a la cantidad de imbibición aplicada y aporta nuevas evidencias estadísticas que prueban la influencia significativa de la temperatura de la imbibición sobre la extracción de sacarosa. El procedimiento que se emplea es de gran utilidad como material metodológico para el desarrollo y evaluación de modelos de regresión lineal en la investigación operacional.
Conclusiones:
Con la utilización del modelo matemático como herramienta predictiva de análisis es posible mejorar el desempeño operacional de la etapa de extracción reduciendo las pérdidas de sacarosa en bagazo.

ESTUDIO TERMODINÁMICO DEL PROCESO ALUMINOTÉRMICO Y CARBOTÉRMICO PARA LA SÍNTESIS DE CERMET A PARTIR DE COLAS NIQUELÍFERAS

Liena Yanes Sierra, Evelin Rodríguez Sosa, Elizabeth González Martínez — Wed, 04 Dec 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
Los cermets son considerados materiales avanzados que presentan una mayor versatilidad de aplicaciones; pero los parámetros de procesamiento afectan significativamente la propiedad final y la microestructura del sistema cermet. Esto sugiere la necesidad de elegir una ruta de síntesis adecuada.
Objetivo:
Evaluar la posibilidad de ocurrencia de las reacciónes aluminotérmicas y carbotérmicas de las colas niquelíferas mediante un estudio termodinámico que contribuya al desarrollo de una línea estratégica en la obtención de cermets.
Materiales y Métodos:
Se utilizan las colas niquelíferas como materia prima para la obtención del cermet mediante reacciones autopropagadas a altas temperaturas. Se realiza un estudio termodinámico considerando en ello el comportamiento de las energías libres en función de la temperatura, según el diagrama e Ellingham, determinando la posibilidad de ocurrencia de las reacciones que rigen la aluminotermia y la carbotérmica.
Resultados y Discusión:
El estudio termodinámico refleja que las reacciones predichas ocurren de manera espontánea para el rango de temperatura (300K – 1500K), exceptuando las reacciones del MgO, Cr2O3, SiO2, TiO2.
Conclusiones:
Las reacciones aluminotérmicas de las colas son espontáneas, propiciando la ocurrencia de reacciones autosostenidas; constituyendo una nueva alternativa para obtener materiales de alto valor de uso y altas prestaciones.

DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LA ENZIMA ALFA AMILASA PARA SU USO EN LA INDUSTRIA AZUCARERA

Saul Dueñas Casas, Jesús Luis Orozco, Héctor Luis Ramírez, Leissy Gómez Brizuela — Wed, 11 Dec 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
La presencia de almidón en el proceso de producción de azúcar crudo cubano ha provocado en los últimos años serios impedimentos para su comercialización, de ahí la necesidad de emprender estudios que conduzcan a su reducción.
Objetivo:
Estudiar las condiciones que garantizan un mejor efecto de la enzima α-amilasa en el desdoblamiento de almidones, para su futura aplicación en la industria azucarera cubana.
Materiales y Métodos:
Se determina la actividad específica de la enzima por el método del ácido 3,5-dinitrosalisílico, así como sus propiedades estructurales y funcionales, los parámetros cinéticos de la reacción se determinan mediante el método de Lineweaver y Burk.
Resultados y Discusión:
La enzima presenta una actividad específica de 86 U/μg, los óptimos de las propiedades estructurales que se determinan son: pH 5,0, temperatura 60 ºC, una afinidad al sustrato de 6,4 g/L y una velocidad máxima de reacción de 28 571 μmol/mL×min. Se determina que la α-amilasa es estable de 35 a 50 ºC y en un intervalo de pH de 5,0 a 8,5, con una actividad superior al 80 %.
Conclusiones:
La α-amilasa estudiada se mantiene estable en un intervalo de pH de 5,0 a 8,5 y en un rango de temperatura de 35 a 50 ºC, donde retiene más de un 80 y 90 % de actividad respectivamente; estas características la hacen adecuada para su aplicación industrial, específicamente en el proceso de producción de azúcar crudo.

EVALUACIÓN DEL INCREMENTO DE LA EFICIENCIA MATERIAL ASOCIADA AL DESCREMADO DE LECHE FRESCA EN LA "PASTEURIZADORA CUBANACÁN"

Darien Pérez Muñoz, Omar Pérez Navarrro, Denio Pérez Muñoz — Thu, 19 Dec 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
Atendiendo a la necesidad de incrementar la eficiencia material de la industria láctea cubana, se precisa disponer en la Pasteurizadora Cubanacán de esquemas tecnológicos que aprovechen integralmente la composición de la leche fresca.
Objetivo:
Evaluar el incremento de la eficiencia material asociada al descremado de leche fresca, proponiendo un esquema tecnológico más eficiente y sostenible, estableciendo las demandas materiales y las disponibilidades de productos terminados en el nuevo escenario.
Materiales y Métodos:
Se propuso un esquema tecnológico eficiente y sostenible con una variante utilizando descremado de leche fresca incrementando la cantidad y aceptación de los surtidos elaborados y otra variante tradicional procesando leche entera fresca. Se realizó el balance de materiales considerando dos etapas típicas: sequía y primavera. Se determinaron los flujos y composiciones de todas las corrientes del proceso en ambas variantes.
Resultados y Discusión:
El esquema propuesto permitió generar estrategias productivas y establecer subsistemas de análisis que facilitaron el balance de materiales. La composición de las nuevas corrientes de proceso constituye información importante de la cual no se disponía. La disponibilidad de leche para desviar a otras plantas y la producción global dependen más de la etapa del año que del descremado, pero este último flexibiliza el proceso e incrementa el aprovechamiento de la composición de la materia prima principal.
Conclusiones:
El descremado de leche no incrementa apreciablemente la producción total de la Pasteurizadora Cubanacán pero sí diversifica sus producciones hacia surtidos de mejor aceptación y valor agregado que hacen más sostenible su gestión.

EL SISTEMA DE AGITACIÓN EN EQUIPOS EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA QUÍMICA

Fri, 27 Dec 2024 00:00:00 +0000

Introducción:
La industria química exige de equipos productivos y eficientes lo que se logra con la introducción de una energía mecánica adicional a fin de mejorar significativamente la eficiencia de los procesos en ellos realizados. Por esta razón en los equipos químicos se destacan los diseños que incluyen equipos con sistemas de agitación que poseen elevadas características técnico-económicas.
Objetivo:
Brindar los conocimientos necesarios que permitan al personal técnico encargado tanto la selección como el diseño de los elementos y partes componentes del sistema de agitación de los equipos químicos.
Materiales y Métodos:
El trabajo se ha realizado teniendo en cuenta los requerimientos de las normas internacionales, así como de la bibliografía técnica consultada. Ofrece la información técnica necesaria que permite el diseño y selección de los elementos componentes del sistema de agitación en el menor tiempo posible y de forma segura.
Resultados y Discusión:
En el artículo se brinda una secuencia de pasos que permiten tanto la selección como el diseño del mismo de manera sencilla, segura y en el menor tiempo posible. La flexibilidad de la secuencia de pasos descrita radica en la posibilidad de aplicar cualquiera de los métodos de cálculo tradicionales en la solución de los mismos.
Conclusiones:
Pone en las manos de los diseñadores de equipos químicos una herramienta que brinda una secuencia de pasos lógicos, así como las recomendaciones pertinentes para el diseño seguro del sistema de agitación de los equipos químicos.