Evaluación técnica de la producción de ácido glucónico a partir de jugo de caña de azúcar, utilizando Aspen Plus®.

Abstract

El ácido glucónico es un producto de gran demanda, por su diversidad de aplicaciones, ya que se usa ampliamente en las industrias de alimentos, bebidas, textiles, farmacéutica y de construcción. La presente investigación se fundamenta en la evaluación técnica de la producción de ácido glucónico a partir del jugo de caña producido en el departamento de Nariño, mediante una simulación del proceso utilizando el Software Aspen Plus®. Se realizó inicialmente una revisión teórica de las propiedades y composiciones del jugo de caña mediante referentes bibliográficos; para la simulación se usó el modelo metodológico de Douglas, en combinación con reglas heurísticas, aplicando una estrategia evolutiva para el diseño y simulación de procesos. Se estableció parámetros y condiciones de operación en etapas de pretratamiento (hidrolisis ácida), fermentación (Batch) y purificación del producto (centrifugación, microfiltración y destilación), para lo cual se empleó el modelo termodinámico UNIFAC. Se partió de una base de cálculo de 120 ton/día de materia prima con base en cifras reportadas en el departamento de Nariño. Las condiciones de fermentación con el microorganismo Aspergillus níger, fueron 32 °C y 48 horas de cultivo. Se logró un rendimiento de producto del 73 % aproximadamente. En conclusión, el rendimiento elevado se debió a la hidrolisis ácida que se empleó en la etapa de pretratamiento, debido a que los azúcares hidrolizados son más fácilmente sintetizables por el microorganismo. El área de simulación y optimización de procesos permitió reducir el riesgo que implica la experimentación y el costo de inversión de la investigación. Sus ventajas no solo son establecer procesos más eficientes, sino también estudiar alternativas para utilizar los residuos y generar productos con valor agregado y, así mismo, plantear estrategias para contribuir al desarrollo de la región y del país a través de la aplicación de conceptos técnicos de ingeniería.