Evaluación y simulación de la producción de glucosa a partir del plátano y sus residuos como alternativa competitiva en el mercado nacional

Abstract

La glucosa es una materia prima y un producto importante a nivel mundial, cumple funciones directas como ingrediente en alimentos o como reactivo para la producción de compuestos con un mayor valor agregado desde combustibles, compuestos alimenticios hasta biopolímeros entre otras alternativas. La producción de glucosa está centrada en países como Estados Unidos y China logrando transacciones alrededor de 1 millón de toneladas de glucosa en baja fructosa, mientras otros países como Colombia requieren de importaciones que cubran alrededor del 95% de la demanda nacional. En este trabajo se evaluó la posibilidad de producir glucosa a nivel industrial considerando varias escalas de producción (1, 5 y 26 toneladas mensuales), se consideró la evaluación con base a características fundamentales para entender completamente el proceso y se consignaron en 8 capítulos que consideran: La logística, Experimentación y pilotaje, Adecuación, Transformación, Separación, Evaluación de la cáscara, Evaluación económica, Impacto ambiental. Se desarrollaron tanto simulaciones como evaluaciones matemáticas de los equipos, y requerimientos necesarios para el desarrollo del proceso. Como resultados se encontraron costos de proceso de $2.329 por kg, ingresos promedios de mil millones de pesos anuales para una escala de 26 toneladas, posibilidad de generar 17 empleos directos con apoyo a 38 asociaciones. Además se encontró que Manizales era la mejor ubicación para la planta, el proceso puede producir también 840 kg/mes de ácido glutámico. El rendimiento final de producción de glucosa obtenido fue de 226 kg de glucosa por tonelada de plátano. Al final se obtuvo un proceso con tecnologías simples para obtener un producto multi-transformable de valor agregado como base para una biorefinería

Abstract : Glucose is an important raw material and product around the world. This has direct functions as food ingredient or reagent for value-add compounds production, from fuels, food compounds up to biopolymers among others. The glucose production is centered in countries like United States and China, this allows transactions by about 1 million tons of glucose with low fructose. Otherwise countries as Colombia require of importations to cover around 95% of national demand. In this work the feasibility to produce glucose to industrial level was evaluated considering several productions scales (1, 5 and 26 tons monthly). The key features were considered to the assessment in order to understand completely the process. The features were recorded in 8 chapters which consider: Logistic, Lab and pilot level experiments, Adequacy, Transformation, Separation, Peel evaluation, Economic and Environmental assessment. Simulations, mathematical evaluation of equipment and the fundamental requirements for the process development were made. Process cost of 1.1 USD per kg, average income of 480 thousand dollars per year to scale of 26 tons per month, the possibility of generate 17 direct jobs with the support to 38 associations were founded as results. Additionally, results like Manizales as the best plant location and 840 kg of glutamic acid per month produced by the glucose process were founded. The final yield of glucose production was 226 kg per ton of plantain. At the end, a process with simple technologies with a multi-transformable value add product like a base of biorefinery was obtained