Tesis
Obtención de una fuente de fibra dietaría a partir de residuos agroindustriales de pasifloras
Date
2021Registration in:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia
Author
Caicedo García, Maria Alejandra
Institutions
Abstract
El objetivo de la presente investigación fue obtener concentrados ricos en fibra dietaría a
partir del albedo con aprovechamiento de residuos agroindustriales de maracuyá
obtenidos de una empresa procesadora de frutas de la región. Luego de caracterizado el
residuo se procesó, se optimizaron las alternativas y se realizó una evaluación preliminar
de los aspectos técnicos, de costos y ambientales del proceso productivo a nivel industrial,
usando el software de simulación Super Pro Designer ®.
La optimización de la extracción de las fracciones de fibra a partir del uso de etanol y agua
como solventes a diferentes temperaturas de extracción y de secado por medio del análisis
estadístico de un diseño central compuesto desarrollado en el software de diseño de
experimentos y optimización Design Expert®, para así elegir el mejor solvente (agua) que
brindara ventajas económicas, ambientales y de rendimiento del producto de interés.
La etapa experimental se desarrolló alrededor de las condiciones de temperatura de
extracción y de secado de 60 °C, bajo las cuales se logró el mayor contenido de fibra
soluble del 16% aproximadamente. Las temperaturas de extracción y secado optimizadas
por medio del análisis de superficie de respuesta para la obtención de las fracciones ricas
en fibra fueron 63°C y 61°C, respectivamente, condiciones que permitieron obtener
rendimientos del 26% de fibra dietaría soluble (FDS), 61% de fibra Insoluble (FDI) y 87 %
de Fibra Total (FDT). Las propiedades de hidratación, absorción de aceite de la fracción
obtenida muestran valores altos que indican que son potenciales para ser aplicada en
diferentes procesos industriales y/o tecnológicos o enriquecimiento de alimentos.
En el análisis preliminar de costos del proceso productivo la inversión inicial del proyecto
está alrededor de $ 2,147,137,750.00, cifra obtenida al valorar las etapas de la ingeniería
del proceso tales como el costo total de equipos, maquinaria, muebles, infraestructura,
instalaciones eléctricas, tuberías y conexiones, aislamiento, adaptación del terreno,
edificios auxiliares, costos de materia prima, mano de obra, servicios, gastos de estos
valores anuales. Luego del primer año en el que se realizaría el montaje y arranque de la
planta, el volumen de las ventas estimadas del producto es de 648,867.00 unidades por
año y el tiempo de recuperación de la inversión se calculó en 3 años The objective of this research was to obtain concentrates rich in dietary fiber from albedo
with the use of agro-industrial residues of passion fruit obtained from a fruit processing
company in the region. After characterizing the waste, it was processed, the alternatives
were optimized and a preliminary evaluation of the technical, cost and environmental
aspects of the production process at an industrial level was carried out, using the Super
Pro Designer simulation software.
The optimization of the extraction of fiber fractions from the use of ethanol and water as
solvents at different extraction and drying temperatures through the statistical analysis of a
composite central design developed in the optimization and design-of-experiments
software Design Expert® in order to choose the solvent that will provide economic,
environmental and performance of the product of interest.
The experimental stage that was developed around the extraction and drying temperature
conditions of 60 ° C, under which it was achieved the highest soluble fiber content of
approximately 16%. The extraction and drying temperatures, optimized by means of the
response surface analysis to obtain the fractions rich in fiber were 63 ° C and 61 ° C,
respectively, conditions that allowed obtaining yields of 26% of soluble dietary fiber (FDS)
, 61% Insoluble fiber (FDI) and 87% Total Fiber (FDT). The hydration and oil absorption
properties of the fraction obtained show high values that indicate that they are potential to
be applied in different industrial and / or technological processes or food enrichment.
In the preliminary cost analysis of the production process, the initial investment of the
project is around $ 2,147,137,750.00, a figure obtained by evaluating the stages of the
process engineering such as the total cost of equipment, machinery, furniture,
infrastructure, electrical installations, pipes and connections, insulation, adaptation of the
terrain, auxiliary buildings, costs of raw materials, labor, services, expenses of these annual
values. After the first year in which the assembly and start-up of the plant would be carried
out, the estimated sales volume of the product is 648,867.00 units per year and the payback
time for the investment was calculated in 3 years.