planta para obtención de quitosano.doc

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES

DE SAN FELIPE DEL PROGRESO

INGENIERÍA QUÍMICA

DISEÑO DE PROCESOS I

TITULO:

“PLANTA PARA LA PRODUCCION DE QUITOSANO”

CATEDRATICO:

M. en C. ERIKA GARCÍA DOMÍNGUEZ

PRESENTAN:

OROZCO ESPINOSA JAVIER GUADALUPE

SÁNCHEZ LOPEZ PEDRO MARIEL

San Felipe del Progreso, Estado de México, Junio de 2013

Diseño de Procesos 1

Resumen ejecutivo

El presente trabajo expone la creación de una empresa denominada “Vistte” que procesa exoesqueletos de crustáceos para el aprovechamiento del segundo polímero más abundante en la naturaleza después de la celulosa, la quitina cuyo principal derivado es el quitosano y el cual ha de ser comercializado por la planta.

La quitina contenida en el exoesqueleto de crustáceos es de 25 al 50% del peso. México ocupa el séptimo lugar a nivel mundial en cuanto a pesca se refiere, y cada año toneladas de exoesqueleto son tiradas y pasan a ser fuente de contaminación y peligro a la población, la creación de la planta ayuda a convertir esos desechos en materia prima valiosa, que en países como Japón y Estados Unidos ya está siendo explotada y que en México a pesar de ser rico en materia prima de este tipo no se ha sabido aprovechar por la falta de vinculación de investigación, industria y gobierno.

La planta tiene la misión de ser una empresa altamente competitiva que ofrezca en el mercado quitina y quitosano de alta calidad vinculando la investigación y la industria para lograr no sólo un crecimiento sino también un desarrollo además de tener la visión de llegar a nivel internacional, mejorando la calidad de los productos incorporando nueva tecnología y procesos que cuiden el medio llegando cada vez a más sectores.

El sector al cual está en primera instancia dirigido es el agrícola, ya que se puede emplear para el recubrimiento de frutos y semillas por sus propiedades fungicidas, fertilizantes y antivaricosas. Mejorando así el tiempo de anaquel de los productos y asegurando se limpieza y en la industria alimenticia ya que es un conservador, estabilizador de color, exaltador del sabor, antioxidante, emulsionante y aditivo para comida de animales.

El mercado potencial en México va desde la medicina, hasta el tratamiento de aguas residuales, pasando por la industria de alimentos, bebidas, papelería y empaques, y todo esto “Porque nos interesa que tu empresa mejore... creamos productos del mañana para el mercado de hoy”.

La presentación del producto es en polvo en bolsas de 1Kg y 250g selladas herméticamente para asegurar su calidad, la planta es altamente promisoria al ser la primera de su tipo en el mercado Mexicano, abre una importante ventana al desarrollo y modernización en cuanto a materiales innovadores y amigables con el medio ambiente. El análisis económico demostró su gran rentabilidad al dar una TIR del 82% con una inversión inicial estimada en 39millones de pesos a pagar en 10 años.

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Logotipo y eslogan

“Porque nos interesa que tu empresa mejore... creamos productos del mañana para el mercado de hoy”

Misión

Ser una empresa altamente competitiva que ofrezca en el mercado quitina y quitosano de alta calidad vinculando la investigación y la industria.

Visión

Llegar a ser una empresa altamente competitiva a nivel internacional, mejorando la calidad de los productos incorporando nueva tecnología y procesos que cuiden el medio ambiente llegando cada vez a más sectores.

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Introducción

México cuenta con una gran diversidad biológica que se refleja tanto en la tierra como en las aguas que lo rodean, se encuentra rodeado por 10 143 km de litoral marino, 12500 km2 de superficies de lagunas costeras y esteros y 6 500 km2 de aguas interiores como lagos, lagunas, represas y ríos lo que confiere un gran potencial pesquero.

Las principales zonas pesqueras de México son el Pacífico Noroeste, el Pacífico Centro y Suroeste y el Golfo de México y Caribe, siendo el litoral del Pacífico la zona donde se extrae el 76.3% de la producción pesquera, gran parte corresponde a crustáceos de los cuales se extrae un polisacárido lineal denominado quitosano que es obtenido por la desacetilación de la quitina principal constituyente de los caparazones de los crustáceos.

El quitosano es un biopolímero muy estudiado debido a sus potenciales aplicaciones en el campo de la biomedicina y la ingeniería de tejidos así como en biotecnología. Éste interés proviene de sus propiedades como biocompatibilidad, biodegradabilidad, buena capacidad de adsorción además de ser un excelente formador de películas, membranas y cápsulas.

El quitosano que posee un carácter antimicrobiano ha sido empleado para el tratamiento de quemaduras así mismo ha sido aplicado con éxito en la agricultura por presentar efectos benéficos sobre las plantas. La interacción del quitosano con iones metálicos constituye una de las propiedades mas estudiadas durante largo tiempo de este polisacárido. Entre las películas basadas en polisacáridos están las elaboradas con quitosano que son utilizadas para la elaboración de empaques para alimentos como frutas y vegetales lo cual ha permitido encontrar nuevos mercados y reemplazar un grupo de materiales sintéticos no biodegradables.

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Generalidades

Quitosano

Una sustancia que forma parte del caparazón, erigida con pura química, defiende como un escudo de alta eficiencia a insectos, crustáceos, moluscos y otros seres vivos de su contacto con el exterior. En heterogénea cantidad, la poseen desde jaibas, camarones, langostas, arañas, escarabajos y cucarachas, hasta, incluso, algunos hongos y algas. Se trata de un compuesto natural que se llama quitina, la cual proporciona numerosos beneficios para el ser humano. Es útil en las industrias farmacéutica, de alimentos, cosmética y de empaques. El término quitina deriva de la palabra griega kítos, que significa cavidad o túnica, y hace referencia a su dureza (Conde, 2007).

El quitosano es un polisacárido derivado de la quitina es un polímero biodegradable el cual después de la celulosa es el polisacárido más común en la naturaleza (Pastor, 2004).

El nombre sistemático de la quitina es β(1-4)-2-acetamido-2-desoxi-D-glucosa. Se encuentra principalmente en las conchas de crustáceos y formando parte del exoesqueleto de los insectos, así como también en las paredes celulares de muchos hongos, levaduras y algas. La quitina es completamente insoluble en agua o en medio ácido (Lárez, 2003). Su estructura química se puede observar en la figura 1.

Figura 1. Estructura de la quitina (Lárez, 2003).

Por su parte, el quitosano es también un polisacárido que se encuentra en estado natural en las paredes celulares de algunos hongos; sin embargo, su principal fuente de producción es la hidrólisis de la quitina en medio alcalino, usualmente hidróxido de sodio

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o de potasio, a altas temperaturas, en la figura 2 se muestra el esquema de la producción de los derivados de la quitina. El quitosano fue descubierto por Rouget en 1859, quien encontró que al tratar quitina con una solución caliente de hidróxido de potasio se obtiene un producto soluble en ácidos orgánicos (Huang, et al., 2005).

Figura 2. Esquema elemental de la producción de los derivados de la quitina (Lárez, 2003).

La desacetilación completa de la quitina produce un material totalmente soluble en medio ácido conocido como quitano (figura 3a); sin embargo, cuando la desacetilación del material de partida es incompleta se crea una mezcla de cadenas que tienen distintas proporciones de unidades α(1-4)-2-acetamido-2-desoxi-D-glucosa y α(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucosa (figura 3b), cuya relación depende de las condiciones de reacción y que, obviamente, genera materiales con distintas propiedades denominados quitosanos (Pastor, 2004).

Figura 3. Estructuras químicas: a) quitano, b) quitosano (Lárez, 2003.

La presencia de grupos amino en la cadena polimérica ha hecho del quitosano uno de los materiales más versátiles que se estudian desde hace ya algún tiempo, por la posibilidad de realizar una amplia variedad de modificaciones, tales como la reacciones de anclaje de

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enzimas, reacciones de injerto, obtención de películas entrecruzadas, entre otras (Lárez, 2003).

Se encontró en estudios realizados en la UNAM que los caparazones de jaibas y langostas tienen más calcio y menos quitina, mientras que las de camarón, más blandas, contienen mayor cantidad de la sustancia (Periodismo de Ciencia y Tecnología, 2000).

Características del quitosano

El quitosano presenta las siguientes características:

Biodegradable: las enzimas como la quitinasa, la quitonasa y el lisosoma presentes en el cuerpo humano, lo descomponen en los oligo-pilímeros que pueden ser ocupados por el metabolismo (Cestarí, et al., 2004).

Biocompatible: el quitosano es un biopolímero natural; no tiene ninguna característica antigénica y es así perfectamente compatible con el tejido vivo. Sus características hemostáticas lo hacen muy conveniente para el uso en todos los campos de la biología.

Agente de adsorción: El quitosano tiene una carga fuertemente positiva, que le genera una atracción con las superficies o materiales cargados negativamente; incluyendo los metales, la piel y las macromoléculas tales como proteínas (Parada, et al., 2004).

Aplicaciones del quitosano

Este polímero presenta una gran variedad de aplicaciones entre las más comunes se encuentran: empleo para la elaboración de suturas biodegradables, sustituyentes artificiales de la piel, agente cicatrizante en quemaduras, transporte de agentes anticancerígenos, recubrimiento de semillas para su conservación durante el almacenamiento, aditivo para alimento de animales, espumas de afeitar, cremas para la piel, adelgazantes, agente de oxidación, agente preservante, aplicaciones cromatografícas, intercambiadores de iones, fabricación de electrodos específicos para metales (Gerente, et al., 2007).

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Otra de sus aplicaciones de interés del presente trabajo es en el tratamiento de aguas; es altamente utilizado como agente floculante, agente coagulante, en tratamientos de flotación para la remoción de aceite de pescado en agua, en agentes filtrantes para piscinas y spas, ayuda a la adsorción de iones de metales pesados y adsorción de ácidos, remoción de surfactantes (Li y Bai, 2004).

En general el quitosano es un producto biológico con características catiónicas de carga eléctrica positiva, lo cual lo distingue con gran interés en la industria, debido a que la mayoría de los polisacáridos son neutros o cargados negativamente. Cuando se logra controlar el peso molecular, el grado de deacetilación y la pureza, es posible producir una amplia variedad de quitosán y sus derivados, los cuales se pueden utilizar para propósitos industriales, dietéticos, cosméticos y biomédicos.

De hecho, existe abundancia de literatura y procedimientos que documentan las múltiples aplicaciones del quitosán, pero para fines prácticos, se pueden clasificar principalmente en tres categorías, de acuerdo con su pureza:

• Grado técnico para agricultura y tratamiento de aguas.• Grado puro para alimentos y cosméticos.• Grado ultra-puro para uso biofarmacéutico.

(Conde, 2007).

Puesto que el quitosano es un polímero que se forma repitiendo unidades del Dglucosamina (azúcar), la longitud total de la molécula es una característica importante. Consecuentemente, el peso molecular es una característica dominante para determinar su uso. El peso molecular de la quitina es de alrededor de un millón de Daltons, sin embargo, cuando se somete al tratamiento químico para transformarla a quitosano, el peso molecular baja a un rango entre 100 y 1500 KDa. Cuando la cadena llega a ser corta, el quitosano se puede disolver directamente en agua sin la necesidad de un ácido, lo cual resulta particularmente útil para uso en cosméticos o en medicina, cuando el pH debe permanecer alrededor de 7 (Conde, 2007).

Debido a que el quitosano se obtiene de la deacetilación (DAC) de la quinina, el término DAC se utiliza para caracterizarlo. Este valor da la proporción de unidades monoméricas de grupos acetil que se han eliminado, indicando la proporción de grupos de aminas libres en el polímero. El DAC del quitosano varía entre el 70 y el 100%, dependiendo del método de fabricación usado. Este parámetro es importante ya que indica la carga catiónica de la molécula después de la disolución en un ácido débil (Conde, 2007).

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Finalmente, la pureza del producto es vital particularmente para usos en el área biomédica o cosmética. Esta pureza se cuantifica como las cenizas restantes, proteínas, sustancias insolubles, y también en la bio-carga (microbios, levaduras y endotoxinas) (Conde, 2007).

La presentación del producto que se presenta en el trabajo es en forma de polvo, con un grado de desacetilación del 70%.

Como se ha mencionado el quitosano se obtiene a partir del exoesqueleto de crustáceos el cual está formado generalmente por:

25% Quitina. 30%Proteínas: Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales

de aminoácidos. 40%Carbonato y Fosfato (Sales minerales); CaCO3, Ca3 (PO4)2, MgCO3. 5%pigmentos

Los pigmentos que le dan color al exoesqueleto:

Astaxantina: pigmento liposoluble coloreado

Cantaxantina

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Luteína: es un pigmento amarillo

β-caroteno: produce una coloración ligeramente amarilla o anaranjada

Estos pigmentos son solubles en solventes orgánicos (ya que son liposolubles).

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Bases de usuario

El producto que se requiere es quitosano en polvo fino con grado de desacetilación de aproximadamente 70%, la materia prima para obtenerlo deberá ser el caparazón de crustáceos y camarones. Por sus propiedades antimicrobianas, biodegradabilidad, biocompatibilidad, etc. tiene aplicación en diferentes campos que van desde la biomedicina hasta el tratamiento de aguas residuales.

Con este producto se pretende satisfacer la demanda que se presenta en la agricultura, desarrollo de nuevos empaques biodegradables por lo tanto deberá ofrecerse en el mercado a un precio y presentaciones accesibles.

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Bases de diseño

Como un escudo de alta eficiencia construido con pura química, una sustancia que forma parte del caparazón defiende a insectos, crustáceos, moluscos y otros seres vivos de su contacto con lo externo. La poseen en diversa cantidad jaibas, camarones, langostas, arañas y cucarachas. Incluso algunos hongos y algas. Se llama quitina y es un compuesto natural con variados beneficios para el ser humano, útil en las industrias farmacéutica, de alimentos, cosmética y de empaques (Periodismo de Ciencia y Tecnología, 2000).

De basura a materia prima que filtra agua contaminada, ofrece consistencia a alimentos procesados, atrapa grasa, es antibactericida y sirve como envoltura biodegradable, entre otros beneficios, la quitina está involucrada en la protección de varias especies. Su nombre, derivado del griego kítos, significa cavidad o bóveda, y el sitio en que se encuentra, el caparazón de muchos artrópodos, también refiere su capacidad para enfrentar a diversos agentes externos (Periodismo de Ciencia y Tecnología, 2000).

México es el séptimo productor de camarón en el mundo, así que muchas toneladas de cabezas del crustáceo regresan al mar cada año, y grandes cantidades de caparazones se tiran día a día en las marisquerías de todo el país. Una producción de 80 mil toneladas de camarón, de las cuales, el 30 por ciento están conformadas por los desechos del caparazón (Periodismo de Ciencia y Tecnología, 2000).

Actualmente la tendencia consiste en la producción de derivados de valor agregado como por ejemplo aquellos usados en la industria cosmética, farmacéutica, alimenticia y medicina, como se muestra en la tabla 1, en la siguiente página.(Caprile, 2005).

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Tabla 1. Aplicaciones de la quitina y quitosano

Teniendo en cuenta las aplicaciones mencionadas se deduce la vital importancia de la obtención de estos biopolímeros para su explotación industrial.

Después de la celulosa, la quitina es el segundo polímero más abundante en el planeta, por lo que su utilización a gran escala en México es muy prometedora, como lo ha sido en Japón, en donde alrededor de 250 empresas explotan la quitina (Conde, 2007).

En el sector de la agricultura la quitina y el quitosano tienen un campo basto de aplicación, como lo muestra la tabla 2 que a continuación se tiene:

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Tabla 2. Aplicaciones de la quitina y el quitosano en la agricultura.

Si los caparazones de camarones y langostinos se aprovecharan íntegramente, se podrían captar nuevos ingresos a beneficio de nuestro país, creando la primera planta procesadora de quitina y quitosano en México, dado que esta materia prima está siendo utilizada a escala industrial, con muy buenos resultados, en EEUU, Japón,Noruega, España, China, Chile, entre otros (Caprile, 2005).

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Caracterización del Mercado Mundial de Quitina y Quitosano

El mercado mundial de oferentes de quitina y quitosano está formado por diferentes actores. Liderando el mercado se encuentran Estados Unidos y Japón. Según un estudio realizado por la Sociedad Asiática de Quitina (1996), el mercado mundial de quitosano en 1994 era de 1000 TN. de las cuales 800 TN. eran utilizadas en Japón, esto demuestra la gran importancia de este país como productor y consumidor. Esta situación puede explicarse si se tiene en cuenta que el mismo estuvo a la vanguardia en la producción de éstos biopolímeros ya que inició sus actividades en la década del 70`s (Caprile, 2005).

Actualmente el panorama mundial se ha visto modificado y por lo tanto la producción y el consumo se encuentran descentralizados con respecto a la situación anteriormente mencionada, en dónde no solo ha aumentado el volumen de producción con la participación de nuevos actores globales, sino también los nuevos campos de aplicación han encontrado nuevos mercados que poseen un potencial de desarrollo futuro muy promisorio como se muestra en la imagen 1 (Caprile, 2005).

(Caprile, 2005).

Un estudio de investigación realizado por Global Industry Analyst, Inc., de la producción mundial de quitina y quitosano proyectada para el 2010 arroja como resultado una tasa

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de crecimiento anual del 16%. El gráfico expuesto a continuación muestra la proyección estimada para el 2010:

(Caprile, 2005).

A pesar del gran número de aplicaciones potenciales existentes y el considerable progreso realizado en la investigación de quitina y quitosano, es necesario potenciar su utilización en diversos sectores industriales que, con excepción del campo de la salud humana, se han mostrado hasta ahora reticentes. Ello ha sido debido por un lado a la falta de confianza en la capacidad de las industrias proveedoras para suministrar materia prima, y por el otro al papel negativo que jugaron las patentes ralentizando el desarrollo del mercado. En la actualidad la tendencia del mercado de los productos de quitina y quitosano se dirige a su aplicación dietética y biomédica, pero en un futuro próximo se dirige la posibilidad de su utilización para el empaquetado de alimentos y otros productos, a fin de reducir de esta manera el volumen de desechos procedentes de envoltorios y favoreciendo la protección de la vida salvaje (Tesaire y Alderete, 2009).

Asimismo, dentro de la dinámica actual de reutilización y minimización de residuos, la obtención de compuestos de alto valor como la quitina y quitosano a partir de desechos de crustáceos, representa una interesante oportunidad para la industria (Tesaire y Alderete, 2009).

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Actividades

El diagrama de red está integrado por todas las actividades que se han de desarrollar desde la identificación del proyecto hasta la aceptación de la planta, a continuación se enlistan las actividades requeridas para elaborar dicho diagrama.

Tabla 1. Actividades que conforman el proyecto.

Nombre de la actividad Actividades predecesoras

Duración, semanas

A Identificación del proyecto 1B Análisis de mercado A 1C Análisis y balance de la oferta/demanda A,B 1D Dimensionamiento de la planta A 1E Localización D 3F Investigación del proceso A 3G Selección de tecnología F 4H Diagrama del proceso F 2I Selección de maquinaria H 4J Balance de materia y energía H 2K Lista de equipo, instrumentos y materiales

para construcción H 1

L Lista de materia prima J 1M Diagrama de tubería e instrumentos D,H 2N Hojas de datos de equipo K 2O Distribución del equipo D,K 1P Diseño de la planta H 4Q Capital de inversión E,K,L 8R Compra de material para la construcción

de la planta K,Q 4

S Preparación del terreno y construcción E,Q,R 40

T Compra de equipos K,Q,S 12U Instalación del equipo S,T 4V Verificación de equipos U 2W Compra de materia prima L,Q,S 8X Prueba y arranque V,W 1Y Aceptación de la planta X 1

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Ruta de síntesis

Para la obtención del quitosano se propuso una ruta de síntesis la cual se describe a continuación:

Se comienza teniendo el exoesqueleto del camarón en polvo.Secado a 90°C por 5 horas y molienda.

Se coloca el solvente en contacto con los caparazones durante 30 minutos a temperatura ambiente. En una relación 1:4 p/p de polvo-líquido.

Reacción global:

Reactivos

Hexano + Exoesqueleto + 2NaOH + 8HCl

Productos

Quitosano + hexano-Pigmentos + NaHCO3 + H2 CaCl2 + 3H2CO3 + 2H3(PO)4 + MgCl2

Filtrado y secado: Posteriormente se procede a filtrar el producto y después se deja secar a 60ºC durante 30minutos.

Quitina + Fosfatos + Carbonatos+ Proteínas

Desproteinización: Se trata el producto utilizando hidróxido de sodio 0.5% en una relación 2:3 w/w por 30 minutos a 80°C y se filtra el producto. Se obtiene una masa desproteinizada y la proteína cuyo aspecto es gelatinoso y espumante.

Se repite el paso anterior

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Disolución de proteínas con NaOH.

Proteínas + NaOHNaHCO3 + H2

Filtrado y purificado: Se filtra una vez más y se realizan lavados con agua destilada caliente para eliminar el exceso de base.

Descalcificación: El producto obtenido anteriormente se trata con HCl 0.6N a temperatura ambiente en un matraz con agitación constante. en una relación líquido-sólido 11:1 durante tres horas a 28°C.

Eliminación de carbonatos.

CaCO3. + HCl CaCl2 + H2CO3

Ca3 (PO4)2 + 6HCl 2H3(PO)4+ H2CO3

MgCO3 + HCl MgCl2 + H2CO3

Filtrado y purificado: Se filtra una vez más y se realizan lavados con agua destilada caliente para eliminar el exceso de ácido. Este producto final es la quitina. Se hace a temperatura ambiente durante 20min.

Quitina

Desacetilización: Es el proceso por el cual la quitina es convertida en quitosano, con NaOH al 50% a 100°C por dos horas con una relación 1:4 sólido-líquido.

Después se purifica filtrando y lavando con agua destilada.

Secado a 50°C por 5 horas y molienda por una hora.

El producto obtenido es el quitosano.

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Diagrama de bloques del proceso

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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE SÍNTESIS

LAVADO:

Se eliminarán cualquier residuo e impurezas que pueda contener el

exoesqueleto de camarón.

SECADO:

Se dispondrá del exoesqueleto de camarón para ser secada, para que su

consistencia tenga la apariencia de polvo fino y no de masa.

TAMIZADO:

Luego de secado se molerá el exoesqueleto de camarón para volverla

un polvo.

DESPIGMENTACIÓN:

Se utiliza Xileno con el objetivo de decolorar el exoesqueleto de camarón,

cuyo color original es rosa pálido.

DECANTADO Y SECADO:

Posteriormente se procede a decantar el producto y después se deja secar a

50ºC.

DESPROTEINIZACIÓN:

Se trata el producto utilizando NaOH 6 M durante 3 horas de agitación constante a

65ºC. Se obtiene una masa desproteínizada y la proteína, cuyo aspecto es gelatinoso y espumante.

DESCALCIFICACIÓN:

El producto obtenido anteriormente se trata con HCl 6 M a temperatura

ambiente en un tanque con agitación constante.

FILTRADO Y PURIFICADO:

Se filtra una vez más y se realizan lavados con agua destilada caliente para

eliminar el exceso de base. Este producto final es la quitina.

DESACETILIZACIÓN:

Es el proceso por el cual la quitina es convertida en quitosan, consiste en eliminar las unidades acetilo de la

quitina. Para ello se emplea el hidróxido de sodio al 70% a 105ºC y después se

purifica filtrando y lavando con agua destilada. El producto obtenido es el

quitosan.

POLIMERIZACIÓN:

Se le agrega ácido láctico al quitosán para poder obtener el hidrogel y el

ungüento.

CENTRIFUGADO:

Se centrifuga la solución obtenida para poder obtener el material para el gel y el

ungüento.

MEZCLA Y MOLDEO:

Se preparará la mezcla que luego será colocada en un recipiente cuadrado.

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Diagrama de Proceso

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Lay out

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Equipos principales

Tanque de lavado, 3

Molino de bolas, 1

Horno, 2

Bomba centrífuga, 6

Tanque de almacenamiento, 6

Reactor batch, 8

Equipo de ósmosis inversa, 1

Tanque de agitación2

Equipo de caracterización, FTIR, 1

Filtro prensa, 1

Extractor, 1

Evaporador, 1

Condensador, 1

Banda transportadora, 2

Para determinar la capacidad de los equipos se hizo uso del balance de materia (Anexo A).

En el Anexo B se puede encontrar la lista de todos los equipos necesarios así como su capacidad y costo.

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Localización de la planta

La localización de la planta se decidió mediante la elaboración de una matriz de jerarquización de sitio la cual se muestra a continuación (Tabla 2), se tomaron en cuenta aspectos como el precio, los servicios públicos, vías de acceso, etc.

Tabla 2. Matriz de jerarquización de sitio.Terreno Precio

$, m2agua Energía

eléctricaseguridad Conexiones,

terrestres Escuelas, N.M.S. y N.S.

Hospitales Demanda Puntaje

Sinaloa 1000, 3 3 3 3 3 3 3 3 24Sonora 1400, 1 2 3 3 2 1 2 3 17Veracruz 1350, 2 2 2 2 2 1 2 3 16

Los criterios de evaluación son los siguientes. Ver Anexo C para mayor información sobre los terrenos:

3 Excelente2 Bueno1 Suficiente0 Insuficiente o no hay informes

Se muestran los datos y un mapa aéreo del terreno elegido (Figura 5).

Terreno industrial en el ejido El Castillo. Carretera México 15. Superficie total 2.61 has. 26,135.43 m2. Frente de carretera: 77.23 m lineales. Cuenta con energía eléctrica y agua. Alrededor tiene infraestructura urbana de servicios. Se encuentra ubicado cerca del nuevo parque industrial integral planeado y del aeropuerto internacional de Mazatlán.

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http://venta-terrenos.vivastreet.com.mx/venta-lotes+mazatlan/terreno-industrial-vta-en-carretera-internacional-mexico-15/20380858


Figura 5. Mapa aéreo del terreno en Mazatlán.

Inversión requerida

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CONCEPTO % $

Costos directos

Compra de equipo 40 14412650.4Instalación de equipo 8 2882530.09

Instrumentación y control (instalada) 5 1801581.3

Tubería instalada 6 2161897.57Edificios con servicios 5 1801581.3Mejora de terreno 1 360316.261Servicios auxiliares 8 2882530.09Sistemas eléctricos 5 1801581.3

Costos indirectos

Ingeniería y supervisión 8 2882530.09Gastos construcción 6 2161897.57

Costos legales 2 720632.522Comisión de contratista 1 360316.261

Contingencia 5 1801581.3

TOTAL 100 36031626.1

Inversión requerida total = materia prima + terreno + costos directos + costos indirectos

Materia prima = $ 1,079,441.034Terreno = $ 2,500,000

Inversión total requerida = $ 39,611,067.12

Fuentes de capital

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El capital de inversión será 40% inversión propia. 60% financiamiento al 12% de interés para 10 años.

Rentabilidad

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Precio del producto, $/Kg 3000Cantidad producida 2500 KgInversión inicial 39611067.12

Mes AñoEstado de resultados Ventas 7500000 90000000Costo de ventas 2070154.88 24841858.6

materia prima 2066154.88 24793858.6papel p/empaquetado 2500 30000transporte 1500 18000

UTILIDAD BRUTA 5429845.12 65158141.4Gastos de operación 1721930.09 20663161

Sueldos y salarios 617400 7408800Servicios Auxiliares 954530.087 11454361Mantenimiento 100000 1200000Publicidad 50000 600000

UTILIDAD DE OPERACIÓN 3707915.03 44494980.4Gastos financieros 105566 1266792

Tratamiento de agua residual 50000 600000Seguros 55566 666792

UTILIDAD ANTES DE IMPUESTOS 3602349.03 43228188.4

Impuestos ISR 25% 25%UTILIDAD NETA 2701761.77 32421141.3

TREMA 25%TIR 82%

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Año VentasCosto de Ventas

Utilidad bruta

Gastos de operación

Utilidad de operación

Gastos financieros

Utilidad antes de impuestos Impuestos Utilidad neta

0 - - - - - - - - -39611067.11 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.32 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.33 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.34 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.35 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.36 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.37 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.38 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.39 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.3

10 90000000 24841858.6 65158141.4 20663161 44494980.4 1266792 43228188.4 25% 32421141.3

TREMA 25%TIR 82%

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Conclusiones

El diseño de la planta descrito en el trabajo resulto altamente rentable, al tener como principal materia prima los desechos de la industria pesquera en materia de crustáceos y camarones, animales cuyo exoesqueleto está conformado en un 20 al 50 por ciento por un componente denominado quitina, del cual su principal derivado es el producto que generará la planta, el quitosano.

México es considerado séptimo lugar a nivel mundial en cuanto a actividad pesquera se refiere, logrando ser una fuente importante de quitina y quitosano, material que debido a la falta de información y vinculación de empresa, gobierno e investigación es desaprovechado y cuya demanda va en aumento en el resto del mundo y por ende en México, ya que ha demostrado ser muy versátil debido a sus propiedades antimicrobianas, su biocompatibilidad, su afinidad con iones metálicos y aplicaciones que van desde el tratamiento de aguas residuales hasta biomedicina y empaque que seguramente en un futuro serán el sustituto biodegradable del plástico.

Los desechos de crustáceos son considerados un problema ambiental ya que son arrojadas toneladas de desperdicios mensualmente sin dar tratamiento previo y constituyendo un foco de infección para la población aledaña, por ello la empresa “Vistte” ofrece un apoyo para erradicar el problema y convertirlo no sólo en una materia útil sino en una fuente de empleos para la población.

El mercado en México de quitosano es promisorio y va en aumento, la única faltante es la falta de información y el aseguramiento de abastecimiento de esta nueva materia prima a diversos sectores empresariales, por ello la empresa “Vistte” ofrece una alternativa viable, rentable y confiable para abastecer de esta materia prima y llevar a las empresas que tengan la fortuna de ser clientes a la nueva era en biomateriales a partir de polímeros abundantes en la naturaleza como lo es la quitina.

En un inicio se producirá 2.5 toneladas mensuales, las cuales irán en aumento pues se planea instalar tanto en el golfo como el pacífico pequeñas plantas receptoras de materia prima que darán el lavado, secado y molienda de la misma para ser trasportada después a la matriz ubicada en Sinaloa donde se dará el tratamiento completo.

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En general el proyecto de la instalación de la planta “Vistte” ha demostrado ser una alternativa amigable con el medio ambiente, con un mercado nuevo en México, con promesas de grandes crecimientos y sumamente rentable.

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planta para obtención de quitosano.doc

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