Estudio de viabilidad técnica de un proceso de producción de jarabe de azúcar como ingrediente en la elaboración de refrescos a partir de azúcar de caña de baja calidad

Abstract

El objetivo principal de este proyecto fue realizar un estudio de viabilidad técnica de un proceso de producción de jarabe de azúcar como ingrediente en la elaboración de refrescos a partir de azúcar de caña de baja calidad. Para llevar a cabo este objetivo, fue necesario realizar una investigación bibliográfica detallada y consultar a expertos y profesionales con conocimiento del proceso, tanto en la empresa donde se manufactura el jarabe, como en la Escuela de Ingeniería Química. Se analizan y definen los parámetros de calidad más importantes a evaluar tanto en el azúcar crema como en el jarabe de azúcar tratado.

Con el fin de seleccionar el tratamiento más adecuado para el refinamiento del azúcar, se analizan diferentes alternativas de operaciones unitarias enfocadas primordialmente en la reducción del color de 2 700 UI a 35 UI, el cual representa el parámetro de mayor desviación con respecto al valor requerido. Luego del análisis, se elige la siguiente secuencia de tratamiento: mezclado y afinado, centrifugado, disolución, clarificación y flotación, filtración, decoloración y desmineralización con intercambio iónico, deodorizado y pulimento, enfriamiento, almacenamiento y automatización del proceso.

Se define la capacidad de la planta de producción para un flujo de 110 L/min, basado en la proyección estimada de consumo en cinco años. De acuerdo a esto y al balance de materia realizado, se deben efectuar 4 ciclos por hora de tratamiento completo para cumplir con la demanda, es decir, cuatro ciclos de 1 668 L de jarabe, lo que equivale a 6 588 L/h. Además, se realiza un diagrama de flujo del proceso de acuerdo a la tecnología elegida, y posteriormente se efectúa el escalamiento y selección de los equipos de manera que cumplan con los requerimientos de demanda, calidad y costo-beneficio.

Para la inversión de este proyecto, se parte de un presupuesto máximo de $ 6 000 000. Tomando en cuenta esta información, se escoge el método C del libro “Plant Desing and Economics for Chemical Engineers” de Peters y Timmerhaus, con una aproximación del ±20% para una empresa que procesa productos líquidos, para lograr el detalle de los costos directos, los costos indirectos y el capital de trabajo requeridos. La estimación de los costos operativos se basa en la tabla 6-18 del mismo libro. De esta forma, se obtiene que para una producción al año 5 de 57 714 m3/año, el costo variable es de $ 196 482, el costo fijo es de $ 45 895 y el costo total es de $ 266 349, es decir, se tendría un costo de 4,6 $/m3 de jarabe simple tratado. Se estima el costo anual por mantenimiento de los equipos en $ 76 492.

Los indicadores financieros del proyecto muestran un Valor Actual Neto (VAN) negativo de $ -2 324 784; una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 0,55 %; un porcentaje de rentabilidad de -63,8 % y un Índice de deseabilidad de 0,36. Estos resultados indican que el proyecto no es económicamente viable, ya que los ingresos no compensan los egresos; pese a esto, el proyecto debe realizarse debido a que el abastecimiento de azúcar refinada no está garantizado en el mediano plazo y tampoco se tiene la opción de importarlo. Se recomienda que la embotelladora y su corporativo realicen un análisis financiero detallado, ya que la estimación realizada para este proyecto se basó en algunas suposiciones por la falta de acceso a la información.