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Aceite de Maracuya

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

E.A.P INGENIERÍA QUÍMICA

Estudio técnico económico preliminar para la obtención


de aceite comestible a partir de semillas de maracuyá

TESIS
para optar el título profesional de Ingeniero Químico

AUTOR
Pedro Modesto Loja Herrera

Lima – Perú
1992
A MIS PADRES:

A QUIENES LES DEBO LA LUZ DE

MI EXISTENCIA Y FORMACION PROFESIONAL

A MIS HERMANOS:

BERTA Y JORGE

A MIS TIAS:

NELLY e IDA
AGRADECIMIENTO.

EXPRESO MI GRATITUD:

- Al Ing. GERARDO BAZALAR CASTILLO; Asesor de la tesis, por su


valiosa orientación en la elaboración y culminación del trabajo y
haberme relacionado con los funcionarios de Alpamayo y Perú –
Pacífico.
- Al Ing. RAFAEL ANTEZANA CASTRO; por brindarme valiosos,
conocimientos, relacionarme con entidades extranjeras y hacer la
revisión del trabajo.
- Al Ing. WILBER GIL BENITES; por su invalorable apoyo en la
culminación de la tesis.
- A la Dra. NIZA HERRERA ALARCON; Por su eficiente y acertada
dirección en la parte experimental del trabajo realizada en los
Laboratorios de Investigación del “Instituto Nacional de Nutrición”.
- A todos y cada uno de los que en una u otra forma hicieron posible
la realización del presente trabajo.
CONTENIDO
Págs.

INTRODUCCION 1

I.- ANTECEDENTES 2

II.- ESTUDIO DE MERCADO 8

A.- OFERTA Y DEMANDA 8

B.- PROYECCIÓN DE OFERTA Y DEMANDA 13

C.- PRECIO DEL ACEITE CRUDO Y SUBPRODUCTOS 15

III.- INSUMOS 18

A.- MARACUYA 18

1.- BOTANICA 18

2.- FISIOLOGIA 20

3.- CULTIVO 21

4.- COSECHA Y RENDIMIENTO 24

5.- PRODUCCIÓN 26

IV.- LOCALIZACIÓN Y TAMAÑO DE LA PLANTA 33

A.- UBICACIÓN 33

B.- TAMAÑO 33

C.- CAPACIDAD DE LA PLANTA 34

1.- DISTRIBUCION DE LA PLANTA 36

V.- INGENIERIA DEL PROYECTO 37

A.- TECNOLOGIA GENERAL 37

1.- MATERIA PRIMA 37

1.1.- Composición del fruto 37

1.2.- Composición de la cáscara 37

1.3.- Composición de la semilla 38


2.- ANÁLISIS DE GRASAS Y ACEITES 38

2.1.- acidez 38

2.2.- peróxidos 40

2.3.- índice de yodo 44

2.4.- color 50

2.5.- índice de refracción 53

2.6.- índice de sapoficación 56

2.7.- densidad 57

3.- ACEITE CRUDO 58

3.1.- métodos de extracción 58

3.1.1.- trituración de semillas oleaginosas 58

3.1.2.- cocción de las semillas oleaginosas 59

3.1.3.- prensado continúo 60

3.2.- pérdidas 61

3.3.- características del aceite 61

3.4.- descripción del diagrama de flujo 65

4.- ACEITE REFINADO 67

4.1.- normas técnicas 67

4.2.- técnicas de refinación 67

4.2.1.- neutralización 68

4.2.2.- decoloración 75

4.2.3.- desodorización 79

- equipo de vacío 79

- calefacción y refrigeración del aceite 80

4.3.- pérdidas 82

4.4.- descripción del diagrama de flujo 84


B.- PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÓN DE ACEITE
COMESTIBLE 89

1.- BALANCE DE MATERIA 89

2.- BALANCE DE ENERGIA 93

3.- DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS 99

VI.- ANÁLISIS ECONÓMICO FINANCIERO 143

A.- COSTOS DE INVERSIÓN 143

1.- INVERSIÓN FIJA 143

1.1.- costos de equipos 143

1.2.- costos de instalaciones auxiliares 144

1.3.- costos de instalación 146

2.- GASTOS PREVIOS A LA PRODUCCION 146

3.- CAPITAL DE TRABAJO 147

3.1.- materia prima y auxiliar 147

3.2.- salarios 147

B.- FINANCIAMIENTO 148

1.- FUENTES DE FINANCIAMIENTO 148

2.- CRONOGRAMA DE INVERSIONES 149

2.1.- inversiones futuras 150

3.- SERVICIO DE LA DEUDA 151

C.- PRESUPUESTO DE INGRESOS Y EGRESOS 154

1.- INGRESO POR VENTAS 154

2.- COSTO TOTAL DE PRODUCCION 154

2.1.- gastos de fabricación 154

2.1.1.- materia prima y auxiliar 154

2.1.2.- mano de obra y supervisión 155


2.1.3.- servicios auxiliares 155

2.1.4.- gastos fijos anuales 155

2.2.- gastos de administración 156

2.3.- beneficios sociales 156

2.4.- gastos financieros 156

D.- RENTABILIDAD 157

1.- FLUJO DE CAJA 157

2.- TASA DE RETORNO 162

3.- RELACIÓN BENEFICIO – COSTO 163

4.- PERIODO DE RECUPERACION DEL CAPITAL 164

5.- PUNTO DE EQUILIBRIO 165

VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 168

VIII.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 170

APENDICES

A) PLANT COST INDEX 175


B) CARACTERISTICAS DEL DISESEL 2 176
C) CARACTERISTICAS DEL ACEITE 177
D) CONTENIDO DE HUMEDAD SECADO 179
E) EXTRACCION POR SOLVENTES DEL ACEITE DE LA
SEMILLA 180
F) CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA 185
G) ESTUDIO DE ERRORES 191
H) ESPESOR DE LA PARED DE RECIPIENTES BAJO
PRESION INTERNA Y EXTERNA 193
I) ESPESOR DEL AISLANTE EN SISTEMAS CILINDRICOS 197
J) CALCULO DE LOS COSTOS DE IMPORTACION 200
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 1

INTRODUCCION

Para realizar un diseño preliminar de los equipos necesarios para la


obtención del aceite de semilla de maracuyá se realizaron diversas pruebas
de laboratorio, primero para determinar el contenido de humedad y el
contenido de aceite; segundo para determinar las condiciones a las de se
llevaría a cabo el proceso de refinación, decoloración y desodorización,
dentro de los límites de materia prima y de equipo del que se disponía. Las
pruebas se realizaron en el INSTITUTO NACIONAL DE NUTRICION; parte
de la información cualitativa y cuantitativa del maracuyá, fue obtenida del
informe “ACIDOS GRASOS EN EL MARACUYA”, publicado en 1,990.

Las condiciones de operación a nivel industrial se obtuvieron de las


refinerías de Perú – Pacífico y Alpamayo.

Para un diseño preliminar y por la similitud de la composición de los


aceites vegetales se considera que sus propiedades son similares. Los datos
de viscosidad se asumieron considerando que el aceite manipulado en el
proceso era aceite de algodón y se encuentran en la fig. 14 de la referencia
13. Los datos de la conductividad térmica se asumieron de la tabla 4 de la
referencia 13, considerando que se manipulaba aceite de oliva. Las
capacidades caloríficas se determinaron mediante la ecuación de la pág. 339
de la referencia 23 sabiendo por las pruebas realizadas que el aceite de
semilla de maracuyá es no secante.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 2

I.- ANTECEDENTES

En muchos países incluso en el nuestro, existe un déficit en la


producción de grasas para la alimentación.

En el Perú se puede utilizar los lípidos de los subproductos vegetales


de la industria de semillas y frutos.

El presente trabajo, tiene por finalidad la elaboración de un estudio


técnico – económico para la industrialización del aceite de la semilla de
maracuyá, de acuerdo a la disponibilidad de materia prima que hasta la fecha
no se consideró pese a su alto contenido en aceite y los requerimientos del
mercado nacional.

El aceite de maracuyá es usado en Australia, Hawai, Brasil,


Venezuela, Florida, Nueva Guinea, Sud – África, India y Japón. En las
investigaciones realizadas se determinó que éste aceite es de alta calidad y
que la semilla posee un alto contenido de aceite (21.3%), cantidad que
supera ligeramente al de la pepita de algodón (20%) que en la actualidad es
la principal fuente oleaginosa de extracción de aceite en nuestro país.

Con el presente trabajo se desea contribuir a disminuir la importación


de grasas que en la actualidad es del orden del 55%.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 3

LAS GRASAS EN LA ALIMENTACION HUMANA.-

A pesar del gran consumo de grasas y aceites en la fabricación de


jabones, pinturas y otros productos industriales no comestibles, la mayor
parte de la producción mundial se consume en la alimentación del hombre.

Las grasas son la fuente principal de energía de la dieta, pues son los
productos alimenticios más concentrados, suministrando unos 9 Kcal de
energía por gramo, en comparación con las 4 Kcal suministradas por las
proteínas y los hidratos de carbono.(2)

Aunque los hidratos de carbono sirven al mismo fin primario que las
grasas, es decir, suministrar una energía fácilmente utilizable, no pueden
sustituir a las ultimas sino en grado limitado.

Las grasas y sus ácidos componentes parecen desempeñar algunas


funciones vitales en el organismo, independientemente de su acción como
materiales suministradores de energía. Ciertos ácidos grasos no saturados
son precisos para la formación de muchos tipos de células; y como éstos
ácidos, aparentemente no pueden ser sintetizados por el organismo, deben
ser ingeridos como tales en los alimentos. La carencia de los llamados
“ácidos grasos esenciales” se ha asociado definitivamente con ciertas formas
de eczema.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 4

DETERMINACION DEL METODO INDUSTRIAL

“Hay sin duda cierta falacia en la creencia común de que la eficacia de una
extracción se debe juzgar sencillamente por la cantidad de aceite remanente
en la torta” REF.2, PAG. 458.

El método de extracción por solventes es eficaz en el laboratorio, en la


práctica, su eficacia es muy pequeña; solo se llega a conseguir una buena
extracción empleando grandes cantidades de solvente en relación con el
volumen de aceite extraído. El principal problema en la extracción por
solventes es el costo del mismo solvente, y las pérdidas del mismo en el
proceso. Las pérdidas de solvente en una planta que opere eficientemente
son de 8.34 litro/TM. La relación de solvente que se emplea en la extracción
de aceite es de 4 a 1 utilizando el extractor de cestas (el extractor más
pequeño se construye a partir de 70 TM).

La extracción por prensado rinde 84.3% de la cantidad de aceite presente en


la semilla; y la extracción por solventes rinde 97.3%. En el caso de la
extracción por prensado solo se necesita un molino de rodillos, un cocinador-
secador, y una prensa expeller.

Para la extracción por solventes se necesita un molino de rodillos, un


cocinador – secador (eliminar el exceso de humedad), una prensa expeller
(trabajando a mediana presión para eliminar el 50% del aceite), un extractor
de cestas, un transportador de tornillo cerrado, un sistema de agotamiento
para el solvente constituido de un transportador de tornillo rodeado de
chaquetas de calentamiento, un secador similar al secador – cocinador
utilizado en el pre- prensado para eliminar las últimas trazas de solvente.
Para agotar el solvente en la miscela (mezcla de aceite 20 – 25% - solvente)
se requiere de un filtro para eliminar los finos arrastrados por el aceite (ya
que el solvente tiende a arrastrar las partículas finas), de una caldera (agotar
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 5

el solvente 50%), torre de borboteado con vapor para eliminar las ultimas
trazas de solvente, sistema de vacio para la torre de agotamiento, y un
sistema de decantación para recuperar el solvente eliminando el agua por
decantación.

Como se observa el equipo requerido en la extracción por solventes esta


compuesto por el equipo necesario en la extracción por prensado más una
gran cantidad de equipo necesario para la eliminación del solvente de la
miscela y de la torta, lo cual eleva grandemente la inversión inicial.

Existe una gran pérdida en los costos de operación ya que gran parte de la
energía se utiliza en la separación del solvente de las miscelas. Los sistemas
compuestos de un aceite graso y de hexano o de cualquier otro hidrocarburo,
presentan considerables anomalías respecto al estado ideal.

Concretamente en lo que se refiere a las presiones de vapor.

En la tabla a continuación se dan los valores de los puntos de ebullición a


diferentes presiones, de las mezclas de hexano y de aceite de algodón.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 6

PUNTO DE EBULLICION (º C) DE MEZCLAS DE ACEITE DE ALGODÓN Y


HEXANO COMERCIAL

% EN PESO PRESION EN ML. DE Hg


DE ACEITE 760 610 460 310 160
0 66.7 60.0 51.1 40.6 26.6
50 70.0 62.8 54.4 43.9 27.8
60 72.2 65.6 58.1 45.5 29.4
70 77.3 69.5 60.0 48.9 32.8
80 85.5 77.8 67.8 55.5 38.8
85 93.9 85.5 75.0 62.2 44.0
90 110.6 98.9 87.2 72.8 53.9
95 142.8 131.1 114.4 95.0 73.9
96 123.3 101.7 80.6
97 132.8 110.0 87.8
98 120.0 97.2
99 133.3 109.4

De estos datos se observa que al agotarse la cantidad de solvente en la


miscela se dificulta la evaporación del mismo ya que hay que entregar mayor
cantidad de calor para evaporar el solvente.

“SE SOMETEN A EXTRACCION POR DISOLVENTES AQUELLOS


PRODUCOS QUE CONTIENEN ACEITE EN ESCASA CANTIDAD O DE
ELEVADO PRECIO.

ejemplo: aceite oliva”REF. 2, PAG. 450.

Haciendo un pequeño análisis económico observamos que la relación


beneficio/ inversión es mayor en la extracción por prensado.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 7

EXTRACCION POR PRENSADO:

Consideremos a la inversión necesaria para realizar la extracción por


prensado como 1, y sabiendo que el porcentaje de extracción es de 84.3%
tenemos:

B/I= 84.3%/1 = 84.3

EXTRACCION POR SOLVENTES:

Como se mencionó anteriormente la inversión necesaria para realizar la


extracción por solventes es mayor, considerando esta inversión como 2
veces la inversión necesaria para la extracción por prensado, y sabiendo
que el rendimiento de aceite es de 97.3%, reteniendo la torta 1% de su peso
en aceite tenemos:

B/I = 97.3%/2 = 48.6

Como se observa la extracción por prensado rinde mayores beneficios, por lo


cual se considera esta opción.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 8

II.- ESTUDIO DE MERCADO

A.- OFERTA Y DEMANDA

Los dos principales tipos de aceite de consumo masivo en nuestro


país en la alimentación humana son el compuesto y el vegetal. Los aceites
compuestos son una mezcla de aceite vegetal y de aceite de pescado (50%).
El aceite vegetal al que nos referimos es el que se obtiene de semillas y
frutos.
CUADRO 1
PRODUCCION ANUAL DE ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES (1980 –
1990)
PRODUCTOS 1980 1981 1982 1983 1984 1985
*ACEITES 104157 123541 125766 112090 102915 97012
Vegetal 25095 29097 33233 38788 31664 27850
compuesto 79062 94444 92533 73302 71251 69162

* GRASA 51057 53651 51084 47628 42738 46080


manteca 31266 35222 32352 29377 24150 29663
margarina 19791 18429 18732 18251 18588 16417
TOTAL 155214 177192 176850 159718 145653 143092

PRODUCTOS 1986 1987 1988 1989 1990

* ACEITES 139200 150426 133000 132623 132052


vegetal 38200 35426 53000 42433 44688
compuesto 101000 115000 80000 90190 87364
* GRASA 64396 48250 52000 55110 54722
manteca 42000 30000 32000 35846 38047
margarina 22396 18250 20000 19264 16675
TOTAL 203596 198676 185000 187733 186774

REFERENCIA 19
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 9

CUADRO 2
CONSUMO PER CAPITA DE ACEITES Y GRASAS EN EL PERÚ

AÑOS 1986 1987 1988 1989 1990


TOTAL 203596 198676 185000 187733 186774
LTS/CAP. 10.18 9.90 9.20 8.61 8.36
REFERENCIA 19

En los cuadros 1 y 2 se muestra una relación de la evolución de


grasas y aceites que se consumen en nuestro país entre los años 1980 a
1990.

Una de las características que muestran el grado de pobreza en un


país es el consumo reducido de grasas; como se puede apreciar en el cuadro
2, el consumo de grasas per cápita ha ido disminuyendo paulatinamente en
los años anteriores debido a la disminución del poder adquisitivo.

El aceite de pescado es un aceite de menor calidad y además por la


presencia de su olor y sabor característicos aún después de un buen refinado
se hace difícil su comercialización, siendo su única condición favorable su
costo reducido en comparación con el aceite vegetal.

Es por eso que la forma de comercializar el aceite del pescado es


como aceite compuesto.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 10

CUADRO 3

EVOLUCION DE UTILIZACION DEMATERIA PRIMA ™

ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE


SOYA ALGODÓN SOYA
AÑO SOYA ALGODÓN PALMA VEGETAL PESCADO PESCADO
NACIONAL NACIONAL IMPORTADA
NACIONAL NACIONAL NACIONAL IMPORTADA NACIONAL IMPORTADO

80 8615 1540 130000 26000 5239 --------- 40000 30000 57504


81 8000 1420 13000 26000 6400 --------- 70262 40000 31100
82 7031 1248 131545 26309 5608 --------- 60029 44026 ----------
83 6462 1147 42285 8457 7206 8000 94695 29544 54164
84 51 9 96800 19360 9596 10000 52494 47000 20000
85 2728 481 135006 27001 9480 3240 37723 78811 5150
86 2000 360 101100 20220 9795 15750 60220 113665 ----------
87 2600 468 82500 16500 14232 25250 74000 70188 35000
88 3785 757 125000 25000 20000 21000 86998 118690 16776
89 4132 729 125072 28149 22919 -------- 44201 126371 10500
90 1588 286 115269 25528 26701 -------- 72113 119020 ----------

REFERENCIA 19

En el cuadro 3, se muestra la evolución de las diferentes materias


primas para la producción de aceites.

Como se puede apreciar, la fuente principal de producción de aceite vegetal


en nuestro país es el algodón. Este es un aceite de buena calidad pero no
abastece el consumo nacional por lo que se tiene que importar aceite crudo
vegetal para la elaboración de grasas y aceites.

En la actualidad, aproximadamente el 55% de los aceites vegetales


elaborados en nuestro país provienen del aceite crudo de soya que se
importa de diferentes países principalmente de Estados Unidos, como se
puede observar comparando los cuadros 4 y 5, en los que se muestran la
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 11

cantidad de aceite vegetal importado y la cantidad de aceite vegetal


producido a nivel nacional.

CUADRO 4

VOLUMEN MENSUAL DE IMPORTACIÓN ACEITE CRUDO DE SOYA (EN


TM)

AÑO TOTAL ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO

89 48405 --------- ------- ------- 10709 9358 -------


88 81629 8218 ------- 17320 7940 ------- 9076
87 70670 7560 4200 ------- 7000 3870 -------
86 52031 ------- 3401 5681 3686 ------- 9790
85 31966 ------- ------- 4725 ------- ------- 4935

AÑO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

89 ------ 6650 ----------- 3996 6300 11392


88 ------ 8033 --------- 9320 10663 11059
87 9260 5850 6825 8355 8150 9600
86 ------ 12100 5729 5694 5950 ------
85 4883 -------- 10576 6847 -------- ------

 EL 70% DEL ACEITE DE SOYA ESTA DESTINADO PARA AC.


COMESTIBLE

REFERENCIA 19
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 12

CUADRO 5

VOLUMEN MENSUAL DE ACEITE VEGETAL PRODUCIDO (EN TM)

AÑO TOTAL ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO


89 43399 4864 2652 1616 3973 3241 2300
88 76062 4176 5136 5313 5544 4979 6516
87 54296 3596 3452 2411 3154 3653 4106
86 36770 1753 2515 2823 3594 2763 3457
85 27850 2706 2083 1621 1523 2321 2165

AÑO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE


89 1862 1207 3522 5657 6439 6066
88 4648 6319 8664 8799 6191 9777
87 4605 5524 7602 5515 5073 5605
86 3495 3471 3368 3761 2478 3292
85 3581 1509 3052 1925 3028 2336

REFERENCIA 19

Aproximadamente el 70% del aceite crudo importado es utilizado en la


fabricación de aceites y el resto es utilizado en la fabricación de grasas
sólidas.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 13

B.- PROYECCION DE

OFERTA Y DEMANDA

La demanda de aceite en el país en forma general ha ido en aumento


como se puede observar en la gráfica que se muestra a continuación.

Esta gráfica se realizó con los datos del cuadro 1, referentes al


consumo de aceites. Como se puede observar no existe una relación que se
pueda aplicar para proyectar la demanda de aceite ya que esta depende de
diversos factores, principalmente el nivel de poder adquisitivo que posee la
población.

Como se mencionó anteriormente la fuente principal de obtención de


aceite vegetal en nuestro país es la semilla de algodón, dependiendo del
éxito de su cultivo existirá una mayor o menor producción de aceite y por
consiguiente una necesidad menor o mayor de importación de aceite.

En la grafica 2 que se muestra a continuación se observa los


diferentes niveles de importación de aceite vegetal, en dicha grafica notamos
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 14

que la importación mínima de aceite vegetal fue de aproximadamente 40,000


toneladas.

Esta gráfica se construyó con los datos de importación de aceites del


cuadro 3.

Existe una gran cantidad de aceite importado que se debe tratar de


sustituir con una mayor producción de aceite nacional incrementando el uso
de materias primas nacionales.

Como se puede observar la DEMANDA de grasa en nuestro país se cubre


con la producción nacional más la importación. Con la elaboración de aceite
de semilla de maracuyá se desea disminuir la importación de aceite crudo de
soya a la vez que fomentar el cultivo de maracuyá, así como su exportación
en forma de jugo, ya que sólo se aprovecha la semilla descartada por esta
industria.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 15

C.- PRECIO DEL ACEITE

CRUDO Y SUBPRODUCTOS

A continuación se muestra en el cuadro 6 los valores promedio por


año del aceite crudo importado.

CUADRO 6

PRECIO DEL ACEITE DE SOYA CRUDO IMPORTADO


(dólares/TONELADA)

AÑO FOB CIF


76 425 451
77 595 620
78 554 580
79 687 722
80 591 648
81 483 534
82 435 477
83 502 540
84 679 719
85 598 634
86 315 365
87 320 362
88 412 459
89 438 487
90 442 493

REFERENCIA 19
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 16

Estos precios son los que rigen en el mercado internacional y por


consiguiente también rigen el precio del aceite crudo de producción nacional.

Para verificar la existencia de alguna relación que pudiera existir en la


cotización del aceite crudo importado se graficó los valores del cuadro 6 en la
gráfica número 3.

Como se puede observar no existe ninguna relación, solo se nota la


tendencia a una estabilización en los últimos 3 años.

Actualmente el precio del aceite crudo vegetal se cotiza en 465


dólares /TM [CIF] al cambio actual.

El precio del aceite que se obtiene de la semilla de maracuyá también


se regirá por el precio internacional, dando una considerable utilidad.

El aceite de palma se cotiza a un valor ligeramente inferior de 455


dólares y el aceite de pescado con el cual se podría mezclar para la
preparación del aceite compuesto (de menor precio), se cotiza en 271
dólares.

Todos los precios antes mencionados se refieren a una tonelada.


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 17

En la elaboración del aceite crudo a partir de la semilla de maracuyá


se genera como subproducto la torta proveniente del prensado. Este
subproducto se utilizaría principalmente en la industria ganadera para la
elaboración de alimentos balanceados al igual que se utiliza el subproducto
de la semilla de algodón y su precio puede ser similar. Actualmente la
cáscara de la semilla de algodón se cotiza en 60 dólares y la torta
proveniente del prensado en 181 dólares.

Cuando el aceite se encuentra refinado y envasado el precio de venta


al distribuidor es de 1 dólar/lt. Para la evaluación económica se considerará
este precio de venta.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 18

III.- INSUMOS

A.- MARACUYA

El maracuyá es un frutal que puede cultivarse comercialmente de tres


hasta cinco años, según las zonas donde se cultive y los cuidados que se
tenga en la ubicación y conducción de la plantación.

Las grandes posibilidades que ofrece el país para su cultivo en la


selva y la costa, los altos rendimientos por hectárea y la buena aceptación de
la fruta en la preparación de jugos, cocteles y otros usos (principalmente en
el extranjero), lo convierten en un frutal promisor para el Perú.

1.- BOTÁNICA
El maracuyá (Passiflora edulis) pertenece a la misma familia que la
granadilla (Pasiflora ligularis juss), el tumbo costeño (Passiflora
cuadrangularis L); y, el tumbo serrano (Passiflora mollísima H.B.K. Bailey), a
los que se parece en su habito de vegetación y flor, pero a diferencia de
éstos, el fruto del maracuyá no es comestible directamente, pues su mayor
interés como fruta es para la preparación de jugos y cocteles.

Bajo el nombre de maracuyá se conocen dos variedades, una de fruto


de cáscara amarilla, que es la Passiflora edulis, var. flavicarpa degener, y la
otra, cuyo fruto es de color verde púrpura, que es la Pasiflora edulis sims. La
planta de maracuyá pertenece a la siguiente clasificación botánica:
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 19

División: Fanerógamas
Sub – División: Angiospermas
Clase: Dicotiledónea
Sub – Clase: Arquiclamídea
Orden: Parietales
Familia: Passifloráceae
Género: Passiflora
Especie: Passiflora edulis
Nombre común: Maracuyá

En los países de habla inglesa se conoce el maracuyá con el nombre


de Purple Passion Fruit o Yellow Passion Fruit, Según sea el purpúreo o
amarillo.

MARACUYA AMARILLO (Passiflora edulis, var. Flavicarpa Degener).- La


planta es una vigorosa enredadera, perenne y de rápido desarrollo. El tallo es
de sección cilíndrica, con numerosos zarcillos y coloración verde morada.

Las hojas son alternas, estipuladas, con peciolos provistos de dos


pequeños nectarios cerca de la inserción del limbo. El limbo es aserrado,
trilobulado, ocasionalmente entero de forma aovada, de color verde oscuro
en el haz y verde claro en el envés, su longitud oscila entre 16 u 18 cm. Las
nervaduras son pronunciadas en ambos lados del limbo.

Las flores son hermafroditas, solitarias, axilares, con verticilios libres


compuestos de cinco piezas cada uno (pentámeros). El pedúnculo tiene dos
grandes brácteas dentadas y permanentes. Los sépalos son verdes,
oblongos, de 3 a 3.5 cm. de largo, y de 1 cm. De ancho. Los pétalos son
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 20

blancos, oblongos de 2 a 2.5 cm. de largo y 5 a 7 mm. de ancho. Del centro


de la flor emerge una columna o androginóforo en donde se encuentran los
estambres y el pistilo. Los estambres tienen filamentos cortos, anteras bien
desarrolladas y están ubicadas en un plano inferior a los óvulos insertos en
tres placentas parietales; el estilo es muy corto y termina en tres estigmas
largos que pueden ser erectos o curvados.

El fruto es una baya esférica, ovoide o elipcoidal, de exocarpo duro y


mesocarpo seco, que a llegar a la madurez completa se arruga; alcanza
hasta 10 cm. de largo y 6 cm. de diámetro; cuando madura toma una
coloración amarillo canario o ligeramente anaranjada y se desprende
conjuntamente con el pedúnculo.

Las semillas están rodeadas de un arilo amarillento de sabor acídulo y


aromático muy agradable; son planas, ovoides, de color marrón y su número
varia entre 100 y 200 semillas por fruto.

2.- FISIOLOGIA
1.- FLORACIÓN

La floración depende de la variedad, temperatura y época del


trasplante. Se inicia generalmente a los 7 meses de edad en las zonas
calurosas, y se retarda gradualmente hasta los 14 meses en las menos
calurosas. El periodo de floración dura aproximadamente cinco meses: de
octubre a enero en la selva (Chanchamayo) y de enero a mayo en la costa
central (La Molina), produciendo el primer año de 30 a 200 flores.

Las flores del maracuyá amarillo abren entre las 13:00 y 18:00 horas y
cierran durante la noche y en la mañana siguiente. El estigma es receptivo y
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 21

el polen es viable el día que la flor abre, presentando mayor receptividad


cuando el estilo está curvado.

2.- POLINIZACIÓN

El maracuyá es una planta típica de polinización cruzada,


autoincompatible. La polinización es por insectos, por que las flores son
grandes, atractivas, con abundante aroma y néctar; los granos del polen son
grandes y pegajosos. De esta polinización depende en gran parte la
fructificación.

La polinización depende principalmente de: los insectos, la humedad


del estigma y la curvatura del estilo.

3.- CULTIVO
El maracuyá tiene un amplio rango de adaptabilidad en cuanto a suelo
y clima, pero no por eso dejan de influir en forma preponderante estos
factores sobre el rendimiento, tamaño y calidad de la fruta cosechada. Otros
factores también de importancia son la polinización y el abonamiento.

En cambio la poda parece tener un papel de segunda importancia.

1.- CLIMA

El maracuyá amarillo prefiere clima cálido tropical o sub – tropical; sin


embargo, crece bien en un clima templado retardando su inicio de
producción. El maracuyá purpúreo prefiere climas templados y fríos, y se
vuelve susceptible a las enfermedades en climas tropicales o sub- tropicales.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 22

El crecimiento optimo se realiza a los 27º C, y la temperatura media


anual apropiada para el maracuyá oscila de 22 a 32º C. la planta crece
continuamente a temperaturas cercanas al limite superior expuesto. Así, en
Hawai crece continuamente a excepción de los meses que siguen a la
cosecha.

Se puede cultivar a temperaturas algo menores de 22ºC, pero el


cultivo se hará más tardío, a no ser que se logre clones o selecciones
adaptados a esas condiciones. El maracuyá amarillo prospera bién en
altitudes que van desde el nivel del mar hasta los 900 m.s.n.m; a mayores
alturas las plantas son menos vigorosas y la producción baja notablemente.

Crece casi todo el año, salvo un corto período después de la cosecha.


En la selva necesita una precipitación pluvial uniforme y razonablemente
abundante, pero que en suelos pesados no debe pasar de 2.125 mm.
anuales para no tener problemas de enfermedades radiculares y de
fructificación que obligarían a drenar los suelos.

Tolera bién la sequía, pero si ésta es prolongada, retarda


considerablemente su desarrollo y fructificación.

En base de la experiencia actual, el maracuyá amarillo es


recomendable para la costa peruana desde Tumbes hasta Chincha y para la
selva en general, salvo terrenos pantanosos o inundables. El maracuyá
purpúreo es recomendable para los valles interandinos y partes altas de ceja
de selva.

Actualmente hay plantas que están desarrollándose bién en los valles


costeños de Piura, Lambayeque, La Libertad, Ancash, Lima e Ica; y en la
selva.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 23

Por ser una enredadera arbustiva con ramas herbáceas débiles, en los
lugares ventosos, es necesario sembrar cortinas rompevientos con arboles
de rápido desarrollo.

Estas cortinas deben establecerse a más tardar en la misma fecha que se


haga la siembra del maracuyá.

2.- SUELOS

El maracuyá amarillo requiere de suelos ricos en materia orgánica,


fértiles, profundos, con buen drenaje, y con un PH entre 5.5 y 8.2. En los
suelos con problemas de drenajes, el exceso de humedad puede favorecer el
desarrollo de enfermedades radiculares.

El maracuyá tiene la característica de tolerar la salinidad de los suelos,


lo cual permite utilizar esta planta en suelos moderada o fuertemente salinos,
como se puede comprobar en plantas sembradas en el balneario de San
Bartolo (45 Km. al sur de Lima), en la playa las Delicias (Trujillo) y en la
irrigación de Santa Rosa (Sayán). Es necesario resaltar que en los primeros
dos lugares citados difícilmente crecen otras plantas.

El maracuyá amarillo es muy resistente a nemátodes (gusanos) del


nudo de la raíz.

3.- VARIEDADES

Se conocen dos variedades del maracuyá bién definidas, la amarilla y


la purpúrea, de las que hemos tratado en la parte referente a la Botánica. El
maracuyá amarillo es recomendable para lugares cálidos, tropicales y sub-
tropicales, es por eso que es recomendable para la costa norte, costa central
y selva, mientras que el maracuyá purpúreo es recomendable para climas
templados, y se aclimata en los valles interandinos y parte alta de la ceja de
selva.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 24

4.- COSECHA Y RENDIMIENTO

La planta de maracuyá rinde su primera cosecha comercial antes del


año en las zonas tropicales y después del año en las zonas templadas (costa
central).

La época de mayor cosecha varia según las zonas; en la selva, de


diciembre a marzo, y en la costa, de marzo a junio. La cosecha también
puede variarse con el cambio del régimen de riego y la época de trasplante.

La cosecha se hace recogiendo en cajones o canastas los frutos


maduros caídos al suelo, y los que estén amarillando en la planta.

La recolección debe hacerse una o dos veces por semana.

Los frutos no deben quedar mucho tiempo en el suelo porque se malogran.

En la cosecha debe tenerse en cuenta las siguientes precauciones:

1. Sólo cosechar los frutos que han alcanzado el color amarillo o verde –
amarillo. Los frutos verdes caídos deben separarse de los anteriores para
hacerlos madurar en el depósito durante 2 o 3 días. La caída fisiológica
de los frutos inmaduros puede evitarse con aspersiones de la hormona
Duraset 20 M.
2. Los frutos cosechados pierden peso rápidamente y se arrugan por
desecamiento, siendo recomendable por esto, someterlos a
procesamiento o consumirlos lo antes posible.
3. En climas lluviosos puede haber pérdidas en el depósito, debido a
enfermedades. Para evitar esto, debe estar el deposito en un lugar fresco,
bién ventilado y el piso bién seco.

El rendimiento varía mucho de acuerdo al clima, suelo, cuidados,


variedad usada. En suelos fértiles y calurosos el rendimiento de una
plantación puede llegar hasta 30 toneladas por hectárea, pero en condiciones
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 25

muy poco favorables puede bajar a 5 toneladas por hectárea. Un buen


rendimiento puede considerarse a partir de 10 toneladas. El número de
frutos por planta de dos años puede variar desde 120 hasta 500, y de 10 a 30
kilogramos.

CUADRO 7

RENDIMIENTOS DE PRODUCCION ACTUALES

CULTIVO RENDIMIENTO RENDIMIENTO %DE RENDIMIENTO

(POR HA) (POR HA) ACEITE (POR HA)

Algodón 1840 1104 20 221

Maracuyá 20000 3000 21 630

REFERENCIA 29

En el cuadro 7, es muestra comparativamente el rendimiento de aceite


de maracuyá y de algodón por hectárea cosechada, considerando para cada
caso sus respectivos porcentajes. Se nota claramente la superioridad del
rendimiento de aceite por hectárea cosechada, que es de aproximadamente
300%. Esto es debido a la mayor cantidad de maracuyá presente por área de
cultivo.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 26

5.- PRODUCCIÓN

La producción de maracuyá ha tenido un crecimiento considerable en


los últimos años, principalmente debido a la utilización es la elaboración de
jugo que es rico en vitamina C, parte del cual está destinado al mercado
externo, siendo altamente apreciado por los países del medio oriente. Dicha
exportación se realiza principalmente Israel.

Los datos que se obtuvieron del Ministerio de Agricultura son del


periodo 1980 – 1984, como se podrá apreciar en éste periodo hubo un rápido
crecimiento en la producción pero este grado de crecimiento disminuye
ligeramente en los últimos años.

Para la obtención de los datos de los últimos años se recurrió a los


productores de jugo de maracuyá, ya que el Ministerio de Agricultura no
posee estadísticas recientes.

En el cuadro 8 se muestra la producción de maracuyá en el periodo


1980 – 1984 en forma total, mientras en el cuadro 9, se muestra la
producción del departamento de Lambayeque.

CUADRO 10

PRODUCCION DE MARACUYA EN TM

AÑO 1980 1981 1982 1983 1984

PRODUC. 3301 8201 20674 19536 27620

PERIODO 1985 – 1990

AÑO 1985 1986 1987 1988 1989 1990

PRODUC. 30300 39900 43100 45000 43200 49900


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 27

Estos datos se pueden observar en la gráfica 4, en donde se observa la


forma en que se ha incrementando la producción de maracuyá con un ligero
estancamiento en los últimos años.

PRODUCCIÓN DE
MARACUYA

t
o
n
e
l
a
d
a
s

+ Maracuyá

En el gráfico 5, se observa la recta que se obtiene al hacer una


primera proyección en base e una regresión lineal, en este caso se obtiene
un coeficiente de correlación de 0.972.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 28

PRODUCCIÓN DE
MARACUYA

50000
45000
40000
M 35000
A 30000
R 25000
A 20000
C 15000
U 10000
Y 5000
A 0
0 2 5 8 11
X
Los datos obtenidos de esta proyección para el periodo 1991 – 2000
se pueden observar en el cuadro 11, que se muestra a continuación.

CUADRO 11

PRODUCCION DE MARACUYA EN TM

AÑO 1991 1992 1993 1994 1995

PRODUC. 57632 62227 66821 71415 76010

AÑO 1996 1997 1998 1999 2000

PRODUC. 80604 85198 89793 94387 98981


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 29

Se realizó una segunda proyección de la producción de maracuyá en


base a un análisis de las tasas de crecimiento.

Los datos del periodo 1980 – 1984, demuestran que el cultivo de


maracuyá tuvo una tasa de crecimiento del orden del 70.1%, la misma que se
puede considerar como una tasa explosiva y este valor no se puede
considerar para realizar la proyección de la producción en el periodo de
diseño.

En el periodo 1985- 1988, la tasa de crecimiento es de 14%, la cual es


mucho menor que la observada en los años anteriores.

Para el periodo 1985 – 1990, la tasa de crecimiento es del orden del


10.5%, y en el periodo 1987 - 1990, la tasa de crecimiento el de 5% que es
la menor en el periodo de análisis, con ésta tasa se realizó una proyección de
la producción de maracuyá, la cual se muestra en el cuadro 12 – A.

CUADRO 12 –A

PRODUCCION DE MARACUYA EN TM

AÑO 1991 1992 1993 1994 1995


PRODUC. 52388 55007 57758 60646 63678
AÑO 1996 1997 1998 1999 2000
PRODUC. 66862 70205 73715 77401 81271

Considerando la tasa de 10% como moderada y las posibilidades de


incremento de penetración en el mercado del medio oriente, se ha
considerado dicha tasa para la proyección de la futura producción y
demanda, al igual que se produjo el ingreso en el mercado europeo y del
medio oriente de productos tales como mango, granada, mandarina, naranja,
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 30

etc., dicho incremento se ve favorecido por la utilización de la semilla, en


gran escala.

En el cuadro 12-B, se muestran los datos obtenidos para el periodo


1991 – 2000, los cuales se obtuvieron aplicando la tasa de crecimiento de
10.0%.

CUADRO 12 – B

PRODUCCION DE MARACUYA EN TM

AÑO 1991 1992 1993 1994 1995


PRODUC. 52388 60379 66417 73059 80364
AÑO 1996 1997 1998 1999 2000
PRODUC. 88400 97240 106964 117661 129427

Los datos de los cuadros 10 y 11 se pueden apreciar en el gráfico 6, y


los datos de los cuadros 10 y 12 se pueden observar en el grafico 7 que se
muestra a continuación.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 31

GRAFICO Nº 6
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 32

GRAFICO Nº 7
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 33

IV. LOCALIZACIÓN Y TAMAÑO

DE LA PLANTA

A.- UBICACIÓN

La materia prima son las semillas del maracuyá, las cuales son
obtenidas como subproducto por las compañías que extraen el jugo.

Las dos compañías principales en este ramo son “Frutos del País” y
“Jugos Selva” y sus plantas para la extracción de jugo de maracuyá están
localizas en ambos casos en Lima. Es pues conveniente que la planta para la
extracción del aceite esté localizada en Lima por la disponibilidad de la
materia prima.

En la zona industrial de Zárate (lugar donde está ubicada la planta de


Frutos del País) existen lotes donde se podría ubicar la planta con la ventaja
de que se cuenta con la disponibilidad de energía eléctrica que se utilizará en
gran medida para el funcionamiento de los molinos, los expelers, el agitador
y las bombas. Así como de agua para el tratamiento térmico de la semilla
(cocinado), los intercondensadores del sistema de vacio, el enfriamiento del
aceite y para la caldera.

B.- TAMAÑO

Como se mencionó en el capitulo II (gráfico Nº 2) la importación


mínima de aceite fue de 40,000 TM de aceite vegetal, esta en la cantidad de
aceite que se debe cubrir para satisfacer la demanda nacional.

Para determinar el tamaño de la planta se debe considerar


fundamentalmente la proyección de la producción de maracuyá, como se
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 34

observa en el cuadro 12 – B la producción de maracuyá para 1,994 será de


73,059 toneladas. El diseño se basará en el 50% de la producción, lo que
corresponde a 36,529 toneladas.

La planta funcionará al 100% de su capacidad de diciembre a julio, 6


días por semana (200 días de operación), con lo cual se procesará 28
toneladas de semilla por día y se refinará 5 toneladas de aceite crudo.

En los meses restantes debido a la disponibilidad de materia prima, se


trabajará en un punto cercano al de equilibrio.

La planta consiste de dos secciones: una de extracción y otra de


refinación. La sección de extracción funcionará las 24 horas del día, mientras
que la sección de refinación funcionará en un batch de 10.5 horas.

La capacidad de la planta puede ser fácilmente ampliada ya que


espera que luego de 10 años de operación la disponibilidad de materia prima
sea el doble.

Debido a la actual situación de abastecimiento de energía eléctrica, se


considerará la implementación de un grupo electrógeno, con lo cual
disminuye ligeramente la rentabilidad del proyecto.

C.- CAPACIDAD DE LA PLANTA

La planta se divide en dos secciones. La sección de extracción y la


sección de refinación.

La sección de extracción tiene una capacidad de procesamiento de 28


toneladas de semilla de maracuyá por día en forma continua.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 35

La sección de refinación tiene una capacidad de refinación de 5


toneladas de aceite crudo en un turno de 10.5 horas, distribuidas de la
siguiente manera:

Carga del neutralizador……………… 1/2 hora

Calentamiento del aceite………….… 1/2 hora

Neutralización………………………… 1 hora

Lavado del aceite…………………… 1 hora

Secado………………………………. 1 /2 hora

Decoloración………………………… 1/2 hora

Filtración……………………………… 1 hora

Carga del desodorizador……..……. 1/2 hora

Calentamiento del aceite……………. 1 hora

Desodorización………………………. 3 horas

Enfriamiento y almacenaje…………. 1 hora

La sección de refinación puede procesar hasta 3 cargas por día, ya


que la refinación se realiza en dos tanques independientes. En el primer
tanque se realiza la neutralización, lavado, secado y decoloración; mientras
que en el segundo se realiza la desodorización. Mientras una carga a pasado
por el primer tanque y se encuentra en el desodorizador, otra carga puede
ingresar al primer tanque y ser neutralizada simultáneamente, con lo que se
puede lograr la refinación de 3 cargas por día.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 36

1. DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

Para determinar los requerimientos de las obras civiles y de la


dimensión del terreno, realizamos la distribución de las principales secciones
que posee la planta:

SECCION MTS=

- Guardianía……….…………………….…10
- Silo de semillas.………… …………..…..20
- Almacén de suministros
y producto envasado……………..….…150
- Extracción……………………………..…..40
- Refinación…..….…………………….….100
- Envasado………………………...………..40
- Laboratorio………………………………...50
- Oficinas de administración…………...… 50
- Calderas………………….………….…….30
- Tanques de almacenamiento………….. 70
- Espacios libres…………………………. .210

Para economizar terreno, sobre las oficinas de administración en el


segundo piso, se ubicará el laboratorio. El terreno necesario será de
900 m2 y las obras civiles abarcarán 440 m2.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 37

V.- INGENIERIA DEL PROYECTO

A.- TECNOLOGIA GENERAL

1.- MATERIA PRIMA

La materia prima utilizada para la extracción de aceite son las pepitas


de maracuyá, las cuales son descartadas en la elaboración de jugos y se
encuentran limpias.

1.1.- COMPOSICIÓN DEL FRUTO.-

Cáscara…………………40.0%
Semilla………………….15.0%
Pulpa………………….….8.2%
Jugo……………………..36.8%

1.2.- COMPOSICIÓN DE LA CASCARÁ.-

Humedad…………………………………..88.31%

Proteínas…………………………………….4.38%

Ext. Etéreo………………………………….0.50%

Cenizas……………………………………..6.00%

Hidratos de carbono………………………0.41%
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 38

1.3.- COMPOSICIÓN DE LA SEMILLA.-

Humedad……………………………………………..20.50%

Aceite ………………..………………………………..21.30%

Proteínas………………………………………….…..12.69%

Hidratos de carbono…………………………………43.81%

Cenizas…………………………………………..……1.70%

La dureza de la semilla es similar a la de la pepita de algodón.

2.- ANÁLISIS DE GRASAS Y ACEITES

2.1.- ACIDEZ.-

La presencia natural de acidez libre en las grasas, es decir, de ácidos


grasos no combinados, es el resultado de la hidrólisis de alguno de los
triglicéridos, que se producen de acuerdo a la siguiente reacción:

C3H5(C00R) + 3H20  C3H5(OH)3 + 3H00CR

La acidez o cantidad de ácidos grasos libres en una grasa o productos


derivados puede expresarse en diversas formas. Así cuando se trata de
aceites comestibles es conveniente expresar la acidez en % de ácidos
grasos libres contenidos. Los cálculos se hacen generalmente sobre la
suposición de que el peso molecular del ácido libre es igual al del ácido
oléico.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 39

Hay algunas excepciones a la regla de indicar la acidez de las grasas


como ácido oléico. La acidez de los aceites de palma y coco y de las semillas
de palma, se expresan corrientemente en términos del acido palmítico y de
ácido laúrico respectivamente, puesto que éstos predominan en esos tipos
de aceite.

DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS LIBRES (método de la American


Oil Chemistry Society AOCS).-

REACTIVOS:

- Alcohol Etílico al 95%.-


- Hidróxido de sodio 0.1N y 0.25N
- Fenolftaleina al 1% en alcohol de 95%

CANTIDAD DE MUESTRA Y DE ALCOHOL Y CONCENTRACION DE


ALCALINOS REQUERIDOS PARA LA DETERMINACION DE ACIDOS
GRASOS LIBRES

Ácidos grasos Cantidad de Cantidad de Concentración


libres muestra alcohol de álcali
% grs. c.c. N.
0.0-0.2 56. 4± 0.2 50 0.1
0.2-1.0 28. 2± 0.2 50 0.1
1.0-30 7.05± 0.0.5 75 0.25
30-50 7.05± 0.0.5 100 0.25 ó 1.0
50-100 3.525± 0.001 100 1.0
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 40

PROCEDIMIENTO:

Pesar la cantidad designada de aceite en un matraz Erlenmeyer,


añadir la cantidad determinada de alcohol caliente, neutralizado, y 2 cc de
fenolftaleína (al 1% en alcohol de 95%). Valorar con solución de Na0H 0.1N
agitando vigorosamente, hasta la aparición del primer color rosa. El color
debe persistir durante 30 segundos.

CALCULOS:

% AGL (como oléico) = cc de álcali x N x 28.2

grs. de muestra

% AGL (como laúrico) = cc de álcali x N x 20.2

grs. de muestra

% AGL (como palmítico) = cc de álcali x N x 25.6

grs. de muestra

2.2.- PEROXIDOS.-

Las grasas al igual que otras sustancias no saturadas, sufren una


oxidación espontanea por el oxigeno atmosférico.

El resultado de una prolongada oxidación de las grasas es el desarrollo de


una rancidez acompañada de una perdida de palabilidad y el comienzo de
olores y sabores no deseables.

Aunque el deterioro de las grasas puede provenir de otras causas distintas a


la oxidación, tal como la acción de enzimas o microorganismos, la oxidación
es la causa más importante desde un punto de vista practico; la luz, el calor,
y ciertas impurezas, tales como agua y metales, aceleran esta acción.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 41

Muchos investigadores han estudiado los métodos de obtención del


comienzo de la rancidez y valoración de resistencias de las grasas a la
rancidificacion, que generalmente se denomina estabilidad de las grasas.

Durante las primeras fases de la oxidación de una grasa, hay un


pequeño o ningún cambio aparente en la composición, sabor, u olor,
mientras que hay un lento pero gradual aumento en la concentración de los
peróxidos, éste periodo se denomina con frecuencia periodo de inducción,
cuya duración está relacionada con la resistencia de la grasa a la oxidación.
El segundo periodo sigue directamente al primero y presenta un estado en el
que tiene lugar rápidamente la oxidación, se desarrolla la rancidez y los
olores y sabores asociados con ella y el contenido de peróxido aumenta en
proporción acelerada.

Los métodos corrientemente empleados para evaluar el estado


existente de una grasa, implica la estimación cuantitativa del contenido de
uno o mas de los productos de oxidación, tales como peróxidos, aldehídos o
cetonas.se supone que existe una correlación entre la concentración de los
productos de oxidación y el grado que ha progresado la oxidación.

Determinación del Índice de Peróxido (Método de la AOCS).-

El presente método determina todas las sustancias en términos de


miliequivalentes de peróxidos por mil gramos de muestra, que oxidan el
yoduro de potasio, bajo las condiciones del ensayo. Estos son considerados
como peróxidos o cualquier otro producto similar de la oxidación de las
grasas.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 42

APARATOS:

- Pipeta volumétrica de 0.5 ml.


- Frasco Erlenmeyer con tapa de vidrio esmerilado de 250 ml.
- Papel de filtro Whatman nº 4.

REACTIVOS:

- Solución de ácido acético y cloroformo 3.2 V/V


- Solución saturada de yoduro de potasio en agua destilada
recientemente hervida y enfriada. Se asegura que la solución sea
saturada como lo indicará la presencia de cristales no disueltos. Se
guarda en un frasco oscuro.

Se ensaya diariamente por adición de 2 gotas de solución de almidón


indicador a 0.5 ml de solución de yoduro de potasio en 30 ml de solución de
ácido acético y cloroformo.

Si se forma un color azul que requiere más de una gota de tiosulfato


de sodio 0.1N para desaparecer, se debe descartar la solución de yoduro y
utilizar solución fresca.

- Solución de tiosulfito de sodio 0.1N exactamente titulada (ver


índice de yodo – Normalización de Na2S204).
- Solución de tiosulfato de sodio 0.01N, exactamente valorada. Esta
solución puede ser preparada así: se pipetean 100 ml de solución
de tiosulfato de sodio 0.1N, se introduce en un frasco volumétrico
de un litro y se diluye con agua destilada recién hervida y enfriada.
- Solución indicadora de almidón: 1% de almidón soluble en agua.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 43

PROCEDIMIENTO:

Se pesan 5.0 ± 0.05 g de muestra, se introducen en el frasco


Erlenmeyer. Adicionar 30 ml de solución de ácido acético y cloroformo,
disolver cuidadosamente la muestra, agregar 0.5 ml de solución saturada de
yoduro de potasio.

Agitar la solución y dejar en reposo durante sesenta segundos


agitando de vez en cuando durante este periodo, luego se agrega 30 ml de
agua destilada y se titula con solución de tiosulfato de sodio 0.1N,
agregándolo gradualmente y con agitación vigorosa. Se continúa la titulación
agitando vigorosamente hasta que el color amarillo haya casi desaparecido.
Se continúa la titulación agitando cerca del punto final para liberar todo el
yodo de la solución de cloroformo sedimentado. Se agrega el tiosulfato gota
a gota hasta que el color azul desaparezca.

Si la titulación es menor que 0.5 ml se repite la determinación usando


la solución de tiosulfato de sodio 0.01N.

Simultáneamente una determinación en blanco no debe exceder de


0.1 ml de solución de tiosulfato de sodio 0.1N.

CALCULOS:

Índice de Peróxido (meq/kg) = M x N x 1000

Peso de muestra

donde:

M = ml de tiosulfato de sodio usado en la titulación.

N = normalidad de la solución de tiosulfato de sodio.


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 44

2.3.- INDICE DE YODO: (método de Wijs).-

La determinación del índice de yodo en grasas que contienen enlaces


dobles, se basa la absorción de halógenos bajo condiciones elegidas, para
provocar resultados estequiométricos.

Como agentes de halogenación se emplea corrientemente, el yodo, el


monocloruro o el monobromuro de yodo, aunque los resultados se expresan
en términos de yodo (centigramos de yodo por gramos de grasa)
independientemente de halógeno o combinación de halógenos empleados. El
procedimiento general implica la adición de un exceso de halógeno a la
muestra, reducción de éste exceso de yoduro de potasio y, por último,
valoración con solución estándar de tiosulfato, empleando almidón como
indicador. Estas reacciones tienen lugar de acuerdo con las siguientes
ecuaciones:

X2 + 2KI  KX +I2

I2 +2Na2S203  2Na I + Na2S4O6

Es una medida de la no saturación.

APARATOS:

- Frascos Erlenmeyer con tapa esmerilada de 500 ml.


- Una fiola de 1000 ml con tapa esmerilada.
- Una pipeta de 20 ml.
- Dos pipetas de 25 ml (una de las pipetas se reserva para usar con
la solución de bicromato de potasio).
- Papel de filtro whatman Nº 41 o equivalente.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 45

REACTIVOS:

- Tetracloruro de carbono, grado reactivo para análisis, puro y seco.


- Bicromato de potasio, grado reactivo para análisis. Antes de usarlo
el bicromato de potasio se muele finamente y se seca a peso
constante a una temperatura de 110ºC.
- Solución de yoduro de potasio al 25%.- La solución debe ser
preparada para uso inmediato con agua destilada.
- Solución indicadora de almidón.- Se hace una pasta homogénea
con 10 g de almidón soluble y agua destilada fría.

Se agrega un litro de agua destilada hirviendo, se agita rápidamente y


se enfría. Se puede agregar 1.25 g por litro de ácido salicílico para
preservar la solución. Si se requiere almacenarla mucho tiempo debe
guardarse en una refrigeradora a una temperatura de 4 a 10ºC. Se
debe preparar una solución fresca cuando no es preciso el punto final
de la titulación de azul incoloro.

- Solución patrón de bicromato de potasio 0.1N.- Se disuelve 4.9035


g de K2Cr407 en agua destilada en el frasco volumétrico de 1000 ml
y se lleva hasta ese volumen a una temperatura de 20ºC.
- Solución de tiosulfato de sodio 0.1N.- Se disuelve 24.8 g de
tiosulfato de sodio en agua destilada y se disuelve hasta 1 litro.

NORMALIZACION: Se mide con la pipeta 25 ml de la solución


patrón de bicromato de potasio al frasco de vidrio. Se agrega 5 ml
de ácido clorhídrico y 10 ml de la solución de yoduro de potasio y
se hace rotar para mezclarlos. Se deja reposar durante 5 minutos
y luego se agrega 100 ml de agua destilada. Se titula con la
solución de tiosulfato de sodio agitando continuamente hasta que
el color amarillo desaparezca casi totalmente. Se agrega 1 o 2 ml
del indicador almidón y se continúa la titulación, agregando
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 46

lentamente la solución de tiosulfato hasta el momento en que


desaparece el color azul. La potencia de la solución de tiosulfato se
expresa en términos de su normalidad.

Normalidad de la solución de tiosulfato de sodio:

N[Na2S203] = 2.5
ml de solución de tiosulfato de sodio
- Solución de Wijs.- Se disuelve 14 grs de yodo en un litro de ácido
acético glacial. Si es necesario, se calienta suavemente. Se enfría
y se saca una pequeña cantidad (de 100 a 200 ml) dejándola
separada en un lugar frio para usos futuros. Se pasa gas de cloro
seco en la solución de yodo remanente hasta que se haya casi
doblado la tiulación original. Hay un cambio de color característico
en la solución de Wijs, cuando se ha agregado la cantidad de
coloro deseada, esto puede servir para juzgar el momento en que
se ha llegado al punto final. Un procedimiento conveniente es el
agregar un exceso de cloro y regresar a la tiulación deseada
agregando un poco de la solución original de yodo que se ha
dejado separada al principio. La solución de yodo original y la
solución final de Wijs, se titulan con la solución de tiosulfato de
sodio, tal como se indica a continuación: después de sacar los
frascos del reposo agregar 20 ml de la solución de yoduro de
potasio 15%, luego 100 ml de agua destilada, titular con tiosulfato
de sodio 0.1N agregándolo gradualmente y con constante y
vigorosa agitación, continuar la titulación hasta que el color amarillo
haya casi desaparecido. Agregar 0.5 ml de almidón indicador y
continuar la titulación hasta que el color azul desaparezca.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 47

PROCEDIMIENTO:
- Si la muestra no está completamente liquida, se funde (la
temperatura durante el fundido y filtrado no debe exceder de 10 a
15ºC al punto de fusión de la muestra) y se filtra a través de papel
de filtro a fin de eliminar cualquier impureza y las ultimas trazas de
humedad. La muestra debe estar absolutamente seca. Todos los
aparatos de vidrio en ésta prueba deben estar absolutamente
limpios y secos.
- Se pesa con precisión la muestra en una pequeña cápsula de
vidrio y se introduce en el frasco de 500 ml al cual se le ha
agregado 20 ml de tetracloruro de carbono.

La tabla (de la pág. 43) es una guía conveniente para


determinar la cantidad de muestra que se ha de pesar.

- Hacer que la muestra esté completamente disuelta y luego pipetear


25 ml de la solución de Wijs al frasco que contiene la muestra,
agitar para asegurar una mezcla uniforme.
- Preparar y llevar a cabo 2 determinaciones en blanco con cada
grupo de muestras simultáneamente y similar en todos los
aspectos.
- Guardar los frascos en un lugar oscuro por 30 minutos en la
temperatura del cuarto (25±5ºC). para muestras con I.I. mayor de
150, guardar la muestra en la oscuridad una hora.
- Sacar los frascos de su reposo y luego agregar 20 ml de yoduro de
potasio (solución al 15%), luego 100 ml de agua destilada.
- Titular con tiosulfato de sodio 0.1N agregándolo gradualmente y
con constante y vigorosa agitación. Continuar la titulación hasta
que el color amarillo haya casi desaparecido. Agregar 0.5 ml de
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 48

almidón indicador y continuar la titulación hasta que el color azul


justamente desaparezca.

CALCULOS:
I.I. = (B – M) x N x 12.69
Peso de muestra

Donde: B = gasto del blanco


M= titulación de la muestra
N = normalidad de la solución de tiosulfato de sodio
I.I. = índice de yodo
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 49

PESO DE LA MUESTRA PARA LA DETERMINACION DEL INDICE DE


YODO

INDICE DE YODO PESO DE LA MUESTRA (g)


100% exceso 150% exceso precisión
menos de 3 10.0 10.0 ± 0.001
3 10.576 8.4613 ± 0.005
5 6.346 5.0770 ± 0.0005
10 3.1730 2.5384 ± 0.0002
20 1.5865 0.8461 ± 0.0002
40 0.7935 0.6346 ± 0.0002
60 0.5288 0.4231 ± 0.0002
80 0.3966 0.3173 ± 0.0001
90 0.3528 0.2822 ± 0.0001
100 0.3173 0.2538 ± 0.0001
110 0.2886 0.2309 ± 0.0001
120 0.2644 0.2115 ± 0.0001
130 0.2442 0.1954 ± 0.0001
140 0.2266 0.1813 ± 0.0001
150 0.2116 0.1693 ± 0.0001
160 0.1983 0.1587 ± 0.0001
170 0.1868 0.1494 ± 0.0001
180 0.1762 0.1410 ± 0.0001
190 0.1671 0.1337 ± 0.0001
200 0.1586 0.1269 ± 0.0001
210 0.1547 0.1210 ± 0.0001
220 0.1443 0.1155 ± 0.0001
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 50

2.4.- COLOR: (Método Lovibond).-


El color característico de la mayor parte de las grasas y los aceites es
predominantemente una mezcla de rojo y amarillo, y se debe en primer lugar
a la presencia de pigmentos de tipo carotenoide; no obstante son frecuentes
otras tonalidades incluyendo el azul, el verde y también el castaño. Este
ultimo color se atribuye a la descomposición de constituyentes no grasos,
particularmente proteínas. El color verde, algunas veces observado en el
cebo y en el aceite de soya, proviene de la clorofila o componentes similares,
el color azul visto con frecuencia en la manteca de cerdo es debido a la
presencia de ciertos pigmentos específicos.
La mayor parte de los métodos existentes se basan en la comparación
de la muestra con un tipo arbitrario o con una serie de matices e intensidades
variables, tales métodos permiten la asignación de valores numéricos que
tienen un significado relativo, pero que no proporcionan una adecuada
descripción del color.
El procedimiento Lovibond, se emplea ampliamente en Inglaterra y
Canadá, en realidad es probablemente el de más alta difusión en el mundo.
El tintómetro Lovibond consta de un estuche de baquelita que contiene una
serie de bastidores también de baquelita, en los que van alojados vidrios
coloreados Lovibond de determinados índices de color. La muestra y los
vidrios coloreados se ven simultáneamente a través de un monocular y los
portaobjetos se manipulan de forma que los vidrios den la misma tonalidad.

APARATOS:
- Tintómetro de Lovibond.- Consta de un estuche de baquelita, en
los que van alojados vidrios coloreados Lovibond, está provisto de
un monocular que permite ver la muestra y los vidrios coloreados.
- Fuente de luz.- Luz fluorescente, tipo luz de día.
- Vidrios de color.- La mínima serie estándar consiste de los
siguientes números de vidrios rojos y amarillos:
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 51

Rojo: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5,
4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 7.6, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 16.0, 20.0
Amarillo: 1.0 , 2.0, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 35.0, 50.0
- Tubos para color.- Son de vidrio claro e incoloro con fondo plano y
pulido y las siguientes dimensiones: longitud 154 mm. diámetro
interno 19 mm, diámetro externo 22 mm. Los tubos están provistos
de dos marcas, una indica una columna de aceite de 133.35 mm
(5.25 pulg) y la otra indica una columna de 25.4 mm (1 pulg).
- Papel de filtro whatman Nº 12.

PROCEDIMIENTO:
1.- Las muestras crudas y refinadas, deben ser tratadas con 0.5 g de tierra
diatomácea oficial por 300 g de aceite.
Agregar la tierra y agitar 2 ½ minutos en 250 rpm a temperatura ambiente o
sólo 10 a 15º C, sobre el punto de fusión de la grasa si es necesario, y filtrar
a través de un papel. Los aceites blanqueados son suficientemente claros
para la determinación de color.
2.- Ajustar la temperatura entre 25 y 35º C y llenar el tubo para color a la
marca deseada. Si la muestra no es completamente liquida entre 25 y 35º C,
calentar a una temperatura que no exceda los 10ºC al punto de su completa
fusión.
3.- Colocar el tubo que contiene la muestra en el colorímetro y colocar los
vidrios amarillos y rojos como sea necesario para semejar el color del aceite,
observando la muestra y los vidrios a través del monocular de acuerdo a lo
siguiente:

A.- COLOR PARA ACEITE CRUDO:


- Aceites crudos claros.- Leer el color usando la apropiada relación de
amarillo a rojo listado abajo:
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 52

Hasta 3.9 rojo usar 6 amarillo


4.0 a 4.9 rojo usar 25 amarillo
5.0 a 5.9 rojo usar 30amarillo
6.0 a 6.9 rojo usar 35 amarillo
7.0 a 7.9 rojo usar 40 amarillo
8.0 a 10.0 rojo usar 70 amarillo
11.0 a 14.9 rojo usar 70 amarillo
15.0 a 19.9 rojo usar 100 amarillo
Mas de 20.0 rojo usar 150 amarillo

La lista anterior es sólo una aproximación de la combinación de


colores que generalmente se presentan.
- Para aceites no comestibles.- Grasas, ácidos grasos, etc.
10 amarillo para 1.0 a 3.5 rojo
35 amarillo para 3.5 a 5.0 rojo
70 amarillo para más de 5.0 rojo

- Para aceites oscuros.- Si el color del aceite excede 40 rojo se llena el


tubo hasta la marca de 25.4 mm y se hace la lectura bajo las mismas
condiciones que para la marca 133.35 mm.

B.- COLOR PARA ACEITE REFINADO:


Usar 35 amarillo para aceite de algodón y coco.
70 amarillo para aceite refinado de soya.
No usar más de dos vidrios rojos hasta 13 rojo y no mas de tres vidrios rojos
sobre 13 rojo.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 53

C.- COLOR PARA ACEITES REFINADOS BLANQUEADOS:


La relación de amarillo a rojo usado en la determinación de color es como
sigue:
- Aceite de Algodón, Coco y Maíz:
10 amarillo para 1.0 a 3.5 rojo
35 amarillo para 3.5 o más rojo
- Aceite de Coco y almendra de Palma:
6 amarillo para 1.0 a 3.9 rojo
10 amarillo para 1.0 a 3.0 rojo
- Aceite de Soya:
10 amarillo para 1.0 a 3.5 rojo
70 amarillo para 3.5 o más rojo
- Grasas, Ácidos Grasos, etc:
10 amarillo para 1.0 a 3.5 rojo
35 amarillo para 3.5 a 5.0 rojo
70 amarillo para 5.0 o más rojo

2.5.- INDICE DE REFRACCIÓN.-

Es una constante adimensional, que depende del carácter y de l


estado de la sustancia examinada. El índice de refracción se ha definido
como una constante de composición a una temperatura y longitud de onda
determinadas. Puesto que es una constante de la grasa es de utilidad tanto
para la identificación como para análisis cuantitativo.
Bailey, hizo las generalizaciones siguientes acerca de la relación que
existe entre el índice de refracción y la estructura y composición de los
ácidos grasos y glicéridos.
a) Los índices de refracción de los glicéridos simples son
considerablemente más altos que los correspondientes ácidos grasos.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 54

b) Los índices de refracción tanto de grasas como ácidos grasos


aumenta conforme aumenta la longitud de la cadena de hidrocarburos
y el número de enlaces dobles en la cadena.
c) Los índices de refracción de los glicéridos mixtos, están en general,
próximos a los índices de las correspondientes mezclas de glicéridos
sencillos.
d) Los índices de refracción de los monoglicéridos son
considerablemente más altos que los índices de refracción de los
correspondientes triglicéridos.

Mientras que el índice de refracción está relacionado con la estructura


molecular y la insaturacion, par aun mismo tipo de aceite las variaciones
debidas a ésta ultima son mayores que por otras causas. Por esta razón y
porque el índice de refracción es fácil y rápidamente determinado es un
medio apropiado para seguir el proceso de hidrogenación.
Del mismo modo es aplicable a otros procesos en los que un cambio
significativo en el índice puede relacionarse con un cambio de carácter o
composición del producto.

DETERMINACION DEL INDICE DE REFRACCION


DEFINICION:
El índice de refracción de una sustancia es la relación de la velocidad
de la luz en un vacio a la velocidad de la luz en la sustancia. Para medidas
practicas, incluyendo este método, las escalas de los instrumentos patrones
indican generalmente los índices de refracción respecto al aire en lugar de en
el vacio.
El índice de refracción de aceites es característico dentro de ciertos
límites para cada clase de aceite, es relacionado al grado de saturación pero
es afectado por otros factores tal como el contenido de ácidos grasos libres,
oxidación y tratamiento térmico.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 55

APLICACIÓN:
Se emplea para todos los aceites y grasas líquidos normales.

APARATOS:
- Refractómetro.- Cualquier refractómetro equipado con la escala Abbe,
Butyro o cualquier otro patrón. La temperatura del refractómetro debe ser
controlada dentro de ± 0.1º C y para este propósito es preferible que esté
provisto con un baño de agua controlado termostáticamente y motor
bomba para circular el agua a través del instrumento. El instrumento es
estandarizado, siguiendo las instrucciones del manufacturador, con un
líquido de pureza e índice de refracción conocido, o con un prisma de
vidrio de índice de refracción conocido. El agua destilada, el cual tiene un
índice de refracción de 1.3330 a 20º C, es satisfactorio en algunos casos.

REACTIVOS:
- Tolueno, o algún otro solvente de grasa para limpiar los prismas.
- Papel para lente o algodón se recomienda para la limpieza de los
prismas, a fin de no dañarlos.

PROCEDIMIENTO:
- Fundir la muestra, si no es liquida, y filtrar a través de papel de filtro para
remover cualquier impureza y las ultimas trazas de humedad. La muestra
debe estar completamente seca.
- La temperatura del refractómetro se ajusta a 40.0º C para grasas y
aceites ordinarios. Para muestras de alto punto de fusión usar una
temperatura de 60.0º C.
- Asegúrese que los prismas estén limpios y completamente secos y luego
colocar varias gotas de la muestra en el prisma inferior. Cerrar los
prismas firmemente. Dejar la muestra por 1 ó 2 minutos o hasta que la
muestra tenga la temperatura del instrumento.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 56

- Ajustar el instrumento y la luz para obtener la más clara lectura posible y


luego determinar el índice de refracción.
Tomar varias lecturas y calcular el promedio de todas.

NOTAS:
- Aproximadas correcciones de temperatura pueden hacerse por los
siguientes cálculos:
a) Refractómetro Abbé:
R = R’ + K (T’ –T)
donde:
R = lectura la temperatura T
R’ = lectura a la temperatura T’
T = temperatura estándar
T’ = temperatura a la que se hace la lectura R’
K = 0.000365 para grasas y
0.000385 para aceites.
b) Refractómetro Butyro:
La fórmula es idéntica a la dada para el refractómetro Abbe pero K que se
convierte en 0.55 para grasas y 0.50 para aceites.

2.6.- INDICE DE SAPONIFICACION.-


Es el número de mgr. de KOH necesarios para saponificar 1 gr. de grasa.

REACTIVOS:
(1) Solución alcohólica de KOH 1/2 N.
(2) ‘’ HCl 1/2 N.

TÉCNICA:
Se pesa 1 gr. de aceite purificado en un matraz de 300 cc cuidando de
que vaya al fondo sin tocar las paredes.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 57

Agregar 25 cc del reactivo Nº 1; se adapta al matraz un condensador de


reflujo y se lleva a baño María hasta completa saponificación que se
reconoce porque el liquido queda más o menos limpio después de 30
minutos de calentado.
Agregar 100 cc de agua caliente que disuelve al jabón ayudando con
agitación fuerte. Dejar enfriar la solución, luego de lo cual se titula con el
reactivo Nº 2 el exceso del Nº 1 usando fenolftaleína. Aparte hacer una
titulación en blanco (testigo en las mismas condiciones que con el ensayo).
CALCULOS:
Índice de saponificación = N – n x 28.06
P
Donde:
N = número de cc gastado para el testigo.
n = número de cc ‘’ ‘’ ‘’ ensayo.
P = peso del aceite empleado.

2.7.- DENSIDAD.-
Determinar el peso del agua contenida en el picnómetro o frasco a
emplear en la medición del peso específico del aceite. Esto se realiza
pesando los frascos antes y después del llenado con agua destilada. Enfriar
la muestra a 20 – 23º C y llenar el frasco hasta el desbordamiento,
manteniéndolo en un Angulo tal que se evite el embolsamiento de burbujas
de aire cuando se está añadiendo la muestra. Colocar el tapón en el frasco e
introducirlo y mantenerlo en baño de agua a 25±0.2ºC durante 30 min.
Limpiar cuidadosamente cualquier resto de aceite que haya podido salir por
el orificio del capilar y retirar el frasco del baño. Secarlo y limpiarlo a fondo.
Pesar el frasco y su contenido y calcular el peso específico mediante la
formula:
Peso especifico a 25º/25ºC = peso del frasco con el aceite – peso del frasco
peso del agua a 25º C
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 58

3.- ACEITE CRUDO

3.1.- MÉTODOS DE EXTRACCIÓN.-


3.1.1.- TRITURACIÓN DE SEMILLAS OLEAGINOSAS.-
La transformación de las semillas oleaginosas en partículas facilita la
extracción del aceite, ya sea por prensado mecánico, ya por extracción con
disolventes. El fundamento de esto es que la molturación o trituración de las
semillas oleaginosas rompe grandes cantidades de células oleaginosas. La
suposición de que éste rompimiento es elevado se basa en que la semilla
triturada rinde mayores fracciones de aceite de “fácil extracción”.
Después de la más concienzuda trituración parece ser que muchas de
las células quedan intactas y que las paredes de dichas células se hacen
permeables al aceite sólo por acción del calor y la humedad durante la
operación de “cocción” (acondicionamiento). Sin embargo las paredes de las
células reaccionan más rápidamente frente a dichos elementos si el tamaño
de las partículas es más bien pequeño.

Los molinos de martillo, cizalla o de otro tipo se utilizan, a veces, para


la primera reducción de las semillas de gran tamaño; mientras que para la
desintegración final se emplea los molinos de rodillos por considerarse de
mayor economía de operación que con los otros tipos. Las finas escamas
obtenidas por la acción suave de los rodillos son más adecuados para el
prensado hidráulico, que los trozos irregulares que presentan las semillas
obtenidas a trituración simple.
La especie de laminado de las semillas por la acción de los rodillos es
esencial para su preparación en la extracción continua con disolventes, ya
que no existe otro procedimiento de molturación capaz de formar partículas
lo suficientemente finas, para su fácil extracción, y de tamaño grande y de
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 59

adecuada coherencia, para dar una masa, a través de la cual pueda fluir
libremente el disolvente.
Los molinos de rodillos, destinados principalmente a la trituración de
semillas oleaginosas (algodón, soya, cacahuate, etc.) consisten en una serie
de cinco rodillos colocados verticalmente, uno encima del otro. La semilla se
introduce entre los dos rodillos superiores, por medio de un mecanismo
adecuado de alimentación, pasando hacia adelante y atrás, entre los pares
de rodillos contiguos, desde la parte superior del molino al fondo,
“laminándose” la semilla cuatro veces. Se construye la máquina de modo que
cada rodillo soporte el peso de los colocados encima, por lo cual las
partículas están sujetas a presiones progresivamente crecientes, al pasar de
un o a otro rodillo. Los rodillos inferiores tienen la superficie pulida, mientras
que el superior se suele corrugar, para asegurar que la semilla sea
“mordida”, tan pronto como cae. Un molino de tamaño corriente se compone
de cuatro rodillos superiores de 35.5 cm de diámetro (14 pulgadas) y de 1.22
m de largo, que giran a una velocidad periférica de unos 192 m por minuto.
La capacidad de una unidad de éste tipo viene a ser de 72 TM de semillas de
algodón cada 24 horas, sin embargo la capacidad real depende en ciertos
casos, del grueso de las escamas que se desea conseguir.

3.1.2.- COCCIÓN DE LAS SEMILLAS OLEAGINOSAS.-


Está universalmente probado que las semillas oleaginosas dan más
fácilmente su aceite por prensado mecánico, cuando han sido sometidas
previamente a “cocción”, aunque no existe hasta ahora, una explicación de
éste fenómeno. Los cambios producidos por la cocción sobre las semillas,
son muy complejos y su naturaleza es, tanto química, como físico – química.
Las gotas de aceite de una semilla de algodón u otra semejante, son
casi de tamaño ultramicroscópico y se hallan distribuidas por toda la semilla.
Uno de los efectos de la cocción es favorecer la reunión de éstas gotas en
otras mayores, que puedan fluir más fácilmente de las semillas.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 60

La cocción de las semillas destinadas a prensado se lleva a cabo,


ordinariamente, en hornos verticales. Estos hornos contienen una serie de
tres a seis bandejas cilíndricas, cerradas y superpuestas, de 0.60 a 2.00 m
de diámetro y de 45 a 75 cm de alto, cada una de las cuales está provista,
independientemente, de camisas de calefacción con vapor, tanto en las
paredes, como en el fondo, y agitadores barrientes, montados cerca del
fondo y accionados por un árbol común, extendido a través de toda la serie
de bandejas. En el fondo de cada bandeja hay una compuerta de operación
automática, salvo en la ultima, para descargar el contenido en el expeller.
Encima de la bandeja superior hay pulverizadores, para incorporar a las
semillas el grado de humedad deseado, y cada una de las bandejas
inferiores está provista de un tubo, que comunica al exterior, con ventilador
para descargar el exceso de humedad; de este modo es posible su control en
la cocción, no sólo con el contenido final sino también en cada paso del
proceso.

3.1.3.- PRENSADO CONTINUO.-


En los Estados Unidos se emplean, en la extracción mecánica del
aceite de soya, “expeller” o prensas de tornillo, de acción continua, con la
casi total exclusión de las prensas hidráulicas; el uso de las primeras es
también general, en el resto del mundo, para la manipulación de la copra,
palmiste, algodón, cacahuete, linaza y casi todas las demás semillas
oleaginosas. Estas maquinas se pueden encontrar en dos variedades, las
máquinas de alta presión, diseñadas para efectuar la obtención del aceite en
un solo paso y destinadas generalmente a una sola clase de semilla. Y las
prensas de baja presión, para el prensado previo de las semillas, antes de
una extracción con disolventes.
Las prensas continuas se adaptan a una amplia gama de materias y,
en la mayor parte de los casos, dan un rendimiento en aceite algo superior a
las hidráulicas. La prensa de tornillo es esencialmente una prensa de jaula,
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 61

en la que la presión se desarrolla por medio de un eje rotatorio o tornillo sin


fin, en vez de un pistón de acción intermitente. En la jaula se desarrolla una
presión extremadamente alta, del orden de 1,400 a 2,800 kg por cm2, por
medio de la acción del eje contra un orificio o estrangulación regulable, que
restringe la descarga de la torta al extremo de la jaula.

3.2. PERDIDAS.-
En el proceso de molienda y en el tratamiento térmico no existe
pérdida de aceite.
Las pérdidas en el prensado se refieren a la cantidad de aceite
retenido en la torta. El contenido mínimo en aceite a que se puede llegar en
la torta, por expresión mecánica, es el mismo para todas las semillas, esto
es, del 4 al 5%. Por tanto, el aceite remanente en la expresión mecánica, en
término de porcentaje total de aceite, aumenta a medida que disminuye el
contenido de éste en la semilla. (26)

3.3.- CARACTERISTICAS DEL ACEITE.-


El aceite obtenido es de sabor agradable y de alto porcentaje de ácido
linoleico 69.7% ácido graso esencial. La relación de ácidos grasos
poliinsaturados/ saturados es de 5.9 haciéndolo un aceite de mejor calidad
que el maíz (4.58) algodón (2.20) y soya (3.50) y otros. (11)
Existe gran cantidad de tocoferoles (vitamina E), que evitan la
oxidación por presentar enlaces insaturados. (11)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 62

CARACTERISTICAS DEL ACEITE

Índice de Refracción (20º C)…………….….1.470


Índice de Saponificación……………….……190
Acidez (% de ácido oleico)………….………5.21
Índice de yodo (wijs)………………………...133.6
Índice de Peróxido…………………………....1.6
Relación de ácidos grasos: (11)
poliinsaturados/ saturados……….….….…...5.9
color: - rojo Lovibond…………………….…...7
- amarillo Lovibond…………..………..40
Densidad relativa (20º C)………………..…….0.918
Viscosidad (20ºC)(11)……………….…………60 cp

PORCENTAJE DE ACIDOS GRASOS

Mirístico (C14)……………………0.1%
Palmítico (C16)…………………..10.3%
Palmitoleico (C16-)……………………0.2%
Esteárico (C18)…………………….2.6%
Oleico (C18-)…………………..10.1%
Linoleico (C18--)…………………..69.7%
Linolénico (C18---)………………....7.0%
Relación P/S: 5.9
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 63

PORCENTAJE DE AMINOACIDOS EN LA HARINA DE LA ALMENDRA(11)


Es esencial hacer notar la presencia de una alta concentración de
proteínas en el bagazo de la semilla o torta.
Acido aspártico………………5.766%
Treonina………………………1.633%
Serina…………………………3.107%
Acido Glutámico…………....16.746%
Prolina ……………………..…1.907%
Glicina…………………………3.854%
Alanina………………………..3.261%

Valina………………………….3.824%
Metionina……………………...0.905%
Isoleusina……………………..1.931%
Leusina………………………..3.528%
Tirosina………………………...0.575%
Fenil alanina………………..…4.039%
Lisina…………………………..0.889%
Histidina……………………….0.862%
Amonio…………………………0.541%
Arginina………………………..8.290%

Se observa la presencia de 9 de los 10 aminoácidos esenciales para el


organismo animal.
La torta es pues una excelente fuente de alimento para animales.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 64

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA


OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO

Semilla

Laminado

VAPOR Tratamiento COND.


Térmico

Prensado TORTA

ACEITE CRUDO
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 65

3.4.- DESCRIPCIÓN DEL DIAGRAMA DE FLUJO.-

- La semilla se transporta del almacén al molino de rodillos mediante una faja


transportadora donde se produce el laminado.
- La semilla laminada es conducida al horno vertical en forma continua
mediante una faja transportadora en donde se procede el acondicionamiento
de la semilla. Este acondicionamiento consiste en un contacto con vapor vivo
en la primera etapa para producid un rápido calentamiento. En las siguientes
etapas la semilla es calentada en forma indirecta y se va disminuyendo su
porcentaje de humedad desde 20.5% hasta la humedad optima para el
prensado que es de 5%.; y su temperatura final se incrementa hasta 100ºC.
- La semilla acondicionada, pasa a la prensa de tornillo “expeller”, en donde
pro prensado es separado el aceite crudo y la torta.
- El aceite crudo es enviado a los tanques de almacenamiento, para su
posterior refinación.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 66

DIAGRAMA DE PROCESO PRODUCTIVO

SEMILLAS

vapor

COCINADOR
SECADOR

SEMILLAS condensado
LAMINADAS

ACEITE
CRUDO

MOLINO DE PRENSA
RODILLOS TORTA
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 67

4.- ACEITE REFINADO

4.1.- NORMAS TECNICAS.-

Los recursos generales para los aceites vegetales comestibles están


considerados en la norma 209.001 de ITINTEC, y son los siguientes:

- Olor y sabor característicos del producto designado y exentos de


sabores extraños o rancios.
- No producir efectos tóxicos o dañinos en el organismo.
- No llevar partículas extrañas en suspensión.
- No contener más de 0.1% de agua.
- No acusar la presencia del solvente empleado en su extracción,
cuando se haya usado éste procedimiento.
- No tener una acidez libre expresada como ácido oleico, mayor de
0.20%.
- No presentar un índice de peróxido mayor de 5 miliequivalentes por
kilo de muestra.
- Exento de aceite de origen mineral.

4.2.- TECNICAS DE REFINACION.-

Las técnicas de refinación se utilizan para mejorar la calidad del aceite crudo.

En algunos casos los aceites y grasas producidos por la natura,


obtenidos de materias primas frescas en su propia fuente son
frecuentemente aceptables para consumo local sin tratamiento ulterior, a lo
sumo, pasados por una filtración sencilla o una operación de decantación
para quitar cualesquiera impurezas sólidas. Esto representa sólo una
pequeña fracción de la producción mundial de aceites y grasa provenientes
de fuentes vegetales, animales y marinas.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 68

El término “refinación” se refiere a cualquier tratamiento purificador,


destinado a eliminar los ácidos grasos libres, fosfátidos o productos
mucilaginosos, y otras impurezas del aceite y excluye los procesos de
“decoloración” y también de “desodorización. El término decoloración se
reserva para el tratamiento destinado únicamente a mejorar el color del
aceite. En éste proceso se pierde muy poco producto y se aplica
comúnmente a aceites que se han purificado previamente por refinación
(neutralización). El término desodorización se emplea para el tratamiento,
cuyo objeto primario es la eliminación de las trazas de compuestos que
afectan al olor y al sabor y su empleo sigue normalmente, a la neutralización
y decoloración.

La neutralización y la decoloración son procesos íntimamente


relacionados.

El tratamiento de un aceite con tierra decolorante es completamente


efectivo para separar los fosfátidos y los diversos productos mucilaginosos,
conocidos como gomas, barros, etc.

4.2.1.- NEUTRALIZACIÓN.-

A la tecnología de la neutralización alcalina le incumbe la selección


apropiada de los álcalis, su cantidad y técnicas de neutralización, para
producir la purificación deseada, sin la saponificación excesiva del aceite
neutro; y además los métodos que permiten la separación eficiente del aceite
neutralizado del jabón formado in situ.

El proceso consiste en tratar el aceite crudo con una cantidad pre-


determinada de álcali, generalmente con soluciones de sosa caústica, bajo
condiciones dispuestas para combinar la extracción máxima del color con la
óptima separación del aceite neutro y del jabón. Generalmente 60 – 70ºC.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 69

La cantidad necesaria para neutralizar el aceite se determina en base


al examen previo de la acidez del aceite a neutralizar, pero esta se agrega en
general, en cantidad ligeramente superior.

La reacción es la siguiente:

C17H33COOH + NaOH  C17H33COONa + H2O


ac. Oleico hidróxido jabón sódico agua
de sodio de ac. oleico
(282) (40) (304) (18)

Son necesarios 40 grs. de soda caústica para neutralizar 282 grs. de


ácido oleico. Se agrega sin embargo un leve exceso de solución alcalina a fin
de hacer precipitar pequeñas cantidades de jabón, que arrastran consigo las
sustancias colorantes, mucilaginosas y las gomas.

El método de neutralización de mayor importancia y de práctica más


extendida es el del tratamiento del aceite con un álcali. La neutralización
alcalina realiza una completa eliminación de los ácidos grasos libres, que se
transforman en jabones insolubles en el aceite. Del mismo modo, se
combinan con el álcali, otras sustancias ácidas y se eliminan algunas
impurezas del aceite, por absorción en el jabón formado en el proceso. Se
eliminan también otras sustancias que se insolubilizan por hidratación.

La neutralización álcalina de un aceite con sosa caústica reduce


fácilmente el contenido en ácido graso libre, a valores de 0.01 a 0.03%. Sin
embargo, con un álcali débil, tal como carbonato sódico, es difícil reducir su
contenido por debajo de un 0.10%.

Es muy importante la selección de la cantidad apropiada y la


concentración de la lejía empleada en la neutralización de cualquier aceite
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 70

con sosa caustica. Esta elección se hace a partir de la medida del grado de
acidez que posee la muestra. Esta neutralización se hace con un ligero
exceso de alcalí, existen algunas pautas y tablas que hacen sencilla la
elección de la concentración y de la cantidad de la lejía a utilizar.

Para un buen aceite obtenido por prensado, que contenga del 0.5 al
1.0% de ácidos grasos libres, se prescribe un exceso de hidróxido sódico (en
forma de lejía de 12º ó 14º Bé), de un 0.45%. Para aceites cuya acidez va
aumentando, se especifican mayores excesos y lejías más concentradas,
desde un exceso mínimo de 0.74% (14º y 18º Bé), para un 4.0% de ácidos
grasos libres, hasta un 1.28% de exceso (20º y 26º Bé), para un 15.05 de
ácidos grasos libres.

En muchos casos puede emplearse menor cantidad de lejía, sobre


todo si no es muy intenso el color del aceite neutralizado.

El método de neutralización más económico y de mayor rendimiento


cuando la cantidad de aceite a refinarse es pequeña es el método de
neutralización discontinua por el método húmedo.

Este método es de uso corriente en las refinerías europeas, en donde


se han diseñado los equipos de menor costo y de mayor rendimiento,
mientras que en Estados Unidos abundan las refinerías del tipo continuo.

Para facilitar los cálculos de la cantidad de lejía utilizar se dan a


continuación 2 cuadros. La tabla A del cuadro 14, se construyó en base a la
concentración de soda caústica en la lejía y a su relación estequiométrica de
reacción con los ácidos grasos.(2)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 71

FORMULAS:

Para líquidos más pesados que el agua:

ºBé = 145 - 145


d rel.

d rel.= 145
145 - ºBé

ºAPI = 141.5 - 131.5


d rel.

Para líquidos menos pesados que el agua:

ºBé = 140 - 130


d rel.

d rel = 140 .
ºBé + 130
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 72

CUADRO 13

CONTENIDO EN HIDROXIDO SODICO DE LEJIAS


DE DIFERENTES GRADOS BAUME
Grados contenido en
Baumé, a 15º C hidróxido sódico, %
10……………………………………………6.27
12……………………………………………8.00
14……………………………………………9.50
16…………………………………………..11.06
18…………………………………………..12.68
20………………………………………..…14.36
22…………………………………………..16.09
24…………………………………………...17.87
26……………………………………………19.70
28……………………………………………21.58
30……………………………………………23.50
32……………………………………………26.00
34……………………………………………28.00
36……………………………………………30.00
38……………………………………………32.00
40……………………………………………36.00
42……………………………………………37.00
44……………………………………………40.00
46……………………………………………44.00
48……………………………………………46.00
50……………………………………………50.00
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 73

CUADRO 14
TABLAS PARA EL CÁLCULO DE LEJIAS EMPLEADAS PARA LA
NEUTRALIZACIÓN
A. PORCENTAJE DE LEJIAS DE DIFERENTES CONCENTRACIONES,
NECESARIAS PARA NEUTRALIZAR LOS ACIDOS GRASOS LIBRES DE
ACEITES CON DISTINTOS GRADOS DE ACIDEZ (LOS ACIDOS GRASOS
LIBRES SE HAN CALCULADO COMO OLEICO)

% de ac. Concentración de las lejías en grados Baumé


Grasos -------------------------------------------------------------------------------------
libres 12 14 16 18 20

0.60 1.07 0.90 0.77 0.67 0.59


0.70 1.24 1.05 0.90 0.78 0.69
0.80 1.42 1.20 1.03 0.89 0.79
0.90 1.60 1.35 1.16 1.00 0.89
1.00 1.78 1.50 1.29 1.11 0.99
1.10 1.95 1.65 1.41 1.23 1.09
1.20 2.13 1.80 1.54 1.34 1.19
1.30 2.31 1.95 1.67 1.45 1.29
1.40 2.48 2.10 1.80 1.56 1.39
1.50 2.66 2.25 1.93 1.67 1.49
1.60 2.84 2.40 2.06 1.79 1.58
1.70 3.02 2.54 2.18 1.90 1.68
1.80 3.20 2.69 2.31 2.01 1.78
1.90 3.37 2.84 2.44 2.12 1.88
2.00 3.55 2.99 2.57 2.23 1.98
2.10 3.73 3.14 2.70 2.35 2.08
2.20 3.91 3.29 2.83 2.46 2.18
2.30 4.08 3.44 2.96 2.57 2.28
2.40 4.26 3.59 3.08 2.68 2.37
2.50 4.44 3.74 3.21 2.80 2.47
2.60 4.61 3.89 3.34 2.91 2.57
2.70 4.80 4.04 3.47 3.02 2.67
2.80 4.97 4.19 3.60 3.13 2.77
2.90 5.15 4.34 3.72 3.24 2.87
3.00 5.32 4.49 3.85 3.36 2.97
3.20 5.68 4.78 4.10 3.58 3.16
3.40 6.04 5.18 4.35 3.80 3.36
3.60 6.39 5.48 4.61 4.03 3.56
3.80 6.75 5.78 4.87 4.25 3.76
4.00 7.10 6.08 5.12 4.47 3.95
4.20 7.45 6.38 5.38 4.70 4.15
4.40 7.80 6.68 5.64 4.92 4.35
4.60 8.16 6.98 5.89 5.15 4.55
4.80 8.52 7.28 6.15 5.37 4.74
5.00 8.88 7.47 6.42 5.60 4.94
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 74

B. PORCENTAJE DE LEJIAS DE DIFERENTES CONCENTRACIONES,


NECESARIOS PARA DAR LOS CORRESPONDIENTES EXCESOS DE LA
MISMA (LOS EXCESOS SE HAN CALCULADO COMO HIDROXIDO SODICO
ANHIDRO)

Concentración de las lejías en grados Baumé


% de ---------------------------------------------------------------------------------------------
exceso 12 14 16 18 20

0.05 0.62 0.53 0.45 0.39 0.35


0.10 1.25 1.05 0.90 0.79 0.70
0.15 1.87 1.58 1.35 1.18 1.05
0.16 2.00 1.69 1.44 1.26 1.12
0.17 2.12 1.79 1.53 1.34 1.19
0.18 2.25 1.90 1.62 1.42 1.26
0.19 2.28 2.00 1.71 1.50 1.33
0.20 2.50 2.10 1.81 1.58 1.39
0.21 2.63 2.21 1.90 1.66 1.46
0.22 2.75 2.31 1.99 1.74 1.53
0.23 2.88 2.42 2.08 1.81 1.60
0.24 3.00 2.52 2.17 1.89 1.67
0.25 3.13 2.63 2.26 1.97 1.74
0.26 3.25 2.73 2.35 2.05 1.81
0.27 3.38 2.84 2.44 2.13 1.88
0.28 3.50 2.94 2.53 2.21 1.95
0.29 3.63 3.05 2.62 2.29 2.02
0.30 3.75 3.15 2.71 2.37 2.09
0.31 3.88 3.26 2.80 2.44 2.16
0.32 4.00 3.36 2.89 2.52 2.23
0.33 4.13 3.47 2.98 2.60 2.30
0.34 4.25 3.57 3.07 2.68 2.37
0.35 4.37 3.68 3.16 2.76 2.44
0.36 4.50 3.78 3.25 2.84 2.51
0.37 4.62 3.89 3.34 2.92 2.58
0.38 4.75 3.99 3.43 3.00 2.65
0.39 4.88 4.10 3.58 3.07 2.72
0.40 5.00 4.21 3.61 3.15 2.79
0.41 5.13 4.31 3.70 3.23 2.86
0.42 5.25 4.42 3.80 3.31 2.93
0.43 5.38 4.52 3.89 3.39 3.00
0.44 5.50 4.63 3.98 3.47 3.06
0.45 5.63 4.73 4.07 3.55 3.13
0.46 5.75 4.84 4.16 3.63 3.20
0.47 5.88 4.85 4.25 3.70 3.27
0.48 6.00 4.95 4.34 3.78 3.34
0.49 6.13 5.16 4.43 3.86 3.41
0.50 6.25 5.26 4.52 3.94 3.48
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 75

Para explicar el uso de la tabla anterior, pondremos el siguiente ejemplo: Se


desea saber el porcentaje de lejía de 16º Bé, necesario para neutralizar un aceite
que contiene el 2.0% de ácidos grasos libres, con 0.45% de exceso de hidróxido
sódico. Según la tabla, la neutralización de un 2.0% de ácido libre, calculado como
oleico, requiere un 2.57% de lejía de 16º Bé, el exceso de 0.45% corresponde a un
4.07% de la misma lejía. La cantidad total de lejía necesaria, es la suma de las dos,
o sea 6.64%.

En caso de que los valores buscados no se encuentren en la tabla éstos se


pueden calcular sumando valores equivalentes, por ejemplo: Para hallar la
concentración de una lejía de 12º Bé necesaria para neutralizar un aceite con una
acidez de 8%, se puede sumar los valores correspondientes que se dan para
neutralizar un aceite de 5% y 3% estos valores son 8.88% y 5.32% respectivamente
lo cual nos da un total de 14.20%.

Para el aceite que se obtiene de la semilla del maracuyá con una acidez de
5.21 expresada como porcentaje de ácido oleico se recomienda usar un exceso de
0.74% de hidróxido sódico anhidro y una lejía de 16º Bé.

El cálculo de la cantidad de lejía necesaria se realiza mediante la tabla


anterior, para la neutralización se necesita 6.68% y para el exceso se necesita
6.69% lo cual nos da 13.37%.

4.2.2.- DECOLORACIÓN.-

La decoloración del aceite se realiza por medio del agente blanqueador que
es un absorbente. Existen varios tipos de blanqueadores de los cuales los mas
importantes son la tierra fuller activada o natural, el carbón activada y las arcillas
ácido activadas. En nuestro medio la sustancia absorbente más utilizada es la arcilla
activada. La activación es un tratamiento químico aplicado a la arcilla el cual se lleva
a cabo mediante un proceso termo – ácido, en el que se remueven los iones de
calcio, intercambiándolos por los de hidrogeno, atacando en cierto grado la
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 76

estructura reticular de sílice y alúmina, depositándose el hidrógeno directamente


dentro de las láminas.

La arcilla así obtenida, posee un alto poder absorbente y por lo tanto, un


amplio campo de aplicación como decolorante, principalmente en la industria de
aceites y grasas.

Se podría resumir que lo que se busca en una arcilla decolorante es: “Una
máxima eficiencia con un mínimo de cantidad utilizada”.

La arcilla activada que es de uso frecuente en nuestro medio por sus buenos
resultados es el Natril (Natrogel S.A.).

El proceso de blanqueo, mecánicamente es una operación simple: El Natril


es añadido al producto a decolorar, bajo agitación constante y en caliente. Cumplida
su función, la arcilla es separada por filtración. Sin embargo, el mecanismo de
blanqueo es complejo y puede definirse como un proceso de absorción seguido de
una reacción química. El Natril se puede definir como un decolorante de gran
espectro, que remueve y retiene en su superficie activa impurezas indeseadas, con
el objeto de obtener un producto terminado puro y de gran estabilidad. Este
producto posee buena retención de colores oscuros, clorofila, gomas, proteínas,
jabones, carbohidratos, fosfolípidos y en general compuestos prooxidantes
responsables del color.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 77

CUADRO 15

ACEITES TEMPERATURA TIEMPO DE TIPO DE NATRIL DOSIFICACION


ºc CONTACTO RECOMENDADO RECOMENDADA
(minutos) (%)
Algodón 95-100 20-30 super 0.6 -3.5
Coco 90 20 super 0.5 - 1.0
Girasol 90 20 normal 0.5 - 1.0
Linaza 90 20 super 0.5 - 2.0
Maíz 85-90 20 super 0.5 - 2.0
Maní (cacahuate) 80-85 20 super - 0.5 – 1.5
Oliva 80-85 20 normal 0.5 – 1.0
Palma (pulpa) 150 20-30 super 2.0 – 4.0
Palma (almendra) 90 20-30 super 2.0
Pescado 90-95 20-30 super 0.5 – 2.0
1.0 – 2.0
Raps 90-95 20 super 0.5 – 2.0
Soya 90-105 20 super 0.3 – 2.0

- Lubricantes 230-260 30-60 super 2.0 – 6.0


recuperados
- Minerales 150-200 30-60 normal 8.0 – 10.0
nafténicos

GRASA Y PARAFINAS
Sebo 90-95 30 super 2.0 – 4.0
Parafina 110-120 30 super 2.0 – 4.0
Cera Carnauba 125 30 super 2.0 – 4.0

Velocidad de agitación: 50 – 100 r.p.m.


Tipo de agitación : Intensa pero no violenta
Vacío : 60 cm Hg (mínimo)
REFERENCIA 20
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 78

El Natril juega un papel muy importante en el proceso de desodorización, al


disminuir el nivel de oxidación.

La decoloración de los aceites, en las plantas industriales requieren,


ordinariamente, mucha menos cantidad de material absorbente que en el
laboratorio. La diferencia estriba en la llamada “decoloración por prensado”, o sea
la decoloración adicional que sufre el aceite, al pasar por el lecho absorbente
retenido en el filtro – prensa, empleado en la separación de la tierra. Aunque no hay
ninguna prueba sobre la naturaleza de la “decoloración por prensado”, se puede
suponer que se basa en un efecto de concentración, que conduce a un nuevo
equilibrio entre el absorbente y los pigmentos, en la zona en donde la concentración
efectiva de absorbente es muy alta, respecto del aceite.

El cuadro número 15 es información técnica proporcionada por NATROGEL


S.A. del cual podemos obtener valores aproximados para el tipo y cantidad de arcilla
activada a utilizar, en condiciones de planta.

El color de un aceite vegetal decolorado debe ser de aproximadamente 1%


rojo Lovibond. Lo cual se consiguió en laboratorio con 2% de NATRIL calentándose
a 90º C por 25 minutos. Como se mencionó, el porcentaje utilizado en planta puede
ser mucho menor.

REQUERIMIENTOS DE VACIO

La presión absoluta requerida para un rápido y buen secado es de 200 mm


hg y para la decoloración es necesario un vacío correspondiente a una presión
absoluta de 600 mmHg (mínimo). Estos requerimientos de vacío se logran
fácilmente con un eyector simple(27) (1 sola etapa). Los eyectores son equipos
sencillos que no necesitan mayor mantenimiento y su costo de inversión es menos
que el de una bomba de vacío.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 79

4.2.3.- DESODORIZACIÓN.-

La desodorización con vapor es factible, debido a las grandes diferencias


que existen entre la volatilidad de los triglicéridos y las de las sustancias que dan el
sabor y olor indeseables a los aceites y grasas. Esencialmente es un proceso de
destilación, en corriente de vapor, en el cual, las sustancias odoríferas y de mal
sabor, relativamente volátiles, se separan del aceite relativamente no volátil.
La operación se lleva a cabo a temperaturas elevadas, para aumentar la volatilidad
de los componentes odoríferos; aplicando una presión reducida, durante la
operación, se protege al aceite contra la oxidación, se impide la hidrólisis indebida
del aceite por acción del vapor de agua y se disminuye considerablemente la
cantidad necesaria de éste.
Debido a la inestabilidad que presentan los pigmentos carotenoides, la
desodorización disminuye marcadamente el color de la mayoría de los aceites
vegetales.
Las condiciones operacionales varían con el aceite que se esta procesando
pero presiones absolutas de 5 – 6 mm y temperaturas de 180 – 220ºC son
bastantes generales.

EQUIPO DE VACIO

El vacío necesario para el proceso de desodorización es de 6 mm Hg. Este


vacío se consigue con un eyector de tres etapas y dos intercondensadores
barométricos(27), dicho equipo requiere una altura mínima de instalación de 34 pies.
Los condensadores de superficie no son satisfactorios por la tendencia que existe
de que su superficie quede recubierta por la materia grasa arrastrada con el vapor
de borbotado.
La práctica ha demostrado que trabajar con presiones menores de 5 ó 6 mm Hg no
compensa el gasto de un cuarto eyector y del vapor adicional; mientras que trabajar
a presiones superiores a los 6 mm Hg, se desperdicia igualmente vapor por lo cual
se considera igualmente desaconsejable operar con vacíos tan escasos.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 80

INFLUENCIA DEL VACIO.- La cantidad de vapor necesaria para la desodorización


es directamente proporcional a la presión absoluta. Por lo tanto para que la
operación resulte lo más económico posible, el vacío debe ser tan alto como se
pueda.
Con los eyectores de vapor, de tres fases, se puede obtener fácilmente una presión
de 6 mm o menos. Si por emplear un vacío defectuoso o por mal funcionamiento de
la instalación, la presión no baja de 12 mm, la necesidad de vapor se duplica y, si la
presión no llega a ser inferior a 25 mm, se cuadruplica.

CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN DE ACEITE

Puesto que para conseguir una desodorización rápida y eficaz, se requiere


temperaturas de 200º C, no se puede emplear las calderas ordinarias, de
producción de vapor a 10 Kgs de presión (185ºC), se han ideado otros métodos de
calentamiento mas eficientes. Un método de calefacción que se ha empleado
satisfactoriamente, implica el uso de calderas especiales con vapor a alta presión.
No es practicable el empleo de vapor recalentado, como agente de calefacción, ya
que por éste medio solo, el relativamente poco calor sensible del vapor es adecuado
para calentar el aceite, no siéndolo, por supuesto, el calor latente.

SISTEMA DOWTHERM

En las más modernas instalaciones de los Estados Unidos y Europa, se


emplea actualmente un método de calefacción mucho más satisfactorio que
cualquiera de los precedentes, al que se conoce como “Sistema Dowtherm”.
Dowtrhen A, es el nombre comercial de la mezcla eutéctica de difenilo y óxido de
difenilo, que tiene un punto de ebullición de 257.7ºC a la presión atmosférica y
293ºC a sólo 1,06 Kgrs de presión manométrica, por lo cual permite conseguir
temperaturas adecuadas a bajas presiones, si se emplean sus vapores para
calentar. El sistema Dowtherm para la calefacción de los desodorizadores, es
sencillo; el vaporizador se conecta con el serpentín de calefacción o intercambiador
de calor, hasta formar un sistema cerrado, retornando corrientemente el
condensado al vaporizador, por gravedad, ya que la necesidad de elevar los
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 81

condensadores barométricos del eyector asegura, casi siempre, suficiente altura de


las superficies de calefacción, como para permitir el retorno.

CUADRO 16
PROPIEDADES TEMPERATURA ºF

Máxima temp. de operación:


Fase Líquida 750
Fase Vapor 750

Minimatemp. de operación:
Fase Líquida 60
Fase Vapor 495

CUADRO 17
PROPIEDADES DE LOS VAPORES DOWTHERM A
(difenilo 26.5% - óxido de difenilo 73.5%)

Temp P.abs. P.man. h-liq Calor h-vapor Calor densidad densidad


2 2
ºC kg/cm kg/cm Latente Espe. líquido vapor
3 3
kcal/kg kcal/kg kcal/kg líquido kg/m kg/m
257.4 1.03 0.00 121.1 69.5 190.6 0.63 852.2 4.2
260.0 1.10 0.07 122.6 69.2 191.8 0.63 850.7 4.4
265.6 1.25 0.22 126.1 68.7 194.8 0.63 844.2 4.9
271.1 1.39 0.36 129.5 68.2 197.7 0.64 839.4 5.4
276.7 1.57 0.54 133.1 67.6 200.7 0.64 833.0 5.9
282.2 1.75 0.72 136.7 67.0 203.7 0.65 828.8 6.5
287.8 1.95 0.92 140.4 66.4 206.8 0.65 823.4 7.2
293.9 2.16 1.13 143.9 65.8 209.7 0.65 817.0 7.7
298.9 2.39 1.36 147.6 65.2 212.8 0.66 812.0 8.6
304.4 2.65 1.62 151.2 64.5 215.7 0.66 805.8 9.4
310.0 2.94 1.91 154.9 63.9 218.8 0.66 799.4 10.2
315.6 3.23 2.20 158.6 63.2 221.8 0.66 793.0 11.2
343.3 5.10 4.07 177.2 59.7 236.9 0.67 762.5 17.6
371.1 7.70 6.67 196.0 55.3 251.3 0.68 728.9 26.7
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 82

En el cuadro 16, se dan los límites para la temperatura de operación, y en el


cuadro 17, se dan las propiedades del vapor Dowtherm en el campo de las
presiones de trabajo ordinarias.(6)

REFRIGERACION.- El aceite debe refrigerarse para evitar su oxidación. Una


temperatura segura de almacenamiento es de 50ºC.

4.3.- PERDIDAS.-
En el proceso de neutralización alcalina ordinaria, con sosa caústica, siempre
se pierde aceite neutro, por saponificación por el álcali o por oclusión en el jabón
formado.
Las pérdidas totales para aceites de acidez mediana, como el presente caso
se consideran de 2 veces la cantidad de ácidos grasos libres presentes en el aceite.
(2)
En el proceso de decoloración la pérdida radica en la cantidad de aceite
retenido en la torta de arcilla activada proveniente del filtrado.
La cantidad de aceite retenido en la torta es de 20 – 40%. Para los cálculos
de diseño consideraremos 30%.
En el proceso de desodorizado las pérdidas totales suelen oscilar entre 0.3 –
0.8%. Las cuales prácticamente son despreciables.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 83

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA


OBTENCIÓN DEL ACEITE REFINADO

Aceite Crudo

Lejía Neutralización Jabón

Agua Lavado Agua

Secado

Arcilla
Decoloración
Activada
Arcilla
Filtración Activada

DOWT. Desodorizado DOWT.

ACEITE REFINADO
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 84

4.4.- DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE FLUJO.-

- El aceite crudo es bombeado al neutralizador - secador –blanqueador


y es calentado a 60ºC.
- La soda al 50% se bombea al tanque de dilución y calentamiento,
donde se obtiene una lejía de 16º Bé.
- El agua necesaria para los 3 lavados sucesivos del aceite neutro se
bombea al recipiente de calentamiento.
- El aceite crudo se mezcla con la lejía por espacio de 1/2 hora y se deja
reposar por espacio de otra 1/2 hora, para obtener una buena
separación entre el aceite y el jabón formado.
- Luego de drenar el jabón formado, se le agrega el agua del lavado
(10% por c/ lavado) y se agita por espacio de 10 minutos, dejándolo
reposar por otros 10; éste procedimiento se realiza por otras 2 veces.
- El aceite lavado se somete a un secado, para lo cual se baja la presión
del sistema a 200 mm Hg y se eleva la temperatura a 90º C.
- Al aceite secado se le agrega el agente decolorante en relación del
2%, este agrego se realiza colocando la arcilla en la tolva del
neutralizador – secador – blanqueador, la cual cae por efecto del vacio
dentro del recipiente. El aceite secado es mezclado con la arcilla
activada (Natril), por espacio de 1/ 2 hora luego de lo cual es
bombeado hacia el filtro prensa para obtener un aceite blanqueado.
- El aceite blanqueado pasa al tanque de desodorización en el cuál será
sometido a una destilación por arrastre de vapor. La destilación se
realiza a 392º F y a una presión de 6 mm Hg, la cual es proporcionada
por un eyector de 3 etapas con 2 intercondensadores barométricos. El
proceso de destilación se lleva a cabo por 3 horas a máxima
temperatura.
- El vapor de inyección directa que es usado para la desodorización se
encuentra a 365ºF.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 85

- El aceite desodorizado y caliente es bombeado hacia el


intercambiador para enfriarlo hasta 45ºC, que es una temperatura
segura para su almacenamiento.

NOMENCLATURA DEL DIAGRAMA DEL PROCESO

T1: tanque de soda caustica al 50%


T2: tanque de preparación de la lejía
T3: tanque de agua de lavado.
T4: tanque para eliminación de jabones
T5: arcilla activada
T6: tanque de aceite blanqueado
E1: neutralizador –lavador – secador –blanqueador
E2: desodorizador
F1: filtro prensa
B1: bomba de soda caustica
B2: bomba de aceite crudo
B3: bomba de aceite hacia el filtro prensa
B4: bomba de aceite hacia el intercambiador
B5: bomba de agua hacia el intercambiador
V1: equipo de vacío del neutralizador
V2: equipo de vacío del desodorizador
E3: torre de enfriamiento
V: vapor
C: condensado
A: agua
D: desagüe
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 86

DIAGRAMA DE ELEVACIÓN

- El techo del primer piso se encuentra 5 mts. de altura.


- Los condensadores se ubican a 12.5 mts. de altura.
- Los equipos interiores están diagramados a escala 1/75.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 87

DIAGRAMA DE PROCESO PRODUCTIVO

T2 T3
F1 pozo

E2
E1

VAPOR

ACEITE
T6 REFINADO
T5
T4

T1 AGUA
ACEITE DOWTHERM
CRUDO
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 88

DIAGRAMA DE ELEVACIÓN
E3

U1 U2

T2 T3

E2

E1

S
T4 T6 T1

POZO DE AGUA
L

S
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 89

B. PROCESO INDUSTRIAL PARA LA


OBTENCION DE ACEITE COMESTIBLE

1.- BALANCE DE MATERIA

Los cálculos para el balance de materiales se realizan sobre la base


proyectada de 28 TM/día de semilla de maracuyá a utilizar, con 20.5% de
humedad y 21.3% de aceite.

ACEITE CRUDO
ENTRAN SALEN

LAMINADO 28.00 TM semilla 28.00 TM semilla

TRATAMIENTO
TERMICO 28.00 TM semilla 23.66 TM semilla
(humedad final 5%)

PRENSADO 23.66 TM semilla 5.03 TM aceite


* La torta retiene 5% de aceite (0.93) 18.63 TM torta
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 90

ACEITE REFINADO

NEUTRALIZACIÓN.-

- Acidez del aceite 5.21% ácido oleico.


- Se emplea lejía de 16º Bé (11.06% de soda).
- Cantidad de lejía = 13.37%

ENTRAN SALEN

aceite………….5.0000 TM aceite neutro……….4.3797


lejía………….…0.6685 TM jabón + aceite……...0.6610
(soda 0.0739 TM)
agua………………….0.6278
TOTAL………….5.6685 TOTAL……………….5.6685

LAVADO.-

- El lavado se realiza con 3 porciones de agua de 10% cada uno.

ENTRAN SALEN

aceite………….4.3797 TM aceite neutro……….4.3797 TM


agua…………..1.3139 TM agua…………………1.3139 TM
(c/ lavado 0.4379 TM)
TOTAL………..5.6936 TOTAL………………5.6936
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 91

DECOLORACIÓN.-

- La decoloración se realiza con 2% de arcilla ácido activada.


- La arcilla ácido activada retiene 30% de su peso en aceite.

ENTRAN SALEN

aceite………….4.3797 TM aceite ……..……….4.3534 TM


arcilla……….…0.0876 TM arcilla + aceite 0.1139 TM
TOTAL…………4.4673 TM TOTAL……………..4.4673 TM

DESODORIZACIÓN.-
- Las perdidas por desodorización son mínimas del orden del 0.5%.
-
ENTRAN SALEN

aceite………….4.3534 TM aceite desodorizado……….4.3317 TM


pérdidas……………………..0.0218 TM
TOTAL………..4.3534 TOTAL………………………..4.3534

REQUERIMIENTOS DE LA PLANTA

CONSUMO DE AGUA
El agua necesaria para el proceso que se utilizará en forma
irrecuperable es para la elaboración de la lejía y los lavados del aceite
neutralizado. La cantidad requerida es de 1,900 lts.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 92

La cantidad de agua que se utilizará en forma continua por hora


distribuida entre el caldero, los intercondensadores y el intercambiador será
de 20,100 lts por 2 semanas.
El consumo de agua por 2 semanas será de 51,480 lts incluyendo un
20% de exceso para limpieza e imprevistos; lo que nos da un consumo de
1’029, 600 lts anuales.

Se requiere de un tanque de 52 m3 de concreto, para el almacenaje de


agua para 2 semanas de operación.

INSUMOS
SODA CAUSTICA.- Se consume en forma de lejía de 16º Bé en proporción
de 13.37% cuya concentración es de 11.06%. La cantidad utilizada es de
0.6685 TM de lejía.

ARCILLA ACTIVADA.-Se consume en proporción de 2%. La cantidad


utilizada es de 0.0876 TM.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 93

2.- BALANCE DE ENERGIA

COCINADO – SECADO.-

MSEMILLA = 28,000 Kgrs


Humedad inicial = 20.5%
Humedad final = 5.0%
t1 = 20º C
t2 = 100º C
DT = 80º C

Q = MSEMILLA * Cp * Dt + MH20 * HVAP

MSEMILLA= 28,000 Kg
Cp (SEMILLA. AGUA) 1 Kcal/ Kgr

MH20= MSEMILLA* (humedad inicial – humedad final)


= 28,000 * (0.205 – 0.05) = 4,340
HVAP = 539 Kcal/ Kgr

Q = 28,000 * 1 * 80 + 4,340 * 539


Q = 4’579, 260 Kcal / 24 horas
Q = 190, 803 Kcal/ hora = 757, 153 BTU
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 94

NEUTRALIZACIÓN.-
CALENTAMIENTO DEL ACEITE:
Q = M * Cp * Dt

Cp (cal/ gr ºC) = * (T -15)

Para aceites no secantes: A = 0.450 = 0.0007


=0.918 grs/cc
temperaturas: t1 = 20º C = 68ºF
t2 = 60º C = 140º F
Dt= 40º C = 72º F
t promedio = 40º C

Cp(cal/gr ºC) = 0.0007 * (T – 15)

Cp(40ºC) = 0.487 cal/ gr ºC = kcal/ kgrºC = BTU/1bºF


Material: M = 5,000 Kgrs = 11, 023 Lbs

1BTU = 0.252 Kcal


Q = 5,000 * 0.487 * 40 = 97,400 Kcal = 386, 580 BTU

CALENTAMIENTO DE LA LEJIA:

Temperaturas: t1 = 20ºC = 68ºF


t2 = 60º C = 140º F
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 95

Dt= 40º C = 72ºF


t promedio = 40º C

materia: M = 669 Kgrs


Cp (40º C) = 0.91
Q = 669 * 0.91 * 40 = 24,352 Kcal = 96,653 BTU

CALENTAMIENTO DEL AGUA DE LAVADO:

temperaturas: t1 = 20ºC = 68ºF


t2 = 60º C = 140º F
Dt= 40º C = 72ºF
t promedio = 40º C

materia: M = 669 Kgrs


Cp (40º C) = 0.91
Q = 669 * 0.91 * 40 = 24,352 Kcal = 96,653 BTU

CALENTAMIENTO DEL AGUA DE LAVADO:

temperaturas: t1 = 20ºC = 68ºF


t2 = 60º C = 140º F
Dt= 40º C = 72ºF
t promedio = 40º C

materia: M = 1,314 Kgrs


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 96

Cp (40º C) = 0.99
Q = 1,314 * 0.99 * 40 = 52, 034 Kcal = 206,523 BTU

DECOLORACIÓN.-
CALENTAMIENTO DEL ACEITE:

temperaturas: t1 = 60ºC = 140ºF


t2 = 90º C = 194º F
Dt= 30º C = 54ºF
t promedio = 75º C

materia: M = 4,380 Kgrs


Cp (75º C) = 0.51
Q = 4,380 *0.51 * 30 = 67,014 Kcal = 265, 979 BTU

DECOLORACIÓN.-
CALENTAMIENTO DEL ACEITE:

temperaturas: t1 =90ºC = 194ºF


t2 = 200º C = 392º F
Dt= 110º C = 198ºF
t promedio = 145º C

materia: M = 4,353 Kgrs


Cp (145º C) = 0.56
Q = 4,353 *0.56 * 110 = 268,145 Kcal = 1’064, 267 BTU
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 97

REQUERIMIENTOS DE LA PLANTA

CONSUMO DE COMBUSTIBLE - DIESEL 2


La cantidad de combustible que se usará en forma constante en el
caldero en la sección de extracción es de 6.7 galones/Hr.
Mientras que en la sección batch de refinación, se utilizará durante5
horas la cantidad de 13.6 galones/ Hr, por batch de refinación. El consumo
de combustible para el vaporizador es de 29.2 galones/ Hr, durante una hora
por batch de refinación.
Por día de operación tendremos que el consumo es de 258 galones.
Lo que nos da 3,870 galones por dos semanas de operación considerando
80% como la eficiencia de la caldera.
Sabiendo que el rendimiento del grupo electrógeno, es de 14 Kw – Hr/
galón, que funcionará 12 horas al día (por la crisis energética); se tiene que
su consumo de combustible por día es de 84.7 galones y 1,016 galones por
dos semanas de operación. Se requiere un tanque de 4,886 galones de
combustible, para 2 semanas de operación.

CONSUMO DE ELECTRICIDAD
El consumo de electricidad es de 121.5 Kw/Hr (considerando 10% de
exceso), distribuidos de la siguiente manera:(24)(23)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 98

EQUIPO Kw/Hr Hrs/día Kw/ día


- Molino……………………18.5 24 444
- Secador………………….19.5 24 468
- Expeller…………………..45.0 24 1,080
- Caldera…………………..10.0 24 140
- Agitador………...………...5.5 2.5 13.8
- Faja transportadora……...0.2 24 4.8
- Bombas………………….. 2.8 1 2.8
- Alumbrado*…………….....9.9 12 118.8
111.4 2,372.2

- Se considera para el alumbrado general 1.1 Kw – Hr/ 100 m2 [pág.


2,911; referencia 23].
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 99

3.- DISEÑO Y ESPECIFICACIONES


DE EQUIPOS
MOLINO DE RODILLOS.-
Número: 1.
Modelo: 5 RODILLOS VERTICALES “ROSEDOWNS”.
Capacidad: 30 toneladas/ 24 horas.
Altura: 3,556 mm.
Propulsión: Simple.
Largo de rodillos: 1220 mm.
Diámetro de rodillos superior, medio, inferior: 430 mm.
Diámetro de rodillos 2 y 4: 380 mm.
Motor: 18.5 KW.
Peso aproximado: 10 toneladas.

PRENSA EXPELLER.-
Número:1
Modelo: MARK 3A “ROSEDOWNS”.
Capacidad: 15’ 1 7/16’’ (4,608.5 mm).
Ancho (base): 2’ 4’’ (711 mm).
Motor principal: 75 h.p. (55 Kw).
Peso aproximado: 7 – 1/2 toneladas.

COCINADOR – SECADOR.-
Número: 1.
Número de etapas: 6.
Diámetro: 5’ 6’’ (1.68 mts).
Altura: 18’ 4/8’’ (5,591 mm).
Motor principal: 25 hp (18.5 Kw).
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 100

Motor de aspiración: 1 – 1/2 hp (1 Kw).


Consumo de vapor (lbs / hora a 150 psig): 881.
Peso aproximado: 7.2 toneladas.

NEUTRALIZADOR.-
Recipiente cilíndrico de base cónica.
Con agitador de paletas y motor impulsor.
Material: acero inoxidable.
Tubería de descarga 2’’.
RECIPIENTE:
CAPACIDAD DE ACEITE 5.00 TM
LEJIA 16Bé 0.67 TM
VOLUMEN ACEITE 5.45 m3
VOLUMEN LEJIA 0.70 m3
VOLUMEN MEZCLA 6.14 m3
VOLUMEN DE NEUTR. 7.99 m3
(30% mas)
DIAMETRO 1.80 mts
RADIO 0.90 mts
ALTURA 2.80 mts
ALT. CONO 0.974 mts
VOLUMEN CILINDRO 7.13 m3
VOLUMEN CONO 0.85 m3
VOLUMEN EQUIPO 7.97 m3

Nº de bafles = 4
Longitud de los bafles = 0.1T = 0.1*180 = 18 cmts
AGITADOR:
VELOCIDAD DE GIRO 100 rpm
LONGITUD DE LA PALETA 1 mt
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 101

ANCHO DE LA PALETA 20 cmts


SERPENTIN CON AGITACIÓN:
Temperatura del aceite: t1 = 68ºF
t2 = 140ºF
t promedio = 104ºF

T vapor = 365ºF

L = Longitud de la paleta del agitador = 1 mt = 3.28 pies


Dj = Diámetro del recipiente = 1.8 mts = 5.90 pies
N = Revoluciones/ hr = 6,000
d = Densidad = 0.918 grs/cc = 57.29 lbs/pie3
µ = Viscosidad = 34.0 cp = 82.25 lbs / (pie) (hr)
K = Conductividad = 0.14 = 0.09 BTU/ (hr) (pie2) (ºF/ pie)
Cp = Capacidad calorífica = 0.487 Kcal/ (Kgr) (ºC)
= 0.487 BTU/ (lbs) (ºF)

Rej =

Rej = = 44,962

J = 750 (fig. 20.2 pag. 816 Kern)


hj = J* (K/Dj) * (C* µ/K)1/3 * (µ / µw) 0.14
hj = 750 * (0.09/5.90) * (0.487*82.25/009)1/3 * (µ/µw)0.14
hj = 87 * (µ / µw) 0.14
Para vapor hoi = 1500

Tw = tp + hoi * (Tp – tp)


hoi + hj
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 102

Tw = temperatura de la pared
Tp = temperatura del vapor = 365ºF
Tp = temperatura promedio del aceite = 104º F
Tw = 104 + 1500 * (365 – 104)
1500 + 87
Tw = 350ºF = 177ºC, µw = 1.3 cp
hj = 87 * (34/1.3)0.14
hj = 137.4 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)
Uc = hj * hoi = 137.4 * 1500 =125.87 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)
hj +hoi 137.4 + 1500

Rd = 0.003 (hr) (pie2) (ºF) /BTU (tabla 12 pag 950 Kern)


hd = 1 = 333.33
0.003

Ud = Uc* hd = 125.87 * 333,33 = 91.37 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)


Uc +hd 125.87 * 333.33

Dt= dif. mayor de temperatura = T vapor – t1 = 365 – 68 = 297


dt = dif. menor de temperatura = T vapor – t2 = 365 – 140 = 225

LMTD = DT – dt = 297 – 225 = 259.3


ln(Dt/dt) ln(297/225)

Para que el calentamiento del aceite se realice en 1/2 hora:


Q = 386, 580/ 0.5 = 773,160 BTU/ hora = 194, 836 Kcal/ hora
A= Q = 773,160 = 32.63 pies2
Ud* LMTD 91.37 * 259.3
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 103

Tuberia de 1 plg IPS, sup. Ext/pie lineal = 0.344 pie2/pie


Diámetro de serpentín = 1.4 mts = 4.6 pies
Área por vuelta = d * π * (sup. ext/ pie lineal)
Área por vuelta = 4.6 * 3.1416 * 0.344 = 4.97 pies2
# vueltas = Area requerida = 32.63 = 6.6
Area por vuelta 4.97

AGITADOR:
P = Potencia absorbida ó necesaria, C.V.
C = Coeficiente de potencia (gráfica P pag. 1915 Perry)
D = Diámetro del recipiente, mts = 1.8
H = Altura del líquido, mts = 3.0
L = Longitud de la paleta, mts = 1.0
N = Velocidad de la paleta, rps = 1.66
d = Densidad del líquido, Kgrs/ m3 = 942
W = Ancho de la paleta, mts = 0.20
µ = Viscosidad absoluta, Kgrs/ (m) (seg) = 0.0398
Para mezclas:
d (prom) = d(soda) * frac. peso + d (aceite * frac. Peso

µ(prom) = µ(soda)x * µ(aceite)Υ


donde: X e Y, son las fracciones en volumen de la soda y del aceite
respectivamente

peso % peso volumen % volumen


aceite 5.00 0.88 5.45 0.90
soda 0.67 0.12 0.60 0.10
5.67 6.05

d(soda) = 1120 Kgrs/ M3


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 104

d(aceite) = 918Kgrs/ M3
µ(soda) = 0.001 Kgr/ (m) (seg)
µ(aceite) = 0.06Kgr/ (m) (seg)

d(prom) = 1120 * 0.12 + 918 * 0.88 = 942


µ(prom) = 0.0010.1 * 0.060.9 = 0.398

NRe = L2 * N * d
µ

P = 24 * C * L3 * d* N3 * D1.1 * W 0.3 * H0.6

NRe = 12 * 1.66 * 942 = 39,331


0.034

C = 0.0000026 (gráfica P pag 1915 Perry)


P = 24* 0.000026* 13 * 942*1.1.663*1.81.1*0.20.3*3.00.6
P = 6.12 HP

EQUIPO DE VACIO DEL NEUTRALIZADOR.-


Un eyector de vapor de una sola etapa.
Vacio: 200 mm Hg.
Consumo de vapor:
Aceite = 5,000 Kgs = 11,023 1bs
humedad = 2%
vapor = 11,023 1bs * 0.02 = 220.5 1bs/ hora
aire = 10 1bs/hora
mezcla = 220.5 + 10 = 230.5
VAPOR = 600 1bs de vapor a 90 psig (fig. 6- 26A, Ludwing)
Hora
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 105

fe = factor de corrección a 150 psig = 0.85 (fig. 6 -26B, Ludwing)


VAPOR = 600 * 0.85 = 510 1bs/hora

aire a 70ºF equivalente a la mezcla (194ºF):

aire = 10/0.97 = 10.3


(corrección por temperatura) (fig. 6 -17, Ludwing)
vapor = 220.5/0.96 = 229.7
(corrección por temperatura) (fig. 6-17, Ludwing)
229.7/ 0.81 = 283.6
(corrección al peso molecular) (fig. 6-18, Ludwing)

MEZCLA = 10.3 + 283.6 = 293.9 1bs/ hr

TANQUE DE CALENTAMIENTO Y DILUCION DE LEJIA.-


Recipiente cilíndrico con serpentín de calentamiento.
Material: acero inoxidable.
Volumen del tanque (+30%):
M = 669 Kg d = 1,120 kgs/ m3
V x operación = M/d = 669/1,120 * 1.3 = 0.78 m3

Tanque cilíndrico: diámetro = 1 mt = 3.28 pies


altura = 1 mt = 3.28 pies
volúmen = 0.78 m3

Para el calentamiento de la lejía se realice en 1/2 hora.

Q = 96,653 BTU/ 0.5 horas = 193, 306 BTU/ hr


= 50,960 Kcal/ hora
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 106

Ud = 175 BTU/ (hr) (pie2(ºF) (Kern pag. 814)

A= Q = 193, 306 = 4.26 pies


Ud * LMTD 175 * 259.3

Tubería de 1 plg IPS, sup. ext/ pie lineal = 0.2618 pie 2/ pie
Diámetro de serpentín = 0.6 mts = 2 pies
Área por vuelta = 2 * π * r * (sup. ext/ pie lineal)
Área por vuelta = 2 * 3.1416 * 0.344 = 2.16 pies2

# vueltas = Área requerida = 4.26 = 1.97


Área por vuelta 2.16

TANQUE DE AGUA DE LAVADO.-


Recipiente cilíndrico con serpentín de calentamiento.
Material: acero inoxidable.
Volumen del tanque (+30%):
M = 1314 Kg d = 1,000 kgs/m3
V x operación = M/d = 1,314/ 1,000 * 1.3 = 1.7 m 3
Tanque cilíndrico: diámetro = 1.3 mts = 4.27 pies
altura = 1.3 mts = 4.27 pies
volumen = 1.73 m3

Q = 206,523 BTU
Ud = 175 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)

A= Q = 206, 523 = 4.55 pies


Ud * LMTD 175 * 259.3
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 107

Tubería de 1 plg IPS, sup. ext/pie lineal = 0.2618 pie 2/ pie


Diámetro de serpentín = 1 mt = 3.28 pies
Área por vuelta = 2 * π * r * (sup. ext/ pie lineal)
Área por vuelta = 3.28 * 3.1416 * 0.344 = 3.55 pies2

# vueltas = Área requerida = 4.55 = 1.28


Área por vuelta 3.55

DESODORIZADOR.-
Recipiente cilíndrico de base cónica.
Con serpentín de calentamiento y borboteador de vapor.
Material: acero inoxidable.

RECIPIENTE:
CAPACIDAD 4.50 TM
VOLUMEN ACEITE 4.90 m3
VOLUMEN REQUERIDO 9.80 m3
(100% más)
DIAMETRO 1.80 mts
RADIO 0.90 mts
ALTURA 3.50 mts
ALT. C/SEMIESFERA 0.25 mts
VOLUMEN CILINDRO 8.91 m3
VOLUMEN 2/SEMIESFERAS 0.85 m3
VOLUMEN EQUIPO 9.75 m3

SERPENTIN DE CALENTAMIENTO:
Temperaturas del aceite: t1 = 194ºF
t2 = 392ºF
t promedio = 293ºF
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 108

T vapor DOWTHERM = 560ºF


P vapor DOWTHERM = 1.13 Kgrs/cm2 man.

DT = 560 – 194 = 366


dt = 560 – 392 = 168

LMTD = DT – dt = 366 – 168 = 222


1n )DT/dt) 1n (366/168)

β= d12 – d22
2(t2 – t1) d1d2

β= coeficiente de expansión, 1/ºF


d1 = densidad del líquido a t1, 1bs/pie3
d2 = densidad del líquido a t2, 1bs/pie3
tf = tw + ta
2

tf = temp. ficticia de la película.


tw =temp. de la pared = temp del vapor.
Ta = temp. promedio del líquido frío.

ho = 116*

todas las propiedades son evaluadas a la temperatura tf.

µ’ = viscosidad en cp.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 109

do = diámetro exterior en pulgadas.


d1= 54.30 1bs/pie3
d2 = 49.62 1bs/ pie3

β= 54.302 – 49.622= 4.559* 10-4


2(392-194)* 54.30*49.62

t f = 585 + 293 = 439ºF


2

K = 0.09 BTU/ (hr) (pie2) (ºF/pie)


d = 48.68 1bs/pie3
Cp = 0.617 BTU/1BS ºF
µ’ = 0.55 cp
do = 1.32 pulg

ho = 116 * ((0.093* 48.682*0.617* 4.559* 10-4/0.55)* (222/1.32)0.25


ho = 72.0

FLUIDO DOWTHERM A
COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR Y CAIDA DE PRESION

Velocidad = 8.2 pies seg


Temperatura = 560ºF
Diámetro de tubería = 1.049 pulg.
Transferencia de calor = 670.8 BTU/hr pie2 ºF
Caída de Presión = 9.79 psi/100 pies
Nº de Prandal = 4.8
Reynolds = 248,826
hio DOWTHERM = hi (di/do) = 670.8 (1.049/1.32 = 533.1
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 110

Uc = ho * hoi = 72.0 * 533.1 = 63.4 BTU/(hr) (pie2) (ºF)


Ho + hoi 72.0 + 533.1
Rd = 0.004 (table 12 pag 950 Kern)

hd = 1 = 250
0.004

Ud = Uc * hd = 63.4 * 250 = 50.6 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)


Uc + hd 63.4 + 250

Q = 1’ 064, 267

A= Q = 1’064, 267 = 94.7 pies2


Ud * LMTD 50.6 * 222

Tubería de 1 plg IPS Schedule 40.


sup. ext/ pie lineal = 0.344 pie2/pie
Diámetro de serpentín = 1.4 mts = 4.6 pies
Área por vuelta = d * π * (sup. ext/ pie lineal)
Área por vuelta = 4.6 * 3.1416 * 0.344 = 4.97 pies2

# vueltas = Área requerida = 94.7 = 19


Área por vuelta 4.97

INYECCION DIRECTA DE VAPOR:


La inyección directa será de:
3 Kgrs de vapor_
100 Kgrs de aceite * hora
VAPOR = 3 * 4500 = 135 Kgs = 298 1bs/hr
100
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 111

EQUIPO DE VACIO DEL DESODORIZADOR.-


Un eyector de vapor de 3 etapas con 2 intercondensadores.
Capacidad de vacío: 6 mm Hg.

Consumo de vapor:
aceite = 4,500 Kgs = 9,921 1bs

arrastre por vapor = 0.5%


vapor = 298 1bs
ácidos grasos = 9,921 1bs * 0.005 = 49.6 1bs/ hora
aire = 5 1bs/hora
mezcla = 298 + 49.6 + 5 = 352.6 1bs/hora

VAPOR = 10.0 1bs de vapor a 100 psig


1b de mezcla
(fig. 6 -25, Ludwing)
fe = factor de corrección a 150 psig = 0.95
(fig 6 – 28D, Ludwing)
f1 = factor por incondesables = 0.2
(fig. 6 -28C, Ludwing)

VAPOR = 352.6 * 10.0 * 0.95 * 0.2 = 670 1bs/hora


AGUA = 75 galones/ minuto
Aire a 70º F equivalente a la mezcla (392ºF):

aire = 5/0.92 = 5.4


(corrección por temperatura) (fig. 6-17, Ludwing)
Vapor = 298.5/0.89 = 335.3
(corrección por temperatura) (fig. 6 – 17, Ludwing)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 112

335.3/0.81 = 414.1
(corrección al peso molecular) (fig. 6 – 18, Ludwing)

MEZCLA = 5.4+ 414.1 = 419.5 1bs/hr

POZO DE AGUA PARA LOS INTERCONDENSADORES


Como se acaba de señalar los intercondensadores van a consumir 75
galones/ minuto de agua, esto es 17 m3/ hora.
El pozo tendrá las siguientes dimensiones: 3 x 3 m 2 de área x 2.5 m de
profundidad, lo que provee una capacidad de 22.5 m 3.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 113

INTERCAMBIADOR PARA ENFRIAMIENTO DE ACEITE MEDIANTE


AGUA.-
Se van a enfriar 9,550 1bs de aceite provenientes de la columna de
desodorización de 392ºF a 113ºF mediante agua. Se requiere un factor
combinado de obstrucción de 0.003 y una caída de presión de 10 psi.

dif. T. t. prom. Cp
aceite 279 T1 = 392  T2 = 113 252.5 0.54
agua 34 t2 = 120 t1 = 86 103 1.0

DT = 272 dt =27

Q = M * Cp * dif. t. = 9,550 * 0.54 * 279 = 1’438,803 BTU

MH2O = Q = 1’438,803 = 42,318 1bs


Cp * dif. t. 1 * 34

LMTD = Dt – dt = 272 – 27 = 106.1


1n (Dt/dt) 1n(272/27)

R = T1 – T2 = 392 – 113 = 8.2


t2 - t2 120 - 86

S = t2 – t1 = 120 – 86 = 0.11
T1 - t1 392 - 86
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 114

Intercambiador 1 – 2: inoperable. (fig. 18, Kern)


Intercambiador 2- 4: Ft = 0.97 (fig. 19, Kern)

T = LMTD * Ft = 106.1 * 0.97 = 103

Temperaturas calóricas:
(fig. 17, Kern)

dif. term. frío = 27 = 0.10  Kc = 1.0  Fc = 0.275


dif. term. cal. 272

Tc = T2 + Fc (T1 – T2) = 113 + 0.275 (279) = 190ºF


tc = t1 + Fc (t2 – t1) = 86 + 0.275 (34) = 95ºF
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tubos de 3/4'’ DE, 16 BWG y 16’ de largo.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ud = 75 BTU/ (hr) (pie2) (ºF) (tabla 8, Kern) (supuesto)

A = Q = 1’438,803 = 186 pies2


Ud ΔT 75 *103

nº tubos = 186 = 59
16 * 0.1963
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 115

Intercambiador seleccionado:
Intercambiador 2 pasos en la coraza.
4 pasos por los tubos.

Coraza 13 1/4 DI.


número de tubos 82, arreglo en cuadro de 1’’.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Corrección del coeficiente de diseño Ud:

A = 82 * 16 * 0.1963 = 257.5 pies2

Ud = Q = 1’438,803 = 54.2 BTU/ (hr) (pie2(ºF)


A * ΔT 275.5 * 103

CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE PELICULA:

CORAZA: ACEITE
B= DI/4 = 13.25/4 = 3.3125 pulg
(espaciado de los deflectores)

a* = 1/2 (Dic c’ B) = 1 13.250.253.3125 = 0.03381pie2


144  P 2  144  1

G* = W/a = 9,550/0.0381 = 250,656 1bs/ (hr) (pie2)


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 116

De = 0.95/ 12 = 0.0792 pies (fig. 28 Kern)


a 190º F   = 9.5 cp  2.42 = 22.99 1bs/ (pie) (hr)
K = 0.09 BTU/ (hr) (pie2) (ºF/ pie)
C = 0.52 BTU/ (1b) (ºF)

Re = De G / = 0.0792  250, 656/22.9 = 864


Jh = 15
ho = Jh  (K/De)  (C/K)1/3  (/w)0.14
ho = 15 (0.09/0.0792)  (0.52  22.99/0)1/3 (/w)0.14
ho = 87 (/w)0.14

TUBOS: AGUA
a’t = 0.302 pulg2
at = Nt a’ t = 82 0.302 = 0.0429 pies2
144n 144  4

Gt = W/at = 42,318/0.0429 = 984, 298 1bs /0.0429 = 984, 298 1bs /(hr) (pie2)
D = 0.62/12 = 0.0517 pies (tabla 10, Kern)

V = Gt = 984, 298 = 4.38 pps


3,600 3,600 62.4

a 95ºF  = 0.75 cp  2.42 = 1.815 1bs/ (pie) (hr)

Ret = DGt/ = 0.0517 984, 298/1.815 = 28,038

hi = 1150 (fig. 25, Kern)

hio = 1150 (0.62/ 0.75) = 950 (sin corrección)


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 117

temperatura de la pared:

tw = tc + ho__ (Tc – tc) ) 95 + 87 (190 – 95) = 103ºF


hio + ho 950 + 87

corrección del coeficiente ho:

w (103ºF) = 33
ho = ho  (/w)0.14 = 87  (9.5/33)0.14 = 87  0.84 = 73

Coeficiente limpio Uc:

Uc = hio  ho = 950  73 = 67.8 BTU/ (hr) (pie2) (ºF)


hio + ho 950 + 73

Factor de obstrucción Rd:

Uc = Uc - Ud = 67.8 - 54.2 = 0.0037 (hr) (pie2) (ºF)/BTU


Uc  Ud 67.8  54.2
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 118

CALCULO DE LAS CAIDAS DE PRESIÓN:

CORAZA: ACEITE

Para Re = 864  f = 0.0034 pie2/pulg2 (fig. 29, Kern)

nº de cruces, N+1 = 12L/ B = 1216/3.3125 = 57.9

número de cruces por paso = 58


número de cruces por el haz = 116

D = 13.25/12 = 1.1 pies


S = 0.87


P = 13.25/12 = 1.1 pies
S = 0.87

P = f  G  D  (N+1)
5.22 1010 De  S (/w)0.14


P = 0.0034 (250,656)2  1.1  116 = 9 1bs/pulg2
5.22 1010 0.0792  0.87 0.84

TUBOS: AGUA

Para Ret = 28,038  f = 0.00021 pie2/pulg2


(fig. 27, Kern)

Pt = f  Gt 21n_________
5.22 1010 D S (/w)0.14


Pt = 0.00021 984,2982_164
5.22 1010 00517 11

Pt = 4.8 1bs/ pulg2
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 119

Gt = 984,298  v2/ 2g = 0.13 (fig. 27, Kern)



Pr = (4n/S) (v2/ 2g) = (44/1)  0.13 = 2 1bs/pulg2

Pr =Pt+ Pr= 4.8 + 2 = 6.8 1bs/pulg2

FAJA TRANSPORTADORA PARA EL MOLINO.-

Material: semillas de maracuyá


Capacidad = 1.04 TM/hr
C = Factor del material = 1.0 (Perry)
ángulo de elevación 25º. (Perry)
A = Altura = 3.5 mts
L = Longitud = 3.5/ sen (25º) = 3.5/0.423 = 8.5 mts
Potencia (HP) = (TM/hr) (L  0.0073) + 0.0073) + (A  0.0037) C
Potencia = 1.048.50.0073+3.50.00371.0 = 0.078 HP

FAJA TRANSPORTADORA PARA EL ACONDICIONADOR.-


Material: semillas de maracuyá laminadas.
Capacidad = 1.04 TM/hr
C = Factor del material = 1.0 (Perry)
Ángulo de elevación 25º, (Perry)
A = Altura = 5.0 mts
L = Longitud = 5.0/sen(25º) = 3.5/0.423 = 12 mts
Potencia (HP) = (TM/hr) (L  0.0073) + (A  0.0037)C
Potencia = 1.04120.0073+50.00371.0 = 0.11 HP
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 120

TANQUE DE ACEITE BLANQUEADO.-

Volúmen del tanque (+30%):


M = 4,354 Kg d = 920 kgs/m3
V x operación = M/d = 4,354/920  1.3 = 6.15 m3
Recipiente cilíndrico: diámetro = 2 mts = 6.6 pies
altura = 2 mts = 6.6 pies
volumen = 6.28m3
Material: acero inoxidable.

TANQUE DE MATERIAS JABONOSAS.-

Volúmen del tanque (+30%):


M = 2,729 Kg d = 1,000 kgs/m3
V x operación = M/d = 2,79/1,000  1.3 = 3.55m3
Recipiente cilíndrico: diámetro = 1.5 mts = 4.9 pies
Altura = 2 mts = 6.6 pies
volumen = 3.54 m3
Material: acero inoxidable.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 121

TANQUE DE SODA CAUSTICA (50%).-


Capacidad para 2 semanas de operación.

Volúmen del tanque (+30%):

M = 1,586 Kg d = 1,525 kgs/m3


V = M/d = 1,585/1,525  1.3 = 1.36 m3
Recipiente cilíndrico: diámetro = 1 mt = 3.28 pies
Altura = 1.8 mts = 5.9 pies
volúmen = 1.41 m3
Material: Inconel.

TANQUE DE ACEITE CRUDO.-


Capacidad para 2 semanas de operación.
Volúmen del tanque (+ 30%):

M = 47,100 Kg d = 920 kgs/m3


V = M/d = 47,100/920  1.3 = 66.5 m3
Recipiente cilíndrico: diámetro = 4.5 mts = 14.8 pies
Altura = 4.2 mts = 13.8 pies
3
volúmen = 66.8 m
Material: acero inoxidable.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 122

TANQUE DE ACEITE REFINADO.-

Capacidad para 2 semanas de operación.


Volúmen del tanque (+ 30%):

M = 43,530 Kg d = 920 kgs/m3


V x operación = M/d = 43,530/920  1.3 = 61.52 m3
Recipiente cilíndrico: diámetro = 4.5 mts = 14.8 pies
Altura = 3.9 mts = 12.8 pies
volúmen = 62 m3
Material: acero inoxidable.

BOMBA DE ALIMENTACIÓN DE SODA (50%).-

densidad = 12.70 1bs/gal


masa = 349.6 1bs
flujo = 28 gal/5 min = 5.6 gal/min

V = 0.5 pies/seg
d = 2 pulg (di = 2.067’’)
g.e. = 1.52
u (68ºF) = 110 cp

Re = 50.6 Q  = 50.6(5.6) (62.41.52) = 118


d  u 2.067110

f = 64/Re = 64/118 = 0,542 (régimen laminar)


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 123


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5

P/100 pies = 00216 (0.542) (62.41.52) (5.6)2/ (2,067)5

P/100 pies = 0.92 psi/100 pies

DESCARGA
- Longitud de tubería = 35 pies
- Nº de accesorios tipo
long. equiv. (pies)
3 codos largos 12
1 válvula globo 70
82 pies

- Pdf = (35+82) (0.92/100) = 1.08 psi
= 1.64 pies de fluidp
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 31 + 1.64 + 0 (atm.) = 32.64

Pd = presión de descarga, pies de fluído.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluído.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluído.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluído.

SUCCIÓN
- Longitud de tubería = 5 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 válvula globo 70
70 pies


- Psf = (5+70) (1.64/100) = 1.23 psi
= 1.87 pies de fluído
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 124

- Ps = Hs -Psf = Pa
- Ps = 0 – 1.87 + 0 = - 1.87 pies

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluido.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluido.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluido.

POTENCIA DE LA BOMBA


- P = Pd – Ps = 32.64 + 1.87 = 34.51 pies de fluido
- Coeficientes para corrección de fluidos viscosos:
Ce = 0.2 Cq = 0.53 Ch = 0.87 (fig. 3.42, Ludwing)

- Qagua = Qvim/Cq = 5.6/0.53 = 10.6 gal/min


Hagua = Hvim/Ch = 34.51/0.87 = 39.7 pies
Evim = Efic. bomba  Ce = 0.80.2 = 0.16

- Cálculo de BHP para líquido viscoso:

BHP = Q P  g.e = 5.634.511.52 = 0.46 HP


3,96 E 3,9600.16
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 125

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) –Psf

NSPH = 0 + (14.7 – 0) (2.31/1.52) – 1.87


= 20.47 pies de líquido

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.


Pv = presión de vapor del líquido.

BOMBA DE ALIMENTACIÓN DE ACEITE CRUDO.-


densidad = 7.60 1bs/gal
masa = 10.384 1bs
flujo = 1,366 gal/30 min = 45.5 gal/min

V = 3.0 pies/seg (óptima)


d = 2.5 pulg (di = 2.469’’)
g.e. = 0.92
u (68ºF) = 60 cp

Re = 50.6 Q  = 50.6(45.5) (62.40.92) = 892


d  u 2.46960

f = 64/Re = 64/892 = 0,072 (régimen laminar)


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5

P/100 pies = 00216 (0.072) (62.40.92) (45.5)2/ (2,469)5

P/100 pies = 2.0 psi/100 pies
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 126

DESCARGA
- Longitud de tubería = 100 pies

- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)


2 codos largos 10
1 válvula globo 80
90 pies

- Pdf = (100+90) (2.0/100) = 3.8 psi
= 9.54 pies de fluído
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 16 + 9.54 + 0 (atm.) = 25.54

Pd = presión de descarga, pies de fluido.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluido.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluido.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluido.

SUCCIÓN
- Longitud de tubería = 20 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 válvula globo 80
80 pies


- Psf = (20+80) (2.0/100) = 2.0 psi
= 5.02 pies de fluido

- Ps = Hs -Psf = Pa
- Ps = 0 – 5.02 + 0 = - 5.02 pies
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 127

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluído.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluído.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluído.

POTENCIA DE LA BOMBA


- P = Pd – Ps = 25.54 + 5.02 = 30.56 pies de fluído
- Coeficientes para corrección de fluídos viscosos:
Ce = 0.55 Cq = 0.82 Ch = 1.2 (fig. 3.42, Ludwing)

- Qagua = Qvim/Cq = 45.5/0.82 = 55.5 gal/min


Hagua = Hvim/Ch = 30.56/1.2 = 25.5 pies
Evim = Efic. bomba  Ce = 0.80.55 = 0.44

- Cálculo de BHP para líquido viscoso:

- BHP = Q P  g.e = 45.530.560.92 = 0.73 HP


3,960 E 3,960 0.44

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) – Psf

- NSPH = 0 + (14.7 – 0) (2.31/0.92) – 5.02


= 31.89 pies de líquido

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.


Pv = presión de vapor del líquido.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 128

BOMBA DE ACEITE HACIA EL FILTRO PRENSA.-

densidad = 7.20 1bs/gal


masa = 9.656 1bs
flujo = 1,341 gal/hr = 22.4 gal/min

V = 2.1 pies/seg (óptima)


d = 2 pulg (di = 2.067’’)
g.e. = 0.87
u (194ºF) = 9 cp

Re = 50.6 Q  = 50.6(22.4) (62.40.87) = 3,307


d  u 2.0679

/d= 0.0009 (fig. 2.2, Ludwing)


f = 0.04 (fig. 2.1, Ludwing)


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5

P/100 pies = 00216 (0.04) (62.40.87) (22.4)2/ (2.067)5

P/100 pies = 0.62 psi/100 pies

DESCARGA
- Longitud de tubería = 50 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
2 codos largos 6
1 válvula globo 70
76 pies
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 129


- P filtro prensa = 30 psi

- Pdf = (50+76) (0.62/100) + 30 = 30.8 psi
= 81.78 pies de fluido
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 20 + 81.78 + 0 (atm.) = 101.78

Pd = presión de descarga, pies de fluido.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluido.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluido.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluido.

SUCCIÓN
- Longitud de tubería = 15 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 codo largo 6
1 válvula globo 70
T 14
90 psi


- Psf = (15+90) (0.62/100) = 0.65 psi
= 1.73 pies de fluido

- Ps = 6.5 – 1.73 – 28.83 = - 24.06 pies

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluido.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluido.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluido.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 130

POTENCIA DE LA BOMBA


- P = Pd – Ps = 101.78 + 24.06 = 125.84 pies de fluído
- Coeficientes para corrección de fluidos viscosos:
Ce = 0.85 Cq = 0.93 Ch = 1.2 (fig. 3.42, Ludwing)

- Qagua = Qvim/Cq = 22.4/0.93 = 24.1 gal/min


Hagua = Hvim/Ch = 125.84/1.2 = 104.8 pies
Evim = Efic. bomba  Ce = 0.80.85 = 0.68

- Cálculo de BHP para líquido viscoso:

- BHP = Q P  g.e = 21.2125.840.87 = 0.86 HP


3,960  E 3,960 0.68

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) – Psf

- NSPH = 6.5 + (3.78 – 0) (2.31/0.87) – 1.57


= 15.21 pies de líquido

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.


Pv = presión de vapor del líquido.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 131

BOMBA PARA ENFRIAMIENTO Y ALMACENAJE DE ACEITE.-

densidad() = 6.66 1bs/gal


masa = 9.597 1bs
flujo (Q)= 1,441 gal/hr = 24 gal/min

V = 3.8 pies/seg (óptima)


d = 1.5 pulg (di = 1.61’’)
g.e. = 0.80
u (392ºF) = 085 cp

Re = 50.6 Q  = 50.6(24) (62.40.80) = 44,299


d  u 1.610.85

/d = 0.001 (fig. 2.2, Ludwing)


f = 0.0245 (fig. 2.1, Ludwing)


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5

P/100 pies = 0.0216 (0.0245) (62.40.80) (24)2/ (1.61)5

P/100 pies = 1.40 psi/100 pies

DESCARGA
- Longitud de tubería = 100 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
3 codos largos 9
1 válvula globo 50
59 pies

- P Intercambiador = 9 psi
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 132


- Pdf = (100+59) (1.4/100) + 9 = 11.23 psi
= 32.42 pies de fluido
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 13 + 32.42 + 0 (atm.) = 45.42

Pd = presión de descarga, pies de fluido.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluido.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluido.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluido.

SUCCION

- Longitud de tubería = 20 pies


- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 codo largo 3
1 válvula globo 50
53 pies


- Psf = (20+53) (1.4/100) = 1.02 psi
= 2.95 pies de fluido

- Ps = Hs - Psf + Pa
- Ps = (14.8+6.6) – 2.95 – 38.7 = - 20.25 pies

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluido.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluido.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluido.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 133

POTENCIA DE LA BOMBA


- P = Pd – Ps = 45.42 + 20.25 = 65.67 pies de fluido

- BHP = Q P  g.e = 2465.670.80 = 0.53 HP


3,960 n 3,960 0.6

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) – Psf

- NSPH = (14.8+6.6) + (0.12-0) (2.31/0.80) – 5.38


= 16.36 pies de líquido

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.

Pv = presión de vapor del líquido.

BOMBA DE AGUA PARA INTERCAMBIADOR E


INTERCONDENSADORES.-

densidad = 8.33 1bs/gal


masa = 42.318 1bs
flujo = 5,080 gal/hr = 84.7 gal/min

V = 5.7 pies/seg (óptima)


d = 2.5 pulg (di = 2.469’’)
g.e. = 1
u (86ºF) = 1
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 134

Re = 50.6 Q  = 50.6(84.7) (62.41) = 108,317


d  u 2.4691

/d= 0.0007 (fig. 2.2, Ludwing)


f = 0.03 (fig. 2.1, Ludwing)


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5
= 00216 (0.03) (62.41) (84.7)2/ (2.469)5
= 3.16 psi/100 pies

DESCARGA
- Longitud de tubería = 100 pies
- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
3 codos largos 15
1 T 15
1 válvula globo 90
120 pies

- PIntercambiador = 6.8 psi

- Pdf = (100+120) (3.16/100) + 6.8 = 13.75 psi
= 31.77 pies de fluido
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 41 + 31.77 + 0 (atm.) = 72.77

Pd = presión de descarga, pies de fluido.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluido.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluido.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluido.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 135

SUCCIÓN

- Longitud de tubería = 20 pies


- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 codo largo 5
5


- Psf = (20+5) (3.16/100) = 0.79 psi
= 1.82 pies de fluido

- Ps = Hs - Psf + Pa
- Ps = -10 – 1.82 + 0 = - 11.82 pies

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluido.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluido.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluido.

POTENCIA DE LA BOMBA


- P = Pd – Ps = 72.77 + 11.82 = 84.59 pies de fluido

- BHP = Q P  g.e = 84.7.45.581 = 2.26 HP


3,960 n 3,960 0.8

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) – Psf

- NSPH = - 9.8 + (14.7 – 0) (2.31/1) – 1.82


= 22.34 pies de líquido
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 136

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.

Pv = presión de vapor del líquido.

TORRE DE ENFRIAMIENTO.-

Torre de enfriamiento de tiro inducido, a contracorriente.

Fluido = agua

Flujo = 84.7 galones/ minuto = 320.6 1ts/ min.

Temperatura de entrada: 120ºF = 48.8ºC

Temperatura de salida: 86ºF = 30ºC

Temperatura de bulbo húmedo: 77ºF = 25ºC

Altura de la torre: 7.5 mts.

(referencia 23)

Área de la torre:

factor = 90 lts (min) (m2)

[fig 49, pag. 1,228 referencia 23]

área de la torre = flujo/factor = 320.6/90 = 3.6 m2


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 137

potencia del ventilador:

factor = 0.45 HP/m2

[fig 48, pag. 1,228 referencia 23]

HP ventilador = área de la torre  factor

= 3.6  0.45 = 1.62 HP

Pérdidas por evaporación: 3.2% por ciclo.

Potencia de la bomba:

densidad = 8.33 1bs/gal

masa = 42,318 1bs

flujo = 5,080 gal/hr = 84.7 gal/min

V = 5.7 pies/seg (óptima)

d = 2.5 pulg (di = 2.469’’)

g.e. = 1

u (120ºF) = 0.6

Re = 50.6 Q  = 50.6(84.7) (62.41) = 180,317


d  u 2.4690.6
/d= 0.0007 (fig. 2.2, Ludwing)
f = 0.03 (fig. 2.1, Ludwing)


P/100 pies = 0.0216 fQ2/ d5
= 00216 (0.03) (62.41) (84.7)2/ (2.469)5
= 3.16 psi/100 pies
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 138

DESCARGA:

- Longitud de tubería = 100 pies


- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
3 codos largos 15
1 válvula globo 90
105 pies

- Pdf = (100 + 105) (3.16/100) = 6.48 psi
= 14.94 pies de fluido
- Pd = Hd + Pdf + Pb
- Pd = 65.63 + 14.94 + 0 (atm.) = 80.57

Pd = presión de descarga, pies de fluido.


Hd = carga hidrostática en la descarga, pies de fluido.

Pdf = pérdida de presión en la descarga, pies de fluido.
Pb = presión manométrica en la descarga, pies de fluido.

SUCCIÓN

- Longitud de tubería = 20 pies


- Nº de accesorios tipo long. equiv. (pies)
1 codo largo 5
5


- Psf = (20+5) (3.16/100) = 0.79 psi
= 1.82 pies de fluido

- Ps = Hs - Psf + Pa
- Ps = -10 – 1.82 + 0 = - 11.82 pies
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 139

Ps = presión de succión, pies de fluido.


Hs = carga hidrostática en la succión, pies de fluido.

Psf = pérdida de presión en la succión, pies de fluido.
Pa = presión manométrica en la succión, pies de fluido.

POTENCIA DE LA BOMBA

- P = Pd – Ps = 85.77 + 11.82 = 92.39 pies de fluido

- BHP = Q P  g.e = 84.7.92.391 = 2.47 HP


3,960 n 3,960 0.8

- NSPH = Hs + (Pa’ – Pv) (2.31/ g.e) – Psf

- NSPH = - 9.8 + (14.7 – 0) (2.31/1) – 1.82


= 22.34 pies de líquido

Pa’ = presión absoluta en la succión, psia.

Pv = presión de vapor del líquido.

FILTRO PRENSA.-
Líquido a filtrarse: aceite de maracuyá.
Densidad de aceite: 54.3 1bs/pie3 (a 194º F)
Densidad de la torta: 50 1bs/pie3
(tabla 19-19, Biblioteca del Ing. Químico)
licor : 9,850 1bs.
aceite : 9,599 1bs.

cake: arcilla = 193 1bs.


+30% aceite = 58 1bs.
total = 251 1bs.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 140

DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE PLACAS.


- Marcos de 1’’ de espesor.
- Marcos cuadrados de 18’’ de lado.
- Según la tabla de datos típicos de filtros prensa de T. SHRIVER 6
COMPANY INC. (tabla 19-17, Biblioteca del Ing. Químico), para
marcos de 18’’ se tiene:

- Capacidad de torta de las cámaras por pulgada de espesor de


cámara = 0.16 pies3
- Área efectiva de filtración por cámara = 3.9 pies2

- Volúmen de la torta = 193 1bs = 3.86 pies3


50 1bs/pie3

- Nº de marcos = 3.86 pies3 = 24.1


0.16 pies3/pulg de marco

- Área de filtración = 25 marcos  3.9 pies2/marco


= 97.5 pies2

CALDERA.-
Vapor a 150 psig, temperatura de saturación 365ºF
Hvap = 859 BTU/ 1b
Htotal = 1,195 BTU/1b
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 141

CONSUMO DE VAPOR:

- COCINADOR SECADOR:
Q = 757,153 BTU/hora = 881 1bs/hr
- EYECTOR DE 1 ETAPA:
VAPOR………………… = 510 1bs/hr
- NEUTRALIZADOR:
Q = 773, 160 BTU/hr = 900 1bs/hr
- CALENTAMIENTO DE LEJÍA:
Q = 193,306 BTU/hr = 225 1bs/hr
- CALENTAMIENTO DE AGUA DE LAVADO:
Q = 206,523 BTU/hr = 240 1bs/hr
- DECOLORACIÓN
Q = 265,979 BTU/hr = 310 1bs/hr
- DESODORIZACIÓN
(vapor de inyección directa)

VAPOR……………….………..= 298 1bs/hr

- EYECTOR DE 3 ETAPAS CON 2 INTERCONDENSADORES:


VAPOR……………….………..= 670 1bs/hr

Operaciones que se realizan simultáneamente:

1) cocinado, secado, aceite para neutralizar, lejía, lavado.


vapor = 881 + 900 + 225 + 240 = 2,246 1bs/hr

2) Cocinado-secado, vacío (eyector de 1 etapa), decoloración.


vapor = 881 + 510 + 310 = 1,701 1bs/hr
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 142

3) cocinado secado, desodorización, vacío (eyector de 3 etapas).


vapor = 881 + 298 + 670 = 1,849 1bs/hr

potencia de la caldera = consumo máximo de vapor más el 20% de


seguridad.

CALDERA = 2,246  1.2 = 2,695 1bs/hr = 3’220,525 BTU/hr


1 HP de caldera = 33,475 BTU/hr

HP CALDERA = 3’220, 525 BTU/hr = 96.2 HP


33,465 BTU/hr

VAPORIZADOR DOWTHERM.-

vapor a 16 psig, temperatura de saturación = 560ºF


Hvap = 118 BTU/1b
Htotal = 378 BTU/1b

CONSUMO DE DOWTHERM:
- DESODORIZACIÓN
Q = 1’064,267 BTU/hr = 9,019 1bs/hr

Potencia del vaporizador = consumo máximo de vapor más el 20% de


seguridad.

CALDERA = 9,019  1.2 = 10,823 1bs/hr = 4’091, 018 BTU/hr


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 143

VI.- ANÁLISIS ECONÓMICO FINANCIERO

A.- COSTO DE INVERSIÓN


1.- INVERSIÓN FIJA
1.1.- COSTOS DE EQUIPOS.-
Los costos en dólares que a continuación se presentan son costos
FOB.(9,10,24,25)
Las actualizaciones de los precios de los equipos, se realizaron
relacionando los índices de costo de planta que aparecen en la revista
“Chemical Engineering”; teniendo en cuenta la siguiente fórmula:

COSTO ACTUAL = COSTO BASE x INDICE ACTUAL


INDICE BASE
- Molino de rodillos……………………………………… $ 8,000
- Cocinador secador…………………………………….. $ 20,000
- Prensa expeller………………………………………… $ 47,000
- Neutralizador…………………………………………… $ 15,200
- Eyector de 1 etapa…………………………………….. $ 2,500
- Tanque de lejía…………………………………..……... $ 2,300
- Tanque de agua de lavado……………………..……... $ 2,900
- Desodorizador……………………..……………………. $ 28,800
- Eyector de 3 etapas
c/2 intercondensadores……………………………… $ 25,400
- Intercambiador 2 -4 (aceite – agua)…………..…….... $ 6,500
- Torre de enfriamiento…………………………..……..... $ 5,000
- Tanque de aceite blanqueado………………..……..... $ 3,500
- Tanque de mat. Jabonosas…………………..……....... $ 2,900
- Tanque de soda caústica…………………..……........... $ 4,600
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 144

- Tanque de aceite crudo…………………..…………...... $ 19,000


- Tanque de aceite refinado………………..…………...... $ 18,200
- Tanque para diesel 2………………..………….............. $ 5,200
- Bomba de soda (50%)………………..………………..... $ 1,9000
- Bomba de aceite crudo………………..…………........... $ 700
- Bomba para el filtro prensa………………..…………..... $ 850
- Bomba de aceite para intercambiador…………………. $ 720
- Bomba de agua para intercambiador………………….. $ 950
- Bandas transportadoras (2)……………………………... $ 5,000
- Filtro prensa……………………………………………….. $ 22,400
- Caldera…………………………………………………….. $ 18,300
- Vaporizador Dowtherm…………………………………... $ 25,000
- Sistema de envasado……………………………………..$ 15,000
Total………………………………………………………….. $307,820

Actualmente según un estudio realizado sobre importación, el costo


CIF es aproximadamente 1.52 veces el costo FOB, esto incluye flete,
impuestos y seguros.

COSTO CIF DE EQUIPOS…………………………………$ 467,886


- Grupo electrógeno…………………………………………$ 28,000
- TOTAL………………………………………………………$ 495,886

1.2.- COSTOS E INSTALACIONES AUXILIARES.-


Las instalaciones auxiliares son: cimientos, tuberías, soportes de acero,
instrumentación, aislamiento, conexiones eléctricas y pintura. Para cada
equipo y material existe un factor que multiplicado por el costo del equipo
nos da el costo de los materiales auxiliares. Por ejemplo:
Para el neutralizador:
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 145

Cimientos…………………………… 6%
Tuberías…………………………….41%
Soportes de acero…………………..7%
Instrumentación…………………….13%
Aislamiento…………………………..5%
Electricidad…………………………..5%
Pintura………………………………..1%
Total…………………………………78%

El costo de los materiales auxiliares para la instalación del neutralizador


es 15,2000.78 =11,856
De igual modo con los factores propios de cada equipo se calculó el
costo de los materiales de instalación.

COSTO DE MATERIALES AUXILIARES……….. $ 190,691


EQUIPO DE LABORATORIO…………………….. $ 10,000
UTILES DE OFICINA……………………………… $ 10,000
OBRAS CIVILES 440 M2…………………………. $ 110,000
CISTERNA DE AGUA…………………………….. $ 6,500
POZO DE AGUA…………………………………… $ 2,813
SILO PARA SEMILLAS……………………………. $ 37,500
TERRENO 900 M2…………………………………. $ 36,000
Total………………………………………………….. $ 403,504
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 146

1.3.- COSTOS DE INSTALACIÓN

Al igual que existen factores para determinar el costo de los materiales


utilizados en las instalaciones auxiliares, también existen factores para
determinar el costo de su instalación y el costo de instalación para cada
equipo.

Instalación de equipos………………………..…….$ 12,008


Instalación de sistemas auxiliares……………..….$ 111,761
Total……………………………………………..…… $ 123,769

INVERSION FIJA………………………….…….$ 1’023,159

2.- GASTOS PREVIOS


A LA PRODUCCIÓN

ESTUDIOS DE PRE – INVERSIÓN……………….. $ 10,232


INGENIERIA DETALLADA………………………….. $ 20,464
GASTOS PRELIMINARES Y DE EMISIÓN
DE ACCIONES DE CAPITAL……………………….. $ 10,232
IMPREVISTOS……………………………………… $ 51,160
INTERESES PRE – OPERATIVOS……………….. $ 94,690

GASTOS PREVIOS………………………. $ 186,778


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 147

3.- CAPITAL DE TRABAJO

El capital de trabajo se calculó para 1 mes de operación

3.1.- MATERIA PRIMA Y AUXILIAR.-


- Semillas………………………………… $ 35,000
- Soda (50%)…………………………….. $ 1,269
- Natril…………………………………….. $ 422
- Envases y cajas………………………... $ 4,000
- Total…………………………………… $ 40,691

3.2.- SALARIOS.-
- Personal obrero (10)…………………… $ 4,000
- Personal técnico (5)…………………… $ 3,750
- Total……………………………………… $ 7,750

CAPITAL DE TRABAJO………… 48,441

CAPITAL DE INVERSIÓN = INVERSIÓN FIJA + GASTOS PREVIOS


+ CAPITAL DE TRABAJO
CAPITAL DE INVERSIÓN = 1’023,159 + 186,778 + 48,441

CAPITAL DE INVERSIÓN = 1’258,378


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 148

B.- FINANCIAMIENTO

1.- FUENTES DE FINANCIAMIENTO


Como se ha visto, la inversión para la implementación del proyecto es
de 1’258,378 dólares. El financiamiento del proyecto se conseguirá mediante
créditos concedidos por CONFIDE, IFI y APORTE DE LOS SOCIOS. De la
forma que a continuación se señala.
CRÉDITOS DE COFIDE.- Actualmente la Corporación Financiera de
Desarrollo S.A. COFIDE posee una línea de créditos, los cuales son
otorgados a través de instituciones financieras intermedias. COFIDE financia
el 60% de la inversión total.
Para la dimensión del proyecto las condiciones son:
- Monto = 755,094 dólares.
- Interés anual = 15.1% (en dólares).
- Pagaderos en 4 años con un año de gracia (5 años en total).
- Amortizaciones trimestrales.

CRÉDITOS DE LAS IFI.- Las instituciones financieras intermedias IFI


(bancos comerciales), financian por regla general el 10% de la inversión. Los
intereses que cobran son obviamente superiores a los cobrados por COFIDE.
Actualmente son del 20% (en dólares). Las condiciones del préstamo son:
- Monto = 125,955 dólares
- Interés anual = 20.0% (en dólares). [diario: GESTION]
- Pagaderos en 4 años con un año de gracia (5 años en total)
- Amortizaciones trimestrales.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 149

APORTE DE LOS SOCIOS.- Los socios aportarán a la empresa el 30% de la


inversión total esto es 377,329 dólares.

2.- CRONOGRAMA DE INVERSIONES

A continuación se presenta un cronograma tentativo de inversiones.


1er TRIMESTRE: gastos preliminares
ingeniería detallada
estudios de preinversión
compra de terreno, obras civiles
intereses pre – operativos
TOTAL = $ 328,431
2do TRIMESTRE: adquisición de equipos
TOTAL = $ 495,886
3er TRIMESTRE: adquisición de sistemas auxiliares e instalación
TOTAL = $ 334,460
4to TRIMESTRE: imprevistos
capital de trabajo
TOTAL = $ 99,601
TOTAL = $ 1’258,378
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 150

2.1.- INVERSIONES FUTURAS.-


La capacidad de la sección de refinación como se sabe puede
aumentar fácilmente su producción implementando nuevos turnos de trabajo
y considerando que la disponibilidad de materia prima se duplicará en un
lapso de 10 años. Se requiere una inversión para ampliar la sección de
extracción. Los costos actuales de los equipos requeridos incluyendo gastos
de importación, materiales auxiliares, e instalación son:

- Molino de rodillos…………………. $ 17,190


- Cocinador…………………………… $ 60,120
- Prensa expeller…………………….. $ 104.749
- Bandas transportadoras……………. $ 14,655
- Grupo electrógeno (100 Kw)………. $ 22,900
Total………………………………….. $ 219,614

Considerando una elevación en los costos de dichos equipos se realizó


una proyección de los índices de costo de planta con lo que se obtuvo para el
año 1998 (fecha de la inversión) un índice de 398.5
Por lo tanto el capital necesario para dicha inversión será de 242,226
dólares.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 151

3.- SERVICIO DE LA DEUDA

CÁLCULO DEL INTERÉS TRIMESTRAL:


IT = (IA +1) 1/4 - 1

Donde: IT = interés trimestral


IA = interés anual

CUOTA TRIMESTRAL:
CT = IN  [IT  (1 + IT)N]
[(1+ IT)N-1]

Donde: CT = cuota trimestral


IN = inversión
IT = interés trimestral
N = número de trimestres

En los cuadros 18 y 19 se muestran los servicios de la cancelación de la


deuda, con sus respectivos intereses y condiciones de pago.
En el periodo pre-operativo la cancelación de los intereses del capital
será como sigue:
1er TRIMESTRE: $ 9,461
2do TRIMESTRE: $ 21,950
3er TRIMESTRE: $ 30,385
4to TRIMESTRE: $ 32,894

La cuota trimestral en el período de operación será 74,148 dólares.


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 152

CUADRO 18

SERVICIO DE LA DEUDA DE COFIDE

INVERSION = 755,094 DOLARES


INTERES ANUAL…………….…15.10%
INTERES TRIMESTRAL………..3.58%
NUMERO DE TRIMESTRES…..16
CUOTA TRIMESTRAL…………. 62,803 DOLARES

CAPITAL
CUOTA AMORTIZACIÓN
AÑO TRIMESTRE INTERES O SALDO
TRIMESTRAL DEL CAPITAL
0 1 7,644 7,644 213,617
0 2 17,971 17,971 502,223
0 3 24,945 24,945 697,126
0 4 27,020 27,020 755,094
TOTAL 77,580 77,580 0 755,094
1 1 62,803 27,020 35,783 719,311
1 2 62,803 25,739 37,063 682,248
1 3 62,803 24,413 38,390 643,858
1 4 62,803 23,039 39,763 604,095
TOTAL 251,210 100,211 150,999
2 1 62,803 21,616 41,186 562,909
2 2 62,803 20,143 42,660 520,249
2 3 62,803 18,616 44,186 476,062
2 4 62,803 17,035 45,768 430,295
TOTAL 251,210 77,410 173,800
3 1 62,803 15,397 47,405 382,889
3 2 62,803 13,701 49,102 333,788
3 3 62,803 11,944 50,859 282,929
3 4 62,803 10,124 52,679 230,251
TOTAL 251,210 51,166 200,044
4 1 62,803 8,239 54,564 175,687
4 2 62,803 6,287 56,516 119,171
4 3 62,803 4,264 58,538 60,633
4 4 62,803 2,170 60,633 0
TOTAL 251,210 20,960 230,251
TOTAL 1,082,421 327,327 755,094
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 153

CUADRO 19

SERVICIO DE LA DEUDA IFI

INVERSION = 125,955 DOLARES


INTERES ANUAL…………….…20.00%
INTERES TRIMESTRAL………..4.66%
NUMERO DE TRIMESTRES…..16
CUOTA TRIMESTRAL…………. 11,345 DOLARES

CAPITAL
CUOTA AMORTIZACIÓN
AÑO TRIMESTRE INTERES O SALDO
TRIMESTRAL DEL CAPITAL
0 1 1,817 1,817 38,965
0 2 3,979 3,979 85,330
0 3 5,444 5,440 116,642
0 4 5,874 5,874 125,955
TOTAL 17,110 17,110 0 125,955
1 1 11,345 5,874 5,471 120,483
1 2 11,345 5,619 5,726 114,757
1 3 11,345 5,352 5,993 108,764
1 4 11,345 5,072 6,273 102,491
TOTAL 45,381 21,197 23,464
2 1 11,345 4,780 6,565 95,925
2 2 11,345 4,473 6,872 89,054
2 3 11,345 4,153 7,192 81,861
2 4 11,345 3,818 7,528 74,334
TOTAL 45,338 17,224 28,157
3 1 11,345 3,467 7,789 66,455
3 2 11,345 3,099 8,246 58,209
3 3 11,345 2,715 8,631 49,579
3 4 11,345 2,312 9,033 40,546
TOTAL 45,381 11,592 33,788
4 1 11,345 1,891 9,454 31,091
4 2 11,345 1,450 9,895 21,196
4 3 11,345 988 10,357 10,840
4 4 11,345 506 10,840 (0)
TOTAL 45,381 4,835 40,546
TOTAL 198,632 72,678 125,955
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 154

C.- PRESUPUESTO DE INGRESOS Y EGRESOS

1.- INGRESO POR VENTAS

Ingresos por mes de operación.


- Venta de aceite:
117,966 lts  1 $= $ 117,96
1t
- Venta de torta:
465.75 TM  181$ = $ 84,300
TM
Total…………………..$ 202,266

2.- COSTO TOTAL DE PRODUCCIÓN

2.1.- GASTOS DE FABRICACIÓN

Gastos por mes de fabricación

2.1.1.- Materia prima y auxiliar

- Semillas……………………………………… $ 35,000
- Soda (50%)………………………………… $ 1,269
- Natril…………………………………..……… $ 422
- Envases y cajas………………. …………… $ 4,000
Total………………………………………… $ 40,691
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 155

2.1.2.- Mano de obra y Supervisión


- Personal obrero (10)…………. …………… $ 4,000
- Personal técnico (5)…………. ….………… $ 3,750
- Total…………………………………………… $ 7,750

2.1.3.- Servicios auxiliares


- Electricidad…………………………………… $ 2,372
- Agua…………………………………………… $ 5,200
- Diesel 2 (incluido transporte)……………… $ 12,724
Total……………………………………………… $ 20,296

2.1.4.- Gastos fijos anuales


- Mantenimiento y reparaciones (3%)*………… $ 30,695
- Depreciación de maquinaria y equipo**……….. $ 73.122
- Depreciación de obras civiles***………………… $ 7,841
- Seguros (1%)……………………………………… $ 10,232
Total………………………………………………… $ 121,890
* Incluye repuestos y personal.
** Para el cálculo de la depreciación se considera como valor de salvamento
el 10% de los equipos y materiales auxiliares instalados esto es 81,247
dólares, en un período de 10 años.
*** No se considera valor de salvamento y la depreciación se realiza en 20
años.
NOTA: El terreno no se considera para la depreciación, seguros ni
mantenimiento.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 156

GASTOS ANUALES DE FABRICACIÓN = $ 702,786

2.2.- GASTOS DE ADMINISTRACIÓN


Gastos administrativos por mes.
- Gerente……………………………………………….. $ 1,200
- Jefe de planta…………………………….………….. $ 1,000
- Jefe de laboratorio……………………….………….. $ 900
- Jefe de mantenimiento……………………….……… $ 900
- Contador……………………….…………………….... $ 900
- Almacenero…………………….…………………….... $ 500
- 2 Vigilantes…………………….…………………….... $ 400
- Secretaria …………………….…………………….... $ 550

GASTOS DE ADMINISTRACIÓN = $ 6,350

2.3.- BENEFICIOS SOCIALES


Como beneficios sociales se considerará el 50% del sueldo para todo el
personal.
BENEFICIOS SOCIALES = $ 7,050

2.4.- GASTOS FINANCIEROS


Gastos financieros anuales.
capital + interés.

SERVICIO DE LA DEUDA = $ 296,592


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 157

D.- RENTABILIDAD

1.- FLUJO DE CAJA

La evaluación económica, se realiza a partir del flujo de fondos que se


muestra en el cuadro 20, el cuál se realizó teniendo en cuenta las siguientes
fórmulas genéricas.

Fórmulas Genéricas:
Año 0 : Inversión fija + Gastos previos
Capital de trabajo.
Años : [(Ingresos – Gastos – Depreciación) – (Impuestos)]
sucesivos + Depreciación – Inversión.
Ultimo : [(Ingresos – Gastos – Depreciación) – (Impuestos)]
año + Depreciación + Valor de salvamento
+ Capital de trabajo.

1.1.- FLUJO NETO ECONOMICO


Toma como egresos el valor de la inversión total sin incluir la forma del
financiamiento (gastos financieros). Existe solo un esquema de flujo neto
económico y por lo tanto una sola tasa interna de retorno económica.

1.2.- FLUJO NETO FINANCIERO


Toma como egresos toda la inversión por aporte propio. Puede haber varios
esquemas de flujos netos económicos dependiendo de la forma de
financiamiento.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 158

CUADRO 20
FLUJO DE CAJA

0 1 2 3 4

1.- INVERSION FIJA 1’023,159


2.- GASTOS PREVIOS 186,778
3.- CAPITAL DE TRABAJO 48,441
4.- INVERSION FUTURA

5.- INGRESOS TOTALES 1’618,128 1’618,128 1’618,128 1’618,128

6.-GASTOS ADMINISTRATIVOS 76,200 76,200 76,200 76,200


7.- GASTOS FINANCIEROS 296,592 296,592 296,592 296,592
8.- BENEFICIOS SOCIALES 84,600 84,600 84,600 84,600
9.- COSTOS DE PRODUCCIÓN 621,823 621,823 621,823 621,823

10.- DEPRECIACIÓN 80,963 80,963 80,963 80,963

11.- UTILIDAD BRUTA 457,950 457,950 457,950 457,950


12.- IMPUESTO A LA RENTA (30%) 137,385 137,385 137,385 137,385
13.- UTILIDAD NETA 320,565 320,565 320,565 320,565
14.- VALOR DE SALVAMENTO
15.- FLUJO DE CAJA 1’258,378 401,528 401,528 401,528 401,528
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 159

FLUJO DE CAJA

5 6 7 8 9

1.- INVERSION FIJA


2.- GASTOS PREVIOS
3.- CAPITAL DE TRABAJO
4.- INVERSION FUTURA 242,226

5.- INGRESOS TOTALES 2’589,005 2’750,818 2’912,630

6.-GASTOS ADMINISTRATIVOS 76,200 76,200 76,200 76,200 76,200


7.- GASTOS FINANCIEROS
8.- BENEFICIOS SOCIALES 131,100 131,100 131,100 131,100 131,100
9.- COSTOS DE PRODUCCIÓN 1’007,561 1’056,350 1’150,140 1’153,929 1’202.719

10.- DEPRECIACIÓN 102,763 80,963 80,963 80,963 80,963

11.- UTILIDAD BRUTA 1’271,381 1’406,204 1’519,228 1’632,251 1’745,274


12.- IMPUESTO A LA RENTA(30%) 381,414 421,861 455,768 489,675 523,582
13.- UTILIDAD NETA 889,967 984,343 1’063,459 1,142,576 1,221,692
14.- VALOR DE SALVAMENTO 422,285

15.- FLUJO DE CAJA 750,504 1’065,306 1’144,422 1’223,539 1’724,940


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 160

CUADRO 21
FLUJO NETO ECONOMICO

0 1 2 3 4

1.- INVERSION FIJA 1’023,159


2.- GASTOS PREVIOS 186,778
3.- CAPITAL DE TRABAJO 48,441
4.- INVERSION FUTURA

5.- INGRESOS TOTALES 1’618,128 1’618,128 1’618,128 1’618,128

6.-GASTOS ADMINISTRATIVOS 76,200 76,200 76,200 76,200


7.- BENEFICIOS SOCIALES 84,600 84,600 84,600 84,600
8.- COSTOS DE PRODUCCIÓN 621,823 621,823 621,823 621,823

9.- DEPRECIACIÓN 80,963 80,963 80,963 80,963

10.- UTILIDAD BRUTA 754,542 754,542 754,542 754,542


11.- IMPUESTO A LA RENTA (30%) 226,363 226,363 226,363 226,363
12.- UTILIDAD NETA 528,179 528,179 528,179 528,179
13.- VALOR DE SALVAMENTO
14.- FLUJO DE CAJA 1’258,378 609,142 609,142 609,142 609,142

VAN 399,113 261,500 171,336 112,260


FACTORES DE DESCUENTO… 0.6552 0.4293 0.2813 0.1343
TASA INTERNA DE RETORNO… 52.62416%
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 161

FLUJO NETO ECONOMICO

5 6 7 8 9

1.- INVERSION FIJA


2.- GASTOS PREVIOS
3.- CAPITAL DE TRABAJO
4.- INVERSION FUTURA 242,226

5.- INGRESOS TOTALES 2’589,005 2’750,818 2’912,630 3’074,443 3’236,256

6.-GASTOS ADMINISTRATIVOS 76,200 76,200 76,200 76,200 76,200


7.- BENEFICIOS SOCIALES 131,100 131,100 131,100 131,100 131,100
8.- COSTOS DE PRODUCCIÓN 1’007,561 1’056,350 1’150,140 1’153,929 1’202.719

9.- DEPRECIACIÓN 102,763 80,963 80,963 80,963 80,963

10.- UTILIDAD BRUTA 1’271,381 1’406,204 1’519,228 1’632,251 1’745,274


11.- IMPUESTO A LA RENTA(30%) 381,414 421,861 455,768 489,675 523,582
12.- UTILIDAD NETA 889,967 984,343 1’063,459 1,142,576 1,221,692
13.- VALOR DE SALVAMENTO 422,285
14.- FLUJO NETO ECONOMICO 750,504 1’065,306 1’144,422 1’223,539 1’724,940

VAN 90,623 84,282 59,323 41,556 38,385


FACTORES DE DESCUENTO… 0.1207 0.0791 0.0510 0.0340 0.0223
TASA INTERNA DE RETORNO… 52.624
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 162

2.- TASA DE RETORNO

Para determinar la tasa de retorno de un proyecto, el valor presente de


las inversiones, se iguala al valor presente de los ingresos. Es decir:

n= 9
I= Σ Fn
n=1 (1+i)n

Donde: I = Inversión
F = Flujo económico
i = Tasa de retorno

Por cálculos sucesivos de tanteo se ha determinado que la tasa interna


de retorno es 52.62% (en dólares). Como se muestra a continuación la
relación anteriormente mencionada se cumple.

1’258,378 = 609,142  0.6552 + 609,142  0.4293 +


609,142  0.2813 + 609,142  0.1843 +
750,504  0.1207 + 1’065,306  0.0791 +
1’144,422  0.0518 + 1’223,539  0.0340 +
1’724,940  0.0223

Esta tasa nos indica el interés que recibiríamos al invertir en el proyecto


y nos muestra la alta rentabilidad del proyecto.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 163

3.- RELACIÓN BENEFICIO COSTO

Esta relación nos indica cuanto genera el proyecto por cada unidad
monetaria invertida. Para su cálculo se necesita los beneficios y los costos
(inversión) actualizados. La fórmula a emplear es la siguiente:

n= 9
Σ Fn
B/C = n=1 (1+i)n
I
donde: I = Costo de inversión
F = Beneficios económicos
i = Tasa de descuento

Como tasa de descuento se utilizará el interés bancario en dólares que


es del 20%.

(609,142/1.21) + (609,142/1.22) + (609,142/123)+


(609,142/1.24) + (750,504/1.25) + (1’065,306/126)+
(1’144,422/1.27) + (1’223,539/1.28) +
B/C = 1’724,940/1.29)
[1’258,378]

B/C = 2.5219
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 164

4.- PERIODO DE RECUPERACION DEL CAPITAL

Es el tiempo necesario para que el inversionista recupere su inversión,


a partir de los ingresos afectados por la tasa de descuento pertinente.

n= 9
I= Σ Fn
n=1 (1+i)n

Donde: I = Inversión
F = Flujo económico
i = Tasa de retorno

1’258,378 = (609,142/ 1.2) + (609,142/ 1.22) +


(566,342.3/1.23)

Si el flujo económico del tercer año es 609,142; la fracción del año será:

556,342 = 0.929
609,142

Entonces: el período de recuperación del capital es de 2.93 años


aproximadamente.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 165

5.- PUNTO DE EQUILIBRIO


El punto de equilibrio es aquel en el cual los ingresos por ventas de
toda la producción son iguales a los costos de producción esto significa que
no existen perdidas ni ganancias. El cálculo del punto de equilibrio se realizó
mediante las siguientes ecuaciones desarrolladas en base a los resultados
obtenidos en el capítulo VI, sección C.

ECUACIÓN DEL COSTO TOTAL (C)

COSTO TOTAL = COSTOS FIJOS + COSTOS VARIABLES + UNIDADES PRODUCIDAS


UNIDADES VENDIDAS

Evaluando las variables anteriores tenemos:


COSTOS FIJOS:
mes año
Mano de obra y supervisión…. $ 7,750
Gastos de administración…….. $ 6,350
Beneficios sociales……………. $ 7,050
$21,150 $ 253,800
Gastos fijos……………………………………… $ 121,890
Gastos financieros……………………………… $ 296,592
$ 672,282

COSTOS VARIABLES:
mes
Materia prima y auxiliar……. $ 40,691
Servicios auxiliares…………..$ 20,296
$ 60,987

UNIDADES VENDIDAS: 117,966 litros


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 166

Las evaluaciones anteriores nos dan los siguientes resultados:


COSTOS FIJOS ANUALES……………….. 672,282 dólares
COSTOS VARIABLES……………………… 60,987 dólares
UNIDADES VENDIDAS…………………….117,966 litros
UNIDADES PRODUCIDAS………………… P

C = 672,282 + 0.5169879  P …………………….(1)

ECUACIÓN DEL VOLUMEN DE VENTAS (V)

VOLUMEN DE VENTAS = PRECIO DE VENTA UNITARIO + UNIDADES PRODUCIDAS

Evaluando las variables anteriores tenemos:

PRECIO DE VENTA = 1$ + 465.75 TM181$


lt 117,966 lts TM

PRECIO DE VENTA = 1.714619 $/lt


Entonces:
PRECIO DE VENTA POR LITRO (+ TORTA)…….1.714619 dólares
UNIDADES PRODUCIDAS………………………..P

V = 1.714619  P ……….(2)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 167

DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE EQUILIBRIO

Para determinar el punto de equilibrio interceptan las ecuaciones (1) y (2).


Con esto se determinó que el punto de equilibrio son 561,343 litros
anuales, lo que equivale a 2,807 litros diarios o lo que es igual a procesar
16.6 TM de semilla por día.

DIAGRAMA DEL PUNTO DE EQUILIBRIO


A continuación se muestra en forma gráfica la intersección de las
ecuaciones de costos de producción y la de ingresos por ventas.
ESQUEMA DE PRODUCCION ANUAL
DOLARES
1000000 Ingreso por
ventas
1350000
C. Producción Utilidades
900000
C. fijos
Pérdidas
450000

0 250000 500000 750000 1000000


PRODUCCION
litros/año

La producción anual de aceite será inicialmente de 943,728


litros/anuales, en un turno de refinación. El punto de equilibrio se encuentra
en 59.48% de la capacidad.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 168

VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

- El aceite de pepita de maracuyá es apto para el consumo humano,


siendo una gran fuente nutritiva y posee características agradables de
olor y sabor, las cuales facilitan su producción y comercialización.
- Se aprovecha el subproducto de las plantas que procesan el jugo de
maracuyá.
- La torta proveniente del prensado posee 9 de los 10 aminoácidos
esenciales para el organismo animal lo que la convierte en una fuente
altamente nutritiva.
- La presencia de antioxidantes naturales y su elevada relación de
ácidos grasos poliinsaturados/ saturados (5.9), lo convierten en un aceite
de excelente calidad, ya que su tendencia a producir arteriosclerosis es
mínima.
- El proyecto requiere una inversión de 1’258,378 dólares (junio 1,992).
- El estudio económico demuestra que se puede comercializar el aceite al
precio de productos similares presentes en el mercado con las
consiguientes ventajas en lo que refiere al ahorro de divisas, y la creación
de puestos de trabajo.
- El análisis de los ratios económicos: Tasa Interna de Retorno 52.62%,
Relación Beneficio /Costo 2.52, y el Período de Recuperación de Capital
1.93 años nos muestran que el proyecto es altamente rentable.
- El punto de equilibrio se encuentra en el 59.48% de la capacidad de la
planta, considerando un turno en la sección de refinación.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 169

RECOMENDACIONES

- Se recomienda un estudio posterior para la utilización de los jabones


provenientes de la neutralización, y de los ácidos grasos provenientes del
desodorizado.
- Se debe buscar fuentes oleaginosas alternativas para sustituir la
importación de aceite.
- La utilización de fluidos de transferencia de calor más eficientes que el
vapor de agua como es el caso de los fluidos DOWTHERM, debe
incrementarse en nuestro medio, ya que a parte de ser menos corrosivos
que el agua, los sistemas de calentamiento son más económicos para el
calentamiento a altas temperaturas.
- En un estudio posterior cuando la disponibilidad de materia prima lo
permita, se recomienda la transformación del sistema batch a un sistema
continuo.
- Se recomienda la implementación del proyecto debido a su alta
rentabilidad.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 170

VIII.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Refinación de aceites y grasas comestibles
Continental, México 1,965

2) Bailey, Alton E.
Aceites y grasas industriales
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3) Blank, Leland – Tarquin, Anthony


Ingeniería Económica
McGraw Hill, 2da Edición, Bogotá – Colombia 1,985

4) Brown, George Granger


Operaciones básicas de la ingeniería química
Marin S.A., 1ra edición, Barcelona – España 1,965

5) Chopey, Nicholas P.- Hicks, Tyler P.


Manual de cálculos de ingeniería química
McGraw Hill, 1ra Edición, México 1,986

6) DOW company
Fluidfille “software program” for evaluation and selection of
DOWTHERM & DOWFROST heat transfer fluid. 1,989
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7) Earle, Robert L.
Ingeniería de los alimentos – Las operaciones básicas aplicadas a la
tecnología de los alimentos.
Acribia. Saragosa – España 1,967
8) FAO – OMS
Normas del codex para grasas y aceites comestibles
Roma 1,983

9) Hall, S. Richard – Vatavuk, Willian M.- Matley, Jay


Estimating process equipment costs
“Chemical Engineering November 21, 1988” McGraw Hill

10)Hall, Richard S. And Associates


Current cost of process equipment
“Chemical Engineering April 5, 1982” McGraw Hill

11)Herrera Alarcón, Niza


Acidos grasos en maracuyá
Instituto de Nutrición – Institutos Nacionales de Salud.
1,990

12)ITINTEC
Aceites compuestos comestibles
Norma 209.0079, Junio 1,984

Aceites vegetales comestibles


Norma 209.001, Noviembre 1,983
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 172

13)Kern, Donald Q.
Procesos de transferencia de calor
Continental, México 1,986

14)Kirschenbauer, H.G.
Grasas y aceites química y tecnología
Continental, México 1,964

15)Kirk, Raymond E.- Othemer, Donald F.


Encyclopedia of Chemical Technology
V. VI

16)Klumpar, Ivan V.- Slavsky, Steven T.


Update cost factors: Installation labor “Chemical
Engineering September 16, 1985” Mc Graw Hill

Update cost factors: Commodity materials


“Chemical Engineering August 19, 1985” Mc Graw Hill

Update cost factors: Process equipment


“Chemical Engineering July 22, 1985” Mc Graw Hill

17)Ludwing, Ernest E.
Applied process design for chemical and petrochemical plants V. I
Gulf Publishing Company, Houston – Texas 1,964

18)Mehlenbacher, V.C.
Encyclopedia de la química industrial V. VI – Análisis de grasas y
aceites
Urmo, Bilbao – España 1,970.
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19)Ministerio de Agricultura
Boletín estadístico del sector agrario 1,984
Boletín estadístico del sector agrario 1,989

20)NATROGEL s.a.
Natril – Arcillas activadas para la industria de aceites y grasas”

21)ONUDI
Manual para la preparación de estudios de viabilidad industrial.
Naciones Unidas, Nueva York 1,978

22) Perry, R.- Chilton C.


Biblioteca del ingeniero químico
McGraw Hill, México 1,986

23) Perry, John H.


Manual del ingeniero químico V.I.II.
UTEHA, 3ra edición, México 1,982

24)Peters, Max S.- Timmerhaus, Klaus D.


Diseño de plantas y su evaluación económica para ingenieros
químicos
Geminis, 2da edición, Buenos Aires 1,978

25) Pikulik, Arkadie & Díaz, Hector E.


Cost estimating for mayor process equipment
“Chemical engineering October 10, 1977” McGraw Hill
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 174

26)Rosedown publicaciones
Molino de cinco rodillos modelo “Five high rolls”

Prensa de tornillo modelo “Mark 3A"

Fábrica de procesar aceites

27)Ryans, J. L.- Croll, Stephen


Selecting vacuum systems
“Chemical engineering December 14, 1981 “McGraw Hill

28)Sifuentes, A.
Estudio de la influencia de antioxidantes en la conservación de aceites
vegetales
Universidad Nacional Agraria. 1,971

29) Universidad Nacional Agraria


El maracuyá
Boletín técnico Nº 1. 1,971

30) Vilbrandt, Frank C.- Dryden, Charles E.


Ingeniería química del diseño de plantas industriales
GRIJALBO S.A., 1ra edición, México 1,963
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 175

APENDICE A
PLANT COST INDEX

(1957 – 1959) = 100


- Intercambiadores de calor y tanques.
- Maquinaria de proceso.
- Tuberías y válvulas.
- Instrumentos de proceso.
- Bombas y compresores.
- Equipo eléctrico.
- Soportes estructurales.

1960 102.0 1976 192.1


1961 101.5 1977 204.1
1962 102.0 1978 218.8
1963 102.4 1979 238.7
1964 103.3 1980 261.2
1965 104.2 1981 297.0
1966 107.2 1982 314.0
1967 109.7 1983 316.9
1968 113.7 1984 322.7
1969 119.0 1985 325.3
1970 125.7 1986 318.4
1971 132.2 1987 323.8
1972 137.2 1988 342.5
1973 144.1 1989 355.4
1974 165.4 1990 357.6
1975 182.4 1991 361.3

NOTA: El índice promedio al mes de Junio de 1,992 es 361.3


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 176

APENDICE B

CARACTERISTICAS DEL DIESEL 2

Combustible : DIESEL 2

API : 33
Pto. Infamación : 42.1
Cenizas% peso : 0.01
Pto. fluidez : -10ºC
Azufre%peso : 0.4
Poder calorífico : 140,000 BTU/galón
Agua y sedimentos : 0.0
Gravedad específica: 7.16 1bs/galón
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 177

APENDICE C

CARACTERISTICAS DEL ACEITE

ACIDEZ
P : Peso de la muestra = 7 grs.
N : Normalidad de la solución de NaOH = 0.25 N
G : Gasto de NaOH = 5.17 cc.

% AGL (como oleico) = G x N x 28.2


P

% AGL (como oleico) = 5.17 x 0.25 x 28.2 = 5.21%


7

PEROXIDOS
P : Peso de la muestra = 5 grs.
N : Normalidad de la solución de Na2S2O3 = 0.01 N
G : Gasto de la solución de Na2S2O3 = 0.8 ml.

Índice de peróxido (meq/Kg) = G x N x 1000


P

Índice de peróxido (meq/Kg) = 0.18 x 0.01 x 1000 = 1.6


5
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 178

INDICE DE YODO
P : Peso de la muestra = 0.2 grs.
N : Normalidad de la solución de Na2S2O3 = 0.01 N
G : Gasto de la solución de Na2S2O3 en blanco = 48.6 ml.
M : Titulación de la muestra con Na2S2O3 = 27.6 ml.

Índice de yodo = (B – M) x N x 12.69


P

Índice de yodo = (48.6 – 27.6) x 0.1 x 12.69 = 133.6


0.2
INDICE DE SAPONIFICACIÓN
P: Peso de la muestra = 1 gr.
N: cc. gastos para el testigo = 29.78 ml.
n: cc gastados para el ensayo = 23 ml.
Índice de saponificación = N – n x 28.06
P

Índice de saponificación = 29.78 – 23 x 28.06 = 190


1
DENSIDAD
P: Peso del frasco = 17.543 grs.
M: Peso del frasco con aceite = 22.631 grs.
A : Peso del agua a 25ºC = 5.542 grs.

Peso específico a 25ºC/25ºC = M – P


A

Peso específico a 25ºC/25ºC = 22.631 – 17.543 = 0.918


5.542
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 179

APENDICE D
CONTENIDO DE HUMEDAD (SECADO)

El contenido de humedad se determina como a continuación se indica:


- Se pesa el crisol donde se va a secar la semilla.
- Se pesa el crisol + la semilla húmeda
- Se introduce el crisol en una estufa y se procede a un secado a una
temperatura de 105ºC, hasta obtener peso constante, lo que en mi caso
se consiguió en aproximadamente 3 horas.
- Se pesa el crisol + la semilla seca, y por diferencia de pesos obtuve el
contenido de humedad.
FORMULA:
% humedad = (H – S) 100
(H – C)

Donde: C: Peso del crisol.


H: Peso del crisol + semilla húmeda.
S: Peso del crisol + semilla seca.

PRUEBAS DE CONTENIDO DE HUMEDAD EN LA SEMILLA


**************************************************************************
TARA DEL PESO DEL CRISOLPESO DEL CRISOL
CRISOL+ SEMILLA HUMEDA + SEMILLA SECA % DE HUMEDAD
----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
21.22 32.95 30.46 21.23
21.22 34.68 31.95 20.28
25.84 37.30 34.90 20.94
25.84 36.65 34.55 19.43
31.54 39.84 38.10 20.96
31.54 40.76 38.89 20.28
30.76 40.89 38.87 19.94
30.76 39.35 37.55 20.95

PROMEDIO 20.50
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 180

APENDICE E

EXTRACCIÓN POR SOLVENTES DE ACEITE DE LA SEMILLA

La obtención experimental del aceite la realice mediante un extractor


soxhlet, el cual consta de 3 partes: el intercambiador, el extractor
propiamente dicho y el balón.
El sistema utilizado posee uniones esmeriladas.
Su funcionamiento es el siguiente: al calentarse el solvente (hexano)
que se encuentra en el balón, emite vapores que ascienden por el tubo
lateral A del extractor, se condensan en el refrigerante y caen, al estado
liquido, sobre la muestra que se halla en el interior del extractor, envuelta en
una navecilla de papel de filtro, para evitar que la semilla sea arrastrada por
el solvente; el solvente va acumulando en el extractor, hasta que su nivel
sobrepase ligeramente el tubo sifón B, el que acciona y transfiere el solvente,
cargado de materia grasa, al balón. Allí se vuelven a emitir los vapores de
hexano, los que ascienden, se condensan y repiten el ciclo antes
mencionado, bañando así constantemente la muestra con solvente puro y
reuniendo la materia grasa en el balón.
Para la determinación cuantitativa de la cantidad de aceite presente en
la semilla, se procede como a continuación se indica:
- Se arma el sistema de extracción soxhlet como se muestra en la figura
introduciendo en el extractor, una cantidad de semilla previamente
pesada (5 – 10 grs.) y envuelta en un capucho de papel de filtro.
- Dentro del balón, previamente tarado se coloca una cantidad de
solvente que debe ser 1.5 veces la cantidad con la cual se alcanza la
altura en el tubo sifón; el extractor utilizado posee una capacidad de 100
ml. Antes del tubo sifón, por lo que se utilizó 150 ml. de hexano.
- El proceso de extracción se lleva a cabo por espacio de 4 horas.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 181

- Se retira el recipiente de almacenamiento (balón) donde se encuentra el


aceite.
- Se evapora el solvente (hexano) presente en el balón, se enfría, se
limpia externamente y se pesa.

Para recuperar el solvente, se procede de la siguiente manera: una vez


extraida la muestra el tiempo indicado, se espera a que el aparato sifone y en
ese momento se lo retira de la fuente calórica, se desconecta el refrigerante,
se retira la muestra, se vuelve a acoplar el refrigerante y calienta
nuevamente hasta que el tubo extractor B esté por llenarse (cuidando de que
no accione el sifón), siendo así fácil la recuperación del solvente recogido en
el extractor.

CÁLCULO:
% DE ACEITE = (P - T) x 100
S

Donde: S: gramos de la semilla.


T: tara del balón.
P: peso del balón + el aceite.

PROCEDIMIENTO:
Se peso la semilla seca y limpia, y se colocó en la navecilla (envoltura
de papel de filtro) en el aparato de extracción soxhlet. Se extrajo por espacio
de 4 horas, empleando Hexano como solvente extractor.
El calentamiento se realizó mediante una plancha a tal velocidad que el
disolvente pueda gotear del condensador a 150 gotas/minuto
aproximadamente.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 182

Se realizaron 10 pruebas para la determinación del contenido de aceite


en la semilla seca, con lo cual se obtuvo un promedio de 26.79% de aceite
en la semilla seca.
Considerando que en las pruebas de determinación de humedad se
encontró que la semilla posee una humedad de 20.5%, entonces el contenido
de aceite en la semilla sin secar será de 21.3%

DISOLVENTES
El disolvente ideal para una extracción cuantitativa de grasa, debe
poseer las características siguientes:
1.Tener un alto poder disolvente para las grasas.
2.Tener un bajo o nulo poder disolvente para sustancias no grasas, tales
como protenínas, aminoácidos, esteroles, hidratos de carbono y
fosfolípidos.
3.Evaporarse rápidamente y no dejar residuo.
4.Tener un relativamente bajo punto de ebullición.
5.No ser inflamable.
6.No ser tóxico, tanto en estado líquido como en vapor,
7.Penetrar fácilmente en las partículas de la muestra.
8.Estar compuesto de un solo componente o ser una mezcla azeotrópica
para evitar la posibilidad de fraccionamiento.

HEXANO
En la extracción de aceite se utilizó la cantidad de 140 ml. de hexano
CH3. (CH2)4. CH3; P.M. 86.2; es un liquido incoloro, muy volátil de olor
característico; posee un punto de ebullición de 69ºC. Insoluble en agua,
miscible con alcohol, cloroformo y éter.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 183

PRUEBAS DE CONTENIDO DE ACEITE EN SEMILLA SECA


*************************************************************************
TARA DEL BALÓN = 114.44 gramos

PESO DEL BALON + ACEITE PESO DE SEMILLA % DE ACEITE

115.06 2.32 26.72


115.11 2.47 27.13
116.24 7.07 25.46
116.35 7.00 27.29
115.46 3.86 26.42
115.96 5.68 26.76
116.58 7.78 27.51
116.46 7.87 25.67
115.80 4.93 27.59
116.90 9.00 27.33

PROMEDIO 26.79
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 184

EXTRACTOR DE SOXHLET

agua
INTERCAMBIADOR

agua

EXTRACTOR B A

muestra
(semilla)
BALON

Solvente
(hexano)
PLANCHA
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 185

APENDICE F
CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA

Procedimiento modificado de la guía de laboratorio de química general II de


la UNMSM, elaborada por el Ing. Armando Herrera Terreros (Lima, 1982),
practica Nº 1, sección B) capacidad calorífica de sólidos

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD CALORIFICA DEL SISTEMA

PROCEDIMIENTO:

Para calcular la capacidad calorífica del calorímetro (sistema aislado),


se introducen 100 ml de agua potable en equipo y se toma la temperatura.
Se miden 100 ml. de agua y se calientan entre 30 y 40ºC; se toma su
temperatura. Se agrega el agua caliente al calorímetro y se anota la
temperatura de equilibrio (temp. más alta) alcanzada en el sistema.

El calor cedido por el agua caliente será igual al calor absorbido por el
sistema (agua + calorímetro).

Termómetro

termo

100 ml
100 ml de de agua
agua a a Ta
Tc
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 186

REVISION DE LAS ECUACIONES DE BALANCE PARA EL CALCULO DE


LA CAPACIDAD CALORIFICA DEL SISTEMA

Ecuación general de balance:

Q [perdido por el agua caliente] = Q [ganado por el agua en el calorímetro] +


Q [ganado por el calorímetro]

Q = M Cp T

MA.C. x Cp x T = MA.F. x Cp x T + C T

donde: C = capacidad calorífica del calorímetro.

MA.C. x Cp x (Ta – Te) = MA.F. x Cp x (Te – Tc) + C (Te – Tc)

MA.C. x Cp x (Ta – Te) = MA.F. x Cp + C) x (Te – Tc)

MA.C. x Cp x (Ta – Te) = C’ x (Te – Tc)

Donde: C’ = capacidad calorífica del sistema: calorímetro + 100 ml. de H20

= MA.C. x Cp x C

C’ = MA.C. x Cp x (Ta – Te)

(Te – Tc)

Donde:

MAGUA = grs. de agua caliente

(PAGUA = 1 cal/ (gr) (ºC)

Ta = temp. del agua caliente


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 187

Tc = temp. en el calorímetro

Te = temp. de equilibrio

CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORIMETRO

T[AGUA] T[CALORIMETRO] T [EQUILIBRIO] CAPACIDAD


CALORIFICA
DEL SISTEMA

38 18 27 122.2
58 19 37 116.7
36 20 27 128.6
38 22 29 128.6
35 22 28 116.6
CAPACIDAD CALORIFICA PROMEDIO DEL SISTEMA [CALORIMETRO +
100 ml. de agua] = 122.54
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 188

CALCULO DE LA CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA

Conocida la capacidad del sistema se puede hallar la capacidad


calorífica de la semilla (previamente triturada y secada).

En el calorímetro se introducen 100 m. de agua y se agrega una


cantidad de semilla previamente pesada, se toma la temperatura del sistema.
Se mide una cantidad de agua, se caliente y se toma la temperatura de
equilibrio.

El calor cedido por el agua caliente será igual al calor absorbido por el
calorímetro, el agua y la semilla.

Utilizando el sistema anterior.

Termómetro

termo
100 ml de agua 100 ml
a Tc de agua
+ SEMILLA a Ta
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 189

REVISIÓN DE LAS ECUACIONES DE BALANCE PARA EL CALCULO DE


LA CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA

Q [perdido por el agua caliente] = Q [ganado por el sistema] + Q [ganado por


la semilla]

MA.C. x Cp x T = MSEMILLA. x CpSEMILLA x T + C’ T

MA.C. x Cp x (Ta – Te) = MSEMILLA. x CpSEMILLA x (Te – Tc) + C’ (Te – Tc)

CpSEMILLA=MA.C. x Cp x (Ta – Te) – C’ (Te – Tc)

MSEMILLA. x (Te – Tc)

CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA

Q [ganado por la semilla] = Q [cedido por el agua]

Q [absorbido por el sistema]

Cp = Q [ganado por la semilla]

peso [semilla] x T [semilla]

- Peso de la semilla = 20.6 grs.


- Agua caliente: peso = 100 grs.
Temperatura = 31ºC
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 190

- Temp. del sistema 19º C


sistema: calorímetro +
100.0 grs. de agua +
20.6 grs. de semilla

- Temp. de equilibrio 24ºC

CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA = 0.85

- Peso de la semilla = 19.1 grs.


- Agua caliente peso = 50 grs.
Temperatura = 51ºC
- Temp. del sistema 20º C
sistema: calorímetro +
100.0 grs. de agua +
19.1 grs. de semilla

- Temp. de equilibrio 28ºC

CAPACIDAD CALORIFICA DE LA SEMILLA = 1.11

Cp [promedio] = 0.98 cal/ (gr) (ºC)


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 191

APENDICE G

ESTUDIO DE ERRORES

Xp = ΣX
n

σn = Σ(X1-XP)2
n

σn = ΣX2– (ΣX)2/n
n

% error = σn x 100
XP

donde: x = dato
n = n° de datos
XP= dato promedio
σn = desviación estándar

CONTENIDO DE HUMEDAD:

En la determinación del porcentaje de humedad se realizaron 8 pruebas.


Obteniéndose los siguientes resultados (expresados como porcentajes):
21.23, 20.28, 20.94, 19.43, 20.96, 20.28, 19.94, 20.95
A los cuales se les aplico el siguiente análisis estadístico.

CALCULOS:
n =8
ΣX = 164.01
XP = 164.01/8 = 20.50%
ΣX2 = 3,365. 1059
σn =3,365.1059 – (164.012/8)
8
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 192

σn = 0.58
% error = (σn/XP) x 100
% error = (0.58/20.5) x 100 = 2.83%

CONTENIDO DE ACEITE:

En la determinación del contenido de aceite en base seca se realizaron 10


pruebas.
Obteniéndose los siguientes resultados (expresados como porcentajes):
26.72, 27.13, 25.46, 27.29, 26.42, 26.76, 27.51, 25.67, 27.59, 27.33
A los cuales se les aplico el siguiente análisis estadístico.

CALCULOS:

n = 10
ΣX = 267.88
XP = 267.88/10 = 26.79%
ΣX2 = 7,180.451
σn =7,180.451– (267.882/10)
8
σn = 0.7058
% error = (σn/XP) x 100
% error = (0.7058/26.79) x 100 = 2.63%
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 193

APENDICE H

ESPESOR DE LA PARED DE RECIPIENTES BAJO PRESI{ONINTERNA

Código ASME para recipientes a presión sección VIII, división I.

t= P x R + C
S x E – 0.6 x P

t = espesor de la pared, pulg.


P = presión que debe soportar el tanque, psi.
= p. manométrica + peso de la carga + peso de la carga
área lateral área lateral
R = radio interno, pulg.
S = tensión de trabajo máxima admisible es una fracción del limite elástico o
resistencia máxima, psi.
E = eficiencia de la soldadura expresada como fracción.
C = espesor adicional para tener en cuenta la corrosión, pulg.

Para acero inoxidable 304. S = 14,900 PSI (hasta 600 F)


Para acero inoxidable 316. S = 17,100 PSI (hasta 600 F)
Eficiencia de la soldadura E = 0.7

ESPESOR DE LA PARED DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE


ACEITE CRUDO
P. manómetrica………………0.00psi
p. carga = 103838  1.3 = 134989 1bs
p. carga……………………… 134989.00
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 194

área lateral…………………... 91750.00


área de la base…………….24606.00

P= 6.96 psi
R= 88.50 pulg
S= 14900.00 psi
E= 0.70
C= 0.00
t = 0.06

espesor de la plancha de acero 304 recomendado = 3/16.


PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 195

ESPESOR DE LA PARED DE RECIPIENTES BAJO PRESIÓN EXTERNA


[METODO ITERATIVO]

ESPESOR DE LA PARED DEL DESODORIZADOR

t = espesor de la pared, pulg.


P = presión que debe soportar el tanque, psi.
Di = diámetro interno, pulg.
Do = diámetro externo, pulg.
L = longitud del recipiente, pulg.
C = espesor adicional para tener en cuenta la corrosión, pulg.
P = 15 psi
Di = 71.00
L = 138.00

espesor asumido = 3/8 = 0.375

L/Do = 138/72 = 1.916


Do/t = 72/0.375 = 192

Del gráfico para acero inoxidable 304


FIG UHA 28.1 pag. 302

B = 3,400

Pa = 3,400/192 =17.7 psi


Pa es ligeramente mayor que la presión que debe soportar el tanque.
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 196

Composición del acero 304 Fe


18-20 Cr
8-11 Ni
0.08 máx. C
2 máx. Mn

Composición del acero 316 Fe


16 – 18 Cr
10 – 14 Ni
0.1 máx. C
1.75 – 2.75 máx. Mo
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 197

APENDICE I

ESPESOR DEL AISLANTE EN SISTEMAS CILINDRICOS [Kern, pag. 35]


[MÉTODO ITERATIVO]

Se considera dos resistencias primero el del aislante y segundo el de


radiación y convección.

Q= PI  (ts – ta)_____
ln (D1/Ds’’) + 1___
2  Kc ha  D1

t1 = Q + ta
haPiD1

AISLANTE PARA EL DESODORIZADOR


TIPO DE AISLANTE: LANA MINERAL

Espesor del aislante…………………. 1.500 pulgadas


Kc: Conductividad del aislante……………… 0.033 btu (h) (pie^2)(F/pie)
Ds’’: Diámetro interior del aislante………….. 71.610 pulgadas
D1: Diámetro exterior del aislante…………. 74.610 pulgadas
ts: Temperatura interna del aislante………. 392.0 grados F
t1: Temperatura externa del aislante…….. 115.0 grados F (SUPUESTA)
ta: Temperatura del aire……………………… 70.0 grados F
temp. ext.- temp. aire……………………. 45.0 (grados F)
ha: Coeficientes combinados
de convección y radiación…………………… 1.70 btu/(h) (pie^2)(F)
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 198

L: Longitud del sistema…………………………. 11.5 pies


Área esférica del sistema………………………. 58 pies ^2
Q = 1412.0 btu/(h) (pie lineal)
T = 112.5 grados F
Q = 72.3 btu/(h) (pie^2)
perdida de calor total = 20388 btu/(h)
perdida de calor lateral = 16210
perdida de calor por las bases = 4179

AISLANTE PARA TUBERIA DE DOWTHERM

TIPO DE AISLANTE: LANA MINERAL

Espesor del aislante……………... 0.750 pulgadas


Kc: Conductividad del aislante…….… 0.030 btu/(h) (pie^2) (F/pie)
Ds’’: Diámetro interior del aislante……. 1.320 pulgadas
D1: Diámetro exterior del aislante…… 2.820 pulgadas
ts: Temperatura interna del aislante.. 392.0 grados F
t1: Temperatura externa del aislante. 115.0 grados F (SUPUESTA)
ta: Temperatura del aire …………….. 70.0 grados F
temp. ext.- temp. aire……………… 45.0 (grados F)
ha: Coeficientes combinados
de convección y radiación………….. 2.40 btu/(h) (pie^2) (F)

Q = 76.2 btu/(h) (pie lineal)


T = 113.0 grados F
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 199

AISLANTE PARA TUBERIA DE VAPOR


TIPO DE AISLANTE: LANA MINERAL

Espesor del aislante……………... 0.500 pulgadas


Kc: Conductividad del aislante…….… 0.033 btu/(h) (pie˄2) (F/pie)
Ds’’: Diámetro interior del aislante……. 1.320 pulgadas
D1: Diámetro exterior del aislante…… 2.320 pulgadas
ts: Temperatura interna del aislante.. 365.0 grados F
t1: Temperatura externa del aislante. 130.0 grados F (SUPUESTA)
ta: Temperatura del aire …………….. 70.0 grados F
temp. ext.- temp. aire……………… 60.0 (grados F)
ha: Coeficientes combinados
de convección y radiación………….. 2.40 btu/(h) (pie^2) (F)
Q = 86.6 btu/(h) (pie lineal)
T = 129.4 grados F
PEDRO MODESTO LOJA HERRERA aceite de maracuyá 200

APENDICE J

CALCULO DE LOS COSTOS DE IMPORTACIÓN

Datos obtenidos del Departamento de Comercio Exterior del Ministerio de


Industria.
Fecha de la evaluación Noviembre de 1,992.
Tomando como precio base 100.00

FOB………………………………………………………. 100.00
ASEGURAMIENTO (0.75% FOB)……………………… 0.75
FLETE (10% FOB)………………………………………. 10.00
PRECIO CIF = FOB + ASEGURAMIENTO + FLETE
PRECIO CIF CALLAO =100.00 + 0.75 + 10.00 = 110.75
ARANCEL DE IMPORTACION PARA EQUIPO
INDUSTRIAL (15% CIF)………………………………… 16.61
VALOR PARCIAL = CIF + ARANCEL
VALOR PARCIAL = 110.75 + 16.61 = 127.36
IGV (18%)………………………………………………… 22.92
VALOR TOTAL = VALOR PARCIAL + IGV
VALOR TOTAL………………………………………… 150.28

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