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Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
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CAPITULO 3:
ESTUDIO TECNICO PARA LA
INDUSTRIALIZACION DE
PROTEINA UNICELULAR A PARTIR
DE LA PULPA DE CAFÉ.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
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3. ESTUDIO TECNICO
3.1 TAMAÑO DEL PROYECTO
El Tamaño del proyecto se puede determinar tomando en cuenta Criterios tales
como:
Volumen de materia prima
Nivel del producción (unidades producidas)
Monto de la inversión
Tamaño y tipo de mercado
Para dimensionar el tamaño de este proyecto se ha tomado como criterio base
el volumen de materia prima necesaria para producir la levadura Torula, dado
que existe una relación directa entre la pulpa de café (materia prima) y la
producción (levadura torula) es decir, cuantificando el volumen de materia
prima, nos da una idea de la magnitud del proyecto.
El proyecto está destinado para una capacidad de producción de 1,000 a
1,500 kilogramos de levadura Torula diaria, lo que equivale al consumo de
624,000 quintales de pulpa fresca de café, lo cual corresponde a la generación
de pulpa por temporada, sin embargo ésta se proyectará para ser utilizada
durante el periodo de un año. Anualmente, la producción será aproximadamente
de 315 a 415 toneladas de levadura Torula, basándose en un calendario de 250
días de trabajo en la planta.
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3.2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
3.2.1 Condiciones determinantes
El presente proyecto está dirigido tanto al mercado nacional como al
internacional, aunque se hará mayor énfasis en la demanda externa. Entre las
condiciones a tomar en cuenta en la ubicación de las instalaciones físicas
tenemos:
Los medios y costos de transporte: se ha considerado que la ubicación de
la infraestructura sea estratégica, ya que de ello depende el costo del
transporte del producto hacia su destino.
Cercanía de fuentes de abastecimiento: este factor es significativo, ya que
se va a contar con la materia prima (pulpa de café) que se produzca
dentro del beneficio en el cual se establecerá la planta; evitándose de
alguna manera el costo de transporte, conducción y mantenimiento de la
materia prima.
La infraestructura: es necesario considerarla, ya que de ello depende que
las instalaciones físicas sean las óptimas para el desarrollo de la
producción y la capacidad de ésta, con los servicios básicos de energía
eléctrica y agua potable que demande el proyecto.
Costo y disponibilidad de las instalaciones: Con el objetivo de bajar los
costos de inversión se tomó la decisión de instalar la planta dentro de un
beneficio de café, el costo de esta incidirá grandemente en los costos
mensuales del proyecto; así como también en la disponibilidad de la pulpa
de café, la cual es la principal materia prima.
Reglamentaciones sanitarias y medio ambiente: La ubicación de la planta
de procesamiento debe cumplir con las regulaciones y requisitos exigidos
por parte del Ministerio de Salud para el proceso de alimentos; así como
también con las normas del Ministerio del Medio Ambiente.
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El acceso a servicios básicos: éstos son de suma importancia, ya que
para la obtención del producto final deseado, es necesario que sea
sometido a un proceso productivo, en el cual son necesarios los servicios
de agua y energía eléctrica. Así mismo el servicio telefónico es de mucha
ayuda por los contactos con los diferentes distribuidores y proveedores;
obteniendo apoyo en la comercialización del producto.
Vías de acceso: Estas son de mucha importancia en el proyecto ya que
de ello depende que, tanto la materia prima como el producto terminado,
esté en su destino a tiempo.
3.2.2 Selección de la mejor opción
La selección de la mejor opción se realizará mediante la utilización del método
de “Evaluación Cualitativa por Puntos”, el cual involucra la ponderación de los
distintos criterios de ubicación, al final será elegido la ubicación que obtenga las
mayores ponderaciones.
A continuación se presenta un cuadro que establece los diferentes factores que
se deben considerar en el proceso de evaluación del local en el que se pretende
establecer la planta productiva.
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CUADRO No 13
EVALUACION DE ALTERNATIVAS DE LOCALIZACION
Factores Ponderación
1. Costos de Transporte 0.20
2. Cercanía de Fuentes de Abastecimiento 0.20
3. Infraestructura 0.10
4. Costo y Disponibilidad de Instalaciones 0.10
5. Reglamentaciones del Medio Ambiente 0.05
6. Disponibilidad de Agua 0.05
7. Energía y otros Suministros 0.20
8. Vías de acceso 0.10
Se considera que este método permitirá ponderar los factores relevantes para el
proyecto, y así evaluar cada una de las alternativas dentro de un marco
específico y constante, realizando una evaluación objetiva y eficiente. Se han
asignado pesos porcentuales relativos a cada uno de los factores para
desarrollar la evaluación de cada uno de ellos, para cada una de las alternativas.
La sumatoria de las evaluaciones de cada factor proporcionara la calificación
para cada alternativa y así encontrar la localización más favorable para el
proyecto.
En el siguiente cuadro se pondera cada una de las alternativas de localización
de la planta productiva con su correspondiente nota.
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Alternativa 1:
Beneficio Los Ausoles, 2ª avenida sur 1-2, departamento de Ahuachapan.
Alternativa 2:
Beneficio Las tres puertas de Jhill, Calle a Ciudad de los Niños, Cantón
Zacarías, departamento de Santa Ana.
Alternativa 3:
Sociedad Cooperativa Cuzcachapa, Cantón Galeano, Chalchuapa,
departamento de Santa Ana.
CUADRO No 14
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Factores
Ponder
ación NOTA Pond. NOTA Pond. NOTA Pond.
1. Costos de Transporte 0.20 6 1.2 8 1.6 6 1.2
2. Cercanía de Fuentes de
Abastecimiento 0.20 7 1.4 8 1.6 6 1.2
3. Infraestructura 0.10 7 0.7 8 0.8 6 0.6
4. Costo y Disponibilidad de
Instalaciones 0.10 7 0.7 8 0.8 7 0.7
5. Reglamentaciones del
Medio Ambiente 0.05 8 0.4 8 0.4 8 0.4
6. Disponibilidad de Agua 0.05 8 0.4 9 0.45 8 0.4
7. Energía y otros
Suministros 0.20 8 1.6 8 1.6 8 1.6
8. Vías de acceso 0.10 8 0.8 9 0.9 7 0.7
Total 1.00 60 7.2 66 8.15 56 6.8
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2.3 Macrolocalización
El proyecto se encuentra ubicado dentro de la República de El Salvador en la
América Central
2.4 Microlocalizacion
Específicamente el proyecto se encuentra ubicado sobre la calle que conduce a
la Ciudad de los Niños, dentro del Municipio de Santa Ana en el departamento
de Santa Ana.
Ubicación del proyecto
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PLANO DE LA CIUDAD DE SANTA ANA
Beneficio Las Tres Puertas
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3.3. CONDICIONES AMBIENTALES
La creación y el buen funcionamiento de las distintas industrias en el país traen
beneficios a la economía en general, dado que las industrias crean valores
agregados que van más allá de la rentabilidad que éstas obtienen dentro del
mercado.
Estos valores agregados se traducen en plazas de trabajo, generación de
ingresos al estado (por impuestos) y por supuesto la creación de una cadena de
valor que de alguna forma u otra, une las distintas industrias creando servicios
hacia otras y viceversa.
Pero, lamentablemente no todo es bueno, las industrias por lo general generan
algún tipo de presión sobre el medio ambiente, y más aquellas que por medio de
la transformación de energía en los procesos industriales, van generando
residuos o deshechos, ya sean estos sólidos ó líquidos, que afectan o
desgastan el ecosistema.
Partiendo de esta afirmación el Proyecto de Factibilidad para la Industrialización
de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café es atractivo, desde el punto
de vista del medio ambiente, pues en el proceso de la obtención de dicha
proteína se supone la utilización del desecho sólido de principal generación en
los beneficios de café, el cual además de su complicación para transformarlo en
abono u otro tipo de utilización, su almacenamiento genera un olor fétido.
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3.3.1 Análisis del impacto ambiental de la pulpa de café
De todos es conocido que el cultivo del café genera un medio agroforestal
propicio para la protección de los suelos y de las aguas contribuyendo a la
protección del medio ambiente. La necesidad de establecer actividades
sostenibles con el entorno natural y humano, empieza a pesar también sobre el
beneficiador del café.
Que el proceso de beneficiado produce una merma de la calidad de las aguas
no es nuevo, pero si es relativamente nueva la preocupación de las
administraciones públicas, de las poblaciones y de los propios beneficiadores
sobre el tema. La conjunción de las dos crisis hace que las inversiones en
contaminación supongan un verdadero dolor de cabeza para el beneficiador. Por
un lado se le aconseja que devuelva el agua en condiciones óptimas para su uso
posterior y por otro no se le orienta a la solución de alternativas viables.
3.3.2 ¿Es Grave la Contaminación por el Beneficiado Húmedo de Café?
Los residuos generados por el beneficiado húmedo están constituidos por
materia orgánica en diferentes tipos de moléculas (azúcares, pectinas, cafeína,
etc.)
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Del fruto del café, solo el 20% termina siendo grano oro, mientras que el 80%
restante constituye residuos potencialmente contaminantes al medio si no se
procesan adecuadamente.
El efecto nocivo de la contaminación de materia orgánica sobre las fuentes de
agua se traduce en: La tendencia natural de las aguas es que parte del oxígeno
que se encuentra disuelto se consuma en oxidar la materia orgánica.
Cuando hay un exceso de esta materia en el agua, el oxígeno puede agotarse
totalmente provocando la muerte de todos los organismos aeróbicos (peces,
insectos, plantas). El remanente de materia orgánica que queda produce malos
olores, proliferación de moscas y otros insectos molestos y resulta un caldo de
cultivo ideal para organismos patógenos.
Mas grave es este tipo de de efecto en los acuíferos, ya que la materia orgánica
que ingresa en las aguas subterráneas se estabiliza muy lentamente debido al
rápido agotamiento del oxígeno y al hecho que no hay fuente externa que lo
restituya.
Por otro lado, la extremada acidez de los residuos de café induce a las aguas a
adquirir estos bajos valores de pH, constituyendo otro factor de mortalidad de
peces y de vida acuática en general.
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3.3.3 Las Aguas Mieles del Café
Se refiere como aguas mieles a aquellas que han servido para la realización de
las operaciones de despulpe y lavado en el beneficio húmedo del café, esta
agua al ser desechas presentan altos contenidos de materia orgánica con
características químicas que la convierten en agua contaminada.
La razón por la que se hace necesario conocer más específicamente las aguas
mieles del café es su cantidad y poder de contaminación por una disposición
inadecuada que de ellas se realice pudiendo contaminar los recursos hídricos
del país.
Los principales usos del agua que originan desechos en el beneficio húmedo del
café en un proceso típico son:
a) Usos varios, tales como separar las materias extrañas por gravedad en
un tanque sifón.
b) Transporte del café cereza a las despulpadoras desde un tanque sifón
c) Proceso de despulpado (en algunos casos)
d) Transporte del café despulpado a las pilas de fermentación
e) Transporte de la pulpa a lugares de almacenamiento
f) Lavado del café
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La composición de las aguas mieles no tiene estándar ya que dependen de
muchos factores relativos al fruto, al agua y aún a la temporada.
El consumo promedio de agua por qq / oro es de 90gls. distribuidas de la
siguiente manera:
70% para aguas de despulpe
30% para aguas de lavado
El problema de las aguas mieles lo constituyen su alto contenido de materia
orgánica y su grado de acidez.
Disposición en ríos vecinos y lagunas
La disposición a los ríos, ha sido a través del tiempo hasta hoy, para algunos
beneficios, la forma más práctica de deshacerse de los líquidos mieles,
provocando con esto, molestia y contaminación en las aguas receptoras, dando
aspectos como: olor oscuro, mal olor, destrucción de la flora y la fauna normal,
etc. Además se da un depósito de lodos en lagunas, los cuales al llegar el
invierno siempre van a parar a los ríos, la materia orgánica, descompuestos e
insecticidas que llevan los lodos, son los que contribuyen a la proliferación de
insectos peligrosos para la salud humana.
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Vertimientos en quebradas y barrancas secas
Esta disposición se da en los beneficios que tienen quebradas y barrancas con
fondos arenosos próximos a sus instalaciones, el fondo de arena actúa como un
filtro de las aguas, reteniendo los sólidos acompañantes y de cualquier otro
material en suspensión. Algunos problemas originales por este tipo de vertientes
son: olores penetrantes, problemas con el lecho arenoso el cual al no tener
cuidado se convierten en fuente de moscas o mosquitos y otros insectos, y
además, la contaminación de algún recurso hídrico por el grado insuficiente de
filtración que presente la arena.
Irrigación en campos cultivables
Este tipo de irrigación se da en los beneficios que cuentan con terrenos
suficientes a sus alrededores. Los que se da es una saturación del suelo de las
aguas mieles, luego un secado de un promedio de 4 días de exposición al sol.
Los sólidos secos en las aguas pasan a formar parte del suelo al ser arados, lo
más indicado es rotar el proceso por parcela para disponer siempre de un
espacio para verter las aguas mieles.
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El problema que presenta es:
No todos los beneficios cuentan con terrenos suficientes para verter la
gran cantidad de desechos líquidos.
Se forman sellos impermeables, por los sólidos en suspensión de las
aguas mieles, lo cual retarda el proceso de asimilación del desecho.
La necesidad de involucrar abundante recurso humano por ser
realizado manualmente, implica un costo alto.
Topografía requerida (terreno plano o semi plano ).
3.3.4 Estudio de impacto ambiental
El presente análisis de impacto ambiental esta basado en el formulario ambiental
del Ministerio de Medio Ambiente dirigido a plantas o complejos industriales. Los
elementos se detallan a continuación:
Nombre del proyecto: Planta de producción de la levadura Torula a partir
de la pulpa de café.
Localización y ubicación física: departamento de Santa Ana, calle a
Ciudad de los niños en el beneficio de café Jhill.
Naturaleza: nuevo proyecto
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Tenencia del inmueble: propiedad
Fase del proyecto: Estudio de factibilidad
Naturaleza del proyecto industrial: alimentos
Fases de ejecución: Construcción y funcionamiento
Acceso al proyecto: por carretera asfaltada
Resumir las actividades del proceso productivo: La producción de
levadura Torula, se caracteriza por ser un proceso biotecnológico
convencional, en el cual se necesitan carbohidratos como fuente de
carbono y energía, factores de crecimiento en forma de vitaminas y
minerales, pero que es necesario complementarla con nitrógeno y fósforo
con forma de soluciones de sales inorgánicas y orgánicas .El proceso de
crecimiento de la levadura es continuo, aeróbico y exotérmico, por lo
tanto, se hace necesario el suministro de grandes volúmenes de aire, así
como disponer de algún sistema para disipar el calor biológico.
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Para la mejor comprensión de la tecnología dividiremos el proceso en:
I.Etapas de Laboratorio
II.Preparación de Los Mostos
III.Preparación de Sales
IV.Productos Auxiliares
V.Propagación de las Levaduras
VI.Separación
De los insumos y materia prima: no se necesitan combustibles
Enumere las materias primas a ser utilizada en el proceso:
Datos de Laboratorio
Sales nutrientes: Sólido Solución
0(NH4)2 HPO4 (g/l)
N2 (%): 0.1739 52.8
P2 O5 (%) 0.4418 124
(NH4)2 SO4 (g/l)
N2 (%): 0.21 51.5
Jugo de pulpa de café
ART (kg/m3) 100
DQO (kg/m3) a 10o Bx 54.000
Fuente: Ing. Gustavo Saura, experto en levaduras
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Otros servicios a ser requeridos durante la ejecución del proyecto:
alumbrado publico, recolección de desechos sólidos, alcantarillado pluvial,
alcantarillado sanitario, abastecimiento de agua, energía eléctrica.
Detallar el numero de personas que serán requeridas en las diferentes
etapas:
Construcción: 10
Operación: 14
Se consideraron otras alternativas de localización: si, fueron
desestimadas dado que la evaluación de pesos de las tres alternativas,
Jhill resulto ser la más efectiva, dado los volúmenes de pulpa que genera
y la proximidad con fuentes de abastecimiento e infraestructura montada.
Descripción del relieve y pendientes del terreno: plano a ondulado
Descripción climática: la precipitación anual promedio es de 1800 Mm. Y
la temperatura promedio es la de 27 C.
Cobertura vegetal: la vegetación predominante pertenece a la categoría
de arbustos.
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En el área del proyecto se encuentran: Escuelas, lugares turísticos, zonas
de recreo
El área del proyecto se encuentra en una zona susceptible a: erosión,
sismos
Aspectos de los medios físico, biológico y socio económico y cultural que
podrían ser afectados por la ejecución de la actividad, obra o proyecto:
Recursos Etapas
suelos agua vegetación fauna aire
x x
Construcción
Operación
Cierre
No afectara a ningún medio socioeconómico, monumento histórico o valores
culturales en el área.
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3.4. INGENIERIA DEL PROYECTO
3.4.1 Definición del producto
Proteínas unicelulares es un término genérico que se da a la harina proteica
derivada de una serie de microorganismos unicelulares: levaduras, bacterias,
hongos; que pueden cultivarse en varios sustratos que son abundantes y
baratos en los países Centroamericanos, tales como melazas de cañas y la
pulpa de café. Para efectos de este estudio nos dirigiremos al total interés de la
pulpa de café como materia prima principal.
La levadura Torula es un suplemento nutricional, el cual puede ser agregado a
cualquier tipo de alimentos. La levadura torula tiene un color cremoso y por lo
general es inodora. La importancia de su utilización radica no solo por sus
características nutricionales sino también por sus propiedades para retener
sabores.
Los estudios preliminares de laboratorio han sido realizados por la Dra.
Concepción de Bendix, actual catedrática de la Facultad de Medicina de la
Universidad Dr. José Matías Delgado. La iniciativa de estos estudios nace,
según comentarios de la Dra., en la siguiente afirmación: “Es obligación de todos
preocuparnos por el futuro de la alimentación humana ya que se calcula que hay
un déficit de 20 millones de toneladas de proteína en el mundo.” La Dra. Bendix
ha venido realizando pruebas de laboratorio desde la década de los setentas, lo
cual ha permitido llegar a establecer las conceptualizaciones básicas para la
producción de la levadura Torula a partir de la pulpa de café.
La levadura Torula tiene una composición química que la vuelve muy completa,
y como puede observarse en el cuadro No 15 sus propiedades nutricionales son
muy valiosas.
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Composición Química Representativa de la Levadura Cándida Utilis.
Bressani (1968) resume la composición química de la proteína a través de la
cándida utilis en el cuadro 2.1:
CUADRO No 15
Composición química de la levadura Torula
CONTENIDO VALOR (%)
Humedad 5.85
Proteína (N x 6.25) 47.43
Grasa 1.01
Fibra 0.82
Cenizas 9.07
Carbohidratos 35.82
Fuente: Tesis sobre Estudio de Diferentes sustratos para la
producción de levaduras (2002)
Según Bressani (1968), el contenido de grasa aumenta cuando el medio de
cultivo es rico en azúcares. No se conoce mucho con relación al contenido de
las cenizas, aunque el 33% de las mismas proviene de las sales de fósforo,
calcio y potasio. Otro compuesto importante son los carbohidratos los cuales
aparecen en forma de glucógeno y la fibra cruda representa las paredes
celulares de la levadura. El valor de la proteína se calcula multiplicando el total
de nitrógeno por el factor común 6.25, asumiendo que la proteína contiene en
promedio 16% de nitrógeno. Sin embargo, solo el 80% del nitrógeno total
proviene de fuentes proteicas, el resto son constituyentes no proteicos. La
composición de estas proteínas tiene gran importancia si se considera como una
fuente barata de proteína para suplir proteínas de mala calidad o para utilizarla
en la composición de alimentos hiperproteicos.
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Los valores representativos del contenido de amino ácidos de las levaduras se
presentan en el cuadro No 16.
CUADRO No 16
Contenido de Aminoácidos en la levadura Torula
AMINOACIDOS CÁNDIDA UTILIS
Triptofano 86
Treonina 215
Isoleucina 449
Leucina 501
Lisina 493
Fenilalanina 319
Valina 392
Arguinina 451
Histidina 169
Fuente: Tesis sobre Estudio de Diferentes sustratos
para la producción de levaduras (2002)
Bibek, (1996) Bressani (1968), agrega que la proteína unicelular tiene un alto
contenido de vitamina, principalmente del complejo B, esta es una de las
principales ventajas que presenta la proteína unicelular en comparación a las
proteínas de origen vegetal. La proteína unicelular contiene también vitamina E y
pro-vitamina D la cual se activa con la radiación solar.
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El contenido vitamínico de la cándida utilis se presenta en el cuadro No 17:
CUADRO No 17
Contenido vitamínico de la levadura Torula
VITAMINA CÁNDIDA UTILIS
Tiamina 5.3
Riboflavina 45.0
Ácido Pantotenico 37.2
Biotina 2.3
Niacina 417.3
Ácido Fólico 21.5
Paba 17
Fuente: Tesis sobre Estudio de Diferentes sustratos
para la producción de levaduras (2002)
3.4.2 Presentación del Producto
El producto se presenta principalmente en forma de polvo, con un suave color
crema, este tipo de presentación es el más utilizado por la industria alimenticia,
debido a su facilidad de incorporarlo en los procesos productivos. Además se
puede presentar en forma de hojuelas con un carácter tostado que le confiere un
carácter crocante y quebradizo. Esta presentación se cataloga como un producto
de mesa que puede ser añadido a lácteos, cereales, dulces, caldos, etc. 9
9 Seminario de Biotecnología Industrial de FIAGRO, abril 2003
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Fotografía de la levadura Torula en su presentación en polvo
Presentación en Hojuelas y tabletas
Para la obtención de hojuelas de levadura con el tamaño y espesor requeridos, la
crema de levadura que se incorpora al proceso debe ser previamente lavada para
desamargarla si proviene de la producción de cerveza. La materia prima lavada, se
seca directamente en un secador de tambor. El paño de levadura se pasa por un
molino de martillos y al final se logra el producto deseado.
El rechazo del molinado, constituido por partículas pequeñas y polvo se hace pasar
por un molino de bolas para obtener un polvo fino con el que se elaboran las
tabletas, previa adición de un aglutinante convencional. El tipo de equipo
tableteador a seleccionar dependerá del volumen de producción.
En el cuadro No 18 puede observarse la composición química de la levadura
Torula en su presentación de hojuelas y tabletas ya terminada.
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CUADRO No 18
COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES DE LA LEVADURA
Análisis medio Por 100 g de producto
Valor energético 320-325 Kcal.
Proteínas 50-52 g
Hidratos de carbono totales 32-35 g
Hidratos de carbono asimilables 12-14 g
Lípidos totales 1-1.5 g
Lípidos saturados 0.2-0.3 g
Lípidos insaturados 0.8-1.2 g
Minerales 6-7 g
Calcio 150-170 mg
Fósforo 1200-1300 mg
Magnesio 150-160 mg
Sodio 0.04-0.06 mg
Hierro 5-7 mg
Zinc 8-11 mg
Vitaminas
Tiamina (B1) 40 mg
Riboflavina (B2) 5 mg
Niacina (B3) 30 mg
Ácido pantoténico (B4) 10 mg
Piridoxina (B6) 3 mg
Ácido Fólico 2 mg
Cianocobalamina (B12) 3 mg
Humedad 5-8
Color Crema claro
Sabor Neutro, cereal tostado
Densidad volumétrica 200-250 g/dm3
Fuente: Seminario de Biotecnología Industrial, FIAGRO, 2003
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3.4.3 Definición del proceso La producción de levadura Torula, se caracteriza por ser un proceso
biotecnológico convencional, en el cual se necesitan carbohidratos como fuente
de carbono y energía, factores de crecimiento en forma de vitaminas y
minerales, pero que es necesario complementarla con nitrógeno y fósforo con
forma de soluciones de sales inorgánicas y orgánicas. El proceso de crecimiento
de la levadura es continuo, aeróbico y exotérmico, por lo tanto, se hace
necesario el suministro de grandes volúmenes de aire, así como disponer de
algún sistema para disipar el calor biológico.
La aerobiosis se logra con el empleo de sopladores. La capacidad de estos
equipos esta en dependencia de la capacidad de la instalación a una presión de
0.3 a 0.45 kgcm2.
La temperatura adecuada para la fermentación es de 33 a 35 °C, se puede
obtener con las superficies de intercambio calórico de los fermentadores y agua
fría suministrada por los sistemas externos de enfriamiento. La concentración de
levadura en el fermentador es como promedio de 10 a 25 g l-1, en dependencia
del tipo de tecnología empleada. La levadura se envasa en sacos de papel
valvulados, multicapas.
Para la mejor comprensión de la tecnología dividiremos el proceso en:
VII. Etapas de Laboratorio
VIII. Preparación de Los Mostos
IX. Preparación de Sales
X. Productos Auxiliares
XI. Propagación de las Levaduras
XII. Separación
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I. Etapa de Laboratorio
La propagación del cultivo puro de levadura consiste en pasar el microorganismo
de una cuña de medio sólido a medio líquido, donde se incuba durante 24 horas
y a partir del cual se continúa propagando en medio líquido utilizando un pistón
de Carlsberg, todos estos pases se realizan en medio de jugo de pulpa de café
más nutrientes (ver cuadro No 19). Una vez crecida la levadura en el pistón de
Carlsberg, la misma es pasada al cultivador donde se mezcla con el jugo de
pulpa de café y nutrientes, transcurridas unas 10 a 12 horas, estaremos en
condiciones de pasar el cultivo al pre-fermentador donde continúa creciendo la
levadura en jugo de pulpa de café y nutrientes.
CUADRO No 19
Datos de Laboratorio
Sales nutrientes: Sólido Solución
0(NH4)2 HPO4 (g/l)
N2 (%): 0.1739 52.8
P2 O5 (%) 0.4418 124
(NH4)2 SO4 (g/l)
N2 (%): 0.21 51.5
Jugo de pulpa de café
ART (Kg./m3) 100
DQO (Kg./m3) a 10o
Bx 54.000
Fuente: Ing. Gustavo Saura, experto en
levaduras, FIAGRO
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II. Preparación de los Mostos
El mosto de fermentación estará ahora constituido por jugo de pulpa de café a
10º Brix, solución de fosfato de amonio y sulfato de amonio, con pH ajustado
hasta 3.
El balance del medio de fermentación se hará para la fuente de carbono por
materia orgánica (DQO) entonces para lograr las concentraciones de levadura
teóricamente calculadas es necesario considerar:
a) Capacidad de suministro de oxígeno teniendo como base la
capacidad de soplado de aire y el sistema de aireación.
b) La capacidad de retirar calor del sistema del fermentador.
c) La temperatura escogida para realizar la fermentación.
III. Preparación de Sales
Las siguientes sales nutrientes, las cuales son necesarias para el proceso de
fermentación se deben preparar en esta estación:
Sulfato de amonio.
Fosfato Diamónico
Estos productos son recibidos en sacos de papel o plástico, y son vertidos en el
tanque de predilusion, donde por intermedio de una bomba vertical es
recirculada en circuito cerrado. Una vez terminada la predilusión se añade el
agua necesaria en el tanque hasta alcanzar la concentración de solución que
garantice el balance de fósforo o nitrógeno en el medio de fermentación. La
solución terminada es transferida por intermedio de bombas a través de los
filtros de canasto a los tanques de alimentación a los fermentadores. Esta
operación está prevista para ser realizada en un turno de 8 horas.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
79
IV. Procesos auxiliares
El proceso tecnológico establecido, eventualmente demanda la utilización de:
Ácido sulfúrico. Es usado para corregir el pH en la fermentación. Para la
recepción del ácido sulfúrico concentrado se emplean dos tanques de
acero al carbono. El ácido es trasegado por gravedad hacia el tanque de
dosificación de los fermentadores
Antiespumante. Este aceite será utilizado para controlar la espuma en los
fermentadores y en el tanque de des-emulsión. El antiespumante es
recepcionado en un tanque, donde se diluye hasta la concentración
recomendada por el suministrador. Desde aquí es trasegado mediante
bombeo a los fermentadores.
Hidróxido de Sodio. Se recibe en tanques de 400 Kg. metálicos y son
introducidos en el tanque de disolución , donde mediante recirculación por
bombeo , se prepara la solución a la concentración deseada, luego de lo
cual son almacenadas en un tanque para su uso posterior, el cual se
realiza utilizando las propias bombas de recirculación del sistema.
Ácido Nítrico. Es recibido en un tanque de acero inoxidable de 2t de
capacidad y es trasegado al tanque de preparación de solución de
limpieza, utilizando un recipiente de cristal con las adecuadas condiciones
de transportación. La solución se prepara por recirculación al tanque
mediante bombeo, la cual también es utilizada como bomba de traslado.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
80
V. Propagación de las levaduras
Preparación del cultivo
a. Cultivador
Una vez crecida la levadura en el pistón de Carlsberg, la misma es pasada al
cultivador donde se prepara el volumen adecuado de jugo de pulpa de café,
nutrientes y se inocula el contenido total del pistón de Carlsberg desarrollado
durante la etapa de laboratorio, transcurridas unas 10 a 12 horas, estaremos en
condiciones de pasar el cultivo al pre-fermentador donde continúa creciendo la
levadura en jugo de pulpa de café y nutrientes. Las características de la solución
se presentan en el siguiente cuadro:
CUADRO No 20
BATCH jugo de pulpa de Café
Datos
Conc.Biomasa (g/l) 10
Rendimiento (%) 0.4
Vol. Trabajo (L) 20
Vol. Inoculo (L) 10
Sales Sólido Solución
Sulfato de Amonio
N2 (%) 0.21 (g/l) = 51.5
Fosfato de Amonio
N2 (%) 0.1739 (g/l ) = 52.8
P2O5 (%) 0.4418 (g/l) = 124
Jugo de pulpa de café
ART (g/l) 100
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
81
Cálculos
Demandas
ART necesarios (g/l) = 25.00
N2 necesario (g/l) = 0.8
P2O5 necesario (g/l) = 0.35
Insumos
jugo de pulpa de café (L) 5.00
Agua (L) 5.00
Fosfato de Amonio (Kg.) 0.02 (L) 0.06
Sulfato de Amonio(Kg.) 0.08 (L) 0.25
Fuente: Ing. Gustavo Saura, experto Cubano en levaduras, FIAGRO
b. Prefermentador.
Constituye la etapa posterior al cultivador cuyo objetivo es obtener el volumen
necesario de levadura para el inóculo del fermentador principal (1/10 del
volumen del fermentador principal). Cada 2 horas debe hacerse las
determinaciones analíticas del Brix, pH, temperatura, cantidad de aire. A partir
de la hora número 8, hacer conteo celular cada 1 hora. Se considera finalizada
esta etapa cuando la concentración celular esté en el rango de 6-8 x 108 cel/mL
(aprox. 10 g/L).Debe tenerse en cuenta como expresión del crecimiento celular
la disminución del pH, así como el incremento de la temperatura en esta etapa.
Al realizar el inoculo al fermentador seleccionado para iniciar el proceso, es
recomendable dejar un pie de semilla de un 4 % de volumen en el
prefermentador con el objeto de realizar una 2da prefermentación si esta fuera
necesaria. A continuación se detallan las características de la solución durante
esta fase:
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
82
CUADRO No 21
BATCH jugo de pulpa de Café
Datos
Conc.Biomasa (g/l) 10
Rendimiento (%) 0.4
Vol. Trabajo (L) 100
Vol. Inoculo (L) 10
Sales sólido solución
Sulfato de Amonio
N2 (%) 0.21 (g/l) = 51.5
Fosfato de Amonio
N2 (%) 0.1739 (g/l ) = 52.8
P2O5 (%) 0.4418 (g/l) = 124
Jugo de pulpa de café
ART (g/l) 100
Cálculos
Demandas
ART necesarios (g/l) = 25.00
N2 necesario (g/l) = 0.8
P2O5 necesario (g/l) = 0.35
Insumos
jugo de pulpa de café (L) 25.00
Agua (L) 65.00
Fosfato de Amonio (Kg.) 0.08 (L) 0.28
Sulfato de Amonio(Kg.) 0.38 (L) 1.26
Fuente: Ing. Gustavo Saura, experto Cubano en levaduras, FIAGRO
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
83
c. Fermentador.
Para comenzar la operación, el cultivo prefermentado es descargado al
fermentador principal. Esta operación se efectúa mediante bombeo. Una vez
establecido el proceso continuo en cada fermentador, de jugo de pulpa de café,
las sales nutrientes, el agua de proceso, el aceite antiespumante y el ácido
sulfúrico se alimentan de una manera independiente en cada uno de ellos a
través de medidores de flujo.
La batición extraída de los fermentadores contiene una gran cantidad de aire y
debido a eso es necesaria la desgasificación antes de proceder a la operación
de separación. Entonces la batición se descarga en el tanque de desimulsión
con un volumen similar al del fermentador. Por medio de un tubo perforado que
está situado en el fondo del tanque, se inyecta una pequeña cantidad de aire
que tiene el efecto de arrastrar la emulsión a la superficie y de esta manera la
batición desemulsionada es obtenida por el fondo. En el cuadro No. 22 se
detallan las características de esta fase de producción:
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
84
CUADRO No 22
Datos
Conc.Biomasa (g/l) 10
Rendimiento (%) 0.4
Vol. Trabajo (L) 5000
Vol. Inoculo (L) 10
Sales Sólido Solución
Sulfato de Amonio
N2 (%) 0.21 (g/l) = 51.5
Fosfato de Amonio
N2 (%) 0.1739 (g/l ) = 52.8
P2O5 (%) 0.4418 (g/l) = 124
Jugo de pulpa de café
ART (g/l) 100
Cálculos
Demandas
ART necesarios (g/l) = 25
N2 necesario (g/l) = 0.8
P2O5 necesario (g/l) = 0.35
Insumos
jugo de pulpa de café (L) 1,250
Agua (L) 3,740.
Fosfato de Amonio (Kg.) 3.96 (L) 14.11
Sulfato de Amonio(Kg.) 19.05 (L) 63.20
Fuente: Ing. Gustavo Saura, experto Cubano en
levaduras, FIAGRO
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
85
VI. Separación
La batición desemulsionada es trasegada mediante bombeo hasta los filtros, los
cuales son autolimpiantes y de aquí pasan a la primera etapa de separación
donde la levadura es separada por medio de las máquinas centrífugas. El
líquido claro se envía al tanque de desgasificacion y la crema es sometida a un
lavado con agua. Esta operación se efectúa a través de los tanques de lavado.
El flujo de agua puede ser alterado cuando se desean relaciones de flujo agua-
crema diferentes de acuerdo con la calidad del producto. La crema mezclada
con agua se pasa a la segunda etapa de separación. La crema de segunda
separación es enviada a los tanques de lavado. El flujo de agua puede ser
alterado cuando se desean relaciones de flujo agua-crema diferentes de acuerdo
con la calidad del producto de donde es trasegada al área de termólisis.
Los claros de la segunda pasan al tanque degasificador de donde puede ser
descargada al sistema de evacuación de residuales.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
86
TABLA no 23 SEPARACION
Alimentación Numero de fermentadores
mosto fermentado 1 2 3 4
m3/h 25 25 50 75 100
Kg./h 250 250 500 750 1000
Primera Separación
Concentración (g/ l) 65.00
Cap, separadora (m3/h) 42.00
m3/h (crema) 3.85 3.85 7.69 11.54 15.38
m3/h (agua) efluentes 21.15 21.15 42.31 63.46 84.62
No de separadoras 1 1 2 2 3
Rate de concentración 6.50
% perdidas 2.00
Primer Lavado
Relación de lavado 1.00
m3 de agua 3.85 3.85 7.69 11.54 15.38
Concentración (g/ l) 32.50
m3 de crema 7.69 7.69 15.38 23.08 30.77
Segunda Separación
Concentración (g/ l) 120.00
Alimentación
Cap, separadora (m3/h) 42.00
m3/h (crema) 3.85 3.85 7.69 11.54 15.38
No de separadoras 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Salida
m3/h (crema) 1.04 1.04 2.08 3.13 4.17
m3/h (agua) efluentes 2.80 2.80 5.61 8.41 11.22
Rate de concentración 3.69
% perdidas
Segundo Lavado
Relación de lavado 1.5
m3 de agua 1.5625 1.5625 3.125 4.6875 6.25
Concentración (g/ l) 48
m3 de crema 2.60 2.60 5.21 7.81 10.42
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
87
Termólisis Y Evaporación
Para mejorar la calidad de la crema de levadura de segunda separación, la
misma está sujeta al proceso de termólisis. La unidad está compuesta por:
Un intercambiador de placas, una bomba de recirculación y un tanque de
retención y recirculación desde donde se alimentan al evaporador.
La estación de termólisis está preparada de manera tal, que la temperatura y el
tiempo de tratamiento pueden ser ajustados a diferentes valores con el propósito
de lograr el mejor resultado en la plasmolización.
La crema plasmolizada es trasegada por bombeo hasta al primer cuerpo del
evaporador de doble efecto. Este evaporador es de sistema de película
descendente, con cámara de flasheo y termocompresor.
La crema desde aquí, es transferida al segundo cuerpo del evaporador por
medio de las bombas del propio equipo El vacío es mantenido mediante un
condensador de contacto que es alimentado con agua de la torre de
enfriamiento.
La extracción de los gases incondensables del evaporador será llevada a cabo
mediante una bomba de vacío, la cual tiene un sello de agua.
Se garantiza que el vapor condensado del último cuerpo del equipo estará libre
de impurezas para no contaminar la torre de enfriamiento de agua.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
88
Secado
Es la etapa final del proceso tecnológico, la crema evaporada es sometida al
proceso de secado, este paso tecnológico se garantiza mediante secadores de
tambor o secadores por atomización, la unidad de secado escara en
dependencia del destino del producto final sea para humanos o forraje. Esta
unidad lleva asociado un sistema de empaque.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO
Fermentadores Separadores Esterilizadores Evaporador
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
89
3.5. CURSOGRAMA ANALITICO CURSOGRAMA ANALITICO PARA LA PRODUCCION DE LEVADURA A PARTIR DE LA PULPA DE CAFÉ
Operación
Inspección Transp. Espera Almacén Tiempo DESCRIPCIÓN MAQUINARIA/EQUIPO Extracción de jugo
Recepción de pulpa
X evaluación de la pulpa Inspección visual/ Escala de atributos
X Trasporte mecánico Transportador Helicoidal X Almacenamiento Temporal Tolva alimentadora de la prensa X Trasporte por Gravedad X Extracción de jugo Prensa continua X Trasporte Por gravedad X Tamizado del jugo Tamiz rotatorio X Trasporte por Gravedad X Almacenamiento Temporal Tanque de jugo virgen
X evaluación de porcentaje sólidos S. Refractómetro/ Densímetro X Bombeo Bomba Centrifuga X Desfangado en línea Hidrociclon
X Almacenamiento temporal Tanque de jugo desfangado X Bombeo Bomba Centrifuga Esterilización X Esterilización Auto clave X Bombeo Bomba Centrifuga X Desfangado en línea Hidrociclon
X Almacenamiento Temporal Tanque de jugo esterilizado X Bombeo Bomba Centrifuga Clarificación
X Clarificación Centrifuga (Sólido ejecting) X Transporte por Gravedad X Almacenamiento Temporal Tanque de jugo clarificado X Bombeo Bomba Centrifuga X Enfriamiento Intercambiador de placas
X Almacenamiento Temporal Tanque de jugo clarificado X Recuento de colonias Cultivo en caja de petri X Dosificación de sales Tanque de Jugo X Bombeo Bomba Centrifuga Fermentación X Fermentación/Aireación/Agit Fermentador X Bombeo Bomba Centrifuga Separación de la levadura X Separación Centrífuga X evaluación de pureza Microscopio X Clasificación del lote
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
90
Operación Inspección Transp. Espera Almacén Tiempo DESCRIPCIÓN MAQUINARIA/EQUIPO X Trasporte Por gravedad X Lavado de levadura Tanque lavador
X Bombeo Bomba de desplazamiento positivo
X Separación Centrifuga X Trasporte Por gravedad X Lavado final de la levadura Tanque lavador
X Bombeo Bomba de desplazamiento positivo
X Separación Centrifuga
X Bombeo Bombeo de desplazamiento positivo
Secado
X Almacenamiento Temporal Tolva alimentadora del secador
X Evaluar color Inspección visual/Escala de atributos
X Trasporte Por gravedad X Secado Secador De tambor
X Determinar % de humedad Desecador/ Balanza Analítica X Trasporte mecánico Elevador Helicoidal Molturación
X Almacenamiento Temporal Tolva alimentadora del molino X trasporte Por gravedad X Molturación Molino X Evaluación Granulométrica Tamices Calibrados X Trasporte mecánico Elevador Helicoidal Envasado
X Almacenamiento Temporal Tolva alimentadora de la envasadora
X Embasado por peso embajadora X Evaluación del lote Calificación de atributos Almacenamiento X Trasporte manual Carretias de plataforma X Almacenamiento Definitivo
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
91
3.6. EQUIPAMIENTO TECNOLOGICO
Base de cálculo 1 tonelada de levadura seca por día.
Para una planta que produzca de 315 a 415 toneladas de Levadura por año, el
equipamiento y sus especificaciones se presentan en el siguiente cuadro.
CUADRO No 24 Equipamiento de la planta de levadura Torula
Área: Almacenaje y preparación de miel y vinazas
Ítem 01. Descripción Cantidad
Tanques 1-5m3 acero inox. 3
Bombas centrífugas de 5m3/h 10mca acero inox. 2
Bombas centrífugas de 10m3/h 10mca acero inox. 2
Intercambiadores de placas 5m2 At 2
Intercambiador de placas 1.75m2 At 1
Bombas dosificadoras 0-1m3/acero inox 4
Tanque almacenaje de ac. sulfúrico acero CT-3 50t (3m3) 1
Bombas dosificadoras de 0-250l/h 4
Área: Preparación de productos de asepsia y limpieza
ítem 02 Descripción
Tanque 3m3 para Hidróxido de sodio con agitador ac. inox. 1
Bombas centrífugas de traslado 2m3/h 10mca 2
Tanque 1m3 para formol ac. inox. 1
Bombas centrífugas de traslado 1m3/h 10mca 2
Área: Propagación, fermentación desemulsión
ítem 03 Descripción
Cultivador de 20 l acero inox. 1
Prefermentador de de 500 l acero inox. 1
Bombas 2m3 /h 10mca acero inox. 2
soplador 50Nm3/h 1
Fermentador 5000l acero inox, con agitación mecánica, Control de pp. y
Temp.
2
Sopladores 6000l/h 3
Tanque de desemulsión,10m3 1
Bombas de recirculación acero inox. 5m3/h 10mca 2
Bombas de traslado acero inox. 1m3/h 10 mca 2
Bombas dosificadoras antiespumante 0-500l/h 2
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
92
Área: Separación y lavado
ítem 04 Descripción
Separadoras DVK-4 3
Tanque efluente 5m3 acero inox. 1
Bombas de recirculación de efluente 5m3/h 10mca 2
Tanques de lavado 10m3 acero inox. 2
Agitadores para tanques 2
Tanque crema 2da. 2m3 acero inox. 1
Área: Termólisis
ítem 05 Descripción Cantidad
Intercambiadores de placa 2m2 AT 2
Bombas centrífugas 1m3/h 10mca 2
Tanque receptor 1m3 acero inox. 1
Área: Secado - Envase
ítem 06 Descripción
Secador de tambor de 1 t de agua/h Vapor a 10 ata 1
Molino de martillo de 100 Kg./h 1
Ensacadora pesadora de 0.5t/h 2
Área: Servicios Auxiliares
ítem 07
Caldera de vapor de 1t/h de vapor saturado a 10ata 1
Agua de enfriamiento 80m3/día
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
93
3.7. ANALISIS DE LA MATERIA PRIMA
3.7.1 El café y la levadura torula
El período de recolección en El Salvador inicia en octubre en las áreas bajas y
se extiende hasta marzo en las áreas de mayor altitud. La mayor parte es
recolectada desde finales de noviembre hasta inicios de enero. La recolección
es manual, los granos verdes son separados antes de enviar el café a los
beneficios.
Las cerezas frescas son transportadas el mismo día en que son recolectadas
para ser despulpadas inmediatamente y así prevenir la fermentación. Esto es
posible gracias a la concentración relativamente cercana de las regiones
cafetaleras, al hecho de que los beneficios están bien distribuidos en éstas
áreas, la existencia de más de 460 puntos de acopio y a una adecuada red de
carreteras y caminos. En El Salvador, el café es procesado mediante el
beneficiado húmedo, por lo que las cerezas deben ser seleccionadas en su
etapa óptima de madurez, cuando exhiben un color rojo brillante.
Los productores se especializan en la producción hasta la recolección. Las
actividades delicadas de beneficiado son realizadas por los beneficiadores,
quienes están integrados desde la obtención hasta la actividad de exportación.
Estos beneficiadores normalmente tienen una capacidad de procesar de 1,000 a
5,000 quintales diariamente (un quintal = 1 saco de 46 Kg.) de café verde,
volúmenes que aseguran un producto homogéneo. La abundancia de patios
para secado y luz solar, permite que una cantidad significativa de café sea
secado al sol. La recolección del café es concentrada normalmente en un
período de tres meses, mientras que las exportaciones se extienden a través del
año. El café es almacenado en pergamino en bodegas de los exportadores, en
áreas en donde la humedad relativa no excede el 70%10.
10 Consejo Salvadoreño del Café, El cultivo de café en El Salvador, diciembre 2001
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
94
En la etapa de beneficiado son fermentados en forma natural, y lavados en agua
fresca. Una vez despulpados, los granos son secados al sol en patios, después
almacenados y estabilizada la humedad en silos de madera.
Existen alrededor de 20,000 productores de café en El Salvador. Los pequeños
y medianos productores que poseen menos de 120 hectáreas, representan
aproximadamente el 65% de la producción. Productores que representan
alrededor del 25% de la producción total están agrupados en cooperativas de
comercialización, que juntas forman la "Unión de Cooperativas Cafetaleras de El
Salvador", "UCAFES".
Hay aproximadamente 165,000 hectáreas dedicadas al cultivo del café en El
Salvador, cerca del 12% de la tierra cultivable del país. El café es una fuente
importante de empleo, generando cerca de 135,000 empleos al año, que
representan el 25% del sector agropecuario y 7% a nivel nacional.
Aunque se cultiva en siete de los 14 departamentos del país, la mayor parte de
las plantaciones se encuentran en la zona occidental y central de Santa Ana
(34% de la producción total), Ahuachapán (17%), Sonsonate (10%) y La Libertad
(21%). La mayoría de plantaciones de café en la parte oriental del país están
localizadas en los departamentos de San Miguel (10% del total del país) y
Usulután (6%). Actualmente representa el 3% del Producto Interno Bruto y 22%
del producto agropecuario, el café ha sido tradicionalmente una importante
fuente de divisas. En 1997 representó el 22% de las exportaciones totales.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
95
CUADRO NO 25
DISTRIBUCION POR DEPARTAMENTO 99/00 00/01
SANTA ANA 36 35.9 LA LIBERTAD 15.6 15.2 AHUACHAPAN 17.4 17.9 SONSONATE 11.7 11.5 SAN MIGUEL 8.3 9 USULUTAN 4.9 4.6 SAN VICENTE 3.6 4 SAN SALVADOR 2 1.4 LA PAZ 0.3 0.4 CHALATENANGO 0.1 0.2 TOTAL 100 100 Fuente: Consejo Salvadoreño del Café
CUADRO NO 26
DISTRIBUCION POR ZONA 99/00 00/01
ESTE 13 14 CENTRAL 23 21 OESTE 63 65 TOTAL 100 100 Fuente: Consejo Salvadoreño del Café
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
96
GRAFICO NO 16
17
GRAFICO No 17
Con el mejoramiento de la inversión y un clima político estable, la producción en
los años 1990’s se ha estabilizado en alrededor de 2.3 millones de sacos de 60
Kg..., con una participación del 2.3% en la producción mundial. El Salvador
actualmente ocupa el 11th lugar en términos de producción entre 55 países
productores de café.
DISTRIBUCION DE LA MATERIA PRIMA POR DEPARTAMENTO
SANTA ANA LA LIBERTAD AHUACHAPAN SONSONATE SAN MIGUEL USULUTAN SAN VICENTE SAN SALVADOR LA PAZCHALATENANGO
DISTRIBUCION DE LA MATERIA PRIMA
ESTE
CENTRAL
OESTE
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
97
3.7.2 Características de un beneficio de café.
El esquema (1) anterior permite identificar adecuadamente las áreas del proceso
tecnológico de beneficio del café, así como los subproductos de mayor interés
para la producción de levadura Torula.
La pulpa de café
El mucílago
En lo relacionado con la pulpa, es al jugo de esta quien presenta alrededor de
15% de azucares fermentables, según información recolectada por diferentes
fuentes. (2)
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
98
Debido a la no existencia de la información adecuada, se presenta un balance
de materiales tentativo de lo que pudiera significar producir levadura Torula a
partir de la pulpa del café.
GRAFICO NO 18
CUADRO No 27
INDICES PARA LA PRODUCCION DE LEVADURA TORULA A PARTIR DE LA
PULPA DE CAFE
Pulpa de café 40% del café uva
Jugo de la pulpa de café 30% de la pulpa
Azucares fermentables del jugo de la pulpa 15% de ART
Rendimiento azucares de la pulpa/Torula 45%
Fuente: FIAGRO
3.7.3 Dinámica del proceso del beneficio del café
La curva expuesta demuestra el grado de estacionalidad de la producción de
café, centrándose en un periodo de tiempo muy corto y no tan claramente
definido su máxima producción.
kg de levadura = 0.0072 kg de café uvaR2 = 1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 500 1000 1500 2000 2500
kg cafe uva
kg le
vadu
ra
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
99
GRAFICO No 19
7.4 Valoración de implementación de la tecnología de levadura torula a partir de
los jugos de pulpa de café.
Es necesario definir los siguientes aspectos desde el punto de vista tecnológico
con el fin de utilizar la pulpa de café como medio para producir la levadura
Torula:
1. Relación jugo/pulpa en el proceso de beneficio de café por tecnología
húmeda (se emplea agua para el beneficio).
2. Caracterización de la pulpa de café y el jugo de la misma para sistema de
beneficio en húmedo.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
100
3. Interrelación con la industria azucarera. Posibilidad de realizar
producciones con mezclas miel final de caña / jugo de pulpa de café.
7.5 Valoración preliminar del problema en el uso de la pulpa de café.
Debido a la dinámica del beneficio del café, que indica cumple el modelo de una
campana, es decir bajo volúmenes de trabajo al inicio y final de la campaña y un
pico de explotación de las instalaciones, se hace necesario elaborar una
estrategia que permita la explotación de una instalación productora de levadura
por el mayor tiempo posible. Esto significa adecuada manipulación del jugo.
Para realizar este enfoque se requiere hacer las siguientes consideraciones
desde el punto de vista técnico-económico
3.7.6 Proyección de la materia prima
Debido a la crisis en los precios del café el área sembrada en El Salvador de
café muestra una tendencia a la baja, lo que supondría limitaciones de materia
prima en el futuro, es por ello que se ha realizado una estimación de la materia
disponible para los próximos cinco años (ver cuadro No 37). La curva de
disponibilidad de materia prima tiene una pendiente negativa y debe
considerarse como un aspecto importante del proyecto, ya que no existen
reportes de importantes repuntes del precio de café en los últimos años.
Estudio de Factibilidad para la Industrialización de Proteína Unicelular a partir de la Pulpa de Café
101
CUADRO No 28
PROYECCION DE LA MATERIA PRIMA
Período QQ Ta de
Crecimiento .98/99 2,621,900.00 .99/00 3,712,600.00 41.60% .00/01 2,406,000.00 -35.19% .01/02 2,392,300.00 -0.57% .02/03 1,950,000.00 -18.49%
Ta de Crecimiento Promedio -3.16%
.03/04 1,888,380.00
.04/05 1,828,707.19
.05/06 1,770,920.04
.06/07 1,714,958.97
.07/08 1,660,766.27 Fuente: Consejo Salvadoreño de Café
GRAFICO No 20
TENDENCIA DE LA MATERIA PRIMA
0.00500,000.00
1,000,000.001,500,000.002,000,000.002,500,000.003,000,000.003,500,000.004,000,000.00
.98/99 .99/00 .00/01 .01/02 .02/03
COSECHA
QUI
NTA
LES
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102
3.8. DISTRIBUCION DE EQUIPO EN EL TERRENO
PLANTA DEL BENEFICIO DE CAFE
AREA DE SECADO DEL GRANO
PLANTA DE PRODUCCION DE LA LEVADURA TORULA PLANTA
ELECTRICA
BODEGAS
ESTACIONAMIENTO
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3.8.1 Fotografía de planta de producción de torula en Cuba
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3.8.2 Distribución del equipo en planta
Fermentación Desemulsión Separación
Evaporación
Secado
Envasado
Preparación de
Nutrientes
Almacenamiento
Preparación de pulpa
Aire Refrigeración
Liquidos Claros
Liquidos Claros
pulpa
pulpa
Agua
Agua Liquidos Claros
Agua
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3.9. PROGRAMA DE MONTAJE E INVERSION
INVERSION FIJA 1 2 3 4 5 6 1. Nivelación de terreno Nivelación 2. Instalaciones Instalación de aguas negras Instalación de agua potable Instalado de electricidad 3. Construcciones Construcción del Edificio
a)iluminación b)ventilación
4. Instalación de Maquinaria por Etapas de Producción Propagación de las levaduras Separación Termólisis y Evaporación Secado 5. Materiales y Equipo de Oficina Mobiliario Adquisición de Materiales Aire acondicionado Otros