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Título : Simulación de la hidrolisis de la sacarosa por invertasa inmovilizada para la producción de azúcar invertido en un tanque agitado
Autor : Córdova Velasco, Dennis Josué
Director(es): Chuquin Vasco, Daniel Antonio
Tribunal (Tesis): Chuquin Vasco, Juan Pablo
Palabras claves : HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA;AZÚCAR INVERTIDO;INVERTASA INMOVILIZADA;BIOCATALIZADOR;REACTOR TANQUE AGITADO;ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD;DWSIM (SOFTWARE);EDULCORANTES
Fecha de publicación : 25-abr-2023
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Córdova Velasco, Dennis Josué. (2023). Simulación de la hidrolisis de la sacarosa por invertasa inmovilizada para la producción de azúcar invertido en un tanque agitado. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba
Identificador : UDCTFC;96T00900
Abstract : The objective of this Curricular Integration Project consists of carrying out a study about the optimal conditions for the production of invert sugar through the enzymatic hydrolysis reaction using invertase as biocatalyst in a stirred tank reactor whose characteristic is that the biocatalyst is immobilized in the simulation software DWSIM. For this purpose, a sensitivity analysis of the critical variables that influence the process was used. For the identification of these parameters through a simulation, the CSTR bioreactor or stirred tank was designed with a control volume of 500 L, and the kinetic equation of the reaction was derived, being this one of Arrhenius type; and by means of bibliography the kinetic constants were obtained to later enter into the simulator configuration. For the sensitivity analysis, the variables studied were: biocatalyst load, initial substrate concentration, temperature and pressure that influence the process, being the sucrose conversion the dependent variable that offered information about the efficiency of the process. It was demonstrated that the optimum loading conditions of the biocatalyst are: 0.32 kg; the molar fraction of sucrose entering the reactor should be 0.5 to 0.6, the optimum temperature of the process is 70 °C and the pressure does not influence the process. It is concluded that the main critical variable that affects the process is the biocatalyst loading since it directly influences the reaction time, thermal stability and non-conversion of the reagents due to the limiting reagent effect. It is recommended that for the production of invert sugar a previous annual cost analysis should be performed to deduce the bioreactor control volume.
Resumen : El objetivo del presente Trabajo de Integración Curricular es realizar un estudio acerca de las condiciones óptimas en la producción de azúcar invertido a través la reacción de hidrolisis enzimática empleando invertasa como biocatalizador en un reactor de tanque agitado que tiene como característica que el biocatalizador se encuentra inmovilizado en el software de simulación DWSIM. Para ello, se empleó un análisis de sensibilidad de las variables críticas que influyen en el proceso. Para la identificación de dichos parámetros a través de una simulación se diseñó el biorreactor CSTR o tanque agitado con un volumen de control de 500 L, a su vez se dedujo la ecuación cinética de la reacción siendo esta de tipo Arrhenius; y por medio de bibliografía se obtuvo las constantes cinéticas para posteriormente ingresar en la configuración del simulador. Para el análisis de sensibilidad las variables que se estudiaron son: carga de biocatalizador, concentración inicial del sustrato, temperatura y presión que influyen en el proceso, siendo la conversión de la sacarosa la variable dependiente que ofrecía información acerca de la eficiencia del proceso. Donde se demostró que las condiciones óptimas de carga del biocatalizador son: 0.32 Kg, la fracción molar de sacarosa que ingresa al reactor debe ser de 0.5 a 0.6, la temperatura optima del proceso es de 70 °C y la presión no influye en el proceso. Se concluye que la principal variable crítica que afecta en el proceso es la carga del biocatalizador ya que influye directamente en el tiempo de reacción, la estabilidad térmica y no conversión de los reactivos debido al efecto de reactivo limitante. Se recomienda que para la producción de azúcar invertido se realice un previo análisis de costos anual para deducir el volumen de control del biorreactor.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20291
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Químico/a

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