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© 2024. This work is published under http://aprendeenlinea.udea.edu.co/revistas/index.php/ingenieria/issue/archive (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.

Abstract

Considering the applicability and added value of acetylated starches, it is necessary to find technological variants to obtain them with favorable technical-economic results and energetic and environmental compatibility. The objective of the work is to optimize economic and dynamic indicators of profitability of acetylated starch production, by considering as optimization criteria the productive capacity, the degree of substitution and the temperature of the drying air, establishing the design of the installation in optimal conditions. Technologies adopted from the mechanized native starch processes were selected, and the design and development of the slurry heating, acetylation, and pneumatic drying stages were proposed. A composite central experimental design was generated for profit (P), net present value (NPV), and internal rate of return (IRR), and the quadratic models obtained through the Response Surface Methodology were optimized. For the evaluation of the indicators, the economic indexes of the process were determined, after technological selection, material and energy balances, and technological design. The optimum operating parameters are achieved at a production capacity of 12.57 tcassava/d, degree of substitution of 0.505 and 124.98 °C in the air supply to the pneumatic dryer. Under these conditions, the production of acetylated starch requires larger volume acetylators than for acetylated gelatinized starch process, but the technological requirements of gelatinized pulp are eliminated, achieving remarkable energy efficiency with pneumatic drying.

Alternate abstract:

Atendiendo a la aplicabilidad y valor agregado de los almidones acetilados, es necesario encontrar variantes tecnológicas para su obtención con resultados técnico-económicos favorables y compatibilidad energética y ambiental. El objetivo del trabajo es optimizar indicadores económicos y dinámicos de rentabilidad de la producción de almidón acetilado, considerando como criterios de optimización la capacidad productiva, el grado de sustitución y la temperatura del aire de secado, estableciendo el diseño de la instalación en las condiciones óptimas. Se seleccionaron tecnologías adoptadas desde los procesos del almidón nativo por vía mecanizada y se propuso el diseño y desarrollo de las etapas de calentamiento de la lechada, acetilación y secado neumático. Se generó un diseño experimental central compuesto para la ganancia (G), el valor actual neto (VAN) y la tasa interna de retorno (TIR), y se optimizaron los modelos cuadráticos obtenidos mediante la Metodología de Superficie de Respuesta. Para la evaluación de los indicadores, se determinaron los índices económicos del proceso, previa selección tecnológica, balances de materiales y energía y diseño tecnológico.Los parámetros óptimos de operación se alcanzan a una capacidad productiva de 12.57 tyuca/d, grado de sustitución de 0.505 y 124.98 °C en la alimentación del aire al secadero neumático. En estas condiciones, la producción de almidón acetilado requiere reactores para la acetilación de mayor volumen que los del proceso de almidón gelatinizado acetilado, pero se eliminan las exigencias tecnológicas de la pasta gelatinizada, alcanzándose una notable eficiencia energética con el secado neumático.

Details

Title
Optimum design of an acetylated starch plant from Manihot esculenta Crantz, variety INIVIT-Y-93-4
Author
Acosta-Solares, Amanda 1 ; Pérez-Navarro, Omar 1 ; Sánchez-Cabrer, Ernesto 2 ; Pérez-Díaz, Jorge Luis 3 

 Department of Chemical Engineering. Faculty of Chemistry and Pharmacy. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Road to Camajuaní km 5 ½, 54830 Santa Clara, Cuba 
 Aditivos y Energéticos SA de CV. Humberto Lobo 9304 Industrial park Ciudad Mitras, García, Nuevo León, México 
 Universidad de Ciencias Médicas "Dr. Serafín Ruíz de Zárate". Aqueduct and Bypass Roads, 50200 Santa Clara, Cuba 
Pages
34-44
Publication year
2024
Publication date
Jul-Sep 2024
Publisher
Universidad de Antioquía
ISSN
01206230
e-ISSN
24222844
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
3112174616
Copyright
© 2024. This work is published under http://aprendeenlinea.udea.edu.co/revistas/index.php/ingenieria/issue/archive (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.