Análisis tecno-económico de una mejora al proceso de obtención de pisco en base a un modelo matemático de la destilación batch en alambique de cobre

• Autores: Palomino Rodriguez, Karol Alexandra, Arias Corzo, Valeria Sandra
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad de Ingeniería y tecnología
• Repositorio: UTEC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utec.edu.pe:20.500.12815/458
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12815/458
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Pisco; Destilación; Modelos matemáticos; Simulaciones de ingeniería; Costo-efectividad; Distillation; Mathematical models; Engineering simulations; Cost effectiveness; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

El pisco es una bebida alcohólica tradicional del Perú cuya producción artesanal sigue métodos empíricos, generando variabilidad en la calidad y el rendimiento. Durante la destilación el destilado se separa en tres fracciones —cabeza, cuerpo y cola— definidas por cortes que influyen en la presencia de compuestos no deseados y en el cumplimiento normativo. Este estudio desarrolla un modelo matemático de la destilación batch de un mosto fermentado compuesto por etanol-metanol-agua-acetaldehído en un alambique de cobre, integrando balances de materia y energía, ecuaciones de equilibrio líquido–vapor mediante UNIFAC y correlaciones de transferencia de calor. Las simulaciones en MATLAB consideraron tres niveles de composición inicial de compuestos volátiles (bajo, intermedio y alto) y evaluaron el impacto del corte de cabeza sobre la composición del destilado. Los resultados mostraron que esta evoluciona según la volatilidad y concentración inicial de sus componentes: el acetaldehído se concentra en las primeras fracciones y el metanol en las finales. En el nivel bajo, se cumple la normativa sin corte de cabeza; en el intermedio, un corte de 0.5 % v/v reduce pérdidas y aumenta en 3.4 % el volumen recuperado; en el alto, incluso cortes amplios no garantizan el cumplimiento, resaltando la importancia del control fermentativo. La validación cualitativa, comparando tendencias simuladas con datos experimentales de la literatura, respaldó la capacidad del modelo para describir el proceso real. El análisis económico indicó que la mejora aplicada incrementa el valor actual neto en 30.42 % frente al proceso actual, mejorando la rentabilidad y eficiencia del proceso.