Diseño de un proceso de producción de ácido cítrico a partir de lactosuero para la síntesis de hidrogeles

• Autor: Rodriguez Wong, Pablo Santiago
• 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:20.500.12815/515
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12815/515
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Hidrogeles; Suero de leche; Ácido cítrico; Fermentación; Procesos de manufactura; Hydrogels; Whey; Citric Acid; Fermentation; Manufacturing processes; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

En Perú, uno de los mayores problemas es la gestión del agua: más del 50% de la población costera depende solo del 2% del abastecimiento disponible. Esta escasez provoca la pérdida de miles de hectáreas agrícolas por falta de riego. Paralelamente, el 45% del lactosuero total producido, subproducto de la industria quesera, se desecha, ocasionando contaminación de suelos y ríos. Como alternativa, se propone aplicar hidrogeles biodegradables en suelos agrícolas para disminuir el estrés hídrico durante periodos de sequía. La tesis plantea el diseño de un proceso para producir hidrogeles de almidón reticulados con ácido cítrico obtenido por fermentación sumergida por lotes de lactosuero con Aspergillus niger. El ácido cítrico se recupera mediante precipitación química con hidróxido de calcio y ácido sulfúrico, seguido de la síntesis del hidrogel de almidón. Se definen además el secuenciamiento de tareas, los índices de rentabilidad y el análisis de seguridad del proceso. El diseño considera el procesamiento de 29,244.94 m de lactosuero, alcanzando 3 una producción de 13,000 toneladas de hidrogeles en 325 lotes por año. El producto presenta una capacidad de hinchazón de 200 g de agua por g de hidrogel en un rango de pH de 6 a 10. El rendimiento global del proceso es de 37%. Los índices de rentabilidad estimados incluyen un VAN de 51.10 M$ y una TIR de 26.37% con un precio de venta fijado en 7.30 $/kg de producto, lo que le otorga viabilidad técnica y económica al proyecto.