Estudi d'optimització d'un procés industrial de maceració

Abstract

El present estudi es realitza en una empresa que processa el blat de moro per a l’obtenció de midó, fibra i gluten, entre altres subproductes. L’empresa en qüestió es proposa optimitzar una part del seu procés productiu, la maceració. Aquest procés és una fermentació làctica del midó que contenen els grans de blat de moro. Per a un correcte procés de maceració, donat que en ell s’efectua una fermentació de tipus làctic, és de vital importància que el macerador arribi a la temperatura adequada, estipulada en 52ºC, en un temps inferior a dues hores. Aquesta fermentació làctica és duta a terme per bacteris tipus lactobacillus que metabolitzen el midó a aquesta temperatura. En cas que no s’aconseguís el paràmetre establert, el procés pot patir greus contratemps que es mostren de diverses formes; com és ara en la procreació d’altres tipus de bacteris, que realitzen diferents tipus de fermentacions no desitjades, principalment l’alcohòlica. Tal fet implicaria pèrdues de rendiment tant en la separació dels components del blat de moro posterior com en el tractament de residus, així com un augment dels contaminants emesos a l’atmosfera. Per a resoldre aquesta situació, aquest estudi es proposa determinar, en primer lloc, d’acord amb als equipaments i instal·lacions disponibles actualment, la capacitat que els maceradors tenen d’assolir aquesta temperatura en el temps estipulat. En cas de no complir les especificacions establertes, en aquest estudi es proposen dues opcions viables per a poder assolir el rang de temperatura òptima en el temps estipulat.

This study is being made in an enterprise which processes corn in order to obtain starch, gluten and fiber, between more, who has proposed itself to improve a part of its productive process, the corn steeping. This is basically a lactic fermentation of the starch contained in the corn kernels. To perform a good steeping process, since the fermentation occurring in it is of lactic type, it is of utmost importance that the temperature the steeper reaches, which is stipulated in 52ºC, is accomplished in less than 2 hours. This lactic fermentation is driven by Lactobacillus bacteria that metabolize starch at that temperature. In case of no attaining this objective, the productive process could suffer serious trouble, which is shown in different ways; one of them, the procreation of undesired bacteria that would make an alcoholic fermentation instead of the lactic one. That could cause performance losses in the contiguous separation of the corn kernel parts, in addition to the waste water treatment problems and an increasing in the amount of pollution emitted to the atmosphere. To solve this problem, first of all, this study pretends to determine, according to the installation and equipment already at the factory’s disposal, the steepers capability to acquire the desired temperature in the established frame time. In case of not accomplishing the objectives established, this study is proposing 2 ways of narrowing the heating time to 1 hour and 15 minutes.