Evaluación del proceso de producción de sirope de fructo-oligosacáridos en una planta de sorbitol

• Autores: Héctor Manuel Mengana-Domínguez, Lourdes Zumalacárregui de Cárdenas, Osney Pérez Ones, Alejandro Fonte-Pérez, Guillermo A. Gonzàlez
• Localización: Tecnología Química, ISSN-e 2224-6185, ISSN 0041-8420, Vol. 44, Nº. 2, 2024, págs. 334-349
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evaluation of the production process of fructo-oligosaccharide syrup in a sorbitol plant
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    RESUMEN • Se evaluó la posibilidad de incorporar la produccón de fructo-oligosacáridos a partir de sacarosa en la Unidad Empresarial de Base (UEB) “Ignacio Agramonte” que produce actualmente sorbitol, con un bajo aprovechamiento de la capacidad instalada por falta de glucosa, existiendo oportunidad en infraestructura, tiempo y mano de obra para convertir la entidad en una planta multipropósito. Se desarrolló un modelo de simulación de la tecnología de producción de sirope de fructo-oligosacáridos a partir de sacarosa, basada en la transformación enzimática de la sacarosa en fructo-oligosacáridos, utiizando la enzima recombinante 1-SST (1-sacarosa: sacarosa fructosiltransferasa) expresada en Pichia pastoris, obtenida en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Sancti Spiritus. La validación del modelo arrojó errores relativos menores que el 5 %. Se evaluaron dos alternativas de mejoras a partir de aumentar la producción de FOS al utilizar la capacidad real instalada en la fábrica de sorbitol (alternativa 1) y además aumentar la concentración inicial de la solución de sacarosa (alternativa 2). Se evaluó la factibilidad de las alternativas al comparar la ganancia anual después de impuestos (Anci) y los egresos. La alternativa 2 resultó la mejor, produciéndose con ella 841,5 t de fructo-oligosacáridos en 90 días de trabajo, con una relacion beneficio / costo de 1,2.

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    ABSTRACT • The possible production of fructo-oligosaccharides from sucrose was evaluated in the Base Business Unit (UEB) “Ignacio Agramonte'”, which currently produces sorbitol, with low exploitation of the installed capacity, due to lack of glucose. There was an opportunity in infrastructure, time and labor to convert the entity into a multipurpose plant. A simulation model of the technology for the production of fructo-oligosaccharide syrup from sucrose was developed, based on the enzymatic transformation of sucrose into fructo-oligosaccharides, using the recombinant enzyme 1-SST (1-sucrose: sucrose fructosyltransferase) expressed in Pichia pastoris, obtained at the Center for Genetic Engineering and Biotechnology at Sancti Spiritus. Model validation yielded relative errors lesser than 5 %. Two improvement alternatives were evaluated based on increasing the production of FOS by using the actual installed capacity in the sorbitol factory (alternative 1) and also increasing the initial concentration of the sucrose solution (alternative 2). Feasibility of the alternatives was evaluated by comparing the annual net cash income (Anci) and expenses. Alternative 2 was the best, producing 841,5 t of fructo-oligosaccharides in 90 working days, with a benefit/cost ratio of 1,2.