producción industrial de lipasa mediante arthobacter sp

Reo

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

2015

Producción industrial de Lipasa mediante Arthobacter sp

DISEÑO DE PLANTAS

PROFESORA: RAMOS RODRIGUEZ ERÉNDIRA

CELAYO TREJO YERSIN DEL CARMEN LEZAMA NANCY GUADALUPE

ISLAS ALEJOS JESSICA ORTIZ RODRIGUEZ SAMANTA

SANTOME GARNICA BRITANNY VAZQUEZ ESTRADA JOANNA

E Q U I P O 1 G R U P O 7 A V 1

Producción de Lipasa Equipo 1

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Tabla de contenido 1. Introducción general……………………….……………………………………………………………………18

El papel de las Lipasas en la Biotecnología. .............................................................................. 18 Lipasas ....................................................................................................................................... 18 Estructura .................................................................................................................................. 19 Fuentes de Obtención de Lipasas.............................................................................................. 20 Arthrobacter sp. ........................................................................................................................ 20 Antecedentes de Producción .................................................................................................... 21

2. Objetivos……………………………………………………………………………………………………………..22 Objetivos generales ................................................................................................................... 22 Objetivos específicos ................................................................................................................. 22

3. Tamaño de la planta y localización……………………………………………………………………….22 3.1 Determinación de la capacidad instalada ........................................................................... 23 3.2 Localización con base a la ubicación ................................................................................... 24 Estado de México ...................................................................................................................... 24 Guanajuato ................................................................................................................................ 25 Jalisco ........................................................................................................................................ 26 Localización de la planta por municipio. ................................................................................... 28 Irapuato ..................................................................................................................................... 29

4. Ingeniería Básica del Proceso………………………………………………………………………………..31 4.1 Bases de diseño ................................................................................................................... 31 a) Generalidades. ...................................................................................................................... 31 b) Capacidad instalada, rendimiento y flexibilidad .................................................................. 33 Capacidad instalada. ................................................................................................................. 34 Factor de servicio ...................................................................................................................... 34 Productividad del fermentador y rendimiento. ........................................................................ 35 Flexibilidad. ............................................................................................................................... 35 Purificación. ............................................................................................................................... 36 c) Especificaciones de las alimentaciones……………………………………………………………………………..23 d) Especificaciones de los productos…………………………………………………………………………………….24 e) Condiciones de alimentación en límite de batería…………………………………………………………….25 f) Condiciones de los productos en límite de batería…………………………………………………………….26 g) Eliminación de desechos,………………………………………………………………………………………………….26 Identificación de residuos en cada etapa. ................................................................................. 41 Manejo y disposición de residuos. ............................................................................................ 43 Empresas destinadas al transporte y co-procesamiento de los residuos. ................................ 49 Control de Residuos .................................................................................................................. 58 g) Almacenamiento………………………………………………………………………………………………………………45 Almacén de Materia Prima ........................................................................................................ 60 Almacén de Residuos ................................................................................................................ 60 Almacén de Producto Terminado ..................................................................................... ………60 h) estudio de impacto ambiental (requisitos, guías, normas, etc)…………………………………………48 i) Servicios auxiliares…………………………………………………………………………………………....................49 j) Higiene y seguridad industrial……………………………………………………………………………………………50 k) Civiles, arquitectónicos y eléctricos…………………………………………………………………………………..54 l) Validación y legislación Farmacéutica………………………………………..………………………………………56 m) COFEPRIS…………………………………………………………………………………………………………………………76


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4.2 Diagrama de flujo de proceso …………………………………………………………………………………………81 4.3 Descripción detallada del proceso………………………………………………………………………………….95 Escalamiento de los inóculos .................................................................................................... 95 Fermentación ............................................................................................................................ 95 Centrifugación ........................................................................................................................... 95 Ultrafiltración ............................................................................................................................ 96 Secador y ciclón ......................................................................................................................... 96 4.4 Memoria de cálculo del Balance de materia y energía del proceso .................................. 97 Balance de Materia. .................................................................................................................. 97 4.5 Memoria de cálculo del equipo de proceso ..................................................................... 100 Diseño del biorreactor ............................................................................................................ 100 Memoria de cálculo ................................................................................................................. 102 Impulsores elegidos ................................................................................................................ 103 Diseño de los equipos de recuperación y purificación del proceso. ....................................... 104 4.6 Lista de equipo de proceso: nomenclatura/ características básicas/ costo .................... 108 4.7 Diagrama de tubería e instrumentación de proceso ....................................................... 111 a) Memoria de cálculo ............................................................................................................. 113 a.1) Tuberías ............................................................................................................................ 113 a.2) Bombas Del Sistema ......................................................................................................... 116 4.8 Diagrama de elevación e isométrico de los equipos de proceso ..................................... 120 a) Proceso general ................................................................................................................... 120 b) Secador por aspersión ........................................................................................................ 120 c) Microfiltración ..................................................................................................................... 121 d) Biorreactor .......................................................................................................................... 121 e) Centrífuga tubular ............................................................................................................... 122 4.9 Hojas de especificación del equipo de proceso ............................................................... 123 a) Tanques, recipientes y agitadores ...................................................................................... 123 b) bombas ............................................................................................................................... 125 4.10 Hojas de especificación de instrumentos y válvulas de proceso ................................... 127 a) válvulas. .............................................................................................................................. 127

5. Ingeniería Básica Servicios Auxiliares……………………………………………………………………..122 5.1 Área de servicios auxiliares………………………………………………………………………………...…………122

a) Requerimientos de servicios e insumos…………………………………………………………………………...122 b) Diagrama de balance de servicios (aire, agua y vapor..……………………………………….……………125 c) Balances de materia y energía (aire, agua y .vapor) …………………………………………..………….…125 d) Memoria de cálculo del equipo……………………………………………………………….………...……….……125 e) Lista de equipo: nomenclatura/ características básicas/ costo……………………….….……….……125 f) Hojas de especificación de equipos de servicios auxiliares………………….……………………….……126 g) Diagrama isométrico de los servicios de la planta……………………………………………………….……126 5.2 Distribución de planta………………………………………………………………………………………….…………126 a) Arreglo de equipo en las áreas de proceso y dimensionamiento de las áreas…………………..126 b) Arreglo de equipo en las áreas de servicios auxiliares y dimensionamiento de las áreas….127 c) Lista de áreas de la planta……………………………………………………………………………………..…………128 d) Plano de distribución de las áreas de la planta…………………………………………..……………………130 5.3 Diagrama unifilar de la planta……………………………………………………………………………………..…131 5.4 Diagrama eléctrico de la planta…………………………………………………………………………………..…132 5.5 Diagrama hidráulico de la planta………………………………………………………………………………..…133


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5.6 Programa maestro de ejecución del proyecto…………………………………………………….…….…134 a) Diagrama de Gantt para la procuración, construcción, instalación y arranque……….……..135 b) Cuadro técnico comparativo para la adquisición de equipo de proceso……………….……….135 c) Protocolo normalizado de operación del equipo (PNO'S)………………………………………….…..135

6. Estudio de pre factibilidad económica……………………………………………………………...…149 6.1 Monto de la inversión del bioproceso……………………………………………………………………….…149 a) Costo del equipo de proceso……………………………………………………………………………….……..…149 b) Estimación de la inversión fija por el método de factores desglosados………………….….….149 6.2 Costos de operación…………………………………………………………………………………………….…..…150 a) Cuadro del Programa de operación……………………………………………………………………….…..…150 b) Cuadro de los Costos totales de operación……………………………………………………..….……..…153 6.3 Rentabilidad del proceso………………………………………………………………………………….…......…160 a) Cuadro de Ingresos por ventas……………………………………………………………………………..…...…160 b) Cuadro de Estado de resultados………………………………………………………………………..……...…160 c) Cuadro de Capital de trabajo……………………………………………………………………………..……...…161 d) Cuadro de Flujo de efectivo.. …………………………………………………………….……………………...…161 e) Determinación de la Tasa Interna de Retorno y de la TREMA………………………………….……163 6.4 Análisis de sensibilidad…………………………………………………………………………………………....…164 a) Con respecto al método de amortización del crédito………….……………………………..……...…164 b) Con respecto al porcentaje de financiamiento de la inversión fija………….……………….……164 c) Precio máximo de las materias primas principales y precio mínimo del producto….……..165 d) Capacidad instalada mínima que siga haciendo rentable el proyecto…………………….…….1.68

7. GLOSARIO………………………………………………………………………………………………….……….172 8. BIBLIOGRAFÍA…………………….……………………………………………………………………….……..177

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Costos generales de enzimas. ............................................................................................ 23 Tabla 2. Factores a considerar para la localización de la planta a nivel estatal. ........................... 27 Tabla 3. Método cuantitativo para la localización de la planta. ..................................................... 27 Tabla 4. Factores a considerar en el método de puntos. ............................................................... 28 Tabla 5. Método cualitativo por puntos para la localización de la planta a nivel municipal ........ 28 Tabla 6. Infraestructura disponible (Castro del Río, 2015) ............................................................. 29 Tabla 7. Preparación del inoculo para la producción a nivel industrial de lipasa ......................... 32 Tabla 8. Condiciones de alimentación en límite de batería............................................................ 38 Tabla 9. Bomba Peristáltica ............................................................................................................. 38 Tabla 10. Biorreactores .................................................................................................................... 39 Tabla 11. Características de la Centrifuga Tubular ........................................................................... 39 Tabla 12. Características del equipo de Ultrafiltración .................................................................... 39 Tabla 13. Características del Secador ............................................................................................... 40 Tabla 14. Características del equipo de Micro Filtración ................................................................. 40 Tabla 15. Condiciones de los productos en límite de batería ......................................................... 40 Tabla 16 Cuadro de Identificación de Residuos. ............................................................................. 43 Tabla 17. Manejo de residuos ........................................................................................................... 54


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Tabla 18. Diagrama de proceso de recolección de RP líquidos ...................................................... 54 Tabla 19. Diagrama del proceso de recolección de sólidos ............................................................ 56 Tabla 20. Datos obligados en la bitácora de generación mensual de residuos peligrosos .......... 58 Tabla 21 .Datos obligados en la bitácora de movimientos ............................................................. 58 Tabla 22 Servicios auxiliares ............................................................................................................. 62 Tabla 23. Señalizaciones para lograr seguridad industrial. ............................................................ 64 Tabla 24. Derivado del apéndice normativo A, ............................................................................... 92 Tabla 25. Pago de derechos ............................................................................................................. 92 Tabla 26 Características geométricas del biorreactor de tanque agitado de 30 m3 R220 ........ 101 Tabla 27 Características del sistema de fermentación ................................................................. 102 Tabla 28. Características básicas de los equipos.......................................................................... 109 Tabla 29. Cuadro de identificación de equipos y/o proceso ........................................................ 112 Tabla 30. Cuadro de identificación de bombas y válvulas ............................................................ 112 Tabla 31. Tuberías del proceso de producción .............................................................................. 115 Tabla 32. Bombas del proceso de producción .............................................................................. 118 Tabla 33. Cuadro de cargas tablero Q0-12/6, 3F-4H, 220/127 Volts ............................................... 140 Tabla 34. TIR ................................................................................................................................... 172 Tabla 35. Análisis de sensibilidad con respecto al método de amortización del crédito ........... 173 Tabla 36. Análisis de sensibilidad con respecto al porcentaje de financiamiento ...................... 174 Tabla 37. Precios para que el proyecto sea rentable .................................................................... 175 Tabla 38. Capacidad instalada mínima .......................................................................................... 177 Tabla 39. Costos ............................................................................................................................. 177 Tabla 40. Costos de operación y venta unitario ........................................................................... 178 Tabla 41. Costos mensuales ........................................................................................................... 178

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Acción típica de las lipasas hidrolizando un triglicérido 18 Figura 2. Estructura enzimática de la Lipasa 19 Figura 3 Ciclo de Vida de Arthrobactersp. (1) Bacilos creciendo a partir de cocos. 6 horas de incubación, (2) Bacilos . 12 horas de incubación, (3) Bacilos ramificados. 24 horas de incubación, (4) Formas cocoideas. Tres días de incubación 21 Figura 4. Plano del parque industrial Castro del rio (zonas moradas disponibles) 31 Figura 5. Descripción general del proceso 33 Figura 6. Diagrama de flujo para la identificación de residuos 41 Figura 7 Diagrama de Flujo de identificación de residuos en la producción de Lipasa 42 Figura 8 Sistema de identificación de residuos 44 Figura 9 Manejo y disposición de RP 45 Figura 10 Manejo y disposición de RS 46 Figura 11 Dispositivo de control de emisión de gases de combustión 48 Figura 12. DRIMSA 49


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Figura 13. Mapa de sitio de DRIMSA 50 Figura 14. Autorizaciones. 51 Figura 15. SIDS 52 Figura 16. Autorizaciones 53 Figura 17 Mapa de distribución de Servicios Auxiliares 68 Figura 18. Ejemplo de llenado de PNO 78 Figura 19 Esquema de las características geométricas para un tanque agitado de 30 m3 103 Figura 20 Turbina Rushton de 6 alabes 104 Figura 21 Coeficiente de resistencia para una esfera rígida 105 Figura 22. Diagrama de Tuberías e Instrumentación del Proceso 111 Figura 23. Isométrico del proceso general 120 Figura 24. Diagrama isométrico del secador por aspersión. 120 Figura 25. Isométrico del equipo de microfiltración. 121 Figura 26. Isométrico del biorreactor de 30 m3 121 Figura 27. Isométrico de centrífuga tubular 122 Figura 28. Diagrama unifilar de la planta 141 Figura 29. Diagrama eléctrico de la planta 146 Figura 30. Gráfica referente a producción mensual (frascos) de lipasa 179


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Figura 18. Ejemplo de llenado de PNO 78


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1. Introducción general. El papel de las Lipasas en la Biotecnología. La aplicación más común de la lipasa dentro de la Biotecnología radica en su uso como enzima ya que se emplean como biocatalizador, lo que representa una gran ventaja sobre los catalizadores químicos más comunes ya que una enzima trabaja en condiciones de reacción cercanas a las que se encuentran en medios fisiológicos, al contrario de la mayoría de las reacciones químicas convencionales. Este hecho implica, además la ausencia de productos secundarios, además de la simplificación en las etapas de separación y purificación. Lipasas Las lipasas pertenecen a un grupo de enzimas hidrolíticas cuya función biológica es catalizar la hidrólisis de triglicéridos para obtener como productos finales ácidos grasos libres y glicerol o productos intermedios como mono o diglicéridos.

Figura 1. Acción típica de las lipasas hidrolizando un triglicérido

Las lipasas son éster hidrolasas carboxílicas que rompen los enlaces éster de los acilglicéridos mediante la adición de una molécula de agua, dando lugar a ácidos grasos libres y glicerol.

Su función biológica está relacionada con la bioconversión de lípidos entre diferentes organismos y dentro del mismo organismo, en relación con diferentes procesos como el aprovechamiento de fuentes de carbono y la modificación o el reciclaje de las membranas celulares.

Una de las principales características de las lipasas consiste en que son enzimas muy versátiles, ya que pueden catalizar reacciones de hidrólisis sobre un amplio rango de lípidos. En presencia de solventes orgánicos, son también capaces de catalizar reacciones de síntesis o de intercambio de grupos (transesterificación e


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interesterificación) entre diferentes moléculas, incluyendo lípidos, glúcidos y aminoácidos.

Los substratos propios de las lipasas son esteres insolubles y cuando la enzima actúa en esta interface orgánico-acuosa se habla de actividad lipolíticay su cinética no puede ser descrita por el modelo clásico de Michaelis-Menten.

En el caso de la actividad lipolítica normalmente se produce un fenómeno de adsorción inicial sobre la fase orgánica, al que sigue la reacción propiamente dicha sobre la interfase, con la formación de complejo enzima-substrato y posterior liberación de los productos a la fase acuosa con la posterior regeneración de la enzima.

Estructura

Todas las lipasas presentan el plegamiento típico de las α/β hidrolasas, que consiste en una estructura central formada por 8 láminas β interconectadas por hélices α.

El centro activo de estas enzimas, que puede estar cubierto por una tapa en las lipasas auténticas, tiene tres aminoácidos catalíticos cuya posición dentro del plegamiento suele estar conservada: una serina nucleofílica, un ácido aspártico o un ácido glutámico y una histidina. La serina catalítica está generalmente incluida en el pentapéptido conservado Gly(Ala)-Xaa-Ser-Xaa-Gly, el cual forma un giro entre la lámina β5 y la siguiente hélice α cuya función es estabilizar y orientar la serina nucleofílica.

Además, el centro activo contiene otras estructuras que intervienen en la estabilización de los intermediarios producidos durante la catálisis, o que se encargan de acomodar el ácido graso a escindir, u otras partes del sustrato, y cuyas características condicionan la especificidad del sustrato y la selectividad de estas enzimas.

Figura 2. Estructura enzimática de la Lipasa


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Fuentes de Obtención de Lipasas.

Si bien la primera fuente de obtención de las lipasas fue a partir de páncreas de mamíferos (cerdos generalmente) en la actualidad se obtienen vía fermentativa a partir de una amplia variedad de microorganismos entre los que se encuentran bacteriasi, levaduras y hongosii.

En particular, las lipasas producidas por bacterias, como las producidas por las especies Pseudomonas, las producidas por hongos que pertenecen a las especies Penicillium, Rhizopus, Rhizomucor, Geotrichumy las de levaduras como distintas especies de Candidason las más destacadas en cuanto a producción industrial.

La producción de lipasas a partir de cada uno de los microorganismos depende en gran medida de factores ambientales, como temperatura o pH, composición del medio de fermentación: fuentes de carbono, nitrógeno, concentración de sales inorgánicas, así como porcentaje de oxígeno disuelto, pudiendo estos factores alterar la estructura de la enzima y la relación lipasa extracelular/intracelular.

Las condiciones habitualmente utilizadas son: temperatura alrededor de los 30°C, pH en zona neutra y condiciones aerobias. Como fuente de carbono se suele utilizar una fuente mixta compuesta por un glúcido y un lípido, actuando este último como inductor para la producción de lipasas. Como fuente de nitrógeno se suele utilizar urea o sales inorgánicas de amonio.

La especificidad de las lipasas está directamente relacionada con el microorganismo productor de las mismas. De acuerdo con esto, existen lipasas no específicas, es decir, aquéllas que hidrolizan el triglicérido en cualquiera de sus posiciones, obteniéndose como productos intermedios (1,2)(2,3)(1,3) diglicéridos y monoglicéridos.

Arthrobacter sp.

Arthrobacter es un género de bacterias comúnmente encontradas en el suelo. Todas las especies de este género son bacterias Gram-positivas, aerobias obligadas y con forma de bacilo durante la fase de crecimiento exponencial y de coco durante la fase estacionaria.

Su división es de forma crepitante debido a que poseen una pared celular con dos capas, interna y externa, de las cuales sólo la interna produce septo transversal. La externa acaba rompiéndose y produce una especie de chasquido.

http://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9nero_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria

http://es.wikipedia.org/wiki/Especie

http://es.wikipedia.org/wiki/Gram-positiva

http://es.wikipedia.org/wiki/Bacilo


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Las células hijas permanecen unidas por el resto de la capa externa a modo de bisagra. En su ciclo de vida se alternan las formas de coco y bacilo.

Figura 3 Ciclo de Vida de Arthrobactersp. (1) Bacilos creciendo a partir de cocos. 6 horas de incubación, (2) Bacilos . 12 horas de incubación, (3) Bacilos ramificados. 24 horas de incubación, (4) Formas

cocoideas. Tres días de incubación

Antecedentes de Producción

Hace aproximadamente 12 años que en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Barcelona se comenzó una nueva línea de investigación con el título general de monitorización y control de biorreactores. Uno de los procesos escogidos para la monitorización y el control del mismo fue la producción de lipasas por Candida rugosa.

A lo largo los años se han realizado avances importantes en la producción de la enzima, siempre trabajando con la cepa de colección sin alterarla genéticamente, a base de optimizar las condiciones ambientales del medio de fermentación (fuentes de carbono y nitrógeno, condiciones de aireación) y utilizando diferentes estrategias de operación.

Todo este trabajo ha permitido el aumento de la producción de la enzima en un factor entre 50 y 75 veces. La monitorización prácticamente completa de la fermentación, consiste en el seguimiento en línea de la actividad enzimática y las velocidades de consumo de oxígeno (OUR) y de producción de CÜ2 (CER) mediante espectrometría de masas.

A partir de esta última medida y mediante la utilización de "software sensors" se han estimado otros parámetros clave de la fermentación como la biomasa, velocidad específica de crecimiento y substrato consumido


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2. Objetivos.

Objetivos generales

• Diseñar una planta de producción que cumpla con las condiciones optimas para la obtención de Lipasa.

• Estudiar y analizar el proceso de producción de Lipasa como producto del metabolismo de Arthrobactersp.

Objetivos específicos

• Realizar el diseño de los equipos involucrados en el proceso de producción de Lipasa.

• Realizar un estudio económico y evaluar la factibilidad del proceso. • Establecer los factores que influyen en el bioproceso de producción de Lipasa a

escala industrial.

3. Tamaño de la planta y localización. La localización óptima de la planta contribuye en mayor medida a que se logre la mayor tasa de rentabilidad sobre el capital u obtener el costo unitario mínimo. Para determinar la localización óptima de la planta se utilizó el método cualitativo por puntos, este método consiste en asignar factores cuantitativos a una serie de factores que se consideran relevantes para la localización. Esto conduce a una comparación cuantitativa de diferentes sitios. El método permite ponderar factores de preferencia (Baca Urbina, 2001). Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Desarrollar una lista con los factores relevantes. 2. Asignar un peso a cada factor para indicar su importancia relativa. 3. Asignar una escala común a cada factor y elegir cualquier mínimo. 4. Calificar a cada sitio potencial de acuerdo a la escala designada y multiplicar la calificación por el peso. 5. Sumar la puntuación de cada sitio y elegir la máxima puntuación.


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3.1 Determinación de la capacidad instalada con base a los tamaños de los mercados de consumo y abastecimiento. Las lipasas están posicionadas solamente después de las proteasas y carbohidrasas en el mercado mundial de enzimas y abarcan el 5% del mercado total de enzimas que se producen. Debido a la amplia gama de aplicaciones, el interés por las lipasas se ha incrementado notablemente en las últimas décadas, y por lo tanto, se espera que el mercado mundial de estas enzimas siga creciendo en los próximos años. El mercado de las enzimas en México es también uno de los importantes por el volumen y los costos que las importaciones y exportaciones de estos productos generan. Las enzimas son moléculas ampliamente usadas en una gran variedad de industrias. A continuación se presentan algunos de los procesos industriales en los cuales la aplicación de enzimas es necesaria: industria del almidón y del azúcar, productos lácteos, molineros y panadería, productoras de jugos de frutas, procesamiento de carne, industria cervecera, industrias de grasas y aceites, industrias de pulpa y papel, tratamiento de desechos, entre otras. La actividad de la lipasa de Arthrobacter es 3600 U/mg. Con estos datos se puede estimar el precio obtenido con la producción propuesta, teniendo en cuenta que aproximadamente se producen 1.384 g producto/litro de fermentador: La capacidad instalada o producción anual será: 31,500 L X 13 fermentaciones/mes X 1.384 g/L x 12 meses = 6,800, 987 gramos/año = 6800 Kg al año.

Tabla 1. Costos generales de enzimas.

Enzima Costo Típico Costo/ Kg de producto

Escala mínima de producción.

Proteasa 300 € / Kg 0.1 – 10 € 50 Kg

Lipasa 300 – 2000 € / Kg 0.1 – 10 € 50 Kg - 1 ton

Enzimas especiales 10 k -50 k € / Kg 50-1000 € 1-100 ton

Basados en el análisis de la Cuadro de importaciones y exportaciones de preparaciones enzimáticas de años anteriores en México podemos decir que se podrá abarcar la demanda nacional de la preparación de Pancreatina (la preparación por tableta contiene 10 mg de lipasa) además de abarcar un porcentaje en la producción de esteroides para la industria farmacéutica.


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3.2 Localización con base a la ubicación y características de los mercados de consumo y abastecimiento.

Estado de México Facilidades Gubernamentales El estado de México cuenta con organismos como: • IME: El Instituto Mexiquense del Emprendedor (IME), es un organismo público

descentralizado, cuya finalidad es promover en el Estado de México una Cultura Emprendedora como condición necesaria para el fortalecimiento de la seguridad económica de los mexiquenses a través del apoyo a los emprendedores y a las MIPYMES de la entidad

• FIDEPAR: Es un programa de Fideicomiso para el Desarrollo de Parques y Zonas Industriales en el Estado de México (FIDEPAR), este organismo busca impulsar la inversión y contribuir a la generación de empleos mediante la modernización y crecimiento industrial a través de la construcción, compra y venta de desarrollos industriales propios o mediante alianzas estratégicas con inversionistas privados. En beneficio de los inversionistas, busca simplificar el camino para que nuevas empresas se instalen, buscan apoyar a la mediana y gran industria para la generación de empleos; además de promover la creación de Asociaciones de Industriales en cada uno de los Parques de la entidad con el fin de resolver la necesidad y elevar la competitividad del sector.

Además El FIDEPAR, cuanta con la certificación de Calidad bajo la norma ISO 9001:2008. (EDOMEX, 2014) Además el Estado de México cuenta con otras facilidades gubernamentales si se pretende ubicar la planta en un parque industrial, existen otros programas de facilidades a empresas instaladas y a microempresas emprendedoras.

Cercanía del mercado

El Estado de México tiene 125 municipios, que por sus características geográficas y demográficas se agrupan en 16 regiones socioeconómicas. La capital es Toluca de Lerdo y su cercanía con el Distrito Federal lo centraliza como una buena opción de negocios ya que los mercados se ubican en mayor cantidad en la zona metropolitana del país.


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Vías de comunicación El estado de México es paso obligado para llegar al Distrito Federal. Este factor influye de manera favorable en su comunicación, tanto interna como externa; en él convergen y de él surgen múltiples carreteras que lo enlazan con las entidades vecinas, lo que ha fomentado el dinamismo de los diversos sectores económicos. Las carreteras más importantes con que cuenta el estado son: la carretera que comunica a la ciudad de Toluca de Lerdo con el Distrito Federal, las carreteras Nos. 190 y 150 que corren casi paralelas y comunican a la entidad con los estados de Puebla y Tlaxcala, las carreteras que comunican la capital estatal con el estado de Michoacán, la carretera federal 55 que atraviesa la entidad de sur a norte y la une con los estados de Guerrero y Querétaro.La línea ferroviaria más importante es la que parte del Distrito Federal y atraviesa el estado de este a noroeste. A pesar que Estado de México no cuenta con aeropuertos, se tiene cerca el aeropuerto internacional de la ciudad de México además de algunos aeródromos para la operación de pequeños aparatos en diferentes municipios de la entidad. (INEGI, 2014)

Guanajuato Costo de mano de obra Todos los municipios del Estado de Guanajuato se encuentran en el área geográfica C, cuyo Salario Mínimo General Diario es $54.47 pesos.

Cercanía del mercado Guanajuato cuanta con 12 parques industriales y con el proyecto Guanajuato Puerto Interior, donde se localizan empresas que podrían ser grandes clientes potenciales de nuestro producto, el estado está ubicado en un área geográfica central en nuestro país por lo que de igual manera sería factible distribuir a la zona metropolitana sin una gran inversión en el costo de transporte, los municipios con más unidades económicas son León, Salamanca, Irapuato y Celaya. (Guanajuato, 2014) Vías de comunicación La localización del Estado de Guanajuato en el centro Geográfico de México y la infraestructura en comunicaciones, hace a la entidad dueña de una posición geográfica estratégica para el flujo de personas y mercancías que circulan por el territorio nacional. La red interna de carreteras del estado de Guanajuato se conecta con tres de los 10 principales ejes troncales nacionales existentes: El de México-Nuevo Laredo, Querétaro-Cd. Juárez y Manzanillo-Tampico.


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La red ferroviaria del Estado, mantiene una cobertura muy completa, la longitud de vías férreas para carga y pasajeros es de 1,085 kilómetros. Los centros ferroviarios más importantes en la entidad son: Empalme Escobedo en los municipios de Comonfort, Acámbaro e Irapuato. En Celaya se encuentra el 2º ferro puerto de México, instalado en un área de 57 hectáreas, está equipado para movilizar 1’000,000 de toneladas de productos al año, y 10,000 contenedores; esta red cuenta con acceso a puertos aun sin que Guanajuato cuente con litoral marino, lo que representa una ventaja para la comercialización de productos. El Estado cuenta con El Aeropuerto Internacional del Bajío (ahora Aeropuerto Internacional de Guanajuato), se ubica en el municipio de Silao, muy cercano a las ciudades de León y Silao, adicionalmente a este Aeropuerto, existe el Aeropuerto de Celaya, que es de mediano alcance y da servicio a nivel nacional, también hay 5 aeródromos ubicados en Allende, Doctor Mora, Irapuato, Manuel Doblado y San Francisco del Rincón. (INEGI, 2014)

Jalisco Costo de mano de obra En el estado de Jalisco se encuentran comprendidas 2 de las tres diferentes zonas geográficas establecidas por la CONASAMI, en la tabla 7 y 8 Se muestra el Salario Mínimo Profesional que corresponde. (Minisalario, 2014).

Facilidades gubernamentales Jalisco es uno de los principales estados receptores de inversión extranjera directa y una de las entidades con mayor dinamismo comercial e industrial, manteniendo un creciente intercambio nacional así como internacional, además cuenta con el Proyecto para el Fomento Económico a la Industria, Comercio, Servicios, Turismo, Cultura, de Desarrollo de Infraestructura Productiva y Proyectos que contribuyan a Mejoramiento Ambiental, Aprovechamiento y/o Generación de Energías Nuevas o Alternativas. El gobierno de Jalisco cuenta con un programa de emprendedores que se realiza postulando un proyecto para ser evaluado económicamente por el mismo gobierno del estado. (Jalisco, 2014) Cercanía del mercado Jalisco, el quinto estado en extensión y el cuarto más productivo de la República Mexicana (después del D.F, Estado de México y Nuevo León), ha experimentado un importante crecimiento en su actividad económica y comercial durante los últimos años. Entre los principales productos que forman parte de la comercialización del estado destacan los cosméticos, aparatos electrónicos, tecnología, farmacéuticos, construcción, textiles, tabaco, alimentos y bebidas, artículos deportivos, etc. La


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localización geográfica de la ciudad y su infraestructura de comunicaciones hace a Guadalajara muy favorable para el comercio con el resto del país, y la ciudad atrae también a los inversionistas y el comercio mundiales. (Jalisco, 2014) Vías de comunicación El Estado de Jalisco cuenta con las carreteras Guadalajara-Saltillo (692 Km.), Guadalajara-Nogales (1,642 Km.), Guadalajara-Tampico (750 Km.), Guadalajara-Barra de Navidad (295 Km.), Guadalajara-Colima-Manzanillo (313 Km.), Guadalajara-México (580 Km.), Guadalajara-Ciudad Juárez (1,520 Km.), Guadalajara-Aguascalientes (251 Km.), Guadalajara-Tepic (227 Km.) y Guadalajara-Lagos de Moreno (111 Km.). Servicios Ferroviarios: La extensión total de la red ferroviaria con que se cuenta en Jalisco alcanza los 1,180 kilómetros, de los cuales 180.80 son particulares. El estado de Jalisco cuenta con aeropuertos federales como el Aeropuerto Internacional “Miguel Hidalgo”, éste se encuentra en la localidad de Tlajomulco de Zúñiga, el Aeropuerto Internacional “Gustavo Díaz Ordaz”, de Puerto Vallarta, entre otros, el Estado de igual manera cuanta con aeropuertos particulares y municipales.

Selección del estado de acuerdo a la tabla de ponderaciones

Tabla 2. Factores a considerar para la localización de la planta a nivel estatal.

Factor considerado Peso Costo de mano de obra 0.20 Facilidades gubernamentales 0.35 Cercanía del mercado 0.20 Vías de comunicación 0.25

La escala común que utilizamos para calificar los diferentes factores de la ubicación de nuestra planta, es una escala del 1 al 10; la selección del estado se realizó como se observa en la tabla 3.

Tabla 3. Método cuantitativo para la localización de la planta.

Estado de México Guanajuato Jalisco

Factor considerado

Peso Calificación Calificación Ponderada

Calificación Calificación Ponderada


Costo de mano de obra

0.2 8 1.6 10 2 9 1.8

Facilidades gubernamentales

0.35 8 2.8 9 3.15 8 2.8

Cercanía del mercado

0.2 10 2 9 1.8 9 1.8


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Vías de comunicación.

0.25 8 2 9 2.25 8 2

Suma 1 8.4 9.2 8.4

Podemos observar que las calificaciones para los tres estados son similares, esto se debe a que los tres están ubicados prácticamente en la misma zona geográfica del país, sin embargo el estado ganador a través de este método es el estado de Guanajuato.

Localización de la planta por municipio.

Se elegirá entre los municipios de Silao e Irapuato, debido a que en estos se encontraron parques industriales con las características necesarias para la localización de la planta

Tabla 4. Factores a considerar en el método de puntos.

Factor considerado Peso Tipo de parque 0.20

Volumen de agua residual generada 0.25

Disposición de agua tratada 0.20

Facilidades gubernamentales 0.15

Vías de comunicación 0.20

Tabla 5. Método cualitativo por puntos para la localización de la planta a nivel municipal

Silao. Las Colinas Silao. Puerto Interior Irapuato. Castro del Río

Factor considerado

Peso Calificación Calificación Ponderada



Tipo de parque 0.25 8 2 8 2 9 2.25

Servicios disponibles

0.3 9 2.7 9 2.7 10 3

Facilidades gubernamentales

0.2

8.5 1.7 8.5 1.7 9 1.8

Vías de comunicación

0.25 8 2 10 2.5 9 2.25

Suma 1 8.4 8.9 9.3


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Irapuato Se ubica en la parte central del estado de Guanajuato, corta en dos el corredor industrial de estado, es un centro de negocios y una ciudad apta para el desarrollo de empresas, cuenta con mano de obra calificada, sus servicios y comercio lo convierten en el epicentro del desarrollo regional, entre las ventajas que ofrece este municipio están la ubicación geográfica, la seguridad, la calidad de vida, el desarrollo industrial y comercial, un salario competitivo, además de contar con programas de apoyo (Irapuato, 2009). El municipio colinda al norte con Silao, Guanajuato, al este con Salamanca, al sur con Abasolo y Pueblo Nievo, y al oeste con Romita (Irapuato, 2015). Tipo de parque Cuenta con una desarrolladora VOGTER Industrial Real Estate, que es la encargada de proveer la infraestructura requerida (Castro del Río, 2015). En la figura 8, se muestran las principales ciudades que colindan con el parque industrial, así como las distancias a estas. En la figura 9 se muestra la ubicación geográfica del parque industrial.

Servicios disponibles El parque cuenta con servicios de construcción, administración y gestión de permisos y licencias gubernamentales, naves industriales en renta y venta.

Tabla 6. Infraestructura disponible (Castro del Río, 2015)

Características del suelo

Suelos de grava arenosa, Capacidad de carga del suelo: desde 1.0

hasta 1.2 Kg/cm2 Gas Natural 18,080 GCal/71,741 MMBTU disponibles por día

Electricidad Trifásica: 300 MVA @ 115 KV, 90 MVA @ 34.5 KV. Actualmente instalada, 30 MVA @ 34.5 KV.

Agua potable 112 l/s y 3 pozos Drenaje Sanitario Capacidad de la planta de tratamiento de agua residual, 25 l/s

Drenaje Pluvial Sistema de drenaje pluvial disponible


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Telefonía y Fibra óptica

Infraestructura disponible para la recepción de los servicios de TELMEX. Sin restricciones.

Servicios de comunicaciones subterráneos

Alumbrado Público

Disponible en acceso principal y caminos secundarios.

Vialidades internas

Avenidas disponibles con 15 m de ancho.

Espuela municipal Disponible en lotes individuales

Equipamiento Municipal

Primeros auxilios, Estación de Bomberos, Estación de Policía y Helipuerto.

Servicios complementarios

Área comercial, hotel y de oficinas corporativas

Seguridad Caseta de vigilancia y vigilancia interna las 24 hrs.

Facilidades gubernamentales Cuenta con un Centro de Atención Empresarial (CAE), que da la licencia de apertura de establecimientos comerciales o industriales, las cuales deben de cumplir ciertos lineamientos como (Irapuato, 2014).

• Licencia de uso de suelo • Inscripción al patrón fiscal municipal. • de funcionamiento • Construcción • Factibilidad • Licencia de construcción • Estudios de impactos ambientales

Vías de comunicación Esta localizado en un zona centralizada con gran conectividad, por lo que el parque Industrial Castro del Río brinda fácil acceso a ciudades, carreteras, puertos y fronteras más importantes de México, cuenta con comunicación vía terrestre de ferrocarriles y carreteras, así como aérea, ya que está el aeropuerto Internacional del Bajío (Irapuato, 2009).


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Dentro de un radio de 400 km se localizan:

• Acceso al parque mediante la carretera Federal 45 • Fácil acceso a la llamada “NAFTA Highway” y la Carretera Federal 57 (México-

Ladero). • El 70% de la actividad industrial dentro del país.

Figura 4. Plano del parque industrial Castro del rio (zonas moradas disponibles)

4. Ingeniería Básica del Proceso 4.1 Bases de diseño

a) Generalidades

Descripción general del proceso Se realiza el inoculo para iniciar una serie de tres escalamientos de acuerdo a la tabla 1, hasta llegar al biorreactor de producción de 40 m3; en este punto del proceso se inicia la fermentación por lote alimentado para la producción de lipasa tomando en cuenta 22 horas como tiempo de fermentación.


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Tabla 7. Preparación del inoculo para la producción a nivel industrial de lipasa por Arthrobacter sp.

Pre-inóculo 400mL

Biorreactor de 5L

Biorreactor de 0.5m3 Biorreactor de 40m3

Tiempo de fermentación[h]

t1:17 h t2:17 h t3:17 h t4:22h

Agitación [rpm] 220 500r pm 500 rpm 200 rpm

Aireación [vvm] 0.7 0.7 0.8, (pH7)

Posterior a la fermentación se lleva a cabo el proceso de recuperación y purificación. La primera operación de recuperación consiste en una centrifugación donde se recupera el clarificado, se realiza una segunda recuperación del clarificado por medio de una micro filtración. Para la purificación de la enzima, el clarificado recuperado es sometido a un proceso de ultrafiltración donde es re-suspendido en agua desionizada para ser recirculado por el equipo de ultrafiltración, el producto de interés son las partículas sólidas, las cuales pasan a un secador para obtener las partículas con la mínima cantidad de humedad posible.


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Figura 5. Descripción general del proceso


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b) Capacidad instalada, rendimiento y flexibilidad

Capacidad instalada.

La actividad de la lipasa de Arthrobacter es de 3600 U/mg, con estos datos se puede estimar la capacidad instalada propuesta, teniendo en cuenta que aproximadamente se producen 1.384 g producto/litro de fermentador. Para lograr el rendimiento antes mencionado se determinará el factor de servicio asi como la productividad del fermentador y rendimiento, estos permitirán determinar la capacidad instalada.

Factor de servicio Para realizar este cálculo se debe tomar en cuenta los días que por ley son de carácter obligatorio de descanso. La Ley Federal del Trabajo, en su artículo 74, señala los siguientes días que son de descanso obligatorio en México.

• 1° de enero, primer día del año. • 1° de mayo, día del Trabajo. • 16 de septiembre, día de la Independencia de México • 25 de diciembre, Navidad. • Primer lunes de febrero en conmemoración del 5 de febrero, promulgación de la

Constitución de 1917. • Tercer lunes de marzo en conmemoración del 21 de marzo, natalicio de Benito

Juárez. • Tercer lunes de noviembre en conmemoración del inicio de la Revolución

Mexicana. En total suman 7 días al año, a estos días le sumaremos 5 días por cada 6 meses para el mantenimiento correctivo/preventivo de los equipos, es decir 10 días más, más los días que daremos de descanso por costumbre que son:

• 2 días de semana santa • 24 de diciembre (solo medio día) • 31 de diciembre (solo medio día)

Es decir, 3 días más en donde no se labora en la planta. Por ultimo añadiremos 1 día más para el proceso de paro y arranque del proceso, así como el inventario.


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Entonces en la planta se tiene días laborables; por lo tanto el factor de servicio se calcula de la siguiente forma:

𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑠𝑠𝑠𝑠𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 =𝑑𝑑𝑠𝑠𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑙𝑙𝐹𝐹𝑙𝑙𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑𝑠𝑠𝑑𝑑𝑠𝑠𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑙𝑙 𝐹𝐹ñ𝐹𝐹

𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑠𝑠𝑠𝑠𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 = 319365

𝑥𝑥 100= 87.39 %

Productividad del fermentador y rendimiento. Con base al artículo consultado para la producción de lipasa en Arthobacter sp, la máxima productividad alcanzada con el sistema de fermentación en lote alimentado con medio de cultivo M5 se alcanzó a las 21 horas de iniciado el cultivo. Los resultados arrojados fueron los siguientes: Rendimiento Yx/s = 18 g biomasa/L medio sustrato Actividad enzimática AE = 2000 U/ g biomasa Actividad enzimática especifica AEE = 26 U/ mg lipasa Lo que representa una productividad de: 36 000 U de Lipasa / L de medio M5 = 1384.6 mg Lipasa / L de Medio M5= rendimiento=1.384 g de lipasa/ L de fermentación Tomando en cuenta lo anterior, la capacidad instalada o producción anual será: 31,500 L X 13 fermentaciones/mes X 1.384 g/L x 12 meses = 6,800, 987 gr/año = 6800 Kg al año.

Flexibilidad. Los procesos alternativos se plantearan en las etapas de recuperación y purificación con el objeto de optimizar la productividad. A continuación se describen los procesos involucrados en ambas etapas. Recuperación.

• Centrifugación decantadora.

Este tipo de centrifugación es otra opción para la recuperación que se hace en el proceso de producción de Lipasa. La suspensión puede ser introducida a través de perforaciones por un tubo axial a la flecha del tornillo. Los sólidos que se depositan en


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la pared son transportados y descargados continuamente, donde se escurren antes de salir.

Esta operación unitaria, se vuelve alternativa en nuestro proceso por los flujos que se pueden manejar (La descarga de sólidos, puede ser desde 30 Kg/ h hasta 60 Ton/h y con alimentaciones de 3.8 y 1890 L/min).

• Filtración Continua al Vacío.

Esta operación unitaria, puede reemplazar la etapa de centrifugación que se tiene en el proceso de producción de Lipasa. Este tipo de equipos es ampliamente utilizado para la producción de productos biológicos a nivel farmacéutico. Este tipo de filtros se distinguen de los intermitentes por el hecho de que al girar, permiten una descarga continua de la torta, de tal manera que se pueden operar continuamente en periodos largos de tiempo con flujos entre 200 – 1000 l / h.

Purificación.

• Precipitación con Etanol.

El uso de disolventes orgánicos para la precipitación de proteínas está ampliamente referenciado. El uso de disolventes orgánicos para la precipitación de proteínas está ampliamente referenciado, por ejemplo para la purificación de Lipasa por Candida rugosa se han obtenido resultados que van desde el 84% de recuperación de proteína y el 93% de actividad lipolítica. Si bien no se tiene conocimiento de la precipitación de lipasas de Candida rugosa con disolventes orgánicos a partir del caldo de cultivo si existen referencias producidas por otros microorganismos. Así la lipasa producida por Trichosporon fermentan WU-C12 se recuperó del caldo de cultivo mediante precipitación con acetona obteniéndose una recuperación de proteína del 14% y una recuperación de actividad lipolítica del 80%

• Precipitación con sulfato de amonio. El sulfato amónico es otro de los agentes precipitantes clásicos para proteínas. En un estudio hecho en la universidad de Barcelona, España, se consiguió la recuperación de actividad lipolítica y proteína total a partir de un cultivo de Candida rugosa. En este trabajo, las condiciones óptimas de separación se consiguieron para el 60 % de saturación en sulfato amónico, en el que se producía una recuperación superior al 70 % con respecto a la actividad lipolítica, y del 55% con respecto a la proteína.


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• Adsorción especifica.

Una posibilidad más para la purificación de la Lipasa, es mediante su adsorción específica a Lipasas inmovilizadas. Este proceso se lleva a cabo a nivel industrial en columnas cromatograficas pequeñas. Se tiene como principio que la adsorción selectiva se da en columnas de 100 mg/mL; esto es por qué se puede conocer mejor los mecanismos de interacción de la Lipasa. Las Lipasas (con una zona hidrofóbica y una zona hidrofilica), mantienen una conformación cerrada, sin embargo, la activación interfacial en presencia de interfaces hidrofóbicas hacen que la enzima pase a una conformación abierta, facilitando su sitio activo para que sea accesible a su sustrato. Por lo tanto las lipasas muestran actividad esterastica en ausencia de interfaces, por lo que se tiene pensado que el equilibrio entre las distintas conformaciones de Lipasa se da en medios acuosos homogéneos. Entonces, la adsorción interfacial se da en soportes a baja fuerza iónica, esto es, cuando la Lipasa esta en conformación abierta se une a un soporte hidrofóbico y se forman pequeños bolsillos hidrófobos, por lo las Lipasas se adsorben específicamente a superficies hidrofóbicos (a baja fuerza iónica).

c) Especificaciones de las alimentaciones Considerando un biorreactor de 40 m3 y un volumen de operación de 31.5 m3, como rector de producción de Lipasa, se tiene a la entrada que: El inoculo es 1% del volumen de operación, por lo tanto para el balance se inicia con un pre-inoculo de volumen de 0.315 m3, procedente de un reactor semilla:

Inóculo = 315 L x 0.01 x 1.1KgL

= 3.47 Kg

Para calcular la cantidad de medio de cultivo M5 que se alimentara al biorreactor semilla: Primero se convierte el volumen de operación de L a Kg, multiplicando por la densidad del medio de cultivo M5 (ρ= 1.1 Kg/L) y restando la masa del inoculo:

Medio de cultivo requerido = 315 L x 1.1KgL− 3.47 Kg = 343.03 Kg de medio


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d) Especificaciones de los productos En la línea 7 y 9 del diagrama de flujo, se generan desechos sólidos, en la primera se desecha 555.72 kg/lote de biomasa, 1361.82 kg/lote de medio de cultivo agotado y 0.43 kg/lote de lipasa; en la línea 9 se desecha 5.56, 0.85, y 32.68 kg/lote respectivamente. En la línea 11 se genera como desecho líquido 2.095 kg/lote de lipasa y 32,650 kg/lote de medio de cultivo agotado. En la línea 13 se obtiene como producto final 39.795 kg de lipasa en polvo por lote con una pureza del 95%. La producción mensual de la planta es de 13 fermentaciones, lo que equivale a 517.33 kg de lipasa, se requerirán 1,034 frascos de HPDE en presentación de 500 g.

e) Condiciones de la alimentación en límite de batería

Tabla 8. Condiciones de alimentación en límite de batería.

Materia Prima Consumo (Kg/corrida) Presentación Entrega

Sacarosa 630 Costal Almacén m.p

Peptona 315 Costal Almacén m.p

Extracto de carne 157.5 Costal Almacén m.p

Arthobacter sp 3.47 Costal Almacén m.p

Antiespumante 20.5 Costal Almacén m.p

Tabla 9. Bomba Peristáltica

ALLWEILER Caudal máximo 60 m3/h

Velocidad 1450 r.p.m. Temperatura 80 ºC

Presión de Descarga 16 bar Material de construcción Acero Inoxidable

Otros Ideal para líquidos de baja a alta viscosidad, pastosos, corrosivos,

abrasivos y con presencia de sólidos Caudal máximo 60 m3/h


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Tabla 10. Biorreactores

Equipo Capacidad Características Biorreactor de 5 L 0.005 m3, 5 L Biorreactor de tanque agitado.

Biorreactor de 0.5 m3 0.5 m3, 500 L

Biorreactor de tanque agitado.

Biorreactor de 40 m3 40 m3, 40, 000 L

Biorreactor de tanque agitado, con relación HL/DT=1.12,

construido en acero inoxidable 304L, con dos impulsores

Rushton.

Tabla 11. Características de la Centrifuga Tubular

Liaoyang HuaLian Pharmaceutical Machinery. Modelo: GQ105

Fuerza centrífuga: 5000 a 30000 g Volumen del tazón de fuente: 0.4 L a 10 L

Material de construcción: S. 316 L Capacidad: 0 L/h a 3200 L/h

Peso: 0 kg-650 kg Certificado: GS, CE Velocidad: 5000 a 30000 rpm

Tabla 12. Características del equipo de Ultrafiltración

WaterSiyuan Modelo: CJUF-10

Presión de Trabajo 0.20 MPa

Flux 1000 L/h

pH 7

Diámetro externo de fibra 0.5 mm

Diámetro interno de fibra 0.3 mm


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Tabla 13. Características del Secador

Planta. Modelo 2520

Consumo de Combustible 8000 Kcal/h

Temperatura de Aire

Dimensiones

180º C Entrada 80º C Salida 3 x 4 x 6.5 m

Tabla 14. Características del equipo de Micro Filtración

ROMICON®/ROMIPURE® Número de cartuchos 682

Diámetro interno de la Fibra 1.1 mm

Longitud del cartucho Diámetro del Cartucho

63.5 cm 76.6 cm

Área de membrana por cartucho 1.4 m2

f) Condiciones de los productos en límite de batería

A la salida del biorreactor se tiene (corriente 6):

𝐶𝐶𝐹𝐹𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑠𝑠𝐹𝐹𝑏𝑏𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 = 18𝑔𝑔𝐿𝐿

𝑥𝑥 1

1000 𝑔𝑔 𝑥𝑥 31 185 𝐿𝐿 = 561.33 𝐾𝐾𝑔𝑔

𝐶𝐶𝐹𝐹𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝐿𝐿𝑠𝑠𝐿𝐿𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 = 561.33 𝐾𝐾𝑔𝑔 𝑥𝑥 2000000 𝑈𝑈𝐾𝐾𝑔𝑔

𝑥𝑥 1

26 𝑏𝑏𝑔𝑔𝑈𝑈

𝑥𝑥 1

1000000𝐾𝐾𝑔𝑔𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝑏𝑏𝑔𝑔𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿

= 43.17 𝐾𝐾𝑔𝑔𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿

𝐶𝐶𝐹𝐹𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑏𝑏𝑑𝑑𝑑𝑑𝑠𝑠𝐹𝐹 𝐹𝐹𝑔𝑔𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑑𝑑𝐹𝐹 = 34 650 𝐾𝐾𝑔𝑔 − 43.17 𝐾𝐾𝑔𝑔𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 − 561.33 𝐾𝐾𝑔𝑔𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿= 34,045.5 𝐾𝐾𝑔𝑔

Tabla 15. Condiciones de los productos en límite de batería

Materia Prima Presentación Producción anual Entrega en

Lipasa A granel 6800kg/año Almacén p.t


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g) Eliminación de desechos

Identificación de residuos en cada etapa.

Las principales corrientes de desechos generadas en la producción de Lipasa son las proveniente del medio de cultivo, generación de sólidos como la biomasa final, subproductos de la fermentación y centrifugado; solventes y ácidos utilizados para la purificación final provocando una corriente gaseosa de contaminación. Para ello se elabora un esquema de identificación de residuos principalmente los peligrosos basándose en el listado presentado en la NOM-052-SEMARNAT-2005el cual se ilustra en la figura 10.

Figura 6. Diagrama de flujo para la identificación de residuos


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Una vez hecho el análisis por proceso se determina la fermentación de la bacteria Arthobacter sp., con la finalidad de producir la enzima de interés (lipasa), además de esta se obtienen o quedan sin consumirse en su totalidad productos y reactivos respectivamente, mismos que pueden contaminar el ambiente si se desechan en exceso, por lo que se determina que los principales residuos generados en las etapas de producción son los siguientes:

• Lipasa: Producto de interés. • Residuos de biomasa: Es producida en el fermentador y recuperada en la

centrifugación. • Sacarosa (residuos): Fuente de carbono que no es consumida en su totalidad, y

que no puede ser desechada en más de 0.5 g/l según lo indica la norma. • Peptona: Es útil como fuente de nitrógeno y no es consumido en su totalidad

por lo que no se debe desechar más de 0.03 g/l, según lo indica la norma. • Extracto de carne: Fuente proteica la cual no es consumida en su totalidad. • Buffer de Fosfatos: Este es desechado en el proceso de separación por

membrana

Con los datos arrojados posterior al análisis y contemplando los residuos potenciales en el uso de servicios auxiliares (agua, aire, gas), además de los contemplados en la fermentación (gases), se puede elaborar un diagrama de flujo indicando los residuos además de un cuadro de identificación.

Figura 7 Diagrama de Flujo de identificación de residuos en la producción de Lipasa


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Tabla 16 Cuadro de Identificación de Residuos.

N° del diagrama

Entrada Salida Transferencia

Nombre del equipo,

maquinaria, actividad.

Entrada del

insumo

Consumo combustible

Uso de

agua

Emisión aire

Descarga de agua residual

Generación de residuos peligrosos

Pérdida de

energía

Total Parcial

1. línea de proceso de fabricación de Lipasa

1.1 Formulación X X X 1.2 Fermentación X X X X

1.3 Centrifugación X X X 1.4 Microfiltración X X X 1.5 Ultrafiltración X X X

1.6 Secado X 1.7 Producto

terminado X X

Manejo y disposición de residuos.

Residuos Peligrosos

Una vez identificados los residuos en cada proceso se plantea una estrategia de manejo y disposición para los Residuos Peligrosos (RP), en este caso los residuos de biomasa y Buffer de fosfatos, tomando como primer paso su recuperación o almacenamiento, antes de darle un destino final, dichos pasos se enlistan a continuación.

a) Darse de alta como generador de Residuos Peligrosos ante la SEMARNAT (Art 151, 152 LGEEPA)

b) Llevar bitácora mensual de generación (Art 8, fracc II y Art. RLGEEPA RP) c) Manejarlos conforme al reglamento y las NOM aplicables d) Manejar separadamente los que son incompatibles (NOM-054-SEMARNAT-

2006) e) Envasarlos en recipientes adecuados f) Identificarlos con las indicaciones previstas g) Almacenarlos en áreas adecuadas h) Transportarlos en vehículos autorizados (Art. 151 LGEEPA, Art. 4 y 21 de su

reglamento) i) Dar el tratamiento que corresponda j) Dar la disposición final adecuada k) Presentar informe semestral de movimientos de R.P.


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Envasado de residuos

Identificación de los residuos. Se pueden utilizar dos sistemas de identificación de los materiales y residuos peligrosos (NOM-114-STPS-1994)

Figura 8 Sistema de identificación de residuos

Almacenamiento.

El almacén debe:

• Estar separado del resto de las áreas • Donde se reduzcan los riesgos por emisiones, fugas, incendio, inundación,

etc. • Tener muros de contención y fosas de retención (1/5 parte de la capacidad

del almacén) • Tener trincheras o canaletas para conducir derrames a las fosas • Tener pasillos amplios • Tener sistema de extinción contra incendios • Tener señalamientos y letreros alusivos (art. 15 del RLGEEPAMRP)

El proceso de manejo y disposición de RP se puede englobar en la figura 9.

TIPO DE RESIDUO υ Líquidos inflamables υ Líquidos combustibles υ Residuos peligrosos

MATERIALES RECOMENDADOS PARA SU MANEJO

υ Acero al carbón galvanizado υ Acero al carbón galvanizado υ Acero inoxidable y polietileno


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Figura 9 Manejo y disposición de RP

Residuos Sólidos (RS).

La Ley General para la Prevención y Manejo Integral de los Residuos, establece que las empresas y/o industrias deben integrar el Sistema de Información sobre la Gestión Integral de Residuos, que contenga la información relativa a los inventarios de residuos generados, la infraestructura disponible para su manejo y las disposiciones jurídicas aplicables a su regulación y control.

Finalmente, en el Capítulo II artículo 27 de la misma Ley, se establece que dicho inventario debe contener la clasificación de los residuos sólidos y sus tipos de fuentes generadoras, con la finalidad de orientar la toma de decisiones tendientes a la prevención, control y minimización de la generación.

Para ello se propone un esquema de manejo y disposición de RS ilustrado en la figura 10, para tomar decisiones en el manejo de estos.


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Figura 10 Manejo y disposición de RS

La industria productora de lipasa por el giro y proceso, está obligado a presentar un plan de manejo de RS, derivado de ello se presenta una estrategia para cumplir con este, solo se declararan los RS generados en el uso de la materia prima (MP), es decir envases y embalajes provenientes del surtido de MP como cuñetes, cajas, envases de HDPE, bolsas y costales, así como papel y cartón.

Los residuos de Manejo Especial se declaran el Anexos del trámite local ante la SMA del Estado sin embargo por ser de carácter federal (RPBI) son presentados en la COA y en el manifiesto como generador de RP ante la SEMARNAT.

Tratamiento y Minimización de Residuos.

Minimización

Es la reducción del volumen y/o cantidad de los residuos generados, para lo cual es necesario efectuar un diagnóstico de las actividades donde se generan para establecer las estrategias adecuadas.

A continuación se mencionan las estrategias de minimización para este trabajo.

Tipos de Minimización de Residuos

Cambios de consumos.

• Uso de materias primas de mejor calidad que generen menos residuos. • Uso de materias primas más homogéneas. • Uso de materiales que sean susceptibles de reciclar.


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Cambios en procesos.

• Tecnologías y procesos más limpios. • Optimización de parámetros operacionales. • Costo y compatibilidad de todo equipo nuevo. • Manejo adecuado de materiales. • Inspección. • Mantenimiento de equipos. • Prevención de emisiones. • Separación y almacenamiento de residuos. • Reciclado “in situ” de residuos. • Reúso y/o venta de residuos como subproductos. • Capacitación en materia de minimización de residuos.

Cambios de productos.

• Elaboración de productos con un solo tipo de materiales en vez de múltiples. • Venta de productos en contenedores de mayor tamaño. • Disminución de uso de envases, eliminando doble envasado. • Productos de mejor calidad, confiabilidad y duración.

Tratamiento y disposición.

Biomasa.

La biomasa obtenida en la centrifugación será neutralizada por esterilización conforme a la NOM-098-SEMARNAT-2002 mediante el uso de una corriente de vapor, este residuo se tendrá que almacenar como RPBI para posteriormente llevarlo a confinar a Mina, Nuevo León.

Se aplicará una gran cantidad de energía térmica derivada de un vapor de agua a presión sobre las superficies de los recipientes que almacenen la biomasa durante un periodo de tiempo corto, esto es de unos segundos o pocos minutos, con lo que se obtiene una desactivación eficaz de biomasa en conformidad a lo estipulado en la NOM-098-SEMARNAT-2002.

Sin embargo aún existe la controversia de su eficaz desactivación, así que una vez desactivados se pueden almacenar y disponer en confinamiento controlado de acuerdo a la NOM-087-SEMARNAT-2005.

Agua de servicios auxiliares.

La corriente de agua, puede ser tratada por una planta de tratamiento de aguas, para poder reutilizar la misma en procesos de enfriamiento (torres de enfriamiento) y posiblemente (dependiendo de la calidad del agua tratada, reutilizarla en áreas verdes


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y servicios sanitarios de la planta), el resto será desechado de acuerdo a la NOM-002-SEMARNAT-1996.

Emisiones.

En el caso de las emisiones producidas por calderas se utilizaran filtros específicos y extractores para los gases, así como las medidas de seguridad necesarios para mantener la salud de los trabajadores.

En el caso del CO2 emitido por la fermentación, se captará la mayor parte por filtros en el punto de emisión.

• Control de emisiones a la atmosfera por combustión de gases.

El control continuo de la opacidad de los gases de la combustión se efectúa de la forma siguiente: en un tramo recto de la tubería de conducción de humos, se coloca el sistema fotoeléctrico de control, que consta, por una parte, de un dispositivo de proyección luminosa de intensidad constante y, por otra, y exactamente en frente de esta, el sistema receptor, constituido por una célula fotoeléctrica que mide la intensidad luminosa recibida y a continuación la registra en un dispositivo de control.

Si se considerase deseable, se puede acoplar a este equipo una unidad de control remoto y un sistema de alarma calibrado de acuerdo con la legislación vigente o bien de tal modo que permita determinar la eficacia de la combustión, pues cuanto mayor sea la intensidad luminosa tanto más eficaz será la combustión.

Figura 11 Dispositivo de control de emisión de gases de combustión


49

Por regla general, los sistemas emisor y receptor de estos equipos van provistos de unos dispositivos que tienen acortar o alargar el recorrido del haz luminoso por el humo, si ello es preciso. Además, para evitar los atascos producidos por la acumulación de polvo y hollín en la conducción del equipo, el aparato dispone de un aparato de limpieza automática.

Con estos sistemas de medida el encargado de la caldera esta siempre al corriente de la marcha de la combustión y, por lo tanto, cuando sea preciso, puede adoptar las medidas necesarias para que aquella pueda mantenerse en todo momento en condiciones óptimas de régimen.

Otros residuos.

Los demás residuos serán almacenados en tambos metálicos cerrados de doble boquilla, etiquetados y mandados a confinar.

Empresas destinadas al transporte y co-procesamiento de los residuos.

Transportistas.

DRIMSA

Ubicada en Carretera Tenayuca - Tlalnepantla # 157. Col. Ahuehuetes. Tlalnepantla, Estado de México.

Figura 12. DRIMSA

Disposición de Residuos Peligrosos

DRIMSA cuenta con el equipo para el manejo de residuos peligrosos como:

• Personal capacitado para el manejo y clasificación de residuos • Incinerador móvil • Centro de acopio • Compactadoras • Trituradoras • Montacargas • Trascabo


50

• Transporte desde camionetas de 3.5 ton hasta full de cajas y tolvas con capacidad de carga de 50 ton y pipas de 35000 y 45000 L., cada unidad cuenta con su seguro ambiental.

Residuos no peligrosos.

Ofrece los servicios de destrucciones fiscales y destrucciones insitu, para los cuales cuenta con trituradoras, molinos y compactadoras. Cuenta con un relleno sanitario propiedad de DRIMSA ubicado en el ejido de Santiago Atlatongo, municipio de Teotihuacán, estado de México; con una superficie de siete hectáreas para confinamiento acorde a la Nom-083-SEMARNAT-1994 para residuos industriales no peligrosos, perecederos y para la realización de destrucciones de archivo muerto, fiscales, de maquinaria y equipo.

Figura 13. Mapa de sitio de DRIMSA


51

Autorizaciones.

Figura 14. Autorizaciones.

Precios de recolección de Residuos Peligros:

Sólidos: $ 450 por tambo de 200 L

Líquidos: $ 250 por tambo de 200 L

Pipa: $ 4 por litro de aceite recolectado


52

SISTEMAS INTEGRALES PARA EL DESARROLLO SUSTENTABLE (SIDS).

Figura 15. SIDS

Juan Antoniode la Fuente No. 6, Col. Obrera, C.P. 06800 Mexico, DF.TEL. 57 61 42 85 FAX 55 88 74 43

2 Unidades de 4000 L equipadas con:

• Baston Con Filtro. • Bomba Para Subcionar.

4 Unidad para la recolección de sólidos.

Personal:

• Equipo de Seguridad • Capacitado para los metódos de recolección. • Licencias y seguros medicos.

Destinatarios:

• Autorizacion semarnat de residuos peligrosos (aceites usados). • Autorizacion para el almacenamiento (acopio) de residuos peligrosos en

empresas de servicio. (sólidos peligrosos).

Precios de recolección de Residuos Peligrosos:

Sólidos: $ 400 por tambo de 200 L

Líquidos: $ 200 por tambo de 200 L

Pipa: $5 por litro de aceite recolectado


53

Autorizaciones.

Figura 16. Autorizaciones


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Sistema de recolección.

Se planteará un proceso de recolección de residuos puntualizado para eficientizar el acopio y recoleccion de los mismos, dicho proceso servirá para optimizar el manejo integral de los mismos, este se descibe a continuación.

Tabla 17. Manejo de residuos

Tabla 18. Diagrama de proceso de recolección de RP líquidos

Diagrama del proceso de recolección de RP líquidos Nombre del proceso: recolección de líquidos Plano nº: 1 diagrama nº: 1 Se inicia en : generador Se termina en: entrega de manifiesto sellado al generador Elaborado por: Ecol. Gilberto Mandujano L Descripción del método O I T D A Dista

ncia Cantidad

Tiempo

Se revisa el calendario de recolección de residuo

Mismo día

Se revisa la ruta de recolección de liquido

Mismo día

Se prepara la pipa para residuos a granel o camión para transporte de tambos llenos del residuo

Mismo día

El transportista se dirige al

Mismo día

1

2

1


55

punto de recolección El transportista llega al punto de recolección

Mismo día

Se verifica que exista producto: en caso negativo el transportista se dirige al siguiente punto de recolección, en caso afirmativo se sigue con el flujo del diagrama

Mismo día

Se bajan las mangueras de la pipa o del camión

Mismo día

Se enciende la bomba de succión

Mismo día

Se espera a terminar el llenado dependiendo de la cantidad de producto

Mismo día

**Se elabora el manifiesto, junto con los datos del generador, el tipo de residuo, cantidad y datos del transportista y destino final

Mismo día

Se traslada el transportista a destino final

Mismo dia

Llega al destino final

Mismo dia

2

3

3

4

5

1

2


56

**Revisión de las cantidades del residuo de acuerdo al manifiesto por parte del destino final

Mismo dia

Recepción del residuo en el destino final

Mismo dia

***Sellado del Manifiesto por el destino final

30 días

Entrega de manifiesto sellado por el destino final al generador

15 días

* Art. 42 de la LGPGIR , Art.151 de la LGEEPA

** Art. 23 del reglamento de la LGEEPA en materia de RP.

*** Art. 24 del reglamento de la LGEEPA en materia de RP.

Tabla 19. Diagrama del proceso de recolección de sólidos

Diagrama del proceso de recolección de sólidos Nombre del proceso: recolección de sólidos Plano nº: 1 diagrama nº: 2 Se inicia en : generador y oficina de transportista Se termina entrega de manifiesto al generador Elaborado por: Ecol. Gilberto Mandujano L. Descripción del método Operaci

ón Inspección

Transporte

Demora

Almacenaje

Distancia

Cantidad

tiempo

Se revisa el calendario de recolección de residuo

Mismo día

Se revisa la ruta la ruta de recolección del sólido

Mismo día

Se prepara el camión para transporte de tambos llenos

Mismo día

El transportista se dirige al

Mismo día

4

2

1

2

1


57

punto de recolección El transportista llega al punto de recolección

Mismo día

* Se verifica el tipo de residuo en conjunto con el generador

Mismo día

* Se Establece el volumen a recolectar

Mismo día

* Se verifica el tipo de envase del residuo

Mismo día

* Se realizan maniobras de carga (Dependiendo del tipo de contenedor y el tipo de empresa)

Mismo día

**Se establece en el manifiesto el volumen de residuo que se retira, datos del generador, transportista y destino final

Mismo día

Se entrega copia del manifiesto al generador con nombres, firmas, fecha y cargo del generador en acuse de recibido

Mismo día

El residuo se transporta al destino final

Mismo día

Se identifica el residuo en el destino final en conjunto con

Mismo día

3

4

5

2

6

5

4

3

2


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el transportista ***sellado del manifiesto por destino final

Entrega de manifiesto al generador

* Art. 42 de la LGPGIR , Art.151 de la LGEEPA

** Art. 23 del reglamento de la LGEEPA en materia de RP.

*** Art. 24 del reglamento de la LGEEPA en materia de RP

Co-procesamiento o reúso

Proceso de utilización de los residuos peligrosos que ya han sido tratados y que se aplicarán a un nuevo proceso de transformación o de cualquier otro (art. 3 del RLGEEPAMRP).

Reciclaje

Se consideran empresas que tengan un método de tratamiento, el cual consista en la transformación de los residuos para que puedan ser utilizados con fines productivos. Esto permite la valorización de los residuos susceptibles de reciclaje y/o recuperación, haciendo posible absorber una parte de los costos del manejo de los mismos.

Control de Residuos

Tabla 20. Datos obligados en la bitácora de generación mensual de residuos peligrosos

FECHA 1

LUGAR DE GENERACÓN 2

NOMBRE DEL RESIDUO 3

CANTIDAD GENERADA 4

FECHA DE ENVIO AL ALMACÉN 5

Tabla 21 .Datos obligados en la bitácora de movimientos entradas y salidas del almacén temporal de residuos peligrosos

NOMBRE DEL

RESIDUO 6

FECHA DE ENTRADA

7

CANTIDAD 8

FECHA DE

SALIDA 9

EMPRESA TRANSPORTISTA

10

DIRECCIÓN 11

AUT. SEMARNAT

12

AUT. SCT 13

6

1


59

Requisitos mínimos que están obligados en un Almacén Temporal de Residuos Peligrosos

1. Techado 2. Ventilación 3. Canaletas con trampas de retención o charola de retención para lixiviados 4. Separado de áreas de servicio u oficina 5. Letreros alusivos a la peligrosidad del residuo 6. Identificación de áreas de trabajo 7. Envases metálicos o de HDPE de doble boquilla de 200 l 8. Etiquetado de los envases con mínimo los siguientes datos Nombre del residuo Dirección del generador Estado de agregación de la materia del residuo Clasificación C R E T I B

El llenado de la tabla debe contener:

1. Fecha de generación del residuo 2. Nombrar el lugar de generación ya sea establecimiento o área 3. Identificar el residuo 4. Cantidad que se genera y deposita en ese momento 5. Fecha en que se envía el residuo al almacén temporal en caso de no ser así

anotar NO SE ENVIA 6. Nombre del residuo que de recibe al almacén temporal 7. Fecha en que se recibe el residuo en el almacén temporal 8. Cantidad que se recibe en el almacén (debe ser la misma que se envía en

bitácora de generación mensual) 9. Fecha en que el transportista recolecto el residuo 10. Nombre de empresa transportista que brindo el servicio de recolección 11. Dirección de empresa transportista que brindó servicio de recolección 12. Autorización vigente emitida por la SEMARNAT de empresa transportista

plasmada en el manifiesto. 13. Autorización vigente emitida por la SCT de empresa transportista plasmada en

el manifiesto


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g) Almacenamiento

Almacén de Materia Prima En este almacén es donde se tendrán todas las materias primas que son necesarias para la producción de Lipasa. Será el primer punto por el cual pasaran los ingredientes necesarios para la elaboración de nuestro producto. Aquí se evaluara la calidad de la materia prima que llegue por parte de los proveedores, y de acuerdo a los estándares en los manuales de calidad se almacenara o será regresada al proveedor. El área que contempla este almacén debe de cumplir con las características necesarias tales como el control de temperatura del ambiente para que los reactivos que serán almacenados no corran el riesgo de deteriorase. En este almacén se realizaran inspecciones a fondo para eliminar materiales que sean inútiles u obsoletos. Además, contara con equipos adecuados para el almacenamiento de los reactivos, tales como tarimas, refrigeradores, y equipo de cómputo para llevar a cabo el inventario de los materiales que ingresen a la planta. El personal que labore en esta área deberá contar con una formación de almacenista.

Almacén de Residuos

El área del almacén de residuos será un espacio en donde se depositen todos los residuos que provengan del proceso de producción. Se almacenara en función de los residuos generados por la planta, y de acuerdo con la ley estos no deberán de permanecer más de 30 días almacenados. En el espacio designado de esta área se deberá contar con el equipo necesario para minimizar los riesgos que conlleva el contacto con los residuos por parte del personal. Además se deberá de contar con los recipientes adecuados que eviten la propagación de agentes infecciosos en el ambiente.

Almacén de Producto Terminado

El espacio designado para este almacén será en donde se guarde el producto ya terminado el cual estará almacenado bajo condiciones de control de temperatura baja para evitar la degradación de la enzima. Contará con equipos adecuados para el almacenamiento tales como anaqueles en donde se empaquetaran los frascos que contienen nuestro producto. Cada anaquel contara con el área necesaria para empaquetar 9 frascos de 500 g de Lipasa, en una caja.


61

El personal que labora en esta área deberá contar con una formación de almacenista, para que conozca el correcto funcionamiento de los equipos con los que se contara para el almacenamiento temporal del producto terminado.

h) Estudio de impacto ambiental (requisitos, guías, normas, etc.)

Marco normativo en impacto ambiental.

Capítulo IV

Sección V

Evaluación del Impacto Ambiental

ARTICULO 28.- La evaluación del impacto ambiental es el procedimiento a través del cual la Secretaría establece las condiciones a que se sujetará la realización de obras y actividades que puedan causar desequilibrio ecológico o rebasar los límites y condiciones establecidos en las disposiciones aplicables para proteger el ambiente y preservar y restaurar los ecosistemas, a fin de evitar o reducir al mínimo sus efectos negativos sobre el ambiente.

Fracc. II. Industria del petróleo, petroquímica, química, siderúrgica, papelera, azucarera, del cemento y eléctrica.

ARTICULO 31.- La realización de las obras y actividades a que se refieren las fracciones I a XII del artículo 28, requerirán la presentación de un informe preventivo y no una manifestación de impacto ambiental, cuando:

Fracción III. Se trate de instalaciones ubicadas en parques industriales autorizados en los términos de la presente sección.

Contenido del informe preventivo.

• Datos generales del particular. • Descripción del proyecto. • Descripción del medio natural o socioeconómico • Vinculación con las normas y regulaciones sobre uso del suelo en el área

correspondiente; • Identificación y descripción de los impactos ambientales, • Medidas de prevención, mitigación o compensación para los impactos

ambientales identificados en cada una de las etapas.


62

i) Servicios auxiliares

Dentro de los servicios auxiliares se contemplan los diferentes insumos antes, durante y después del proceso de producción de lipasa que son provistos a la planta desde instalaciones externas, estos servicios y su descripción así como su costo se pueden observar en el tabla 22.

Tabla 22 Servicios auxiliares

Insumo Precio unitario

Descripción Cantidad anual consumida

Costo Anual

Agua $0.0068 L Agua de proceso Enfriamiento(torre) Para calderas

25000 L $ 168.75

$0.1000 L Agua Alta pureza: Inóculos Fermentación Centrifugación Ultrafiltración

4992000 L $499,200.0000

Electricidad

$1.6260 kW/h

Aireación Agitación Centrifuga Microfiltración Ultrafiltración Secador Bombas Carga general

20000 kW/h $ 32,520.00 8000 kW/h $ 13,008.00 234 kW/h $ 380.48 390 kW/h $ 634.14

1609.92 kW/h $ 2,617.73 3939 kWh $ 6,404.81

36.504 kWh $ 59.36 - $ 15,000.00

Vapor $0.2025 Kg Esterilización Caldera (Equipo)

2578125 kg $ 522,070.31

Tratamiento de aguas

$0.0027 L Propias de los procesos

4908207.436 L $ 13,252.16

Aire - Aire seco Presurizado

Estimación anual: $ 1,105,315.75


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j) Seguridad e higiene industrial Los trabajadores deben cumplir con los siguientes puntos

• Vestirán batas con mangas cuyo largo no sobrepase la altura de los codos y de colores claros, antes de entrar a la zona de procesamiento. El personal que realiza funciones de mayor riesgo de contaminación deberá vestir delantales o batas de color diferente al resto del personal y llevar el equipo adecuado para su protección.

• Deben usar cubre cabezas o redecillas, cubre barbas, las cuales se deben colocar antes de iniciar el periodo de trabajo y no en el interior de la zona donde se prepara el producto. Todo el cabello debe quedar cubierto.

• Usar mascarillas faciales que cubran la nariz y boca durante todo el tiempo que se encuentren manipulando el producto.

• El personal debe cumplir las reglas de higiene y comportamiento. • El personal no debe comer, fumar o escupir en áreas de proceso. • Debe tener hábito de baño diario. • Debe mantener las uñas bien cortadas, limpias y sin pintura. • Las personas que entren en contacto directo con el producto no deben usar

maquillaje, perfume, ni joyas durante el proceso. • Realizar un correcto lavado de manos. • Deben capacitarse y entrenarse constantemente sobre técnicas y principios de

un trabajo seguro.

Para prevenir los problemas de salud ocupacional.

• Inmunización periódica de los trabajadores. • Mecanización de carga pesada. • Rotación de trabajadores con problemas de piel. • Evitar contactos con la piel de productos químicos. • Dotación de elementos y uniformes adecuados. • Optimización de lugares de trabajo, enfocada al área de trabajo climatizada,

lugares para descanso, vestidores y agua potable, entre otras. • Reducción de niveles de ruido y control periódico de niveles de ruido. • Iluminación, temperatura y ventilación adecuadas.

Para la prevención de los posibles riesgos:

Las áreas deben tener las siguientes características: • Amplitud, fácil acceso y desplazamiento. • Buena iluminación. • Equipo apropiado. • Orden.


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• Pisos, paredes y techos de fácil limpieza. • Protección que evite proliferación de roedores e insectos. • Lavamanos suficientes, cercanos y acondicionados con pedal. • Recipientes de desechos con tapa.

Seguridad Industrial. Señalización.

La empresa contará con señalizaciones para lograr la seguridad industrial.

Tabla 23. Señalizaciones para lograr seguridad industrial.

Señalización

Símbolo Características

De prohibición e identificación de

elementos de incendios

Serán utilizadas para representar: • Botones de alarmas • Botones, pulsador o palancas de parada de

emergencia • Botones o palanca que accionen sistemas de

seguridad contra incendios • Señalar la ubicación de equipos contra incendios

Prohibido fumar Esta señal será colocada en cada uno de los almacenes, es necesario tener precaución y evitar accidentes que relacionen la materia prima y los productos terminados.

Entrada prohibida a personas no autorizadas

Es indispensable en todas las entradas de los almacenes de materia prima y productos terminados. Va dirigido a personal ajeno a los empleados.

Riesgo eléctrico

Para colocar en cada zona en la cual van los conectores de corriente y las cajas eléctricas.


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Peligro en general Van en la entrada de cada almacén para evidenciar que si no se tienen en cuenta cada recomendación puede haber un riesgo de peligro.

Caída a distinto nivel Para rampas y escaleras ya que el personal pude caminar de manera inadecuada.

Baja temperatura Van localizadas en la entrada e interior de los cuartos fríos donde van ubicados los aditivos e ingredientes que necesitan una refrigeración constante.

Protección obligatoria de manos

Va dirigida a los bodegueros que trabajan en los almacenes de carga para proteger sus manos al igual que a las personas que manipulan en esencia los alimentos forma directa para su transformación.

Protección obligatoria de los pies

Los trabajadores del área de transformación de materia prima necesitan botas para el trabajo que desempeñan. Es necesario porque el piso puede presentar ciertos cambios de humedad que pueden provocar accidentes por desliz.

Protección obligatoria de cuerpo

Implica una dotación de uniforme completo de tono blanco para el personal de atención y administración de los alimentos que se van a ofrecer, por higiene y cuidado total.

Protección obligatoria de la cabeza

Este será necesario para los empleados que manejan el almacén de materias primas en los cuales pueden sufrir algún accidente al ser expuestos a la caída de bultos de los estantes.


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Obligación general Esta representa toda obligatoriedad que implica trabajar en esa área de la empresa. Por ello es necesario tener en cuenta los puntos de obligatoriedad.

Salidas de emergencia Se colocaran en las diferentes direcciones del segundo al primer piso por la pared de la planta para indicar la salida y los diferentes lugares accesibles con seguridad.

Teléfonos de salvamiento

Este indica la ubicación del teléfono que sirve para llamar a las diferentes fuentes de ayuda que controlan las emergencias.

Salidas de emergencia Se colocaran en las direcciones cercanas a la salida de emergencia señalada para la evacuación.

Hidratantes

Los hidratantes son importantes para apagar incendios de tipo A (base agua). Estas señales indican apoyo al elemento de acción (extintor), a la hora de presentar un incendio.

Extintores Deben instalarse extintores próximos a las salidas y en número suficiente. • Ubicar extintores próximos a los puntos donde

se estime mayor la probabilidad de inicio de un incendio.

• Instalar extintores en proximidades de aulas de tecnología y laboratorios.

• En salas de calderas


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Botiquín de primeros auxilios

Distribuya suficientes botiquines de primeros auxilios para poder responder rápidamente colocándolos cerca de los empleados adiestrados y designados para proveer primeros auxilios. Otra opción es ubicarlos en varios lugares del sitio de trabajo para que todos los empleados tengan acceso a ellos.

Punto de reunión Se aplica para indicar el lugar seguro al que debe dirigirse el personal en caso de una evacuación del sector, edificio o planta.

k) Civiles, arquitectónicos y eléctricos.

Las especificaciones civiles comprenden solo las instalaciones y los materiales como tubería, concreto, acero, pintura, detalles en general; ya que el parque industrial nos brinda las instalaciones.

Las especificaciones eléctricas se describen en la figura 11, además se contempla que la compra de energía eléctrica sea con la Comisión Federal de electricidad, con un precio de $1.6260 kWh.

Los equipos que se utilizaran en la producción de Lipasa

• 1 Biorreactor de 5 Litros de capacidad con un costo de $30,000 • 1 Biorreactor de 0.5 m3 (R-210) con un costo de $640,000 • 1 Biorreactor de 40 m3 (R-220) con un costo de $7,850,000 • 1 Bomba centrifuga (L-301) con un costo de $16,200 • 3 Bombas de Desplazamiento positivo (L-311, L-321, L331) con un costo total

$81,000 • 1 Centrifuga Tubular (H-310) con un costo de $ 202,500 • 1 Equipo de Microfiltracion (H-320) con un costo de $ 675,000 • 1 Equipo de Ultra filtración (H-330) con un costo de $ 135,000 • 1 Secador (B-340) y 1 Ciclon (A-332) con un costo de $ 121,500 • 1 Tanque de almacenamiento de 0.5m3 (F-322) con un costo de $ 6,585

EL costo total de equipos es de $ 9,767,785.


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Figura 17 Mapa de distribución de Servicios Auxiliares


69

l) Validación Y Legislación Farmacéutica

NOM 059 SSA1-2013 Buenas prácticas de fabricación de medicamentos Campo de aplicación: Esta Norma es de observancia obligatoria, para todos los establecimientos dedicados a la fabricación y/o importación de medicamentos para uso humano comercializados en el país y/o con fines de investigación, así como los laboratorios de control de calidad, almacenes de acondicionamiento, depósito y distribución de medicamentos y materias primas para su elaboración. Deben aplicarse las Buenas prácticas de fabricación (BPF), que son el conjunto de lineamientos y actividades relacionadas entre sí, destinadas a asegurar que los medicamentos elaborados tengan y mantengan las características de identidad, pureza, seguridad, eficacia y calidad requeridas para su uso. Documentación La Gestión de Calidad debe estar soportada con un sistema de documentación y es esencial para evidenciar el cumplimiento de las BPF, esto con el fin de poder implementar, controlar, supervisar y registrar todas las actividades que impactan la calidad de los medicamentos. Los documentos que deben estar contenidos en este sistema de documentación, son:

a) Manual de calidad b) EMSF c) Especificaciones y certificado de análisis d) Orden Maestra de Producción e) Orden Maestra de Acondicionado f) Expediente de Producción del Producto g) Métodos Analíticos h) Registro de muestreo

Se debe contar con un EMSF, que describa las actividades relacionadas al cumplimiento de BPF del fabricante, mismo que deberá mantenerse actualizado. Los establecimientos dedicados a la fabricación de medicamentos para uso humano comercializados en el país y/o con fines de investigación, deberán hacer del


70

conocimiento de la COFEPRIS, el EMSF con el que cuenten. El contenido del EMSF debe ser:

a) Información del fabricante b) Razón social. c) Dirección del sitio de fabricación d) Responsable Sanitario y Representante Legal, con número de teléfono y correo

electrónico de contacto de ambos. Asimismo debe contarse con una Licencia Sanitaria y un Registro Sanitario del Producto. En cuanto a las Instalaciones y equipos, la norma específica lo siguiente como documentación requerida para un buen sistema de Gestión de Calidad:

a) Instalaciones. 1. Descripción de la planta, tamaño del sitio, edificios, tipo de fabricación realizada por cada edificio y mercado de destino de lo fabricado en cada edificio 2. Plano arquitectónico de las áreas de fabricación del sitio. 3. Planos de flujo de materiales, personal, productos, procesos, residuos o desechos, clasificación de áreas y presiones diferenciales. 4. Planos de almacenes, indicando aquéllos donde se resguarde material o producto que requiera condiciones especiales. 5. Descripción del HVAC. 5.1 Descripción y planos del sistema de agua y calidad de agua producida. 5.2 Descripción de otros sistemas críticos que tenga la empresa como: vapor limpio, aire comprimido, nitrógeno.

b) Equipos.

1. Lista de los principales equipos e instrumentos involucrados en la fabricación y el laboratorio de control con sus componentes críticos. 2. Descripción de los métodos de sanitización y limpieza para aquellas superficies que están en contacto con el producto. 3. Descripción de los sistemas computacionales involucrados en la fabricación y el control de calidad. Conforme a la Norma, debemos tener una Orden maestra de producción, la cual indica que debe existir por escrito una orden e instrucciones maestras de producción por cada producto y tamaño de lote a fabricar, estos documentos maestros servirán para generar los documentos de trabajo. La orden de producción debe incluir al menos:


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1) Denominación genérica del producto y un código interno asignado. 2) Forma farmacéutica. 3) Concentración. 4) Tamaño de lote. 5) Fórmula del producto con la lista de materias primas, materiales, código y

cantidades, incluidas aquellas que no aparezcan en el producto terminado. 6) Rendimiento esperado con los límites de aceptación para cada etapa del

proceso.

Las instrucciones de producción deben incluir al menos:

1) El área en que se realiza cada etapa del proceso. 2) Los equipos a utilizar. 3) Los métodos o las referencias cruzadas para la preparación de los equipos

críticos del proceso de producción como son las operaciones de limpieza, armado, calibración, esterilización, entre otras.

4) El despeje del área a utilizar que asegure que esté libre de productos anteriores, equipos y materiales no necesarios.

5) Verificación de que el área está en condiciones de limpieza para iniciar la producción del producto.

6) Instrucciones detalladas de cómo realizar cada etapa del proceso, los parámetros críticos del proceso como son tiempos, temperaturas, condiciones específicas.

7) Los controles en proceso a realizar, la frecuencia y los límites de aceptación. 8) Condiciones específicas necesarias para el manejo y almacenamiento, de

acuerdo a la naturaleza del producto. En cuanto a la Orden maestra de acondicionamiento, la Norma indica que debe existir una orden e instrucciones maestras para el acondicionamiento para cada producto y por cada tamaño de lote, estos documentos maestros servirán para generar los documentos de trabajo. La orden maestra de acondicionamiento debe incluir al menos lo siguiente:

1) Denominación genérica del producto y, en su caso, denominación distintiva, código interno asignado.

2) Lote del producto a granel. 3) Forma farmacéutica. 4) Presentación final. 5) Descripción y tamaño del envase primario 6) Lista completa de todos los materiales necesarios para el acondicionamiento del

producto y su embalaje, que incluya códigos, cantidades y si aplica la referencia cruzada a sus especificaciones.


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7) Rendimiento esperado con los límites de aceptación para cada etapa del proceso.

En la parte de Documentación, la Norma pide un Expediente de producción del producto: debe existir un expediente de producción por cada lote de producto, acorde con las condiciones autorizadas en el Registro Sanitario y contener la orden e instrucciones de producción con el registro de las actividades realizadas para la elaboración del producto. Este expediente debe contener:

1) Orden e instrucciones de producción. 2) Número de lote del producto. 3) Números de lotes y cantidades surtidas de todos los materiales incluidos en la

fórmula. 4) Fechas y horas de inicio y término de las etapas más importantes de la

producción. 5) Identificación de quién ejecutó la operación con la inicial del nombre y primer

apellido, esta información debe ser trazable a un registro de operadores y supervisores de las áreas de producción.

6) Registros de la supervisión. 7) Registro de los controles en proceso con los resultados obtenidos y las personas

que lo realizaron (inicial del nombre y primer apellido). 8) Rendimientos obtenidos durante las distintas etapas de producción. 9) Cualquier desviación a las instrucciones de producción debe ser registrada,

investigada y evaluada. La investigación debe ser concluida para la liberación del lote.

10) Cada expediente de producción debe estar firmado de conformidad por el Responsable Sanitario o Persona Autorizada de que el producto fue producido cumpliendo las BPF.

También pide un Expediente de acondicionamiento. Debe existir un documento por cada lote de producto y éste debe corresponder a las condiciones autorizadas en el Registro Sanitario, contener las instrucciones y el registro de las actividades realizadas para el acondicionamiento. El expediente de acondicionamiento del lote debe contener:

1) Orden e instrucciones de acondicionamiento. 2) Número de lote del producto. 3) Número de lote y cantidad del producto a granel. 4) Números de lote y cantidades de los materiales de envase y empaque. 5) La conciliación de materiales de envase y empaque para determinar la cantidad

utilizada, la enviada a destrucción y los materiales devueltos. 6) Fecha y hora de inicio y término de las etapas del acondicionamiento.


73

7) Identificación de quién ejecutó la operación con la inicial del nombre y primer apellido, esta información debe ser trazable a un registro de operadores y supervisores de las áreas de acondicionamiento.

8) Registros de la supervisión. 9) Registro de los controles en proceso con los resultados obtenidos y las personas

que lo realizaron (inicial del nombre y primer apellido). 10) Rendimientos obtenidos durante las distintas etapas de acondicionamiento. 11) Cualquier desviación a las instrucciones de acondicionamiento debe ser

registrada, investigada y evaluada. La investigación debe ser concluida para la liberación del lote.

12) Cada expediente de acondicionamiento debe estar firmado de conformidad por el Responsable Sanitario o Persona Autorizada de que el producto fue acondicionado cumpliendo las BPF.

DISEÑO DE LA PLANTA CON BASE EN LOS ESTABLECIMIENTOS DE LA NORMA 059 SSA1-2013 Para el diseño de la planta de fabricación, debemos apegarnos a la Norma para poder comercializar nuestro producto. Se debe tomar la consideración que las áreas deben estar validad y los equipos calificados para que se pueda cumplir con la calidad óptima y no se presente problema alguno con las autoridades. Los puntos a considerar son los siguientes:

1) Las áreas y equipos deben ser localizados, diseñados, construidos, instalados y mantenidos en condiciones que permitan su correcta operación.

2) Las áreas, equipos de fabricación y sistemas críticos que impacten directamente en la calidad del producto deben ser calificados y validados.

3) Se debe contar con sistemas alternos de suministro de energía, para mantener las condiciones de las operaciones críticas del proceso de fabricación.

4) Las operaciones para mantener las condiciones de procesamiento aséptico deben contar con sistemas de suministros alternos de energía.

5) Las áreas y equipos de fabricación para elaborar el antibiótico deberán ser dedicados.

INSTALACIONES. 1) El diseño y construcción de las áreas de fabricación, laboratorio y otros cuartos

que estén involucrados en la fabricación deben ser de materiales que permitan su limpieza, mantenerlos libres de polvo, insectos, plagas y facilitar su mantenimiento, a fin de minimizar el riesgo de contaminación.

2) Deben efectuarse actividades de mantenimiento en las instalaciones y edificios bajo un programa a fin de asegurar que las operaciones de reparación y mantenimiento no representen riesgo a la calidad del producto.


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3) Todas las instalaciones y edificios deben ser sujetos a instrucciones escritas para su limpieza y cuando aplique su sanitización.

4) La iluminación, temperatura, HR y ventilación deben ser adecuadas a las actividades que se realicen en cada una de ellas y no deben afectar directa o indirectamente al producto, equipo y personal.

5) El ingreso de personal a las instalaciones o áreas debe controlarse de acuerdo a las actividades que en ellas se realicen. Las áreas de producción y acondicionamiento no deben usarse como vías de paso para el personal e insumos.

ÁREAS DE PRODUCCIÓN.

1) Las áreas de producción, muestreo, pesadas, envasado primario y todas

aquéllas donde se encuentren expuestos insumos, productos y sus servicios inherentes (particularmente los sistemas de aire) de este producto deben ser completamente independientes y autocontenidas.

2) El diseño y ubicación de las áreas debe ser tal que el flujo de personal, insumos, producto en proceso, producto terminado y desechos se efectúe en orden lógico y secuencial de acuerdo al proceso de fabricación; evitando flujos cruzados, omisión de etapas de procesos y minimizando el riesgo de contaminación cruzada.

3) Se debe demostrar que el tamaño y número de áreas está acorde a la capacidad de fabricación, equipos, diversidad de productos y tipo de actividades que se realicen en cada una de ellas.

4) Las áreas de producción deben tener acabado sanitario; todos los servicios como son: lámparas y tuberías, puntos de ventilación y extracción, alimentación de energía, deben ser diseñadas e instaladas para evitar acumulación de polvos y facilitar su limpieza.

5) Las áreas, equipos de fabricación y procesos deben contar con los sistemas críticos requeridos tales como: HVAC, aire comprimido, agua para uso farmacéutico, vapor puro, entre otros.

6) El sistema HVAC debe estar diseñado e integrado de forma tal que permita cumplir con la clasificación del área requerida. Los correspondientes a clase ISO 5, 6 y 7 deben contar como mínimo con filtros terminales HEPA de 99.97% de 0.3 μm. En el caso de clase ISO 8 deben contar como mínimo con filtros de eficiencia de 95% y para clase ISO 9 deben contar como mínimo con filtros de eficiencia de 85%.

7) Deben contar con un sistema de monitoreo de las variables críticas. 8) Se debe asegurar especialmente la contención en áreas donde se manejen

productos que contengan agentes patógenos, de alta toxicidad, virus o bacterias vivas, de acuerdo al nivel de bioseguridad.


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9) Se debe evitar que la instalación y el acceso para mantenimiento a sistemas HVAC, agua y de soporte sea una fuente de contaminación para el producto.

10) No debe existir recirculación de aire en los sistemas HVAC de áreas donde se procesan organismos patógenos viables y evitar su liberación al medio ambiente.

11) El diseño de las áreas de fabricación debe contemplar cuartos para el acceso de personal y para su cambio de ropa.

12) Las tuberías deben estar identificadas de acuerdo al código de colores de la Norma Oficial Mexicana citada en el punto 2.5, y en los casos en que aplique la dirección del flujo.

13) Las tuberías por las que se transfieran materias primas, productos intermedios o a granel, deben ser de un material inerte no contaminante y éstas deben estar identificadas.

14) Las áreas de producción deben contar con tomas identificadas de los sistemas críticos empleados.

15) Los drenajes deben contar con trampas o algún dispositivo que prevenga contraflujo o contaminación. En las áreas ISO clase 5/6, usadas para producción aséptica están prohibidos los drenajes.

16) Deben contar con áreas separadas para cada uno de los procesos de fabricación; en caso de procesos en los que se efectúen más de una operación unitaria de manera continua debe evaluarse el riesgo.

17) Las operaciones críticas para la fabricación de estériles como la preparación de materiales, procesos de esterilización, despirogenado y llenado, deben realizarse en áreas controladas y separadas físicamente.

18) El pesado de las materias primas debe realizarse en áreas separadas y diseñadas para este fin.

19) El pesado y muestreo de fármacos de alto riesgo y estériles podrá realizarse en una zona específica del área de producción.

20) Las áreas de producción en las que se generen polvos (muestreo, pesado, mezclado u otro proceso) deben contar con sistemas de extracción y colección de polvos que por su diseño eviten contaminación cruzada y al medio ambiente.

21) Deben contar con áreas para el almacenamiento de los accesorios de los equipos de fabricación.

22) Las operaciones de acondicionamiento deben realizarse en un área específica, diseñada y localizada de forma tal que el flujo de personal, insumos y producto en proceso evite contaminación, confusión y mezcla de productos e insumos.

23) Las áreas en las que se realicen las pruebas de inspección visual deben contar con los requerimientos de iluminación necesarios.

24) Debe asegurarse que los equipos e instrumentos que se utilicen para realizar los controles en proceso no se vean afectados directa o indirectamente por el proceso y viceversa.

25) Deben contar con áreas o gabinetes específicos para guardar herramientas, sustancias o materiales requeridos para el mantenimiento de los equipos de


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fabricación, los cuales deben cumplir con las mismas condiciones sanitarias de acuerdo al área en el que se encuentran.

ÁREAS AUXILIARES.

1) Las áreas de mantenimiento deben estar separadas y fuera de las áreas de fabricación. Si se requiere un área de mantenimiento dentro de las áreas de producción, ésta deberá cumplir con las condiciones sanitarias del área donde se encuentra.

2) Deben contar con área específica y separada de las áreas de fabricación, para guardar los residuos que se generen durante la fabricación y/o análisis de los productos.

3) Para el tratamiento de residuos generados durante la fabricación de productos de alto riesgo deben contar con un sistema de contención e inactivación y cumplir con las disposiciones jurídicas aplicables en materia ecológica y sanitaria para el destino final de los residuos.

EQUIPO.

1) El equipo de fabricación debe ser diseñado y localizado para cumplir con el uso propuesto y evitar riesgo de contaminación, debe permitir su desmontaje/montaje, limpieza, mantenimiento y esterilización si aplica.

2) La ubicación de los equipos de fabricación no debe obstaculizar los movimientos del personal, debe facilitar el flujo de materiales, permitir el orden lógico de los procesos para controlar el riesgo de confusión, omisión o mezcla de alguna etapa del proceso.

3) Los materiales que se consideren para el diseño y construcción de los equipos de fabricación y los accesorios que estén en contacto directo con el producto, deben ser inertes y no ser absorbentes o adsorbentes.

4) Los equipos de fabricación, sus accesorios, utensilios y todas las tuberías deben limpiarse y mantenerse de acuerdo con los procedimientos escritos que detallen las actividades a realizar.

5) El sistema de generación y distribución de agua para uso farmacéutico debe ser diseñado, construido y mantenido para asegurar la calidad del agua.

6) Los filtros empleados en la producción o envasado primario de productos deben ser de materiales que no liberen fibras u otros cuerpos extraños.


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Proceso Normalizado De Operación Se presenta un PNO de ejemplo: de cómo debe llenarse y qué debe contener.


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Figura 18. Ejemplo de llenado de PNO


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m) COFEPRIS (requisitos para certificación del diseño)

Para el diseño de la planta también podríamos apegarnos a la siguiente norma:

NOM-164-SSA1-2013, Buenas prácticas de fabricación para fármacos.

Objetivo: Esta Norma establece los requisitos mínimos necesarios para el proceso de fabricación de los fármacos o principios activos comercializados en el país o para fármacos en desarrollo para uso en investigación clínica.

A continuación se enumeran algunos de los puntos más importantes con los que se debe de cumplir:

10. Sistemas de producción 10.1 Generalidades. 10.1.1 Los fármacos o principios activos pueden ser obtenidos por procesos de fabricación tales como la síntesis química,extracción, cultivo celular, fermentación, obtenidos de fuentes naturales, o por combinación de estos procesos. 10.1.2 La fabricación de fármacos o principios activos que se elaboran por los procesos señalados en el numeral anteriordeben seguir lo establecido en esta Norma. 10.4 Control de la producción de fármacos fabricados por cultivo o fermentación. 10.4.1 Generalidades. 10.4.1.1 La fabricación de productos intermedios y fármacos fabricados por cultivo o fermentación implica condiciones y precauciones adicionales por el empleo de organismos vivos, sin embargo se aplican los mismos principios de BPF contenidos en esta Norma. En esta sección abordaremos los procesos que emplean microorganismos existentes en la naturaleza y/o modificados por métodos, combinados con métodos físicoquímicos para producir fármacos entre los que se encuentran productos de bajo peso molecular como los antibióticos, aminoácidos, vitaminas e hidratos de carbono. Las especificaciones yrequerimientos de los procesos de biotecnología estarán establecidos en la Norma correspondiente. 10.4.2 Cuando sea necesario se deben establecer controles de carga biológica, carga viral y/o endotoxinas en los insumos en distintas etapas de la fabricación de los fármacos. 10.4.3 Se deben establecer los controles en el proceso de producción que minimicen el riesgo de contaminación de los equipos, instalaciones y medio ambiente. 10.4.4.2 Se debe establecer el número de pases entre el banco celular y el producto terminado. 10.4.4.3 Debe documentarse el origen e historia de los bancos celulares.


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10.4.4.4 Debe documentarse la información sobre estabilidad genética de los bancos celulares. 10.4.4.5 Se debe demostrar la pureza de los bancos celulares mediante controles que demuestren que están libres de agentes microbianos adventicios y de contaminantes celulares. 10.4.4.6 Se deben conservar los registros de uso de los viales de los bancos celulares y de las condiciones de almacenamiento. 10.4.4.7 Los bancos celulares deben ser mantenidos de forma separada de otros materiales, bajo condiciones de almacenamiento diseñadas con el objetivo de mantener su viabilidad y evitar su contaminación. 10.4.4.8 Los contenedores de almacenamiento de los bancos celulares y/o lotes semilla deben estar cerrados herméticamente, etiquetados y mantenidos a la temperatura establecida. La temperatura de almacenamiento de los congeladores debe ser registrada de forma continua. Se debe registrar cualquier desviación de los límites establecidos y toda medida correctiva que se tome. Así como contar con un plan de contingencia en caso de falla de los sistemas de crio preservación. 10.4.4.9 El acceso a los bancos celulares y/o lotes semilla debe estar limitado al Personal Autorizado. 10.4.4.10 Se debe contar con un procedimiento que asegure el control de uso, manejo y mantenimiento de los bancos celulares y/o lotes semilla. 10.4.5 Los controles en los procesos de fermentación deben incluir al menos: 10.4.5.1 Contar con un procedimiento para la inoculación y crecimiento del cultivo. 10.4.5.2 Se deben monitorear los parámetros críticos durante el cultivo celular o fermentación, tales como pH, contenido de oxígeno, velocidad de agitación entre otros. 10.4.5.3 Se debe monitorear el proceso de crecimiento celular y viabilidad. 10.4.6 Se deben establecer procedimientos de cosecha. 10.4.7 Se deben establecer procedimientos de purificación que eliminen células, residuos celulares y componentes provenientes de los insumos utilizados en la fabricación del fármaco. 10.4.12 Fermentación. 10.4.12.1 Se debe controlar la adición de los substratos celulares, soluciones amortiguadoras y gases en los procesos defermentación para minimizar el riesgo de contaminaciónSe deben utilizar preferentemente sistemas cerrados. 10.4.12.2 Cuando un proceso tenga operaciones en ambientes abiertos, estas actividades se deben realizar en cabinas deseguridad o áreas controladas con un control similar al de las cabinas.


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10.4.12.3 El personal de producción debe ser capacitado en el manejo de los cultivos celulares y portar la indumentaria requerida de acuerdo al tipo de producto. 10.4.12.4 Los equipos utilizados en el cultivo celular y fermentación deben limpiarse y esterilizarse con procedimientos validados. 10.4.12.5 Si el proceso lo requiere los medios de cultivo se deben esterilizar antes de su uso en un proceso de fermentación. 10.4.12.6 Se deben establecer procedimientos de desinfección de los equipos utilizados en el proceso de fermentación. 10.4.12.7 Cuando se detecte un agente contaminante en los equipos utilizados en la fermentación, éste se debe identificar y,mantener registro de estos eventos de contaminación. 10.4.12.8 Cuando se utilicen equipos multiproducto se deben establecer controles que minimicen el riesgo de contaminación cruzada. En estos casos se deberá establecer la producción por campañ¿as. 10.4.13 Cosecha, aislamiento y purificación. 10.4.13.1 Las etapas de cosecha, aislamiento y purificación deben validarse y realizarse en instalaciones y equipos diseñados para minimizar los riesgos de contaminación. 10.4.13.2 Se deben establecer procedimientos para las etapas de cosecha, aislamiento y purificación que aseguren la eliminación o inactivación del organismo productor, la eliminación de los desechos celulares y la eliminación de los componentes del medio de cultivo. 10.4.13.3 Los equipos utilizados en estas etapas deben limpiarse y descontaminarse después de su uso. 10.4.13.4 Cuando un proceso tenga operaciones en ambientes abiertos, la purificación se debe realizar en áreas controladas para garantizar que se mantiene la calidad del fármaco. 10.4.13.5 Si se utiliza un equipo para procesos multiproducto, para las etapas de purificación se debe contar con resinascromatográficas de uso dedicado y si se requiere realizar análisis para la detección de trazas. 10.4.14 Remoción e inactivación viral, cuando aplique. 10.4.14.1 Los procesos de remoción e inactivación viral deberán estar validados. 10.4.14.2 La validación de estos procesos debe realizarse fuera de las áreas de fabricación. 10.4.14.3 Cualquier desviación en estos procesos debe ser investigada y se debe evaluar el impacto en la seguridad del producto terminado antes de su liberación. 10.4.14.4 Para las etapas de inactivación y remoción viral las unidades manejadoras de aire deben ser dedicadas cuando el proceso se encuentre expuesto al ambiente. 10.4.14.5 Debe existir un sistema para la clara identificación del producto sometido a remoción e inactivación viral- y de los que no han pasado por este proceso.


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Tabla 24. Derivado del apéndice normativo A, Clasificación de la zona de purificación de Lipasa, producto

fermentativo.

Clasificación Proceso Partículas no viables/m3, tamaño

igual o mayor a: Partículas viables Presión

diferencial y flujo de

aire

Cambios de aire

(mínimos) por hora

Condiciones estáticas/dinámica

Frecuencia monitor

UFC Frecuencia monitor

0.5 5 ISO-Clase 7 Purificación

de principios activos

obtenidos de fermentación

352 000/ 3 520 000

2 930/ 29

000

c/6meses <100/m3 y

<50/placab

Semanalmente

>10Pa 20 a 50

Según COFEPRIS debemos obtener el certificado de buenas prácticas de fabricación el cual aplica para la fabricación de medicamentos y dispositivos médicos comercializados en el país, con el objeto de comprobar que se cumplen con los requisitos mínimos necesarios para su proceso, y así asegurar que se cuenten con medicamentos de calidad al consumidor.

Por cada solicitud y, en su caso, expedición de licencia sanitaria de establecimientos de insumos para la salud, o por cada solicitud de visita de verificación sanitaria en el extranjero para certificación de buenas prácticas de fabricación de fármacos, medicamentos y otros insumos para la salud, se pagará el derecho conforme a las siguientes cuotas:

Tabla 25. Pago de derechos

Descripción del servicio

Artículo

L.F.D.

Clave

de pago

Importe

Por modificación o actualización de la licencia sanitaria, pagará el 75% del derecho que corresponda

Sin redondear

Redondeado Sin redondear

Redondeado

Fábrica o Laboratorio

195-III-a 400107 $79,634.92 $79,635 $59,726.19 $59,726


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En apego a la normatividad que marca la ley general de salud Capítulo VII Establecimientos destinados al proceso de medicamento, en los artículos 257, 258, 259, 260, 261, y a su vez TITULO DECIMO SEGUNDO, Control Sanitario de Productos y Servicios de su Importación y Exportación, CAPITULO I, Disposiciones Comunes el artículo 198 que habla acerca del requerimiento de autorización sanitaria.

Los establecimientos referidos deberán ingresar su trámite de solicitud, incluyendo la información requerida y el pago de derechos correspondiente, asimismo deberá contar con:

• Aviso de responsable sanitario • Licencia sanitaria o Aviso de funcionamiento

Capítulo IV Medicamentos, artículo 229 para los efectos de esta Ley, los productos de origen biológico o substancias análogas semisintéticas, como las enzimas se encuentran clasificados en el numeral VIII. Hormonas macromoleculares y enzimas.

Articulo 230 Los productos de origen biológico requieren de control interno en un laboratorio de la planta productora y de control externo en laboratorios de la Secretaría de Salud.

Artículo 231.- La calidad de las materias primas utilizadas en el proceso de medicamentos y productos biológicos, estará sujeta a la verificación de su identidad, pureza, esterilidad, cuando proceda, inocuidad, potencia, seguridad, estabilidad y cualquier otra prueba que señalen las disposiciones reglamentarias aplicables.

4.2 Diagrama de flujo del proceso

4.3 Descripción detallada del proceso

Escalamiento de los inóculos El proceso de fermentación inicia en un matraz de 1 L con un volumen de operación de 400 mL de medio M5 (Extracto de carne 5 g/L, sacarosa 20 g/L y peptona 10 g/L) se inocula con Arthrobactersp, a 30°C de temperatura, una aireación de 0.7 vvm, 500 rpm de agitación y una presión de 5 lb/in2, el proceso dura 14 h. Al término de esta fermentación, los 400 mL son trasladados a un reactor de 5 L, con un volumen de operación de 4 L de medio M5, bajo las mismas condiciones mencionadas anteriormente, esta nueva fermentación también se trabaja durante 14 h. Una vez terminada ésta, los 4 L se pasan a un biorreactor de 500 L con volumen de 315 L de medio M5, bajo las mismas condiciones y el mismo tiempo. Cabe mencionar que estas 3 fermentaciones se realizan en lote.

Fermentación Los 315 L fermentados se pasan a un Biorreactor de 40 m3 con un volumen de operación de 31 m3 con medio M5, en este punto es donde se inicia el lote alimentado bajo las siguientes condiciones: una agitación de 200 rpm, un flujo de aire de 0.7 vvm a 1 vvm, un pH de 7.0. Después de 12 h de fermentación, se agregan al biorreactor 5 g/L de extracto de carne y de peptona. Finalmente la fermentación dura 22 h. Después de esto se procede al proceso de recuperación de la enzima, para este caso utilizaremos un equipo auxiliar que es una bomba centrífuga, la cual llevara el fermentado a una centrifugadora tubular. Esto mediante una bomba centrifuga de la marca: Waukesha Cherry-Burrell que tiene una capacidad: 33 m3/h, lo que es suficiente para nuestro proceso, puesto que nosotros queremos circular 31 m3/h.

Centrifugación Se realiza una centrifugación a 8000 rpm durante 41 min a 4°C con un flujo de alimentación de 12.71 L/s. En este proceso solo se desea recuperar el clarificado ya que es donde se encuentra la enzima. Se utiliza una centrifuga tubular tipo GQ105. El clarificado pasa a un proceso de micro filtración por medio de un equipo auxiliar, una bomba peristáltica de marca: Verdeflex con capacidad de 80m3/h.

El clarificado recuperado de la centrifugación, pasará por este equipo de microfiltración (MF), que tiene un flujo de entrada de 36000 L/h y un flux de filtrado de 200 L/m2h, la membrana requerida para este proceso alcanza un área de 180 m2. En esta etapa de recuperación lo que se pretende es que el clarificado salga con la mínima cantidad de partículas sólidas posibles. Se utilizará un filtro de la marca ROMICON®/ROMIPURE®

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que cumple con las características anteriormente mencionadas. El diámetro interno de la fibra de la membrana es de 1.1 mm, por lo que las partículas que entran son prácticamente 98% libres de sólidos.

Este clarificado recuperado se pasa a procesar a un equipo de ultrafiltración por medio de una bomba peristáltica marca: Verdeflex con capacidad de 80 m3/h.

En el proceso del paso hacia la bomba peristáltica, se tienen 2 corrientes en 2 tuberías respectivas, controladas por una válvula automática, el motivo de esta válvula se explica en el siguiente proceso.

Ultrafiltración En este proceso inicia la etapa de purificación de la enzima, es decir tratar de eliminar la mayor cantidad de sales en lo que recupera, por lo que el clarificado recuperado pasa por un filtro con un flujo de entrada de 7200 L/h y un flux de filtrado de 150 L/m2h, el área de la membrana necesaria es de 48 m2. Aquí el elemento que nos interesa separar son las partículas sólidas.

Este proceso de ultrafiltración (UF) ocurre 2 veces, ya que el primer paso del clarificado que viene de la MF recuperamos las partículas sólidas, las almacenamos en un tanque de 500 L de capacidad y se hace una resuspención con agua desionizada, una vez resuspendido el sólido recuperado, la válvula automática que se encuentra en la unión de tuberías de la MF, se abre para hacer circular esta corriente y que pase nuevamente hacia el equipo de UF, cerrándose así la corriente que viene directa del MF. Cabe mencionar que el tanque es un equipo auxiliar que estamos utilizando para realizar la resuspención de las partículas.

Para esta etapa utilizaremos un filtro de la marca WaterSiyuan modelo: CJUF-10 que cumplen con los requisitos de filtración anteriormente mencionados. Para una pureza mayor de la enzima, los sólidos que se recuperan de este proceso, pasan a un equipo secador, puesto que las partículas tienen un poco de humedad y las queremos lo más seca posibles, este traslado se realiza mediante una bomba peristáltica idéntica a la de los 2 procesos anteriores a este.

Secador y ciclón Finalmente, para una mayor pureza de la enzima, se realiza este proceso de secado puesto que aún existen partículas con cierta cantidad de humedad por lo que se utilizará un secador por aspersión es posible secar soluciones o suspensiones de sólidos, rociando éstas en un recipiente a través del cual se hace pasar una corriente de aire caliente.

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Para el proceso de secado se desea ocupar un secador por aspersión Planta modelo 2520, que cuenta con 63 L/h de evaporación de agua.

El ciclón es un equipo auxiliar del secador, el que viene incluido en nuestro secador a utilizar, esto es aun porque existe aire que puede llevar parte de la enzima, y lo que se pretende es recuperar toda la Lipasa que sale de la UF, y esto se logra porque el secador y ciclón se tienen a un 100% de eficiencia de funcionamiento.

4.4 Memoria de cálculo del Balance de materia y energía del proceso

Balance de Materia.

A partir del biorreactor semilla se inocula el biorreactor de 40 m3. Considerando al volumen del reactor semilla como un 100% de biomasa y como el inóculo del 1% del volumen de operación del biorreactor de producción, la entrada de biomasa al biorreactor de producción son los 315 L salientes del biorreactor semilla. Con estas consideraciones tenemos que 346.5 Kg de biomasa entran al biorreactor R-220 en la corriente 3.

La cantidad que se adiciona de peptona-extracto de carne es de un 5 g/L después de 12 horas iniciada la fermentación. Se considerará una sola adición de peptona-extracto de carne.

Cantidad de pepona − extracto de carne = 5 gL

x 1

1000Kgg

x 31500 L = 157.5 Kg

Para la cantidad de medio M5 en el biorreactor:

Cantidad de medio M5 = 31 500L x 1.1KgL− 157.5 Kg − 346.5 Kg = 34 146 Kg

A la salida del biorreactor se tiene (corriente 6):

Cantidad de biomasa = 18 gL

x 1

1000Kgg

x 31 185 L = 561.33 Kg

98

Cantidad de Lipasa = 561.33 Kg x 2000000U

Kg x

126

mgU

x 1

1000000KgLipasamgLipasa

= 43.17 KgLipasa

Cantidad de medio agotado = 34 650 Kg − 43.17KgLipasa − 561.33KgBiomasa

= 34,045.5 Kg

Para determinar las corrientes 7 y 8 se considera una eficiencia del equipo de centrifugación de 99%.

Salida de biomasa de la centrifuga = 561.33 KgEntrada de bioasa x 0.99 = 555.72 Kg

La cantidad de medio agotado que sale con la biomasa contempla un porcentaje de humedad del 4%

Medio agotado en la biomasa = 34,045.5 KgMedio x 0.04 = 1,361.82 KgMedio

En el proceso de centrifugación se pierde el 1% de la lipasa obtenida en el reactor (corriente 8)

Cantidad de lipasa = 43.17 x 0.99 = 42.74 KgLipasa

Medio agotado = 34,045.5 KgMedio − 1361.82 KgMedio = 32,683.18 KgMedio

Biomasa = 555.72 KgEntrada de bioasa x 0.01 = 5.56 Kg

En la filtración se retira el 100% de la biomasa (línea 9). Hay pérdida de un 2% de lipasa.

Biomasa = 5.56 Kg

Medio agotado = 32,683.18KgMedio x 0.01 = 32.68 KgMedio

Cantidad de Lipasa = 42.74 KgLipasa x 0.02 = 0.85 KgLipasa

La eficiencia del equipo de microfiltración es de 99% por lo que las cantidades de salida de la línea 10 son:

Medio agotado = 32,683.18KgMedio − 32.68 KgMedio = 32,650 KgMedio

99

Lipasa = 42.74 KgLipasa − 0.85 KgLipasa = 41.89 KgLipasa

En la diafiltración se elimina el 100% del medio agotado y el 100% del buffer línea (11).

Medio agotado = 32,650 KgMedio

Lipasa perdida = 41.89 KgLipasa x 0.05 = 2.095 KgLipasa

Salida de la lipasa del proceso de ultrafiltración, eficiencia del equipo de ultrafiltración 95% (línea 12)

Lipasa = 41.89 KgLipasa x 0.95 = 39.795 KgLipasa

Se agrega un volumen de agua desionizada de 8 veces el volumen de lipasa.

Agua baja en sales = 39.795 KgLipasa x 8 = 318. 36 Kg

Secador (línea 13) eficiencia 100%

Por lo tanto la lipasa de la línea 13 es la misma que la de la línea 12:

𝟑𝟑𝟑𝟑.𝟕𝟕𝟑𝟑𝟕𝟕 𝑲𝑲𝑲𝑲𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳

100

4.5 Memoria de cálculo del equipo de proceso

Para el proceso de producción de Lipasa por Arthrobacter sp., se utilizaran los siguientes equipos:

• 1 Biorreactor de 5 Litros de capacidad • 1 Biorreactor de 0.5 m3 (R-210) • 1 Biorreactor de 40 m3 (R-220) • 1 Bomba centrifuga (L-301) • 3 Bombas de Desplazamiento positivo (L-311, L-321, L331) • 1 Centrifuga Tubular (H-310) • 1 Equipo de Microfiltración (H-320) • 1 Equipo de Ultra filtración (H-330) • 1 Secador (B-340) • 1 Ciclón (A-332) • 2 Tanque de almacenamiento de 0.5m3 (F-322)

Diseño del biorreactor

a.1) Establecimiento de la geometría del biorreactor

De acuerdo al análisis reportado de la demanda potencialmente insatisfecha (DPI) de lipasa en el mercado es de 2700 toneladas por año y se tomará el 100%; para el cálculo del volumen de operación del biorreactor por día se consideran los siguientes datos:

DPI= 2 700 000 kg/año

Rendimiento lipasa= 1.384 x 10-3 kg/L

Días laborales= 300

%Operación=80%

Factor de servicio= 82.2%

𝑉𝑉𝐹𝐹𝑙𝑙𝑉𝑉𝑏𝑏𝑑𝑑𝐶𝐶 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝐹𝐹𝐿𝐿𝑑𝑑𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠ó𝐶𝐶 =2700000𝑘𝑘𝑔𝑔

𝐹𝐹ñ𝐹𝐹

1.384 ∗ 10−3𝑘𝑘𝑔𝑔𝐿𝐿 (300 𝑑𝑑í𝐹𝐹𝑠𝑠)

= 23858.9 𝐿𝐿 ó 23.8

Para la producción de lipasa de Arthrobacter sp. (ABL) se estableció un volumen de operación de 23 858 L (23.8 m3) en un tanque agitado.

101

Y para el volumen nominal o total del biorreactor se considera que trabajará a un 80% de su capacidad por lo tanto:

𝑉𝑉𝐹𝐹𝑙𝑙𝑉𝑉𝑏𝑏𝑑𝑑𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑏𝑏𝑠𝑠𝐶𝐶𝐹𝐹𝑙𝑙 = 23 858.9 ∗ 1.25 = 29823.6 𝐿𝐿 ≈ 30𝑏𝑏3

El volumen nominal del tanque será de 30 m3

Tabla 26 Características geométricas del biorreactor de tanque agitado de 30 m3 R220

CARACTERISTICA ABREVIATURA DIMENSIÓN UNIDADES (SI) Relación HL/DT HL/DT 1.12 -

Volumen de operación Vop 23.8 m3 Volumen nominal Vt 30 m3 Diámetro Tanque Dt 2.476 m

Altura Liquido HL 2.971 m Altura total HT 4.6914 m

Altura de cilindro vacío Hcv 1.1714 m Volumen cilindro vacio Vcv 5.6406 m3

Altura de tapa Helip 0.619 m Volumen de elipse Velip 0.3241 m3

Altura liquido cilindro HLC 2.352 m Área transversal At 8.53 m2

Impulsores #imp 2 - Diámetro impulsor Di 1.10 m

Distancia entre impulsores Dimp(hi) 1.114 m Altura del fondo al primer impulsor Hi 1.485 m

Altas velocidades de agitación resultan en estrés mecánico y oxidativo, mientras que bajas velocidades parecen limitar los niveles de oxigeno.

En el estudio realizado por Bhushan se encontró que para el sistema de producción de lipasa en fermentación por lote alimentado empleando medio M5, la mayor producción de lipasa se obtuvo a condiciones de 200 rpm y 0.8 vvm.

102

Tabla 27 Características del sistema de fermentación

Característica Abrev. Valor númerico Temperatura T 30° C (303 K)

Presión manométrica P 3.44 Kpa Densidad del medio Ρ 1100 Kg/m3

pH pH 7 Aireación -- 0.8 vvm Agitación -- 200 rpm

Flujo de aire Fa 0.42 m3/s Velocidad superficial Vs 0.049 m/s

Área transversal A 8.53 m2

Memoria de cálculo

Se consideraron las características de geometría con razón HL/ DT ≈ 1.12 para el tanque, teniéndose las dimensiones del tanque en la tabla X.

La altura de liquido (HL) es de 2.971 m. La altura del biorreactor con un diámetro de tanque de 2.476 m es de 4.69 m. Para el cálculo de número de impulsores se tiene:

𝐻𝐻𝐿𝐿 − 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐷𝐷𝑠𝑠

> #𝑠𝑠𝑏𝑏𝐿𝐿 >𝐻𝐻𝐿𝐿 − 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐷𝐷𝑠𝑠

2.971 − 0.74280.7428

> #𝑠𝑠𝑏𝑏𝐿𝐿 >2.971 − 0.7428

0.7428

2.999 > #𝑠𝑠𝑏𝑏𝐿𝐿 > 1.999

Numero de impulsores: 2

Para la distribución de impulsores:

ℎ𝑠𝑠 =2.971 − 0.7428

0.7428= 1.1141𝑏𝑏

103

Impulsores elegidos IMPULSOR TURBINA RUSHTON: es un impulsor de flujo axial el cual opera como una centrífuga que distribuye el flujo de líquido a través de hojas planas, a todo el volumen de fluido.

El impulso axial ha demostrado ser la forma más eficiente de diseño para reducir esfuerzos cortantes e hidrodinámicos y disminuir la turbulencia y la potencia requerida para homogenizar el mezclado; objetivo que se persigue en una mezcla perfecta. Por eso se recomienda impulsores de flujo axial para cultivar células sensibles o de membrana plasmática. Dentro de éstas, la turbina Rushton es el impulsor de flujo axial más recomendado y más eficiente para generar una mezcla perfecta de alto perfil hidrodinámico, bajo en esfuerzos cortantes y alto en distribución.

Figura 19 Esquema de las características geométricas para un tanque agitado de 30 m3 de capacidad con razón HL/DT =1.12

104

Figura 20 Turbina Rushton de 6 alabes

Diseño de los equipos de recuperación y purificación del proceso.

d.1) Centrifuga tubular

En el proceso se lleva a cabo una centrifugación ya que Este tipo de centrífuga es una de los más eficientes y sencillos, capaz de separar partículas hasta de 0.1 mm, pueden contar con un sistema de enfriamiento por lo que son empleadas en el manejo de caldos con enzimas o proteínas. En este proyecto se utilizara para eliminar la máxima cantidad de biomasa, la cual nos facilitara la obtención de un clarificado con el mínimo de residuo de restos celulares.

Para esto se tomaron las siguientes consideraciones:

• Se tendrá una densidad de ρL=1100 kg/m3 y µ=1.21e-3 Pa/s, • El diámetro de partícula será de 10 µm • Se tendrá una densidad de partícula de 1420 kg/m3 • Se trabajara a 15000 rpm.

Los datos que se iteraron fueron los valores de r1, r2 y b para obtener un flujo acorde al proceso. Los resultados finales fueron los siguientes:

Datos

• ρL= 1100 kg/m3 • µ=1.21x10-3Pa/s, • ρp= 1420 kg/m3

• N=8000 rpm • Dp=10x10-6 m • r2=0.08m • r1=0.03m • b=0.7

105

Para el diseño de una centrifuga tubular se utilizó la siguiente ecuación para el cálculo del flujo de alimentación

Para calcular la velocidad de precipitación se utilizó la siguiente gráfica:

Figura 21 Coeficiente de resistencia para una esfera rígida

Proponiendo valores de vT -

Al trazar la línea sobre la gráfica se observó que el número de Re es menor a 1 y por lo tanto se puede utilizar la ley de stocks:

−

=

1

2

21

22

2

ln*

)(*

rrg

rrLwvQ Tπ

( )

T

T

T

vx

vx

vDp

09.9Re1021.1

1100101Re

Re

3

5

=

=

=

−

−

µρ

vT Re CD 0.78 7.09 3.38

0.078 0.709 33.84 0.0078 0.0709 338.49

106

Ahora se calcula el valor de w:

Sustituyendo estos valores en la primera ecuación se tiene

El tiempo total de la centrifugación será igual a:

d.2) Equipo de Micro filtración

En este proyecto necesitamos el equipo de microfiltración, ya que es una tecnología confiable y eficiente para la remoción de sólidos y recuperación de productos en todo tipo de líquidos. Por lo anterior este equipo nos servirá para la recuperación de nuestro líquido. La microfiltración tiene un grado de filtración más pequeño que un filtro multimedia y las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1–10 µm.

Datos:

( ) ( )( )

smxv

xxv

T

T

5

3

25

1044.1

1021.118110014201018116.9

−

−

−

=

−=

( )s

radNw 60.8376080002

602

===ππ

( )

sL

smQ

mm

sm

mms

rad

smxQ

7111.1201271.0

03.008.0ln*8116.9

)03.008.0(*7.0*60.837*1044.1

3

2

2222

5

==

−= −

π

h

hs

s

sL

Lt 6.03600

81.2438

7111.12

31000===

107

• Volumen de entrada al equipo = 29755.891 L/Lote • Flujo de entrada: 10 L/s = 36000 L/h • Flux del filtrado = 200 L/m2 h

Área de la membrana requerida:

𝐽𝐽 =𝑄𝑄𝐴𝐴

𝐴𝐴 =𝑄𝑄𝐽𝐽

=36000 𝐿𝐿ℎ200 𝐿𝐿

𝑏𝑏2ℎ

= 180𝑏𝑏2

Calculo del número de cartuchos:

𝑁𝑁 =Á𝐹𝐹𝑑𝑑𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑙𝑙

Á𝐹𝐹𝑑𝑑𝐹𝐹𝐿𝐿𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑉𝑉𝐹𝐹ℎ𝐹𝐹=

180 𝑏𝑏2

1.4 𝑏𝑏2 = 129 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑉𝑉𝐹𝐹ℎ𝐹𝐹𝑠𝑠

d.3) Equipo de Ultrafiltración

Se utilizara el equipo de ultrafiltración para que lleve a cabo el proceso físico mecánico a través del cual partículas y moléculas serán retenidas por tener un tamaño superior al poro de la media o membrana.

Volumen de entrada al equipo = 29719.9 L/Lote

• Flujo de entrada = 2 L/s = 7200 L/h • Flux del filtrado = 150 L/m2 h

Área de la membrana requerida:

𝐽𝐽 =𝑄𝑄𝐴𝐴

𝐴𝐴 =𝑄𝑄𝐽𝐽

=7200 𝐿𝐿ℎ

150 𝐿𝐿𝑏𝑏2ℎ

= 48 𝑏𝑏2

Tiempo de diafiltración:

t = 4.128 horas

Volumen del solvente de diafiltración

108

𝑉𝑉𝐷𝐷 = 𝐽𝐽𝐴𝐴𝐹𝐹 = �150𝐿𝐿

𝑏𝑏2ℎ�(48 𝑏𝑏2)(4.128 ℎ) = 29721.6 𝐿𝐿

d.4) Equipo de Secado En los equipos de secado por aspersión es posible secar soluciones o suspensiones de sólidos, rociando éstas en un recipiente a través del cual se hace pasar una corriente de aire caliente.

Los secadores por aspersión son utilizados para la producción de grandes volúmenes de productos termolábiles como enzimas, levaduras y proteínas.

Para el cálculo se tomó en cuenta la temperatura a la cual se está secando la proteína ya que si está por encima de los 200 °C puede ocurrir una desnaturalización de la lipasa.

Po esto el tiempo total en el cual se va a evaporar toda el agua de la solución será de:

𝐹𝐹 =318.36𝐿𝐿

63 𝐿𝐿ℎ= 5.05

4.6 Lista de equipo de proceso: nomenclatura/ características básicas/ costo

109

Tabla 28. Características básicas de los equipos

Equipo Nomenclatura Características Precio MXN

Centrifuga Tubular

E-1

Factores de separación máximos: 15050 Kilovatio de la energía del motor: 2.2 Peso en el kilogramo: 450 Diámetro interno del tazón de fuente en el milímetro: 105

$ 202,500

Equipo de Micro Filtración

Número de cartuchos: 682 Diámetro interno de la fibra: 1.1 mm Longitud del cartucho: 63.5 cm Diámetro del cartucho: 7.6 cm Área de membrana por cartucho: 1.4 m2 LNPM: 1, 1000, 10000 y 100000

$ 675,000

E-2

Equipo de Ultra Filtración

Presión de trabajo: 0.15 a 0.25 MPa Rango de pH: 3 a 10 Temperatura de uso y de almacenamiento: 5 – 45 °C No requiere de calefacción, diseñado para el ahorro de energía, funcionando en condiciones de baja presión y ocupa poco espacio. Membrana de fibra hueca tamaño de poro de 5 nm

$ 135,000

E-2

Secador y Ciclón

E-3

Consumo de combustible Kcal/h: 8000 FM Kw/h: 9 Aire de Secado: -Entrada: 180 -Salida: 80 Dimensiones: 3X4X6.5 m

$ 121,500

Equipo Nomenclatura Características Precio MXN

Bomba centrifuga

Alta eficiencia Sellos mecánicos para todos los modelos de la serie 200, Fácil mantenimiento Bombas de acoplamiento cerrado) Todas las WCB 200 tienen impulsores que están hechos de acero inoxidable

$ 16,200

E-7

110

Bomba Peristáltica

E-4

La bomba peristáltica Verderflex tiene una acción muy suave de bombeo-que no daña el material bombeado, lo que puede ser una ventaja en muchas aplicaciones que incluyen corte de productos sensibles, tales como alimentos, bebidas y levaduras. Presión de descarga de hasta 16 bar (230psi), una precisión de repetibilidad de ± 1% sin ningún tipo de deslizamiento y una altura de aspiración de hasta 95%

$ 81,000

Tanque de almacenamiento

Diámetro: 1.85m Altura total: 2.56 m Su diseño como proceso de manufactura nos permiten ofrecer un producto confiable, además de las múltiples alternativas de accesoriosy ubicación de los mismos

$ 6,585

E-6

111

4.7 Diagrama de tubería e instrumentación de proceso

Figura 22. Diagrama de Tuberías e Instrumentación del Proceso

112

Tabla 29. Cuadro de identificación de equipos y/o proceso

Nomenclatura Proceso/Equipo R-210 Biorreactor 0.5m3

R-220 Biorreactor 30m3 T-312 Tanque de almacenamiento H-320 Microfiltración T-314 Tanque de almacenamiento H-330 Equipo de ultrafiltración T-334 Tanque de almacenamiento B-350 Secador A-142 Ciclón

Tabla 30. Cuadro de identificación de bombas y válvulas

Nomenclatura Proceso/Equipo L-211, L-301, L-315, L-313,L-331 Bomba centrifuga

L-311, L-321 Bomba peristáltica V-27,34,37,38,41,44 Válvula check de acero inoxidable

V-5,6,9,10,15,16,19,20,25,26,28,30,32,33,35,36,38,39,42,43 Válvula check de acero inoxidable V-49 Válvula de paso

V-1, 2,3,4,7,8,11,12,13,14,17,18,21,22,23,24, 45,46,47,48,52,53 Válvula check de acero inoxidable

113

a) Memoria de cálculo

a.1) Tuberías Para realizar el cálculo del diámetro de las tuberías que utilizaremos en el proceso de producción de Lipasa, partiremos de la fórmula:

Q = 𝐴𝐴 ∗ 𝑉𝑉

En donde:

A = 𝜋𝜋𝐷𝐷2

4 … de aquí despejaremos al Diametro.

Q= Flujo Volumétrico V = Velocidad De acuerdo con el Diagrama de Tubería e Instrumentación, ejemplificaremos el calculo para obtener el diámetro de la tubería en la sección de la salida del biorreactor de 500 L a la entrada del biorreactor de 40 m3.

Esta sección estará dividida en 2, es decir cómo se puede observar en el diagrama se cuenta con una bomba de alimentación que alimentara la entrada del biorreactor de 40 m3, por lo tanto se realizaran los cálculos para:

• Salida del reactor de 500 L o Entrada a Bomba • Entrada al Reactor de operación

Para ello obtendremos en primera instancia el área para la salida del biorreactor de 500L:

A = QV

En donde:

Q = 0.31 𝑏𝑏3

ℎ= 310

𝐿𝐿ℎ

= 0.00009 𝑏𝑏3

𝑠𝑠

𝑉𝑉 = 0.6 𝑏𝑏𝑠𝑠

*Para determinar la velocidad, ocuparemos las propuestas en la bibliografía (Mott) la cual nos indica que para la succión de una bomba se utiliza 0.6 m/s y para la descarga 2.4 m/s.

114

Por lo tanto el área en esta sección será:

A = �0.00009 𝑏𝑏3

s� �

𝑠𝑠0.6 𝑏𝑏

� = 0.00014 𝑏𝑏2

Una vez obtenida el área, despejamos al diámetro:

A = 𝜋𝜋 ∗ 𝐷𝐷2

4

𝐷𝐷 = �4 ∗ 𝐴𝐴𝜋𝜋 �

12�

𝐃𝐃 = �𝟒𝟒 ∗ 𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟒𝟒𝐦𝐦𝟐𝟐

𝛑𝛑�𝟎𝟎𝟐𝟐�

= 𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑𝟕𝟕𝟎𝟎𝐦𝐦 = 𝟎𝟎𝟑𝟑.𝟕𝟕𝟎𝟎𝐦𝐦𝐦𝐦

Por lo tanto el valor del diámetro de la tubería en la sección de alimentación de descarga del biorreactor de 500 L y entrada a la bomba el diámetro será 13.51 mm.

Ahora este valor es comparado en la tabla del apéndice F del libro de mecánica de fluidos de Mott, para obtener el diámetro nominal de la tubería de acero, cedula 40, obteniéndose:

𝟎𝟎𝟑𝟑.𝟕𝟕𝟓𝟓𝐦𝐦𝐦𝐦 = 𝟎𝟎𝟐𝟐𝑳𝑳𝒑𝒑𝒑𝒑𝑲𝑲

Respecto a la tubería que parte de la salida de la bomba y entra al biorreactor de 40 m3 se realizan los mismos cálculos, solo que ahora la velocidad será de 2.4 m/s ya que es una descarga de bomba. Por lo tanto obtenemos lo siguiente:

A = �0.00009 𝑏𝑏3

s� �

𝑠𝑠2.4 𝑏𝑏

� = 0.00004 𝑏𝑏2

𝐃𝐃 = �𝟒𝟒 ∗ 𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟒𝟒𝐦𝐦𝟐𝟐

𝛑𝛑�𝟎𝟎𝟐𝟐�

= 𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟕𝟕𝟕𝟕𝟑𝟑𝐦𝐦 = 𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟕𝟕𝟑𝟑𝐦𝐦𝐦𝐦

𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟕𝟕𝟑𝟑𝐦𝐦𝐦𝐦 = 𝟎𝟎𝟒𝟒𝑳𝑳𝒑𝒑𝒑𝒑𝑲𝑲

Por lo tanto para las demás tuberías del proceso de producción se realizaran los mismos cálculos, obteniéndose lo siguiente:

115

Tabla 31. Tuberías del proceso de producción

Líneas de las tuberías Flujo

Volumétrico (m3/s)

Velocidad de alimentación

(m/s)

Área tubería

(m2)

Diámetro tubería (mm)

Diám. nominal

(pulg) Mater.

Entrada del reactor semilla al reactor de operación (Medio e Inoculo)

9E-05 1 8.61E-05 10.470 3/8" Acero

Salida del reactor semilla/Entrada a Bomba

9E-05 0.6 0.00014 13.517 1/2" Acero

Entrada al Reactor de operación 9E-05 2.4 3.586E-05 6.7589 1/4" Acero

Salida del reactor operación/Entrada a Bomba

9E-03 0.6 0.014 135.178 6" Acero

Entrada a Centrifugación 9E-03 2.4 0.003 67.5893 3" Acero

Salida de centrifugación/Entrada a Bomba

1E-02 0.6 0.0166 145.672 6· Acero

Entrada a tanque de balance 1 (T-312) 1E-02 2.4 0.0041 72.836 3" Acero

Salida del tanque de balance 1/Entrada a Bomba

1E-02 0.6 0.0166 145.672 6" Acero

Entrada a micro filtración 1E-02 2.4 0.004 72.836 3" Acero

Salida del micro filtración/Entrada a Bomba

2E-03 0.6 0.003 65.146 3" Acero

Entrada a tanque de balance 2 (T-314) 2E-03 2.4 0.0008 32.573 1 1/4" Acero

Salida del tanque de balance 2/Entrada a Bomba

2E-03 0.6 0.003 65.146 3" Acero

Entrada a Ultrafiltración

2E-03 2.4 0.0008 32.573 1 1/4" Acero

Ciclón 4E+00 2 1.895 4.572 1/8" Acero

Agua de proceso 3E-02 3 0.0109 117.806 5" Hierr

o Dúctil

116

a.2) Bombas Del Sistema

Como se puede notar en el diagrama de tubería e instrumentación, hemos de utilizar bombas de desplazamiento positivo para alimentar los distintos equipos por donde pasara el proceso de producción de Lipasa.

Para ejemplificar el cálculo de la potencia de la bomba partiremos al igual que el cálculo del diámetro de las tuberías, es decir mostraremos como se realizo el cálculo para la obtención de la bomba que se utilizara en la sección de la salida del biorreactor de 500 L al de 40 m3.

A continuación se presenta los cálculos con los que se ha obtenido la potencia necesaria para dicha bomba.

Utilizando el teorema de Bernoulli la cual es una forma de expresión de la aplicación de la ley de la conservación de la energía al flujo de fluidos de una tubería.

La energía total en un punto cualquiera por encima de un plano horizontal arbitrario fijado como referencia, es igual a la suma de la altura geométrica "Z", la altura debida a

la presión “ 𝑃𝑃𝑑𝑑𝑑𝑑

” y a la altura debida a la velocidad “ 𝑣𝑣2

2 𝑑𝑑” ,es decir:

𝐻𝐻𝐹𝐹 =𝑠𝑠22 − 𝑠𝑠12

2𝑔𝑔+ 𝑑𝑑𝑑𝑑 +

Δ𝐿𝐿𝜌𝜌𝑔𝑔

+ 𝐻𝐻𝑙𝑙.

En la ecuación anterior los únicos parámetros que desconocemos son la Δ𝐿𝐿 y Hl, por lo tanto procederemos a calcularlos de la siguiente forma:

Δ𝐿𝐿 = 𝐻𝐻𝐿𝐿 ∗ 𝜌𝜌 ∗ 𝑔𝑔

Y para calcular HL tenemos la siguiente fórmula:

Vapor 4E+00 2 1.894 4.572 1/8" Cobre Aire 4E+00 2 1.894 4.572 1/8" Cobre Buffer 4E-04 2 0.0002 16.810 3/4" Acero Medio 9E-03 2 0.0047 77.699 3 1/2" Acero Inoculo 1E-05 2 6.94E-06 2.973 1/8" Acero Peptona y Extracto de carne

4E-05 2 2.18E-05 5.269 1/8" Acero

Desechos 4E+01 3 14.278 259.6 10" Hierr

o Dúctil

117

𝐻𝐻𝐿𝐿 = 𝐹𝐹 �𝐿𝐿𝐷𝐷�

𝑉𝑉2

𝑔𝑔+ 10% 𝑃𝑃𝐹𝐹𝐹𝐹𝐿𝐿𝑑𝑑𝐹𝐹𝑑𝑑𝑠𝑠𝑑𝑑𝐹𝐹𝑠𝑠𝑏𝑏𝑑𝑑𝐶𝐶𝐹𝐹𝐹𝐹𝑑𝑑𝑠𝑠

En donde:

F = factor de fricción de darcy L = Longitud D = Diámetro V = Velocidad g = gravedad El factor de fricción de darcy es encontrado por medio de una gráfica que relaciona el número de Reynolds y la relación entre E/D, siendo E la rugosidad del acero ( E= 1.5x10-

4)

𝐷𝐷�

=0.0135 𝑏𝑏

1.5 ∗ 10−4𝑏𝑏= 135.18

𝑅𝑅𝑑𝑑 =1100 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑏𝑏3 ∗

0.6 𝑏𝑏𝑠𝑠

∗ 0.03947𝑏𝑏 ∗𝑏𝑏𝑠𝑠

0.001𝑘𝑘𝑔𝑔= 8921799.49

Por lo tanto f = 0.034, así entonces HL será:

𝐻𝐻𝐿𝐿 = 0.034 �6 𝑏𝑏

0.0135 𝑏𝑏�(0.6𝑏𝑏𝑠𝑠 )2

9.81 𝑏𝑏𝑠𝑠2+ 10% = 0.3045

Por lo que:

Δ𝐿𝐿 = 𝐻𝐻𝐿𝐿 ∗ 𝜌𝜌 ∗ 𝑔𝑔

Δ𝐿𝐿 = 0.3045 𝑏𝑏 ∗1100 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑏𝑏3 ∗ 9.81

𝑏𝑏𝑠𝑠2

= 335.05 𝐾𝐾𝑔𝑔𝑏𝑏2 = 𝑃𝑃𝐹𝐹

Po lo tanto:

𝐻𝐻𝐹𝐹 =𝑠𝑠22 − 𝑠𝑠12

2𝑔𝑔+ 𝑑𝑑𝑑𝑑 +

Δ𝐿𝐿𝜌𝜌𝑔𝑔

+ 𝐻𝐻𝑙𝑙.

118

𝐻𝐻𝐹𝐹 =2.42 − 0.62

2 ∗ 9.81+ 6 +

335.051100 ∗ 9.81

+ 0.3045 = 6.61 𝑏𝑏

Y la potencia será:

𝑃𝑃 = 𝜌𝜌𝑔𝑔�̇�𝑠𝐻𝐻𝐹𝐹 = �1100 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑏𝑏3 � �9.81

𝑏𝑏𝑠𝑠2� �0.00009

𝑏𝑏3

𝑠𝑠� (6.61 𝑏𝑏) = 𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟒𝟒

𝑲𝑲𝑲𝑲𝒎𝒎𝟐𝟐

𝑳𝑳𝟑𝟑

= 𝑾𝑾𝑳𝑳𝑾𝑾𝑾𝑾

El mismo procedimiento se realizó para obtener la potencia de todas las bombas involucradas en el proceso de producción de lipasa.

A continuación se muestra una tabla con la potencia de todas las bombas en las distintas secciones del proceso de producción de lipasa.

Tabla 32. Bombas del proceso de producción

Tabla 32. Bombas del proceso de producción

119

Sección Dz (m) D/E Re F HL

(m) 𝚫𝚫𝑳𝑳 (Pa) Ha (m) Potencia (W)

Salida del reactor

semilla/Entrada a Bomba

6 135.17 8921799.486

0.034

0.304

335.0506869

6.613974886 6.14

Salida del reactor

operación/Entrada a Bomba

4.5 1351.78

89217994.86

0.019

0.0127

14.04256555

4.789426781 445.045

0

Salida de centrifugación/Entrada a

Bomba

10.5 1456.72

96144149.48

0.018

0.026

28.80525644

10.80435227 1165.89

0

Salida del tanque de

balance 1/Entrada a

Bomba

3.5 1456.72

96144149.48

0.018

0.008

9.601752146

3.784936995 408.432

0

Salida del micro

filtración/Entrada a Bomba

9.5 651.46

42996970.77

0.022

0.064

71.22643865

9.847241261 212.523

0

Salida del tanque de

balance 2/Entrada a

Bomba

3.5 651.46

42996970.77

0.022

0.0238

26.2413195

3.801760059

82.049

120

4.8 Diagrama de elevación e isométrico de los equipos de proceso a) Proceso general

Figura 23. Isométrico del proceso general

b) Secador por aspersión

Figura 24. Diagrama isométrico del secador por aspersión.

121

c) Microfiltración

Figura 25. Isométrico del equipo de microfiltración.

d) Biorreactor

Figura 26. Isométrico del biorreactor de 30 m3

122

e) Centrífuga tubular

Figura 27. Isométrico de centrífuga tubular

123

4.9 Hojas de especificación del equipo de proceso

a) Tabla 7. Tanques, recipientes y agitadores

Lplinc

Hoja de especificación Tanque auxiliar Hoja 1/ 2

FUNCIÓN: almacenamiento de producto.

DIBUJO DEL EQUIPO SIMBOLOGÍA

Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Tanque auxiliar Número del equipo:T-312 Servicio: Auxiliar

Condiciones de operación Fluido Viscosidad (cSt) 1 a 200,000

Capacidad (L) Presión (bar) 16 Temperatura (°C) 27°C Densidad (kg/m3)

Características del tanque Marca ALBRIGI

Modelo 85LV Capacidad 49.103 m3

Presión (bar) 16 H (m) 10

Peso (kg) 100 L (m) 4.5

124

Lplinc

Hoja de especificación Tanque auxiliar Hoja 1/ 2

FUNCIÓN: almacenamiento de producto.

FUNCIÓN: Almacenamiento de producto


Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Tanque auxiliar Número del equipo:T-314 Servicio: Auxiliar


Capacidad (L) Presión (atm) Temperatura (°C) 27°C Densidad (kg/m3)

Características del tanque Marca SIEHE

Modelo 85LV Capacidad 49.03 m3

Presión (bar) 16 H (m) 6.5

Peso (kg) 100 L (m) 3.10

125

b) bombas

Lplinc

Hoja de especificación Bomba centrífuga Hoja 1/ 2

FUNCIÓN: Bombear líquidos en general


Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Bomba centrifuga Número del equipo:L-211, L-301, L-315, L-313,L-331 Servicio:



Características la Bomba Marca Waukesha Cherry-Burrell

Modelo S2085LV Capacidad 33 m3/h

Presión (bar) 34 H (mm) 14.4

Peso (kg) 10.74 L (in) 17

126

Lplinc

Hoja de especificación Bomba peristáltica Hoja 2 / 2

FUNCIÓN: Bombear fluidos limpios o estériles, o fluidos agresivos.


Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Bomba peristáltica Número del equipo:L-311, L-321 Servicio:

Condiciones de operación Fluido Viscosidad (cP)


Características la bomba Marca Verdeflex

Modelo S2085LV Capacidad 40 m3/h

Presión (bar) 16 H (mm) 876

Peso (kg) 10.74 L (mm) 1100

127

4.10 Hojas de especificación de instrumentos y válvulas de proceso

a) Tabla 8. Válvulas

Lplinc

Hoja de especificación Válvula check Hierro Dúctil Hoja 1 / 4

FUNCIÓN: Permite que el fluido fluya en una dirección.


Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Válvula check Hierro Dúctil Número del equipo:-27,34,37,38,41,44 Servicio:


Capacidad (L) Presión (atm) Temperatura (°C) Densidad (kg/m3)

Características la valvula Marca Simex

Modelo DXCEM Capacidad 240000 L

Presión (psi) 250 H (in) 4.65

Peso (kg) 5 L (in) 6

128

Lplinc

Hoja de especificación

Válvula check Acero inoxidable

Hoja 2 / 4



Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Válvula check acero inoxidable Número del equipo: V-5,6,9,10,15,16,19,20,25,26,28,30,32,33,35,36,38,39,42,43. Servicio:



Características la valvula Marca Simex

Modelo DXCEM Capacidad

Presión (psi) 250 H (in) 6.3

Peso (kg) 9 L (in) 7.5

129

Lplinc

Hoja de especificación Válvula de paso Hoja 3/ 4

FUNCIÓN: Regular el agua o gases que se colocan en las tuberías.


Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Válvula de paso Número del equipo:v-49 Servicio:



Características la valvula Marca Apolovalves

Modelo Serie32 Capacidad

Presión (psi) 125 H (in) estándar

Peso (kg) 0.4 L (in) Estándar

130

Lplinc

Hoja de especificación

Válvula check Acero inoxidable

Hoja 4 / 4



Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre del equipo:Válvula de paso de acero inoxidable Número del equipo: V-1, 2,3,4,7,8,11,12,13,14,17,18,21,22,23,24, 45,46,47,48,52,53 . Servicio:



Características la valvula Marca Apolovalves

Modelo Serie 70/70F Capacidad

Presión (psi) 125 H (in) estándar

Peso (kg) 0.5 L (in) estándar

131

5. Ingeniería Básica Servicios Auxiliares 5.1 Área de servicios auxiliares

a) Requerimientos de servicios e insumos Para el requerimiento de los equipos de servicios o insumos se tomaron varias consideraciones para beneficio de la planta y costo de producción.

El consumo de agua en el proceso será suministrado por el parque industrial, en el caso de la preparación de inóculos y fermentaciones las condiciones requeridas son de esterilidad, por tanto la caldera es de suma importancia ya que nos brinda estas condiciones con el vapor generado sin necesidad de adquirir un equipo específico de purificación o comprar agua esterilizada. A su vez la caldera necesita un compresor de aire del medio ambiente para que le confiera la presión necesaria.

El tratamiento de aguas será provisto por una empresa externa y los cálculos de instalación eléctrica se encuentran al final.

Calderaiii

Un generador de vapor o caldera es aquel equipo que transforma el agua en vapor aprovechando el calor generado por la combustión de un material combustible, teniendo como característica principal que es un recipiente cerrado sujeto a una presión mayor a la atmosférica.

La capacidad de un generador de vapor se mide bajo un estándar internacional llamado caballo caldera, el cual es equivalente a generar 15.65 Kg/h de vapor con una temperatura de 100°C a presión atmosférica y que es alimentado con agua a 100°C.

132

Tratamiento de aguasiv

El servicio de tratamiento de agua es dado por una empresa externa llamado “GRUPO EMESA”, este grupo mexicano cuenta con las siguientes características que se ajustan a nuestras demandas:

• Baja o nula producción de lodos • Ausencia de malos olores • Bajos costos de operación • Alta remoción de contaminantes • Tecnología bajo patente

La cotización por parte de la empresa es de $0.0027 por Litro de agua tratada lo que comparado con otras empresas es un precio relativamente bajo.

133

Compresorv

Los compresores son maquinas que aspiran aire ambiente a la presión y temperatura atmosférica y lo comprime hasta conferirle una presión superior o si se solicita aire puro. Para el uso de la caldera se requiere aire seco presurizado del compresor con una potencia de 7.5 HP.

EL compresor elegido es de tipo helicoidal o a tornillo lubricado. La compresión de estas maquinas es efectuada por dos rotores helicoidales, uno macho y otro hembra que son prácticamente dos tornillos engranados entre sí y contenidos en una carcasa dentro de la cual giran.

El macho es un tornillo de 4 entradas y la hembra de 6. El macho cumple prácticamente la misma función que el pistón en el compresor en el compresor alternativo y la hembra la del cilindro.

En su rotación los lóbulos del macho se introducen en los huecos de la hembra desplazando el aire axialmente, disminuyendo su volumen y por consiguiente aumentando su presión. Los lóbulos se “llenan” de aire por un lado y descargan por el otro en sentido axial. Se construyen de 1, 2 o más escalones de compresión y entregan un flujo casi continuo por lo que las dimensiones del depósito son reducidas, cumpliendo más bien funciones de colector y separador de aceite que de acumulador.

134

b) Balances de materia y energía (aire, agua y vapor)

La cantidad anual de vapor anual requerido para nuestro proceso es de 2578125 Kg del mismo, primero se calcula el área de transferencia.

𝐴𝐴 = 𝜋𝜋 ∗ 𝐷𝐷𝑡𝑡 ∗ 𝐻𝐻𝐿𝐿 = 𝜋𝜋 ∗ 3.30 𝑏𝑏 ∗ 3.69 𝑏𝑏 = 𝟑𝟑𝟓𝟓.𝟐𝟐 𝒎𝒎𝟐𝟐

Posteriormente se propone un grosor de la chaqueta, se propone un grosor de 3 cm.

Se calcula el volumen tomando como referencia la formula de un cilindro hueco, así tenemos:

𝑉𝑉 = 𝜋𝜋4∗ ℎ ∗ (𝐷𝐷2 − 𝑑𝑑2) =

𝜋𝜋4∗ 3.69 𝑏𝑏 ∗ (3.332 − 3.302) = 𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟓𝟓 𝒎𝒎𝟑𝟑

Una vez teniendo el volumen de la chaqueta se calcula la cantidad por mes y por lote así tenemos que:

2578125 𝑏𝑏3𝐹𝐹𝐶𝐶𝑉𝑉𝐹𝐹𝑙𝑙𝑑𝑑𝑠𝑠12 𝑏𝑏𝑑𝑑𝑠𝑠𝑑𝑑𝑠𝑠

= 𝟐𝟐𝟎𝟎𝟒𝟒.𝟓𝟓𝟒𝟒𝟑𝟑𝟕𝟕𝟕𝟕 𝒎𝒎𝟑𝟑 /𝒎𝒎𝒎𝒎𝑳𝑳

214.84375 𝑏𝑏3

𝑏𝑏𝑑𝑑𝑠𝑠∙

1 𝑏𝑏𝑑𝑑𝑠𝑠13 𝑙𝑙𝐹𝐹𝐹𝐹𝑑𝑑𝑠𝑠

= 𝟎𝟎𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟐𝟐𝟕𝟕 𝒎𝒎𝟑𝟑/𝒑𝒑𝒍𝒍𝑾𝑾𝒎𝒎

Se propone un flujo de vapor para estimar el tiempo de esterilización por lote del biorreactor de 40 m3, proponemos un flujo de 8 m3, así tenemos que:

𝟎𝟎𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟐𝟐𝟕𝟕 𝒎𝒎𝟑𝟑

𝟓𝟓 𝒎𝒎𝟑𝟑/𝒉𝒉= 𝟐𝟐 𝒉𝒉 𝒅𝒅𝒎𝒎 𝒎𝒎𝑳𝑳𝑾𝑾𝒎𝒎𝒆𝒆𝑳𝑳𝒑𝒑𝑳𝑳𝒆𝒆𝑳𝑳𝒆𝒆𝑳𝑳ó𝒏𝒏

Con los datos antes calculados se requiere una caldera de 600 CC que suministre 8m3/h de vapor en un área de 0.58 m2 de chaqueta envolvente.

135

f) Hoja de especificación de servicios auxiliares

Lplinc

Hoja de especificación Agua Hoja 1/ 1

FUNCIÓN: lavado de equipo

REPRESENTACION DEL SERVICIO SIMBOLOGÍA

5.2 Distribución de la plantas

a) Arreglo de equipo en las áreas de proceso y dimensionamiento de las áreas

Planta: Lpl inc. Parque industrial Castro del Río. Localización: Parque Industrial Castro del Río. Irapuato, Guanajuato. Nombre: Servicios auxiliares Tipo de Servicio: Agua, energía eléctrica, drenaje, aire compresor de caldera

Condiciones de operación Fluido Agua Viscosidad (cSt) 1

Capacidad (L) indefinida Presión (bar) 1000 Temperatura (°C) 27°C Densidad (kg/m3)

Biorreactor

40 m3

Agua de enfriamiento

Cámara de vapor

Biorreactor 0.5 m3

Biorreactor 5 L

Área de trabajo

Filtros flujo laminar - Aire Filtros de aire

Filtros de aire Agua para lavado

Filtros flujo laminar - Aire

Aire para compresión

Agua para lavado

Aire caldera

Distribución de los servicios auxiliares en el Área de proceso.

b) Arreglo de equipo en las áreas de servicios auxiliares y dimensionamiento de las áreas

Caldera

Compresor

c) Lista de áreas de la planta

Aplicación del método SLP para distribuir las áreas de la Planta

Cuadro de identificación de la simbología del Sistematic Layout Planning

Letra Significado A Absolutamente necesario

E Especialmente importante

I Importante

O Ordinario

U Sin importancia

X Indeseable

XX Muy indeseable

d) Plano de distribución de la planta de producción de Lipasa

5.3 Diagrama unifilar de la planta

Tabla 33. Cuadro de cargas tablero Q0-12/6, 3F-4H, 220/127 Volts

Área/Circuito Lámparas

interiores

Lámparas

exteriores

Contactos Motores Potencia

(Watts)

Corriente

(Amperes)

Oficinas (1) 92 30 1 11952 63.48

Proceso (2) 24 10 15 350000 1080.47

Exterior (3) 22 8800 47.06

Central (4) 6 10 2040 16.05

Mantenimiento (5) 6 10 2040 16.05

Comedor (6) 12 10 2280 17.94

Desechos (7) 12 10 2200 17.31

Calidad (8) 12 15 3100 24.39

Almacén de Materia

Prima (9)

48 15 7320 57.6

Almacén de Producto

Terminado (10)

48 15 7320 57.6

Baño Hombres (11) 12 10 2280 18.47

Baño Mujeres (12) 6 10 2040 16.05

Maquinas (13) 6 10 22040 77.8

Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología

14

.

En la primera sección del diagrama unifilar podemos observar la acometida y la cuchilla fusible, para las instalaciones industriales estos equipos son proporcionados por la compañía suministradora de la energía eléctrica en el punto de alimentación, su ubicación depende del voltaje de alimentación de la carga, de la distancia a la red suministradora, etc. Determinada por la compañía. La cuchilla fusible es un elemento de protección (cuando se funde el fusible por sobrecarga o corto circuito) y de desconexión, en algunas ocasiones se remplaza por otro equipo como restauradores, dependiendo de la importancia de la red, nivel de falla, criterios de operación y protección etc. Determinado igualmente por la compañía suministradora.

De la misma manera el equipo de medición lo suministra e instala la compañía suministradora para este caso y en general para capacidades en la subestación el equipo de medición será de 500 KVA.

Seguido del equipo de medición se tienen las cuchillas de prueba, estas cuchillas desconectadoras son de operación en grupo y no tienen carga, su propósito es permitir la conexión de equipos de medición portátiles que permitan verificar el equipo instalado.

Entre el equipo de medición y las cuchillas de prueba se encuentra una conexión a tierra con el propósito de proteger la subestación, principalmente el transformador contra las sobretensiones provenientes de la conexión que manda la compañía suministradora de energía eléctrica y las de origen atmosférico.

Figura 28. Diagrama unifilar de la planta


14

Antes del trasformador se requiere un interruptor general, este equipo de seccionamiento tiene la función de control y protección del equipo de transformación, alimentadores y cargas en general, ya que tiene la función de desconexión de la carga o corrientes y la protección ante corto circuito, los fusibles de 1250 A serán botados en caso de sobrecarga.

Como último equipo antes del desglose de los circuitos tenemos el trasformador, que es el elemento principal de la subestación, ya que cumple con la función de reducir el voltaje de alimentación de la compañía suministradora a los voltajes de utilización de las cargas. El transformador es de tipo interior de enfriamiento por aceite y aire con circulación de aceite forzado, su capacidad es de 300 KVA, la relación de transformación es 22000/220/127, cuanta con tres fases y la fase neutra, mantiene una conexión estrella, su frecuencia de operación es de 60 Hz; cuenta con los siguientes accesorios: termómetro indicador de temperatura interior, indicador de nivel de aceite y caja para acoplamiento con tablero.

A parir del trasformador derivamos el interruptor principal secundario, este interruptor se encuentra en el tablero de baja tensión y es el que protege a los alimentadores o circuitos derivados, este interruptor es electromagnético.

Por último tenemos los interruptores principales de circuitos derivados y alimentadores, que son los interruptores principales de centros de carga, centro de control de motores, motores, circuitos de alumbrado; de la misma manera estos interruptores son electromagnéticos.

Circuitos Circuito 1 (Oficinas Administrativas): El interruptor principal secundario de 3 X 125 Amperes protege 3 circuitos derivados, el primero de 1 X 50 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 30 Amperes) es un circuito de alumbrado, y el tercer circuito que suministra al motor es de 3 X 30 Amperes.

Circuito 2 (Área de Proceso): El interruptor principal secundario de 3 X 125 Amperes protege 3 circuitos derivados, el primero de 1 X 15 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado, y el tercer circuito que suministra al motor es de 3 X 100 Amperes.

Circuito 3 (Alumbrado Exterior): El interruptor principal secundario de 2 X 60 Amperes protege 1 circuito derivado que es un circuito de alumbrado.

Circuito 4 (Central Eléctrica): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 20 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 5 (Mantenimiento): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 20 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.


14

Circuito 6 (Comedor): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 20 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 7 (Desechos): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 20 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 8 (Calidad): El interruptor principal secundario de 2 X 40 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 25 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 9 (Almacén de Materia Prima): El interruptor principal secundario de 2 X 70 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 50 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 20 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 10 (Almacén de Producto Terminado): El interruptor principal secundario de 2 X 70 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 50 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 20 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 11 (Baño de Hombres): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 15 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 12 (Baño de Mujeres): El interruptor principal secundario de 2 X 30 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 15 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Circuito 13 (Cuarto de maquinas): El interruptor principal secundario de 3 X 100 Amperes protege 2 circuitos derivados, el primero de 1 X 15 Amperes es un circuito para de contactos sencillos polarizados, el segundo (1 X 10 Amperes) es un circuito de alumbrado.

Como se puede observar cada uno de los interruptores principales secundarios protegen y suministran a cada sección de la planta, a partir de estos interruptores derivar los diferentes circuitos para la iluminación, los contactos polarizados y para los motores respectivamente para las áreas donde se encuentran, para los motores se tienen diferentes niveles de protección a parte de los interruptores y los elementos de la subestación, entre ellos encontramos otras cuchillas fusibles donde el amperaje manejado dependerá de cada motor y sus especificaciones eléctricas y el arrancador, que ayuda a nivelar la entrada del motor debido que al arranque la carga solicitada por el motor es mayor que la carga nivelada del mismo motor en trabajo continuo.


14

Material a Utilizar

La instalación en la planta será parcialmente oculta, en este tipo de instalaciones parte del entubado se encuentra sobre los pisos y muros y las restante por armaduras, la parte oculta estará sobre los muros y columnas, y la parte superpuesta pero entubada en su totalidad estará sobre las losas y el plafón para hacer las tomas necesarias mediante las cajas de conexión localizadas.

La tubería utilizada para la instalación estará dividida en 2 clases, la tubería de PVC para aquellas secciones que no estén sometidas a humedad o diferentes temperaturas, este tipo de tubería asistiría a las oficinas administrativas, comedor, central eléctrica, área de mantenimiento, control de calidad y cuarto de maquinas; la tubería de acero galvanizado se utilizará para todas las demás secciones faltantes incluyendo el alumbrado exterior.

Las cajas de conexión utilizadas para todos los apagadores y contactos excepto para aquellos contactos donde se alimentaran los motores serán cajas de conexión tipo chalupa, para los contactos que alimentan a los motores las cajas de conexión a utilizar son las tipo redondas.

Los conductores eléctricos son de cobre que dependiendo del amperaje requerido en el circuito será el calibre del conductor a utilizar, por ejemplo para el área de las oficinas administrativas la corriente que maneja ese circuito es de 64 amperes como máximo, por lo tanto el calibre del conductor de cobre a utilizar es el calibre 6 en el cual el conductor soporta un amperaje de 65 amperes y tiene un diámetro máximo con recubrimiento de 8.5 mm.

Por último los accesorios de control utilizados serán:

Los apagadores, esos dependiendo de su posición y las lámparas que controlen, podrán ser sencillos, de 3 vías o de escalera.

Interruptores de navajas y termomagnéticos localizados según la distribución del diagrama unifilar.

Arrancadores para el control manual o automático de los motores.


14

Material/ Tipo Área a Utilizar Tubería PVC Oficinas administrativas, comedor, central eléctrica, área de

mantenimiento, control de calidad y cuarto de maquinas

Acero galvanizado

Se utilizará para las demás secciones faltantes incluyendo el alumbrado exterior.

Cajas de Conexión Tipo chalupa Apagadores y contactos excepto para aquellos contactos donde se alimentaran los motores

Tipo redondas Contactos que alimentan a los motores


14

Figura 29. Diagrama eléctrico de la planta

5.6 Programa maestro de ejecución del proyecto

a) Diagrama de Gantt para la procuración, construcción, instalación y arranque de la planta

Ruta Crítica

Se tomó en consideración, los puntos desde la planeación de la empresa, así como los consecutivos a estos (Estudios de Factibilidad) y llegando a la construcción, también se tomó en cuenta la ruta crítica salida de los datos antes mencionados en el transcurso de este proyecto.

Para la construcción se consideraron los espacios que se utilizarían para ir ampliando la planta y así obtener una mayor eficiencia de la misma ya que se trabajó el primer año a una capacidad para cubiri una produccon del 65% y se espera obtener en 10 años una eficiencia del 100%

Los datos del 1er años de construcción se consideraron a partir de los días laborales para la planta (6 días a la semana).


b) Cuadro técnico comparativo para la adquisición de equipo de proceso

Equipo Capacidad Precio MXN

Proveedor Elección

Biorreactor de 500 mL

500 mL $ 10,000 Lambda minifor Su diseño mejorado es más económico, de pequeñas

dimensiones por lo que su manejo es más fácil y estéril. Lambda minifor es

la mejor opción en volúmenes pequeños.

Biorreactor de 5 L 5 L $ 30,000 Lambda minifor

Biorreactor de 0.5 m3

500 L $ 640,000 Sartorius-Stedim

Para volúmenes más grandes, Sartorius-Stedim ofrece un precio

económico con un paquete comlpeto de bombas y sistema de aireación.

Biorreactor de 40 m3

40 000 L $ 7,850,000 Applikon Biotechnology Applikon Biotechnology, tiene la facilidad de diseñar el biorreactores de acuerdo a nuestras necesidades.

Centrifuga Tubular

3200 L/h $ 202,500 LiaoyangXianglongPharmaceuticalMachinery Tiene una gran velocidad, con fuerte capacidad de separación. (190000

r.p.m) Equipo de Micro

Filtración $ 675,000 ROMICON®/ROMIPURE® Dentro de los proveedores,

ROMICON®/ ROMIPURE® ofrece un alto control de calidad (ISO 9001).


10000 L/h $ 135,000 WaterSiyuanGroup Watersiyuan Group ofrece un excelente surtido en equipos de ultrafiltración con tecnología de

punta.

Secador y Ciclón 63 L/ h $ 121,500 Planta Modelo 2520 , Sarandí Bajo consumo de energía, bajo quiebre y excelente calidad.

Bomba centrifuga 33 m³/hr $ 16,200 Waukesha Cherry-Burrell Diseñada para específicamente para los procesos que requerimos, alto

rendimiento, y presión diferencial de 250psi.

Bomba Peristáltica

80 m³ / h $ 81,000 Verdeflex Poco desgaste, no afectadas por abrasión, sin sellos y sin válvulas,

precio económico. Tanque de

almacenamiento 500 L $ 6,585 Eduardoño Tanques fabricados con materias

primas de excelente calidad y un estricto control sobre el proceso de

manufactura. TOTAL $ 9,767,785 - -

http://spanish.alibaba.com/gs-suppliers_xlzyjx

http://spanish.alibaba.com/gs-suppliers_watersiyuan


c) Protocolo de arranque y operación de equipos de proceso. Manual de operación

Biorreactor discontinuos de 5 Litros de capacidad ARRANQUE (VARIABLES)

Entre las propiedades más comunes que se miden en un Biorreactor están las siguientes:

• Temperatura • pH • Flujo de aire • Presión • Intensidad de agitación • Nivel o volumen medio de cultivo • Espuma: por la presencia de carbohidratos

• Concentración de oxígeno disuelto: es el que utilizan los microorganismos para vivir y realizar el proceso de transformación de la materia prima o producto.

• Concentración celular • Concentración de sustrato • Concentración de producto y proteínas en

el caldo de cultivo.

Esto presenta desventajas como:

• Disminución del volumen del líquido en el interior del Biorreactor. • Contaminación microbiológica del bioproceso si la espuma alcanza a salir. • Disminución de la actividad biológica del bioproducto.

Una vez tomadas en cuentas cada una de estas propiedades para el proceso:

• Conectar el equipo a la corriente eléctrica.

Mediante el panel de control:

• Ajustar las variables con las que se trabajara. • Encender el equipo con el botón de encendido (botón verde).

OPERACIÓN

Alimentar el Biorreactor, por la parte superior del éste, con la solución.

Es el más utilizado por su sencillez. Se trata de sistemas cerrados en los que no se varían externamente las condiciones iníciales (lo que supone que la composición del medio va variando continuamente en el tiempo conforme se desarrolla el cultivo), con la excepción de:

a. Adición de antiespumantes, debido a que la espuma puede generar diferencias de temperatura y concentraciones dentro del tanque.

b. Adición de oxígeno. c. Adición de buffers, para evitar las variaciones de pH originadas por la actividad microbiana, que pueden

alterar el desarrollo microbiano y la producción.


LIMPIEZA

Una vez terminado el proceso, se deberá lavar el biorreactor con detergentes o solución de hipoclorito de sodio.

Centrifuga Tubular (H-310)

ARRANQUE

Conectar el equipo a la corriente eléctrica.

Accionar la centrifuga mediante el panel de control.

Caracterización de la operación de centrifugación

Determinar el factor de separación o centrifugación.

Determinar el tiempo de sedimentación (100%) y gasto volumétrico para la centrifuga.

Determina el área equivalente de la centrifuga.

Tiempo de residencia experimental: Para determinar el tiempo de residencia experimental evaluar el tiempo que

tarda en salir la primera muestra de líquido clarificado de la centrifuga.

Realiza un muestreo del clarificado en intervalos de tiempo.

OPERACIÓN

Abrir la válvula de alimentación.

Por medio del panel de control, accionar la bomba para alimentar la solución a separar.

Continuar con el proceso hasta centrifugar todo el contenido del biorreactor.

PARO

Una vez terminada la alimentación, oprimir el botón de apagado ubicado en el panel de control (botón rojo) y esperar a que pare por completo la centrifuga.

LIMPIEZA DEL EQUIPO

Desarme la centrifuga. Retire los sólidos retenidos en la centrifuga. Lave con abundante agua.

Asegúrate de poner benzal en el caso de utilizar levadura, almidón, etc.


PRECAUCIONES

Tener cuidado en el orden de armado y durante el arranque de las centrifugas verificar que el seguro del freno no esté accionado, durante la limpieza del equipo tenga la precaución de armarlo en el orden indicado, procurando que el equipo siempre se encuentre en una superficie nivelada, así como en el ajuste de los empaques, colocación de las válvulas y revise los niveles de aceite antes de poner en operación el equipo.

SERVICIOS AUXILIARES

Agua Energía eléctrica Drenaje

Equipo de Micro filtración (H-320) ARRANQUE


Accionar el equipo mediante el panel de control (botón verde).

Poner en “0” en el controlador de la velocidad de los sólidos. Abrir válvula de control de recirculación.

OPERACIÓN

Llenar sistema; para esto se abre la válvula de alimentación y se acciona la bomba mediante panel de control.

Mediante el panel de control ajustar la velocidad de alimentación entre 0-1 para observar que el flujo sale.

Abrir un poco la válvula para que la presión aumente y salga el flujo con la velocidad deseada.

LIMPIEZA En microfiltración hay tres métodos para mantener o restablecer el caudal de permeado después de que las membranas se han ensuciado de manera reversible el retro lavado de membranas, el pretratamiento de membranas y la limpieza de membranas. Retrolavado de Membranas: Tiene lugar cada 30 a 60 minutos de trabajo y se hace durante un tiempo de 1 a 3 minutos.

Limpieza química: aplicada cuando la retrogradación no es suficiente. Se utilizan detergentes, ácidos, bases, agentes oxidantes, agentes secuestrantes y enzimas.




Equipo de Ultra filtración (H-330) Las condiciones básicas de operación de los módulos se presentan a continuación:

Components Specification (mm)

140X1200 90X1150 90X500 50X300

Speed (L/h) 3000-5000 800-1500 300-500 30-50 Incision Molecular 1-100000 Operation Pressure (MPa)

0.05-0.15

PH Range 3-10 Application and Storage Temperature(℃)

5-45

ARRANQUE


Mediante el panel de control, accionar el equipo (botón verde).

Cada vez que se arranque la planta es necesario inicialmente llevar a cabo un enjuague para eliminar los productos químicos y el aire atrapados en los módulos de ultrafiltración. Este enjuague se realiza por la cara externa de las fibras, sin atravesarlas, por lo tanto hay producción de filtrado. Después de 2 o 3 minutos de enjuague podemos ya comenzar a operar la planta en modo de filtración.

OPERACIÓN

Abrir válvula de alimentación.

Encender la bomba de alimentación mediante el panel de control.

Durante la etapa de filtración, la solución a tratar es bombeada a través de la membrana (en sentido de afuera a dentro de las fibras huecas).

La solución producto se recoge por lo tanto en el interior de las fibras y abandona el modulo a través del colector de permeado.

Durante la etapa de filtración el puerto de concentrado permanece cerrado, por lo tanto, los módulos que trabajan en modo de final ciego (100% de la sustancia de alimentación es convertida en filtrado), en contraposición al flujo tangencial, lo que simplifica mucho el diseño de la planta y requiere menos energía

La duración del ciclo de filtración varía de 20 a 60 minutos (dependiendo del tipo de aplicación y la calidad del agua de alimentación).


TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

Con el objeto de evitar en crecimiento bacteriológico en las membranas y para evitar que se sequen las fibras de los módulos se humedecen y almacenan en una solución al 1% de bisulfito de sodio. La solución preservativa se introduce en el módulo y los puertos se sellan con los discos de platico y tapones aislantes.

LIMPIEZA Y PRECAUCIONES

Antes de cada parada se recomienda limpiar el sistema con aire y posteriormente ejecutar un contralavado, para evitar crecimiento biológico en los módulos.El agua utilizada en los contralavados debe estar libre de productos químicos

Después del contralavado el sistema debe aislarse cerrando todas las válvulas.

Para evitar fugas en los módulos se debe tener especial cuidado con la contrapresión ejercida durante las paradas, en particular cuando se trata de una parada de emergencia o tiene lugar un corte en el suministro eléctrico.

Cuando el sistema va a estar fuera de servicio, se debe tener en cuenta lo siguiente:

Evitar que las membranas se sequen; puesto que perderán su permeabilidad. El sistema debe ser protegido contra el crecimiento biológico. Proteger al sistema de temperaturas extremas.




Equipo De Secado Por Aspersión (B-340 y A-332) ARRANQUE


Mediante el panel de control, encender el interruptor general.

Ubicar la línea de aire de la caldera y abrir válvula de aire compresor de la caldera.

Ajustar y verificar el manómetro a 1 de presión.

http://img.diytrade.com/cdimg/1490046/22149617/0/1309332970.jpg


OPERACION


Oprimir el botón de arranque (botón verde). Accionar los siguientes botones (de izquierda a derecha):

Soplador

Sistema térmico

Bomba Peristáltica

PARO


Oprimir los siguientes interruptores de acuerdo al siguiente orden (de derecha a izquierda): Bomba peristáltica.

Sistema térmico.

Cerrar válvula de aire compresor de la caldera.

Apagar soplador.

Oprimir botón de paro (botón rojo).

Apagar interruptor general.

LIMPIEZA

Desmontar el aspersor, recolectar muestra seca y limpiar.

Desmontar secador y ciclón, recolectar la muestra seca y limpiar.

RECOMENDACIONES

• Regular el rocío o asperje del aspersor, ya que esto garantizara un secado eficiente. Es recomendable una velocidad de 0.5.

• Como mediad de seguridad, es recomendable que no se toque la cámara de secado, ya que esta pudiera estar caliente durante el proceso.


Agua Energía eléctrica Drenaje Aire Compresor de Caldera


6. 6. Estudio de prefactibilidad económica 6.1 Monto de la inversión del bioproceso

a) Costo del equipo de proceso Equipo Capacidad Precio USD Precio MXN Proveedor

Biorreactor de 500 mL

500 mL $ 750 $ 10,000

Biorreactor de 5 L 5 L $ 1,600 $ 30,000

Biorreactor de 0.5 m3

500 L $ 60,000 $ 640,000

Biorreactor de 40 m3

40 000 L $ 300,000 $ 7,850,000

Centrifuga Tubular 3200 L/h $ 15,000 $ 202,500 Liaoyang Xianglong Pharmaceutical Machinery

Equipo de Micro Filtración

$ 50,000 $ 675,000 ROMICON®/ROMIPURE®


10000 L/h $ 10,000 $ 135,000 Water Siyuan Group

Secador y Ciclón 63 L/ h $ 9,000 $ 121,500 Planta Modelo 2520 , Sarandí

Bomba centrifuga 33 m³/hr $ 600 $ 16,200 Waukesha Cherry-Burrell

Bomba Peristáltica 80 m³ / h $ 2,000 $ 81,000 Verdeflex

Tanque de almacenamiento

500 L $ 500 $ 6,585 Eduardoño

TOTAL $ 449,450 $ 9,767,785 -

b) Estimación de la inversión fija por el método de factores desglosados

Costos de Instrumentación, Planta y Tuberías Este es un método mediante el cual puede extrapolarse el costo de un sistema completo a partir del costo de los equipos principales del proceso (Chilton, 1949) y determinar una estimación de la inversión fija total con un error de 10-15% del valor real, por la selección cuidadosa de los factores dentro del rango dado.

Los datos que componen este método se pueden utilizar en el desarrollo de ecuaciones de costo a fin de optimizar las partes de un determinado proceso. El punto de partida en este método es la estimación de la inversión de los equipos principales de proceso que llamaremos IE. Se observa que el costo de otros rubros esenciales, necesarios para completar el sistema puede correlacionarse con la inversión en los equipos principales y que la inversión fija total puede estimarse por aplicación de factores experimentales a la inversión básica IE.



http://spanish.alibaba.com/gs-suppliers_watersiyuan


Resulta así la ecuación en la cual los factores experimentales f son obtenidos del estudio de varios procesos similares.

Dónde: IF = Inversión fija del sistema completo

IE = Costo del equipo principal instalado

fi = Factores de multiplicación para la estimación de costos directos como cañerías, instrumentación, construcciones, etc.

fIi = Factores de multiplicación para la estimación de costos indirectos como honorarios de ingeniería, contratistas, contingencias, etc.

IE = Costo total de equipos $ 9, 767,785

Se consideraron factores fi para la estimación la inversión fija de plantas químicas.

Factor Costo Cañerías de proceso 0.06 $ 586,067.10 Edificios y construcción (construcción cerrada)

0.07 $ 683,744.95

Instrumentación 0.04 $ 390,711.40 $ 1,660,523.45 TOTAL DE INVERSIÓN FIJA $ 11,428,308.45

Costo Del Terreno Se considerará el costo del terreno de $ 2, 200,000.00 (Parque Industrial Castro del Rio, Irapuato).

6.2 Costos de operación

a) Cuadro del Programa de operación

b) Cuadro de los Costos totales de operación

Costos directos

NOMINA MENSUAL: $149,800

FACTOR DE CARGA SOCIAL (C.S) = Importe mensual de prestaciones/ Nómina mensual

CS= $ 82,847.72 /$149,800 = 0.55

Costos de Calidad Sueldo Turno Carga

Social

1 Supervisor $ 10,000 2 1.55 $ 31,000 1 Ayudante general $ 4,000 2 1.55 $ 12,400 1 Jefe de Calidad $ 15,000 1 1.55 $ 23,250 Costo por mes $ 66,650 Costo por año $ 799,800 Costo por frasco $ 64.43

Costos de Mantenimiento Cantidad Turnos Por mes

Oficial de mantenimiento

1 2 $ 12,400.00

ayudante de mantenimiento

1 2 $ 9,300.00

Jefe de mantenimiento 1 1 $ 20,150.00 Materiales consumibles $ 70,000.00 total $ 111,850.00 por año $ 1,342,200.00

A Área N Número de trabajadores TT Tipo de trabajador T Turnos

SM Sueldo mensual SD Sueldo diario V 6 Días de vacaciones

25PV 25% de prima vacacional 15 A 15 días de aguinaldo 7DD 7 días de descanso 6DC 6 días dados por costumbre 52D 52 Domingos

SAR 2% 2% destinado al SAR 25% Infonavit 25%

24% IMSS

Costos indirectos Costo mensual Por año

Vigilancia $ 40,000.00 $ 480,000.00 Teléfono/internet $ 6,000.00 $ 72,000.00 Limpieza $ 7,500.00 $ 90,000.00 Papelería $ 10,000.00 $ 120,000.00 Despensa $ 15,000.00 $ 180,000.00 Agua/beber $ 10,000.00 $ 120,000.00 Agua Servicio $ 500.00 $ 6,000.00 Gas $ 10,000.00 $ 120,000.00 Botiquín $ 200.00 $ 2,400.00 Extintores $ 3,500.00 $ 42,000.00 Manejo de Residuos $ 500.00 $ 6,000.00

Total $ 1,238,400.00 Costo de Insumos

Insumo Precio unitario Descripción Cantidad anual consumida

Costo Anual

Agua $ 0.0068 L Agua proceso 25000 L $ 168.75 $ 0.1000 L Agua Alta pureza 4992000 L $ 499,200.0000

Electricidad $ 1.6260 kWh Aireación 20000 kWh $ 32,520.00 Agitación 8000 kWh $ 13,008.00

Centrifuga 234 kWh $ 380.48 Micro 390 kWh $ 634.14 Ultra 1609.92 kWh $ 2,617.73

Secador 3939 kWh $ 6,404.81 Bombas 36.504 kWh $ 59.36

Carga general - $ 15,000.00 Vapor $ 0.2025 Kg Esterilización 2578125 kg $ 522,070.31

Tratamiento de aguas

$ 0.0027 L 4908207.436 L $ 13,252.16

Estimación anual: $ 1,105,315.75


Gastos generales: Método de amortización del crédito

Costo de Materias Primas Presentación: Frascos con 500 g de lipasa en polvo.

Producción anual: 6201 Kg de lipasa (12,402 frascos al año ≈ 1034 frascos al mes)

Fermentaciones al año: 156 lotes (13 lotes al mes)

Materia prima Cantidad requerida por lote

Precio por kilogramo $

Por lote

Sacarosa 640 Kg $ 5.50 $ 3,520.00 Peptona 480 Kg $ 13.50 $ 6,480.00 Extracto de carne 320 Kg $ 13.50 $ 4,320.00 Antiespumante 0.62 L $ 48.00 $ 29.76 Total $ 14,349.76

Costo por año $ 2,238,562.56

Costo por mes $ 186,546.88

Costo por frasco $ 180.33

Costo de Empaque 1 frasco ambar $ 4.75

1 tapa con sello $ 0.40 1 etiqueta $ 0.40 1 sello de seguridad $ 0.20

TOTAL POR UNIDAD $ 5.75 Costo año $

71,346.00


Costos De Administración

Sueldo Turno Carga Social

1 Gerente general $ 23,000.00 1 1.55 $ 35,650.00 1 Gerente

administración $ 20,000.00 1 1.55 $ 31,000.00

1 Jefe de Recursos Humanos

$ 15,000.00 1 1.55 $ 23,250.00

1 Jefe de contabilidad

$ 15,000.00 1 1.55 $ 23,250.00

1 Jefe de materiales

$ 15,000.00 1 1.55 $ 23,250.00

1 Encargado de nomina

$ 8,500.00 1 1.55 $ 13,175.00

1 Comprador $ 8,000.00 1 1.55 $ 12,400.00 2 Secretarias $ 5,000.00 1 1.55 $ 15,500.00

Total Mensual $ 177,475.00 Total Anual $ 2,129,700.00

Costos de ventas

Puesto Número de empleados

Sueldo (mes)

Gerente de ventas

1 $ 35,650.00

Jefe de ventas 1 $ 23,250.00 Supervisor de zona

2 $ 27,900.00

Vendedores 4 $ 49,600.00 Choferes 2 $ 12,400.00 Ayudante de chofer

2 $ 9,300.00

Secretaria 1 $ 7,440.00 Mercadologo 1 $ 15,500.00 Estudios y proyectos $ 20,000.00 Publicidad $ 15,000.00 Total mensual $ 216,040.00 Total anual $ 2,592,480.00


6.3 Rentabilidad del proceso

a) Cuadro de Ingresos por ventas Costo anual de producción

Costo de mano de obra $ 2,791,772.67 C. Materias Primas $ 2,238,562.56 Insumos $ 1,105,315.75 Material de empaque $ 71,346.00 Calidad $ 799,800.00 Mantenimiento $ 1,342,200.00 Indirectos $ 1,238,400.00 Total $ 9,587,396.97

b) Cuadro de Estado de resultados

Para el estado de resultados y la obtención de los flujos netos de efectivo se tomaron las siguientes consideraciones:

• La eficiencia de la producción asciende gradualmente, iniciando el primer año en 65% de la capacidad de diseño.

• Inflación promedio de 4.5% en el periodo de 2006 a 2010 • El precio de venta por frasco con lipasa (AE, 26 U/mg, pureza > 95 %) en presentación de 500 g es de $5,000.

Se tiene como referencia la enzima de Lipasa (AE 10 U/mg, Pureza >98%) de Novozym a un precio de 1,000 USD/Kg ($13,500.00 /Kg).

• Pago del préstamo de un solo inversionista a 5 años con tasa preferencial de interés de 11.8 % (Banco: Scotiabank).

• Tasa total de impuestos del 40%.

Estado de resultados con inflación (4.5%), financiamiento y producción que crece

AÑO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Producción 4030.65 4650.75 4960.8 5270.85 5580.9 5890.95 6201 6201 6201 6201

Eficiencia 65% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 100% 100% 100%

Ingreso 40306500 2092837.5 2232360 2371882.5 2511405 2650927.5 279450 279450 279450 279450

Costo de producción 9587396.97 10018829.8 10469677.2 10940812.7 11433149.2 11947640.9 12485284.8 13047122.6 13634243.1 14247784.1

Costo de administración 2129700 2225536.5 2325685.64 2430341.5 2539706.86 2653993.67 2773426.39 2898227.44 3028647.68 3164436.82

costo de ventas 2592480 2709141.6 2831052.97 2958450.36 3091580.62 3230701.75 3376083.33 3528007.08 3686767.4 3852671.93

Costos financieros 22420000 1887681.99 1491554.46 1048683.88 553554.57

Utilidad antes de impuestos 23754923.03 24823894.6 25940969.8 27108313.5 28328187.6 29602956 30935089 32327168 33781890.6 35302075.7

40% de impuestos 9501969.21 9929557.83 10376387.9 10843325.4 11331275 11841182.4 12374035.6 12930867.2 13512756.2 14120830.3

Utilidad después de impuestos 14252953.82 14894336.7 15564581.9 16264088.1 16996912.5 17761773.6 18561053.4 19396300.8 20269137.4 21181245.4

Depreciación 1304340.24 1363035.55 1424372.15 1488468.9 1555450 1625445.25 1698590.29 1775026.85 1854903.6 1938373.7

Pago de capital 3002694.98 3357012.99 3753140.52 4196011.1 4691140.41

FLUJOS NETOS DE EFECTIVO 12554599.08 13119556 13709936.1 14326883.2 14971592.9 15645314.6 16349353.8 17085074.7 17853903 18657328.7

c) Cuadro de capital de trabajo

El cálculo de capital de trabajo se realiza con los siguientes parámetros

CAPITAL DE TRABAJO

Activo circulante

Inventario de materia prima Consumo de materia prima de un mes

Inventario de producto terminado Un mes de los costos de producción por año

Cajas y bancos Un mes de los costos de producción por año

Cuentas por cobrar 15 días del valor de las ventas por año

Pasivo circulante

Cuentas por pagar 15 días del costo de materia prima por año

Capital de trabajo

AÑOS 1 2 3 4 5

Inventario materia prima 9587396.97 10018829.84 10469677.18 10940812.65 11433149.22 Inventario producto 2129700 2225536.5 2325685.64 2430341.5 2539706.86 Banco 2129700 2225536.5 2325685.64 2430341.5 2539706.86 Cuentas por cobrar 2592480 2709141.6 2831052.97 2958450.36 3091580.62 ACTIVO CIRCULANTE 16439277 17179044.44 17952101.43 18759946.01 19604143.56 Cuentas por pagar 1304340.24 1363035.55 1424372.15 1488468.9 1555450 PASIVO CIRCULANTE 1304340.24 1363035.55 1424372.15 1488468.9 1555450 CAPITAL DE TRABAJO 15134936.7 15816008.89 16527729.28 17271477.11 18048693.56 INCREMENTO DE CAPITAL DE TRABAJO

15134936.7 681072.19 681072.19 681072.19 0

d) Cuadro de flujo de efectivo

El flujo de efectivo de cada año contempla las entradas y salidas de dinero en la empresa realizadas durante el año correspondiente de operación.

Flujo de efectivo

AÑOS 1 2 3 4 5

Utilidad neta 14252953.8 14894336.7 15564581.9 16264088.1 16996912.5 Depreciación y amortización

0 1363035.55 1424372.15 1488468.9 1555450

Crédito bancario 3002694.98 0 0 0 0 ENTRADAS 17255648.8 16257372.3 16988954 17752557 18552362.5


e) Determinación de la Tasa Interna de Retorno y de la TEMAR

Si se define a la TMAR como:

TMAR = i + f + if ;

i= inflación (12%)

f= premio al riesgo (4.5%)

TMAR= 0.12 + 0.045 + 0.12*0.045 = 0.1704

TMAR = 17.04 %

Se consideró un 12% de premio al riesgo ya que las enzimas de grado farmacéutico se consideran productos biotecnológicos de alto riesgo. Los valores de premio al riesgo de industrias químicas farmacéuticas y productoras de enzimas se tomaron como referencia para este valor.

Calculo de la TIR Empleando la función TIR en Excel, y con los siguientes flujos netos de efectivo se tiene

Tabla 34. TIR

Año FNE 0 -$17,000,000.00

1 $ 12,554,599.08 2 $ 13,119,556.04 3 $ 13,709,936.06 4 $ 14,326,883.18 5 $ 14,971,592.93 6 $ 15,645,314.61 7 $ 16,349,353.76 8 $ 17,085,074.68 9 $ 17,853,903.04 10 $ 18,657,328.68

TIR = 77.99 %

77.99% > 17.04 %

Por lo tanto, como TIR > TMAR, el proyecto se convierte en rentable.


6.4 Análisis de sensibilidad

a) Con respecto al método de amortización del crédito La inversión fija de planta es de 19,000,000 de pesos, de esta cantidad los inversionistas aportarán 6,000,000 de pesos y el préstamo bancario será de 13,000,000.

Dicho préstamo se pide en Santander, el cual tiene una tasa de interés de 21% mensual. Se pretende pagar dicho préstamo en 5 años, en la tabla siguiente se muestra el interés anual total a pagar y el pago principal que debe de hacerse anualmente.

Préstamo $13,000,000.00 Años a pagar 5

$ pago fin año $4,442,949.28 Tabla 35. Análisis de sensibilidad con respecto al método de amortización del crédito

Año Interés Pago a Fin de Año

Pago a Principal Deuda Después del Pago

0 $13,000,000.00 1 $2,730,000.00 $4,442,949.28 $1,712,949.28 $11,287,050.72 2 $2,370,280.65 $4,442,949.28 $2,072,668.63 $9,214,382.09 3 $1,935,020.24 $4,442,949.28 $2,507,929.04 $6,706,453.05 4 $1,408,355.14 $4,442,949.28 $3,034,594.14 $3,671,858.91 5 $771,090.37 $4,442,949.28 $3,671,858.91 $0.00

$9,214,746.40 $13,000,000.00


b) Con respecto al porcentaje de financiamiento de la inversión fija La inversión fija total es de $19 000 000, sin embargo si se considera un financiamiento del 80% de esta inversión siguiendo los mismos parámetros de crédito antes mencionados, se obtiene:

Préstamo $15,200,000 Años a pagar 5 $ pago fin año $4,195,755.98

Tabla 36. Análisis de sensibilidad con respecto al porcentaje de financiamiento de la inversión fija

Año Interés Pago A Fin De Año Pago A Principal Deuda Después Del Pago

0 $15,200,000.00 1 $1,793,600.00 $4,195,755.98 $2,402,155.98 $12,797,844.02 2 $1,510,145.59 $4,195,755.98 $2,685,610.39 $10,112,233.63 3 $1,193,243.57 $4,195,755.98 $3,002,512.42 $7,109,721.21 4 $838,947.10 $4,195,755.98 $3,356,808.88 $3,752,912.33 5 $442,843.65 $4,195,755.98 $3,752,912.33 $0.00

$5,778,779.92 $15,200,000.00

Por lo que la TIR queda de:

TIR 83.18%

TMAR 17.04%

c) Precio máximo de las materias primas principales y precio mínimo del producto que sigan haciendo rentable el proyecto

Materia Prima Precios de materia prima

Materia prima Cantidad por fermentación

Precio por kilogramo

$

Por fermentación

Sacarosa 640 kg $ 5.50 $ 3,520.00 Peptona 480 kg $ 13.50 $ 6,480.00 Extracto de carne

320 kg $ 13.50 $ 4,320.00

Antiespumante 0.62 L $ 48.00 $ 29.76 Aumentando un 20% el costo de materia prima, tenemos que el costo es de

Por mes $ 279,820.32 Por año $ 3,357,843.84 Por frasco $ 270.49

:

Por lo tanto, se modifica el Estado de Resultados Proforma, quedando de la siguiente manera:

Tabla 37. Precios para que el proyecto sea rentable

Año 1 2 3 4 5

Producción 4030.65 4650.75 4960.8 5270.85 5580.9 Ingreso $40,306,500.00 $2,092,837.50 $2,232,360.00 $2,371,882.50 $2,511,405.00 Costo de Producción

$10,706,678.25 $11,188,478.77 $11,691,960.32 $12,218,098.53 $12,767,912.97

Costo de Administración

$2,129,700.00 $2,225,536.50 $2,325,685.64 $2,430,341.50 $2,539,706.86

Costo de Ventas

$2,592,480.00 $2,709,141.60 $2,831,052.97 $2,958,450.36 $3,091,580.62

Costos Financieros

$2,242,000.00 $1,887,681.99 $1,491,554.46 $1,048,683.88 $553,554.57

UAI $22,635,641.75 $23,654,245.63 $24,718,686.68 $25,831,027.58 $26,993,423.82 Impuestos $9,054,256.70 $9,461,698.25 $9,887,474.67 $10,332,411.03 $10,797,369.53 UDI $13,581,385.05 $14,192,547.38 $14,831,212.01 $15,498,616.55 $16,196,054.29 Depreciación $1,304,340.24 $1,363,035.55 $1,424,372.15 $1,488,468.90 $1,555,450.00

Pago de capital $3,002,694.98 $3,357,012.99 $3,753,140.52 $4,196,011.10 $4,691,140.41

FNE $11,883,030.31 $12,417,766.68 $12,976,566.18 $13,560,511.65 $14,170,734.68


Y la TIR y TMAR quedan como:

TIR 73.97%

TMAR 17.04%

Por lo que amentando un 20% el precio en las materias primas notamos que el valor de la TIR disminuyo un 4.02%, sin embargo como la TIR es mayor que la TMAR el proyecto sigue siendo rentable.

6 7 8 9 10 5890.95 6201 6201 6201 6201

$ 2,650,927.50 $ 2,790,450.00 $ 2,790,450.00 $ 2,790,450.00 $ 2,790,450.00 $ 13,342,469.05 $ 13,942,880.16 $ 14,570,309.77 $ 15,225,973.70 $ 15,911,142.52 $ 2,653,993.67 $ 2,773,423.39 $ 2,898,227.44 $ 3,028,647.68 $ 3,164,936.82 $ 3,230,701.75 $ 3,376,083.33 $ 3,528,007.08 $ 3,686,767.40 $ 3,852,671.93

$ 28,208,127.89 $ 29,477,493.65 $

30,803,980.86 $ 32,190,160.00 $ 33,638,717.20

$11,283,251.16 $11,790,997.46 $12,321,592.34 $12,876,064.00 $13,455,486.88

$ 16,924,876.74 $ 17,686,496.19 $ 18,482,388.52 $ 19,314,096.00 $ 20,183,230.32 $ 1,625,445.25 $ 1,698,590.29 $ 1,775,026.85 $ 1,854,903.06 $ 1,938,373.70

$ 14,808,417.74 $ 15,474,796.54 $ 16,171,162.38 $ 16,898,864.69

$ 17,659,313.60

Precio Mínimo Considerando un precio de venta de $5000 por cada medio kilogramo, obtenemos una TIR de 77.99% y una TMAR de 17.04%.

Sin embargo, si se disminuye el precio de venta un 70%, es decir, $3500 por cada medio kilogramo de Lipasa la TIR disminuye hasta 38.85%. Este valor es el mínimo que se puede obtener para que el proyecto siga considerándose rentable, por debajo de este precio de venta, se generan pérdidas.

d) Capacidad instalada mínima que siga haciendo rentable el proyecto.

Para determinar el análisis de sensibilidad de la capacidad instalada, se ha determinado obtener el punto de equilibrio, el cual nos indica la producción que se debe de mantener para que no se generen perdidas ni ganancias, es decir es la mínima cantidad de producción para que el ingreso por venta sea igualado al costo del producto.

Para determinar el punto de equilibrio se eligieron los costos fijos y variables de todos los costos existentes en el proyecto. Se consideró el costo de mano de obra como 80% fijo y 20% variable, así como el costo de ventas en un 50% fijo y un 50% variable

Tabla 38. Capacidad instalada mínima

Costos Fijos Importe Mensual

Costo por Frasco (12414 Frascos/Año)

Costo de Mano de Obra $ 186,118.18 $179.9112 Costos de Calidad $ 66,650.00 $64.4273 Costos Mantenimiento $ 111,850.00 $108.1199 Costos Indirectos $ 103,200.00 $99.7583 Costos de Depreciación $ 104,528.35 $101.0424 Costos de Amortización $ 4,166.67 $4.0277 Costo de ventas $ 108,020.00 $104.4176 Costo de administración $ 177,475.00 $171.5563 TOTAL $862,008.1980 $833.2607

Tabla 39. Costos

Costos Variable Importe Mensual Costo por Frasco (12414 Frascos/Año)

Costo de Materia Prima $ 186,546.88 $180.3256 Costo de Mano de Obra $ 46,529.54 $44.9778

Costo de Insumos $ 92,109.65 $89.0378 Costos de Material de

Empaque $ 5,945.50 $5.7472


Costo de ventas $ 108,020.00 $104.4176 TOTAL $439,151.5699 $424.5061

𝑄𝑄 =𝐼𝐼𝑏𝑏𝐿𝐿𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹 𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹

𝑃𝑃𝐹𝐹𝑑𝑑𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑉𝑉𝑑𝑑𝐶𝐶𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑈𝑈𝐶𝐶𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 − 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑉𝑉𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑 𝑈𝑈𝐶𝐶𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹

𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑙𝑙 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑂𝑂𝐿𝐿𝑑𝑑𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐶𝐶 = 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑓𝑓𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 + 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑉𝑉𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑𝑠𝑠

𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑉𝑉𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑𝑠𝑠 = 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑙𝑙 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑂𝑂𝐿𝐿𝑑𝑑𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑓𝑓𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠

𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑉𝑉𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑 𝑈𝑈𝐶𝐶𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹 =𝐶𝐶𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠 𝑉𝑉𝐹𝐹𝐹𝐹𝑠𝑠𝐹𝐹𝑙𝑙𝑙𝑙𝑑𝑑𝑠𝑠

𝑁𝑁𝑉𝑉𝑏𝑏𝑑𝑑𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝐶𝐶𝐹𝐹𝐹𝐹𝑑𝑑𝐹𝐹𝐶𝐶𝑑𝑑𝑠𝑠 𝐹𝐹𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑑𝑑𝑠𝑠

Tabla 40. Costos de operación y venta unitario

Precio de venta unitario $ 5,000.00 Costo Total de operación $ 1,301,159.77

Costo Variables $ 439,151.57 Costo Variable Unitario $ 35.38

Q 173.63009

Tabla 41. Costos mensuales

Frascos (Mensuales)

Importe Ventas

Costo fijo Costo Variable

Costos TOTALES

Diferencia

0 $ 0.00 $ 862,008.20

$ 0.00 $ 862,008.20 $ 862,008.20

50 $ 250,000.00 $ 862,008.20

$ 1,768.78 $ 863,776.97 $ 613,776.97

100 $ 500,000.00 $ 862,008.20

$ 3,537.55 $ 865,545.75 $ 365,545.75

150 $ 750,000.00 $ 862,008.20

$ 5,306.33 $ 867,314.52 $ 117,314.52

173 $ 865,000.00 $ 862,008.20

$ 6,119.96 $ 868,128.16 $ 3,128.16

200 $ 1,000,000.00 $ 862,008.20

$ 7,075.10 $ 869,083.30 $ 130,916.70

250 $ 1,250,000.00 $ 862,008.20

$ 8,843.88 $ 870,852.08 $ 379,147.92

300 $ 1,500,000.00 $ 862,008.20

$ 10,612.65 $ 872,620.85 $ 627,379.15

350 $ 1,750,000.00 $ $ 12,381.43 $ 874,389.63 $ 875,610.37


862,008.20 400 $ 2,000,000.00 $

862,008.20 $ 14,150.20 $ 876,158.40 $ 1,123,841.60

450 $ 2,250,000.00 $ 862,008.20

$ 15,918.98 $ 877,927.18 $ 1,372,072.82

500 $ 2,500,000.00 $ 862,008.20

$ 17,687.75 $ 879,695.95 $ 1,620,304.05

550 $ 2,750,000.00 $ 862,008.20

$ 19,456.53 $ 881,464.73 $ 1,868,535.27

Figura 30. Gráfica referente a producción mensual (frascos) de lipasa

Como podemos ver en el grafico anterior, la planta ha calculado una producción de 173 frascos mensuales (2076 anuales) como el mínimo de producción en la capacidad instalada para que el ingreso por ventas sea igualado al costo del producto.

$ 0.00

$ 500,000.00

$ 1,000,000.00

$ 1,500,000.00

$ 2,000,000.00

$ 2,500,000.00

$ 3,000,000.00

0 50 100150173200250300350400450500550

Din

ero

Número de Frascos

Importe de VentasCostos Totales


7. Conclusiones

• Se tiene el planteamiento de una planta productora de la enzima lipasa a nivel industrial.

• Se diseñaron algunos de los equipos involucrados en la producción de Lipasa a nivel industrial, así como los servicios auxiliares con los que cuenta la planta.

• Se elaboró toda la normatividad involucrada para la puesta en marcha de una Planta a nivel industrial.

• Se busca que con los cálculos obtenidos, el proyecto sea rentable económicamente.

• Al definir qué actividades son en paralelo o en serie, se puede ahorrar tiempo en la producción realizando una o más actividades simultáneas y así obtener ganancias de manera más rápida.

• Se diseñó una planta productora de la enzima lipasa a nivel industrial, ubicada en el parque Industrial Castro del Rio en Irapuato.

• Se diseñaron todos los equipos involucrados en la producción de Lipasa a nivel industrial, así como los servicios auxiliares con los que cuenta la planta.

• Se elaboró toda la normatividad involucrada para la puesta en marcha de una Planta a nivel industria, incluyendo todos los planes de manejo para el correcto funcionamiento de la planta.

• Se realizó un estudio de pre factibilidad económica para evaluar la factibilidad de la rentabilidad del proyecto.

• En base a los cálculos obtenidos, el proyecto es rentable financieramente.


GLOSARIO

Análisis de sensibilidad: La evaluación financiera de proyectos de inversión se entiende como el análisis que permite anticipar el futuro al identificar, medir y valorar la cantidad de inversión, ingresos, gastos, utilidad de la operación del proyecto de inversión, nivel de inventarios requeridos, capital de trabajo, depreciaciones, amortizaciones, sueldos, a fin de identificar con precisión la rentabilidad y tomar la decisión final de invertir o no.

Arthrobacter sp: Es un género de bacterias comúnmente encontradas en el suelo. Todas las especies de este género son bacterias Gram-positivas, aerobias obligadas y con forma de bacilo durante la fase de crecimiento exponencial y de coco durante la fase estacionaria.

BAI (beneficio antes de impuestos): Resultado obtenido por una compañía después de restar a los ingresos todos los gastos en que se ha incurrido, con excepción del impuesto de sociedades y otros tributos aplicables.

Banco de inversión Establecimiento bancario especializado en prestar servicios financieros, entre los que destacan el estudio y la valoración de empresas, la realización de operaciones de fusión o adquisición, permitir el acceso a los inversores a los mercados de capitales, hacer de intermediario en operaciones especializadas en los mercados financieros, captar dinero para sus clientes, etc.

Base de cotización: Cantidades sobre las que se aplican los porcentajes correspondientes para calcular las cuotas de la Seguridad Social. Estas cuotas las pagan tanto los trabajadores (se las descuentan en la nómina) como las empresas, y constituyen la principal fuente de ingresos de la Seguridad Social.

Base de un bono: Periodos de referencia para el cálculo de los intereses devengados de un valor de renta fija. La base de cálculo consiste en un cociente cuyo numerador es el número de días que hay entre dos fechas, y el denominador, el año financiero. Puesto que los períodos naturales no tienen por qué coincidir con los financieros (hay años de 366 días y meses de 28, 30 o 31 días), los mercados han establecido una serie de convenciones; el efecto económico de elegir una u otra es bastante apreciable. Es importante saber de que convención se habla a la hora de comparar productos de renta fija.

Biomasa: Puede considerarse como la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.

Capital: En un sentido amplio, conjunto de recursos dinerarios (o que se pueden convertir en dinero) de una persona. 2) En una empresa, son las aportaciones realizadas por los socios para su creación. 3) También se denomina capital al principal de una deuda, que genera los correspondientes intereses

http://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9nero_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria

http://es.wikipedia.org/wiki/Especie

http://es.wikipedia.org/wiki/Gram-positiva

http://es.wikipedia.org/wiki/Aerobia

http://es.wikipedia.org/wiki/Bacilo


Capacidad instalada: La capacidad instalada es el potencial de producción o volumen máximo de producción que una empresa en particular, unidad, departamento o sección, puede lograr durante un período de tiempo determinado, teniendo en cuenta todos los recursos que tienen disponibles, sea los equipos de producción, instalaciones, recursos humanos, tecnología, experiencia/conocimientos, etc.

Costos de Distribución: Son los que se generan por llevar el producto o servicio hasta el consumidor final

Costos de Administración: Son los generados en las áreas administrativas de la empresa. Se denominan Gastos.

Costos de financiamiento: Son los que se generan por el uso de recursos de capital.

Costos Directos: Son los costos que pueden identificarse fácilmente con el producto, servicio, proceso o departamento. Son costos directos el Material Directo y la Mano de Obra Directa.

Costos Indirectos: Su monto global se conoce para toda la empresa o para un conjunto de productos. Es difícil asociarlos con un producto o servicio específico. Para su asignación se requieren base de distribución (metros cuadrados, número de personas, etc).

Costos Históricos: Son costos pasados, que se generaron en un periodo anterior.

Costos Predeterminados: Son costos que se calculan con base en métodos estadísticos y que se utilizan para elaborar presupuestos.

Costos del periodo: Son los costos que se identifican con periodos de tiempo y no con el producto, se deben asociar con los ingresos en el periodo en el que se generó el costo.

Costos del producto: Este tipo de costo solo se asocia con el ingreso cuando han contribuido a generarlos en forma directa, es el costo de la mercancía vendida.

Costos Controlables: Son aquellos costos sobre los cuales la dirección de la organización (ya sea supervisores, subgerentes, gerentes, etc) tiene autoridad para que se generen o no. Ejemplo: el porcentaje de aumento en los salarios de los empleados que ganen más del salario mínimo es un costo controlable para la empresa.

Costos no Controlables: Son aquellos costos sobre los cuales no se tiene autoridad para su control. Ejemplo el valor del arrendamiento a pagar es un costo no controlable, pues dependen del dueño del inmueble.

Costos Relevantes: Son costos relevantes aquellos que se modifican al tomar una u otra decisión. En ocasiones coinciden con los costos variables.

http://www.knoow.net/es/cieeconcom/gestion/empresa.htm


Costos no Relevantes: Son aquellos costos que independiente de la decisión que se tome en la empresa permanecerán constantes. En ocasiones coinciden con los costos fijos. De acuerdo con el tipo de desembolso en el que se ha incurrido.

Costos desembolsables: Son aquellos que generan una salida real de efectivo.

Costos de oportunidad: Es el costo que se genera al tomar una determinación que conlleva la renuncia de otra alternativa.

Costos desembolsables: Implicaron una salida de efectivo, por lo cual pueden registrarse en la información generada por la contabilidad.

Costos de oportunidad: Se origina al tomar una determinada decisión, la cual provoca la renuncia a otro tipo de opción. El costo de oportunidad representa utilidades que se derivan de opciones que fueron rechazadas al tomar una decisión, por lo que nunca aparecerán registradas en los libros de contabilidad.

Costos diferenciales: Son aquellos aumentos o disminuciones en el costo total, o el cambio en cualquier elemento del costo, generado por una variación en la operación de la empresa:

Costos sumergidos: Independientemente del curso de acción que se elija, no se verán alterados.

Costos Variables: Son aquellos que se modifican de acuerdo con el volumen de producción, es decir, si no hay producción no hay costos variables y si se producen muchas unidades el costo variable es alto. Unitariamente el costo variable se considera Fijo, mientras que en forma total se considera variable.

Costo semi-variable: Son aquellos costos que se componen de una parte fija y una parte variable que se modifica de acuerdo con el volumen de producción. Hay dos tipos de costos semivariables: o Mixtos: son los costos que tienen un componente fijo básico y a partir de éste comienzan a incrementar Escalonados: son aquellos costos que permanecen constantes hasta cierto punto, luego crecen hasta un nivel determinado y así sucesivamente: La separación de costos en fijos y variables es una de las más utilizadas en la contabilidad de costos y en la contabilidad administrativa para la toma de decisiones.

Crédito: En general, dinero prestado por una entidad financiera a sus clientes en el marco de su actividad, y que deberá ser devuelto con los intereses y en los plazos convenidos (mediante pagos periódicos denominados "cuotas"). Un crédito personal es aquel en que la entidad no cuenta con una garantía especial que asegure la recuperación de la cantidad prestada; la garantía genérica está constituida por los bienes presentes y futuros del deudor.

Cuenta de resultados:Informe contable que refleja la evolución de la actividad de una empresa. Indica los ingresos registrados y los gastos en que se ha incurrido a lo largo


de un periodo determinado. El saldo final resultante son los beneficios o pérdidas obtenidos por la empresa, durante un año o ejercicio económico

Cuenta de valores: Conjunto de anotaciones contables en las que el intermediario refleja todas las operaciones y saldos de la cartera de valores de un inversor (entradas y salidas de valores y efectivo, pago de comisiones y gastos, etc.).

Depreciación: Reducción del valor de un bien. En el caso de elementos físicos como maquinaria o bienes, como automóviles, suele deberse al paso del tiempo y a los efectos del uso. También se usa el término depreciación en los mercados financieros internacionales para nombrar a la caída del valor de una divisa con respecto a otra. Se diferencia de la devaluación en que esta última exige una intervención oficial que certifique la disminución de valor de la moneda. Un Gobierno puede decidir devaluar su moneda, pero la depreciación o caída de la misma se debe a las circunstancias que rodean a la economía de ese país.

Desgravación: Disminución en la determinación de la carga tributaria de un impuesto.

Diafiltración: El modo dilución o diafiltración es una forma de operar en microfiltración y ultrafiltración, en el que el retenido se diluye con disolvente adicional y nuevamente es filtrado para continuar la extracción selectiva de los componentes de bajo peso.

Divisa: Moneda en circulación en un país. Hace referencia a una moneda extranjera.

Enzima: Son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos. Los enzimas son catalizadores, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. No hacen factibles las reacciones imposibles, sino que solamente aceleran las que espontáneamente podrían producirse.

Factoring: Contrato por el que una persona o empresa cede a otra los créditos derivados de su actividad comercial (por ejemplo, recibos o facturas), encargándose esta última de gestionar su cobro.

Flujo axial: Flujo axial es que el flujo de agua circula paralelo al eje de rotación de la turbina, es decir las gotas de agua evolucionan en un cilindro de paredes delgadas

Hidrodinámica: una ciencia que tiene por objeto la pesantez y el equilibrio de los fluidos, y el movimiento de ellos. Se ve en esta definición que la Hidrodinámica IBI: Siglas de Impuesto sobre Bienes Inmuebles.

Ingresos: Partida que refleja, en unidades monetarias, las ventas de una compañía. Es la cifra con la que comienza la cuenta de resultados.

Interés: Cantidad que se paga como remuneración de un crédito o un depósito. También puede ser la retribución que se recibe por una inversión. El interés es mayor cuanto mayor es el plazo en el que se realiza la inversión.


IPC Índice de Precios al Consumo: Mide la evolución de los precios de los bienes y servicios que consume la población.

IPREM Indicador Público de Rentas de Efectos Múltiples: Indicador o referencia del nivel de renta que sirve para fijar la cuantía de determinadas prestaciones para acceder a ciertos beneficios, prestaciones o servicios públicos, sustituyendo en esta función al salario mínimo interprofesional.

Lipasa: es una enzima que se usa en el organismo para disgregar las grasas de los alimentos de manera que se puedan absorber. Su función principal es catalizar la hidrólisis de triacilglicerol a glicerol y ácidos grasos libres.

TMAR: Tasa Mínima Aceptable de Rendimiento, es el rendimiento que una empresa debe obtener sobre las inversiones que ha realizado con el claro objetivo de que esta manera pueda mantener, de forma inalterable, su valor en el mercado financiero.

IRPF: Impuesto sobre la Renta de las Personas Físicas. Es el principal impuesto directo que pagan los ciudadanos por sus ingresos personales.

Matriz de costos: Es el sistema o proceso de planificar, ejecutar y supervisar el flujo y almacenamiento eficiente, teniendo en cuenta la relación costo/eficacia de las materias primas, las existencias que hayan existido en el proceso de fabricación, los productos acabados y la información conexa desde el punto de origen hasta el punto de consumo, incluyendo los movimientos de entradas y salidas; internas y externas.

Punto de equilibrio: Esta herramienta se emplea en la mayor parte de las empresas y es sumamente útil para cuantificar el volumen mínimo a lograr (ventas y producción), para alcanzar un nivel de rentabilidad (utilidad) deseado.

Rentabilidad financiera: La rentabilidad mide la eficiencia con la cual una empresa utiliza sus recursos financieros.

Residuo: Es un material o producto cuyo propietario o poseedor desecha y que se encuentra en estado sólido o semisólido, o es un líquido o gas contenido en recipientes o depósitos, y que puede ser susceptible de ser valorizado o requiere sujetarse a tratamiento o disposición final.

TIR: La tasa interna de retorno (TIR) es una tasa de rendimiento utilizada en el presupuesto de capital para medir y comparar la rentabilidad de las inversiones

http://es.wikipedia.org/wiki/Enzima

http://es.wikipedia.org/wiki/Grasa

http://es.wikipedia.org/wiki/Glicerol

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido


BIBLIOGRAFÍA

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producción industrial de lipasa mediante arthobacter sp

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