Aprovechamiento industrial del permeado del suero lácteo : evaluación técnica y económica de productos químicos derivados de la lactosa

Abstract

La demanda de los mercados para obtener sustancias químicas, para valorizar las materias primas disponibles o racionalizar su uso, requiere un análisis de las alternativas existentes para su producción. En el presente estudio se propone una metodología para la selección y clasificación de las sustancias químicas en función de las características técnicas del proceso de producción. En el análisis se toma como ejemplo el suero lácteo (fracción líquida de la leche que se separa de la cuajada durante la producción del queso, compuesto por lactosa, proteínas, sales y un 94 % de agua) y sus potenciales derivados. La industria láctea asturiana procesa más del doble de la leche que se produce en la región. La producción de queso en Asturias corresponde al 20 % del total de la producción española y al 0.77 % de la producción de la UE (lo que supone una producción de suero lácteo de 500 000 t/año), por lo que el análisis de las distintas alternativas que permitan aumentar su valor revertirá en beneficio de un sector industrial relevante. Dos características fundamentales de un proceso son la tecnología y la capacidad de producción. Ambas tienen influencia directa sobre la inversión económica necesaria para llevar a cabo el proyecto. A su vez, estas características definen el consumo energético, la mano de obra, las materias primas y las sustancias químicas auxiliares necesarias para llevar a cabo las reacciones químicas implicadas. El parámetro de selección de sustancias y procesos corresponde a la rentabilidad económica más elevada, calculada como la tasa interna de rentabilidad (TIR, tasa de descuento que iguala los flujos futuros de fondos generados por el proyecto con la inversión inicial), considerando los costes directos de producción para estimar los flujos de capital y la inversión en equipos de proceso. Se considera que los costes generales y las demás inversiones auxiliares a la instalación son equivalentes en todo el sector químico, por lo que no influye decisivamente en la selección del proceso tecnológico. Para establecer esta metodología, se han evaluado distintas instalaciones de producción necesarias para el aprovechamiento del suero lácteo, a partir de los datos existentes en la bibliografía. Se ha calculado la inversión en el equipo de proceso y los costes directos de producción asociados para los procesos de tratamiento del suero lácteo hasta alcanzar sus potenciales derivados. El permeado del suero lácteo (fracción restante tras separar las proteínas) puede servir de materia prima para, mediante fermentación, obtener goma xantana o ácido láctico, y a partir de éste lactato de etilo. El ácido láctico y el lactato de etilo podrían ser empleados como tales o servir de materia prima para obtener multitud de derivados. También, a partir del permeado se puede obtener lactosa con posibles usos directos (como substituto de la celulosa en la fabricación de papel), o a partir de ésta y mediante reacción química obtenerse lactulosa o lactitol. Con los datos obtenidos para las rutas descritas se ha calculado la rentabilidad asociada a la producción de las sustancias mencionadas como base para la ordenación de los diferentes derivados.