Centro Azúcar

PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF CUBAN MORINGA OLEÍFERA SEED OIL

RESUMEN Introducción: La Moringa oleífera se utiliza como materia prima en diferentes industrias, una de las partes aprovechables del árbol es la semilla. Se dice que es fuente de aceite vegetal de gran rendimiento por hectárea con un alto contenido de ácidos grasos. Se desconocía la caracterización del aceite de semillas de Moringa de los ecotipos en estudio y las posibilidades de uso con diferentes fines. Objetivo: Realizar la caracterización físico-químicas del aceite de las semillas de Moringa oleífera germinadas en Cuba. Materiales y Métodos: El porcentaje de extracción de aceite se establece como variable respuesta en los diseños de experimento planteados, alcanzándose entre un 30-45%. Una vez extraído el aceite se determinaron las propiedades físico-químicas del mismo para los ecotipos estudiados haciendo uso de técnicas analíticas. Resultados y Discusión: Se obtienen las propiedades que caracterizan los aceites y la composición de ácidos grasos, siendo el producto mayoritario el ácido oleico con valores entre 60 y 75%. Se hace referencia a los beneficios que se obtienen con el uso de semillas no aptas para germinación en diferentes aplicaciones, con propiedades comparables a las frescas. Conclusiones: Los mejores rendimientos en la extracción del aceite se alcanzan con hexano como disolvente; el ácido oleico es el mayoritario con valores entre 60 y 75% y los ecotipos estudiados naturalizados en Cuba cumplen con los parámetros de calidad establecidos para ser utilizados en cosmética, constituyéndose una nueva línea de productos que propicia la sustitución de importaciones y el uso de sustancias naturales.

ABSTRACT Introduction: Moringa oleífera is used as raw material in different industries; one of the usable parts of the tree is the seed. It is said to be source of vegetable oil with a great yield per hectare and high content of fatty acids. It is not knew the characterizing of Moringa seed oil from Cuban ecotypes under study and its possibilities of use for different purposes. Objective: To carry out the physicochemical characterization of the oil of the seeds of Moringa oleífera germinated in Cuba. Materials and Methods: The percentage of oil extraction is established as a response variable in the proposed experiment designs, reaching between 30-40%. Once the oil was extracted, its physicochemical properties were determined for the ecotypes studied using analytical techniques. Results and Discussion: The properties that characterize the oils and the fatty acid composition, the majority product being oleic acid with values between 60 and 75%. Reference is made to the benefits obtained with the use of seeds not suitable for germination in different applications, with properties comparable to fresh. Conclusions: The best yields in oil extraction are achieved using hexane as a solvent, oleic acid is the majority with values between 60 and 75% and the ecotypes studied naturalized in Cuba meet the quality parameters established to be used in cosmetics, constituting a new product line, in addition to promoting the substitution of imports and the use of natural substances.

OPERATIONAL AND CONSUMPTION EVALUATION OF A COATED ELECTRODE WITH RECTANGULAR NUCLEUS, DESTINED FOR BUILDING UP PIECES

RESUMEN Introducción: En la industria se presenta la problemática de recuperar piezas con grandes superficies desgastadas, para ello se aplica el relleno por soldadura manual por arco eléctrico, siendo la productividad baja al emplear electrodos cilíndricos de pequeños diámetros, operados con bajas intensidades de corriente. Objetivo: Evaluar el comportamiento operativo y de fusión de un electrodo revestido con núcleo de sección rectangular y revestimiento de rutilo. Materiales y Métodos: El revestimiento de rutilo se aplicó mediante el prensado en moldes. El desempeño operativo se evaluó de forma cualitativa aplicando un criterio de expertos. Además se determinaron los parámetros de consumo según la norma (ISO 2401-72, 1972). Se determinó experimentalmente el efecto del ancho del núcleo y la intensidad de corriente sobre los parámetros de consumo y la dilución. El procesamiento estadístico se realizó con el software Statgraphics. Resultados y Discusión: Los electrodos presentan buenas propiedades operativas al obtenerse excelente estabilidad del arco en 77,8 % de estos, excelente desprendimiento de la escoria en el 100 %, buen aspecto y sanidad del cordón en el 77 % y el 88,9 % respectivamente. El coeficiente de depósito promedio fue 0,16 g/A*min, la eficiencia de depósito 80,6 % y la dilución 30,5 %. Conclusiones: Los electrodos obtenidos mostraron buen comportamiento operativo durante las pruebas de soldadura, lo cual permite el proceso de relleno en piezas afectadas por desgaste. La dilución en el metal depositado por estos electrodos es menor que en los electrodos cilíndricos equivalentes, lo cual constituye una ventaja significativa en los procesos de recargue.

ABSTRACT Introduction: There is a problem of recovering parts with large worn surfaces in industry. Filling is applied by manual electric arc welding for this, with low productivity when using small diameters cylindrical electrodes, operated with low current intensities. Objective: To evaluate operating and melting behavior of a coated electrode with a rectangular section core and a rutile coating. Materials and methods: Rutile coating was applied by pressing in molds. Operational performance was qualitatively evaluated by applying expert criteria. In addition, the consumption parameters were determined according to the standard (ISO 2401-72, 1972). The effect of core width and current intensity on consumption and dilution parameters was experimentally determined. Statistical processing was carried out with Statgraphics software. Results and Discussion: Electrodes have good operating properties as excellent arc stability is obtained in 77.8% of them, excellent slag detachment in 100%, good appearance and cord health in 77% and 88.9% respectively. The average deposition coefficient was 0.16 g/A*min, deposition efficiency of 80.6% and dilution of 30.5%. Conclusions: Obtained electrodes showed good operating behavior during welding tests, which allows the filling process in parts affected by wear. Dilution in deposited by these electrodes metal is less than in equivalent cylindrical electrodes, which constitutes a significant advantage in recharge processes.

INFLUENCY OF MINERALS SUSTANS NATURALS IN CLARIFICATION OF SUGAR JUICE AND IT´S SLUDGES

RESUMEN Introducción: Es preciso la búsqueda de nuevos productos alternativos para la clarificación de jugos de caña que permitan una diversificación en la industria azucarera cubana. Objetivo: Evaluar diferentes alternativas de clarificación de jugos de caña por medio de la utilización de sustancias minerales naturales como la Bentonita y la Zeolita. Materiales y Métodos: Para evaluar el comportamiento sedimentacional del jugo de caña objeto de estudio, se utilizó como método fundamental la prueba de sedimentación en probeta, los análisis químicos a nivel de laboratorio y el software estadístico Statgraphics, utilizando para ello, agentes minerales e instrumentos de laboratorio. Resultados y Discusión: Como resultados fundamentales se obtienen diferentes valores de velocidades de sedimentación, así como de: brix, pol, pureza, color, ceniza, contenido de fosfórico, reductores y la turbidez de los jugos, los cuales sirvieron de apoyo en la selección del tratamiento adecuado para los mismos, partiendo de ello se propone una alternativa de clarificación en la cual se alcaliza a un pH de 8,2 y se utiliza la zeolita como agente mineral clarificante. Conclusiones: El tratamiento de los jugos con Zeolita presenta resultados favorables cuando se alcaliza a pH cercanos a 8,2, mostrando velocidades de sedimentación de 1,65E-04 m/s y valores de turbidez aceptable de 35 UTF, lo que constituye una alternativa novedosa y diversificadora, pues ofrece la posibilidad de emplear los lodos provenientes del proceso en la posterior formulación de alimento para animales o en la fertilización de tierras para el cultivo.

ABSTRACT Introduction: It is necessary to search for new alternative products for the clarification of sugar cane juices that allow for diversification in the Cuban sugar industry. Objective: To evaluate different alternatives for the clarification of sugarcane juices through the use of natural mineral substances such as Bentonite and Zeolite. Materials and Methods: To evaluate the sedimentation behavior of the cane juice under study, the test of sedimentation in a test tube, chemical analysis at laboratory level and the statistical software Statgraphics were used as fundamental methods, using mineral agents and laboratory instruments. Results and Discussion: As fundamental results, different values of sedimentation rates are obtained, as well as: brix, pol, purity, color, ash, phosphoric content, reducers and the turbidity of the juices, which served as support in the selection of the adequate treatment for them. Based on this, a clarification alternative is proposed in which alkalinity is used at a pH of 8.2 and zeolite is used as a mineral clarifying agent. Conclusions: Juice treatment with zeolite presents favorable results when alkalized at pH close to 8.2, showing sedimentation rates of 1.65E-04 m/s and acceptable turbidity values of 35 UTF, which constitutes a novel and diversifying alternative, since it offers the possibility of using the sludge from the process in the subsequent formulation of animal feed or in the fertilization of land for cultivation.

AIR COOLED CONDENSER USE IN CUBAN SUGAR INDUSTRY ELECTRICITY GENERATION

RESUMEN Introducción: El proyecto actual de centrales eléctricas (CE) de biomasa en la industria azucarera de Cuba, tiene como limitante el acceso al agua requerida por las instalaciones de condensación. En la actualidad, el uso de condensadores secos es la solución más difundida a nivel mundial reducir los altos índices de consumo de agua en los sistemas de condensación y flexibilizar la ubicación de la CE, siendo más difundidos los aerocondensadores (ACC). Objetivo: Realizar un estudio simplificado que demuestre la efectividad de la implementación de la condensación seca en el proyecto de CE de Biomasa en la industria azucarera cubana. Materiales y Métodos: Se muestra el estado actual del uso de la condensación seca a nivel mundial en las industrias de generación eléctrica y azucarera, posteriormente se detalla los elementos vinculados al proyecto de CE de biomasa, requeridos para el análisis. Resultados y Discusión: Se realiza un análisis sobre el consumo, generación de potencia y área de transferencia de calor requerida por cada variante, además se efectúa un estudio de caso aplicando criterios de selección, VAN, TIR, período de recuperación de la inversión y costo nivelado de la energía, a partir del uso de los métodos de Conradie y col. y Camaraza-Medina y col. Conclusiones: El estudio realizado muestra que el uso del ACC en Cuba es una alternativa ventajosa para los proyectos previstos de CE, al cumplir con los requerimientos de la ley 124/2017 y mostrar indicadores técnico-económicos de operación que resultan adecuados.

ABSTRACT Introduction: The current biomass power plant (CE) project in Cuban sugar industry is limited by water access required by condensation facilities. At present, the use of dry condensers is the most widespread solution worldwide to reduce high rates of water consumption in condensing systems and to make the location of the CE more flexible, with aero condensers (ACC) being more widespread. Objective: To carry out a simplified study that demonstrates the implementation of dry condensation in EC Biomass project in Cuban sugar industry effectiveness. Materials and methods: Dry condensation worldwide use in electricity and sugar generation industries current state is shown, subsequently the elements related to biomass CE project, required for the analysis, are detailed. Results and Discussion: An analysis is carried out on the consumption, power generation and heat transfer area required by each variant. In addition a case study is carried out applying selection criteria, NPV, IRR, investment recovery period and leveled energy cost using Conradie, et al and Camaraza-Medina, et al methods. Conclusions: The study carried out shows that ACC use in Cuba is an advantageous alternative for planned CE projects, as it complies with Law 124/2017 requirements. It and demonstrates adequate technical-economic operation indicators.

ECO-TOXICOLOGICAL EVALUATION OF DIESEL CONTAMINATED RESIDUES HANDLING

RESUMEN Introducción: La realización de ensayos eco-toxicológicos se encuentra entre los requisitos de las legislaciones actuales para la mejora de los procesos de biodegradación de contaminantes. Objetivo: Aplicar bioensayos de toxicidad aguda para la evaluación eco-toxicológica de suelos tratados contaminados con diésel. Materiales y Métodos: Se aplicaron procedimientos de la guía 207 de la Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo (OECD) en los que se utilizan como bioindicadores semillas de lechuga (Latuca Sativa) y la lombriz de tierra (Ensenia Andrei); a concentraciones de prueba (1, 5, 25, 50 y 100%). El efecto tóxico de las matrices se midió a partir del cálculo de la concentración letal media (CL50). Resultados y Discusión: Se obtiene toxicidad de los suelos tratados por biorremediación con adición de microorganismos (bioaumentación) 1 y 2 en la experimentación realizada con semillas de lechuga, mientras que los suelos tratados por biorremediación con incremento de acondicionadores orgánicos (mejorada) 1 y 2 y estabilización química-biológica para sus cuatro variantes de ejecución, no son tóxicos. La evaluación realizada con lombrices, mostró toxicidad de los suelos tratados por biorremediación mejorada y la estabilización química-biológica con agromena. Se obtuvo un resultado similar con el suelo tratado por bioaumentación 2. Se demuestra no toxicidad de los suelos tratados por estabilización química-biológica con producto mejorador y la bioaumentación 1. Conclusiones: El carácter tóxico de los suelos tratados por bioaumentación No. 1 y 2, biorremediación mejorada No.1 y 2 y estabilización químico-biológica No. 2 y 4, constituyen un riesgo para el ecosistema terrestre.

ABSTRACT Introduction: Eco-toxicological tests performance is among current legislation requirements for biodegradation processes of pollutants improvement. Objective: To apply acute toxicity bioassays for treated soils contaminated with diesel eco-toxicological evaluation. Materials and methods: Organization for Economic Cooperation and Development (OECD)guide 207 Procedures were applied in which lettuce (Latuca Sativa) seeds and earthworm (Ensenia Andrei) are used as bioindicators; at test concentrations (1, 5, 25, 50 and 100%). matrices toxic effect was measured calculating mean lethal concentration (LC50). Results and Discussion: Toxicity is obtained in soils treated by bioremediation with microorganism’s addition (bio augmentation) 1 and 2 in the experimentation carried out with lettuce seeds. Soils treated by bioremediation with an increase in organic conditioners (improved) 1 and 2 and chemical - biological stabilization for four execution variants are not toxic. Evaluation carried out with earthworms showed toxicity in soils treated by improved bioremediation and chemical-biological stabilization with agromena. A similar result was obtained with the soil treated by bio augmentation 2. Non-toxicity of the soils treated by chemical-biological stabilization with an improved product and bio augmentation 1 was demonstrated. Conclusions: The toxic nature of the soils treated by bio augmentation No. 1 and 2, improved bioremediation No. 1 and 2 and chemical-biological stabilization No. 2 and 4, constitute a risk for ecosystem.

KINETIC STUDY OF NICKEL (II) ADSORPTION IN SAWDUST OF CEDRA (CEDRELA ODORATA)

RESUMEN Introducción: En los últimos años se han estudiado una gran cantidad de materiales de bajo costo y con potencial de ser utilizados en la biosorción de metales pesados; estos incluyen residuos, principalmente agrícolas y forestales. El níquel es empleado en la fabricación de acero y en algunas aleaciones. Su consumo provoca diferentes problemas de salud. Objetivo: Determinar el modelo cinético y la difusividad correspondientes a la adsorción en el sistema heterogéneo de masa solución acuosa de iones Ni 2+ y serrín de cedro. Materiales y Métodos: Se utiliza el serrín de cedro como material adsorbente. Se expone el modelo cinético que rige la adsorción de iones Ni 2+ en serrín de cedro a las temperaturas de 25, 35 y 45oC. Se determina desde el punto de vista cinético el orden del modelo para la adsorción, la energía de activación y el calor isostérico. Se obtiene las constantes de equilibrio y con ello la energía libre, la entalpía y entropía de adsorción y los coeficientes de difusión. Resultados y Discusión: El modelo de seudoprimer orden refleja el proceso adsortivo con una energía de activación de 38,4 kJ/mol que refrenda un proceso físico. Los valores de ΔHads = -36,6 kJ/mol y ΔSads= -0,14 kJ/(mol.K) refleja un proceso exotérmico. Los coeficientes de difusión oscilan del orden de 10-16 a 10-17 m2/s. Conclusiones: La adsorción de iones Ni2+ en solución acuosa, obedece a un modelo de seudosegundo orden. Los coeficientes de difusión a las tres temperaturas oscilan del orden de 10-16 a 10-17 m2/s.

ABSTRACT Introduction: In the last years a great quantity of materials of low cost and with potential to be used in the biosorption of heavy metals have been studied; these include residues, mainly agricultural and forestry. Nickel is used in the manufacture of steel and some alloys. Its consumption causes different health problems. Objective: To determine the kinetic model and diffusivity corresponding to adsorption in the heterogeneous system of aqueous mass solution of Ni 2+ ions and cedar sawdust. Materials and methods: Cedar sawdust is used as adsorbent material. The kinetic model that governs the adsorption of Ni2+ ions in cedar sawdust at temperatures of 25, 35 and 45 oC is exposed. The order of the adsorption model, the activation energy and the isostatic heat is determined from the kinetic point of view. The equilibrium constants, the free energy, the enthalpy and adsorption entropy and the diffusion coefficients. Results and Discussion: The pseudo-first order model reflects the adsorptive process with activation energy of 38.4 kJ/mol that endorses a physical process. The values of ΔHads = -36.6 kJ/mol and ΔSads = -0.14 kJ/(mol.K) reflects an exothermic process. The diffusion coefficients range from the order of 10-16 to 10-17 m2/s. Conclusions: The adsorption of Ni2+ ions in aqueous solution, follows a pseudo-second order model. The diffusion coefficients at the three temperatures range from the order of 10-16 to 10-17 m2/s.

FORMULATIONS FROM IMAZETAPIR HERBICIDE IN A SOLUBLE CONCENTRATE FORM AT 10 % OBTAINING

RESUMEN Introducción: Los plaguicidas son productos químicos utilizados por el agricultor durante el proceso de producción. Los efectos de las malezas en la producción de los cultivos son reconocidos ancestralmente e influyen en muchas decisiones del sector agrícola, ya sea directa o indirectamente y si no se controlan, pueden reducir la producción mundial de alimentos entre 20 a 40 %. Dentro de los plaguicidas, un grupo importante lo constituyen los herbicidas, entre los que se encuentra el Imazetapir, utilizado ampliamente como ingrediente activo de herbicidas selectivos, ya que es capaz de controlar diferentes tipos de malezas. Objetivo: Obtener formulaciones estables del herbicida Imazetapir, formulado como concentrado soluble al 10 % para su registro y posterior producción por la empresa Juan Luis Rodríguez. Materiales y Métodos: Se obtuvieron cinco formulaciones, a las que se le determinaron los parámetros físico-químicos (densidad, pH y contenido de ingrediente activo) a tiempo cero, al concluir el ensayo de almacenaje acelerado durante 14 días y a los tres, seis y doce meses de almacenamiento a temperatura ambiente en estante. Resultados y Discusión: La cuantificación del ingrediente activo para las fórmulas 3 y 4 exhibió valores inferiores a los permisibles, mientras que las fórmulas 1, 2 y 5 no presentaron variaciones significativas durante el tiempo del estudio. Conclusiones: Se obtuvieron tres fórmulas estables del herbicida Imazetapir formulado como concentrado soluble al 10 %, las cuales pudieran ser candidatas a registrarse para su producción y comercialización por parte de la industria nacional de plaguicidas (Empresa Juan Luis Rodríguez.)

ABSTRACT Introduction: Pesticides are one of the chemical products used by farmers during production process. Weeds effects on crop production are ancestrally recognized, which can influence many decisions in agricultural sector, either directly or indirectly. If these effects are not correctly controlled, the word food can be reduced between 20 to 40 %. Herbicides are an important pesticides group; in which Imazetapir can be found. This herbicide is specifically used as an active ingredient in selective herbicides, since it is capable of controlling different types of weeds. Objective: The aim of his work is to obtain stable formulations of the herbicide Imazetapir, formulated as a 10 % soluble concentrate for its registration and subsequent production by the national industry (Juan Luis Rodríguez Company). Materials and Methods: Five formulations of Imazetapir were obtained. From these formulations the physical-chemical parameters (density, pH and active ingredient content) were determined at zero time, at the conclusion of the Accelerated Storage Test for 14 days, as well as at three, six and twelve months of storage at room temperature on shelf. Results and discussion: The quantification of the active ingredient for formulations 3 and 4 exhibited values below the allowable ones, while no significant differences were shown in formulations 1, 2 and 5 during the time of study. Conclusions: Three stable formulas of the herbicide Imazetapir formulated as a soluble concentrate at 10 % were obtained, which could be candidates to register for production and commercialization by the national industry (Juan Luis Rodríguez Company).

LIGNIN VALORIZATION IN BIOREFINERY CONCEPT (II)

RESUMEN Introducción: Existen varios tipos de lignina y, entre ellas, la que deriva de los procesos que usan solventes orgánicos en presencia de catalizador, ácido o básico posee menor impacto ambiental con respecto a los convencionales, ya que los solventes orgánicos se recuperan fácilmente por destilación, también este tipo de ligninas, posee dada su estructura, usos específicos. La hidrólisis del bagazo de caña de azúcar produce corrientes ricas en lignina que pueden ser integradas en el concepto de biorrefinería. Objetivo: Demostrar la factibilidad económica de la integración del proceso de producción de lignina en el concepto de biorrefinería partiendo de las características de la misma y del conocimiento de sus productores a nivel internacional. Materiales y Métodos: Se realiza una búsqueda (briefing) que brinda datos de utilidad para el desarrollo del proceso de obtención de la lignina, partiendo de esto se integra este proceso en el concepto de biorrefinería y se determinan sus indicadores económicos. Resultados y Discusión: Las aplicaciones de la lignina producto de la hidrólisis del bagazo pueden ser: la elaboración de fibras de carbono, vainillina, y en la producción de derivados del fenol. Al valorar la factibilidad de inversión del esquema de biorrefinería con la integración de la lignina, se obtienen indicadores dinámicos de rentabilidad que demuestran la factibilidad de la propuesta, manteniendo la recuperación de la inversión en 5,2 años como de Armas, (2019). Conclusiones: El proceso propuesto se justifica con las aplicaciones de la lignina y puede ser integrado a la biorrefinería manteniendo su rentabilidad.

ABSTRACT Introduction: There are several types of lignin and, among them, which derives from processes that use organic solvents in the presence of catalyst, acid or basic has less environmental impact with respect to conventional ones since organic solvents are easily recovered by distillation, also this type of lignins, has specific uses because its structure. Hydrolysis of sugarcane bagasse produces lignin-rich currents that can be integrated into the biorefinery concept. Objective: Demonstrate the economic feasibility of integrating the lignin production process into the biorefinery concept based on its characteristics and the knowledge of its producers at the international level. Materials and methods: A search (briefing) that provides useful data for the development of the lignin obtaining process is carried out, based on this process is integrated into the concept of biorefinery and its economic indicators are determined. Results and Discussion: The applications of lignin as a result of bagasse hydrolysis can be: the elaboration of carbon fibers, vanillin, and in the production of phenol derivatives. By assessing the feasibility of investment in the biorefinery scheme with the integration of lignin, dynamic profitability indicators are obtained that demonstrate the feasibility of the proposal, maintaining the recovery of investment in 5.2 years as de Armas, (2019). Conclusions: The proposed process is justified with the applications of lignin and can be integrated into the biorefinery while maintaining its profitability.

APPLICATIONS OF LINEAR PROGRAMMING IN CUBAN CHEMICAL PROCESS INDUSTRY EXPERIENCES

RESUMEN Introducción: En la industria de procesos químicos surgen a diario un número de alternativas sobre cómo controlar el proceso transformativo. Para ayudar en el proceso de toma de decisiones se realizan una serie de cálculos para estimar indicadores energéticos, tecnológicos o ambientales y elegir luego la mejor variante. La presente investigación propone el uso de métodos matemáticos principalmente la optimización haciendo uso de la programación lineal como herramienta en esas decisiones. Objetivo: Mostrar las aplicaciones de la programación lineal en la solución de problemas de la industria de Procesos Químicos. Materiales y Métodos: Se utilizaron como base para la investigación procedimientos usados en defensas de doctorado en Ciencias Técnicas de la especialidad de Ingeniería Química y artículos derivados de esas investigaciones. Resultados y Discusión: Se detallan los resultados alcanzados por investigadores haciendo uso de la programación lineal para cada una de las cuatro direcciones en las cuales se ha clasificado la incertidumbre en la Ingeniería Química según Rudd y Watson (1968). Se agrupan las investigaciones y se ofrece para cada clasificación: el problema de investigación, los requerimientos necesarios para su aplicación, las investigaciones realizadas en cada dirección de trabajo y los resultados alcanzados. Cada grupo de aplicaciones, según los problemas de incertidumbre considerados, tiene rasgos comunes y restricciones. Conclusiones: La programación lineal es una herramienta versátil para resolver problemas de incertidumbre en la industria química que está y estará presente en varios momentos de los procedimientos de transformación de instalaciones tradicionales de la industria química en instalaciones más eficientes.

ABSTRACT Introduction: A number of alternatives arise daily on how to control transformative process in chemical process industry. To help in decision-making process, some calculations are carried out to estimate energy, technological or environmental indicators and then choose the best variant. Present investigation proposes mathematical methods use, mainly optimization, using linear programming as a tool in these decisions. Objective: To show linear programming applications in solving Chemical Processes industry problems. Materials and methods: Procedures used in Chemical Engineering doctorate defenses and articles derived from these investigations were used as this investigation basis. Results and Discussion: Results achieved by researchers using linear programming are detailed for each four directions in which uncertainty has been classified in Chemical Engineering according to Rudd and Watson. Investigations are grouped and offered for each classification: research problem, necessary requirements for its application, investigations carried out in each work direction and achieved results. Each applications group, according to uncertainty problems considered, has common features and restrictions. Conclusions: Linear programming is a versatile tool for solving uncertainty problems in chemical industry that is and will be present in traditional chemical industry facilities into more efficient facilities transformation procedures.

PROCEDURE FOR OPTIMAL PROCESS DESIGN CONSIDERING QUALITY: APPLICATION IN MOLASSES PRODUCTION

RESUMEN Introducción: El diseño de procesos alimenticios, con frecuencia, ha sido abordado utilizando metodologías desarrolladas para el diseño de procesos químicos. Las particularidades demandan que el ingeniero de diseño explore otras alternativas enfocadas a garantizar la calidad del producto. En el contexto de la amazonía ecuatoriana el procesamiento de derivados de caña se realiza en pequeñas unidades artesanales diseñadas con insuficientes criterios técnicos. Esto afecta la calidad del producto final y la economía de los productores. Objetivo: El objetivo de este trabajo es proponer un procedimiento que, desde el diseño conceptual, considere la calidad del producto. Materiales y Métodos: Se utilizó un procedimiento que considera la calidad del producto desde el diseño conceptual, que consta de once actividades y tres tomas de decisión. Se apoya del software GNU Octave para la simulación y optimización del proceso utilizando la función objetivo (FO) que maximiza el valor actual neto (VAN) y como aspecto novedoso, se optimiza la FO que minimiza la varianza de los indicadores de calidad. Resultados y Discusión: En el caso de estudio aplicado se determinaron como rango operacional el pH de 3,63 a 4,16 y °Brix de 75,12 a 76,73 y el VAN fluctúa entre 2 603 469,38 USD a 6 669 971,27 USD con nivel sigma mayor a tres. Conclusiones: La disminución de la incertidumbre de las variables operacionales incrementa la aceptabilidad del producto y esto se ve reflejado en los valores óptimos obtenidos del VAN y de los atributos de calidad.

ABSTRACT Introduction: Food process design has often been approached using methodologies developed for chemical process design. These particularities demand that the design engineer explore other alternatives focused on guaranteeing product quality. In Ecuadorian Amazon context, cane derivatives process is carried out in small artisanal units designed with insufficient technical criteria. This affects final product quality and producers economy. Objective: To propose a procedure that, from the conceptual design, considers product quality. Materials and methods: A procedure was used that considers product quality from the conceptual design, which consists of eleven activities and three decision-making. It is supported by GNU Octave software for process simulation and optimization using the objective function (FO) that maximizes the net present value (NPV) and as a novel aspect, the FO minimizes quality indicators variance. Results and Discussion: In the applied study case, the operational range was determined as: a pH of 3.63 to 4.16, °Brix from 75.12 to 76.73 and NPV fluctuates between 2 603 469.38 USD to 6 669 971.27 USD with a sigma level greater than three. Conclusions: Uncertainty of operational variables decrease increases product acceptability and this is reflected in optimal values obtained from the NPV and quality attributes.