AO DEL DEBER CIUDADANO

vi

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

FACULTAD DE INGENIERIA QUMICA

OBTENCION DE ETANOL COMO CARBURANTE A PARTIR DEL ALMIDON DE PAPA YUNGAY

PROYECTOS DE INVERSION

PRESENTADO A:

ING. MANUEL NESTARES GUERRA

POR:

NUEZ HERNANDEZ, Angel

HUANCAYO - PERU

2014

OBTENCION DE ETANOL COMO CARBURANTE A PARTIR DEL ALMIDON DE PAPA YUNGAY

RESUMEN

Esta Proyecto consiste en la obtencin de Bioetanol a partir de la papa. Para esto primeramente se extrajo el almidn contenido en la papa y luego mediante hidrlisis enzimtica se convirti el almidn en azucares usando enzimas amilasas; seguidamente estos azcares se llevaron a fermentacin usando levaduras.El proceso de hidrlisis enzimtica consisti de dos etapas, que se conforman por la fase de licuefaccin del almidn, convirtiendo el almidn en dextrinas y de una baja cantidad de azcares, y la segunda etapa consisti en la sacarificacin de las dextrinas, aumentando as la cantidad de azcares fermentables.

La conversin del almidn a azucares fue total debido al uso de las enzimas alfa amilasa y gtucoamtasa responsables de la hidrlisis del almidn. Los azucares obtenidos fueron fermentados usando levadura obtenindose resultados satisfactorios.

Las pruebas se hicieron a nivel de laboratorio y a nivel banco en un reactor de 45 litros, en el laboratorio de operaciones unitarias de la FIQ - UNCPCon los datos obtenidos se procedi a disertar una planta de produccin para que se pueda aprovechar la papa proveniente de los excedentes de produccin de nuestra provincia , y de esta manera darte un valor agregado a este recurso agrcola que muchas veces no tiene un mercado asegurado por poseer una demanda inelstica.INDICE

1. INTRODUCCCION

vii1.1. Objetivos

viii1.1.1 objetivos generales

viii1.1.2 objetivos especficos

viii1.2. justificacin

ix2. MARCO TEORICO

102.1 materia prima

102.1.1 historia de la papa

102.1.2 clasificacin y morfologa

112.1.3 variedad de la papa en el Per

122.1.4 caractersticas qumicas

142.2 almidn

152.2.1 amilosa

162.2.2 amilopectina

182.3 tipo de hidrlisis del almidn

192.3.1 hidrlisis qumica

192.3.2 hidrlisis enzimtica

192.4 operaciones bsicas y qumicas

242.4.1 proceso de hidrolisis del almidn

242.4.2 fermentacin alcohlica

252.5 microorganismos en la fermentacin

282.5.1 morfologa

282.5.2 reproduccin

292.6 Bioetanol

292.6.1 Etanol

302.6.2 propiedades fsicas y qumicas del etanol

312.6.3 caractersticas

352.7 necesidad o necesidades a las que satisface el principal y sus derivados383. ESTUDIO DEL MERCADO

39 3.1 definicin del mercado consumidor

393.2 Localizacin del mercado

413.3 demanda real del producto (actual y proyectada: 5 aos)

453.3.1 precio del producto (PX)

463.4 ingreso del consumidor (y)

473.4.1 ingreso de etanol en el Per

473.5 precios de bienes sustitutos (PS)

483.6 gustos y preferencias del consumidor

493.7 ventajas y desventajas del uso del etanol como combustible49

493.8 demanda de la materia prima (actual y proyectada: 5 aos)503.8.1 demanda potencial

503.8.2 variedad de la papa para la produccin de etanol

58

3.9 oferta del producto: (actual y proyectada: 5 aos)

593.9.1 costo de produccin (PX)

593.10 costo de una micro-planta (1.800 lt/d /da, 50% pureza)

593.11 condiciones climticos (cc)

60 3.11.1 temperatura

60 3.11.2 luminosidad

61 3.11.3 temporadas de riego

613.12 ventajas comparativas

623.13 estudio de comercializacin

644. ESTUDIO DE LA LOCALIZACION DE LA PLANTA654.1 estudio de factores de localizacin

654.2 conclusin de la localizacin

685. ESTUDIO DEL TAMAO DE PALNATA

685.1 estudio de las variables tamao mercado

685.2 estudio de las variables tamao disponibilidad de recursos705.3 estudio de las variables tamao localizacin (tem 3.1)

705.4 estudio de las variables tamao financiamiento

705.5 estudio de las variables tamao de planta aspecto ambiental715.6 tamao de planta industrial propuesto: expresado en unidades fsicas por ao o por mes

746. INGENIERIA DE PROYECTO

756.1 tecnologas disponibles

756.2 Descripcin de la tecnologa seleccionada

816.3 elaboracin del prototipo y ficha tcnica de resultados para escalamiento

836.3.1 diagrama de bloques

836.3.2 diagrama de operacin

846.4 balance de materia y energa

856.4.1 balance de materia

85

6.4.2 balance de energa

887. ESTUDIO ECONMICO Y FINANCIERO

937.1 Plan de inversin tota

937.2 Anlisis de fuentes financieras

1037.3 Flujo de caja proyectado

1067.4 Estado de ganancias y prdidas proyectado

107 7.5 balance general

107 7.6 flujo de fondos

1078. EVALUACIN ECONMICA Y FINANCIERA

1098.1 parmetros de evaluacin econmica van, tir, r(b/c)

1108.2 parmetros de evaluacin financiera van, tir, r(b/c)

1108.3 periodo de recuperacin de capital

1118.4 punto de equilibrio

1118.5 van marginal

1128.6 tir marginal

1128.7 apalancamiento financiero

1128.8 anlisis de ratios econmicos y financieros

1138.8.1 valor agregado del proyecto

1138.8.2 anlisis de riesgo

1139. CONCLUCIONES

11510. BIBLIOGRAFIA

1161. INTRODUCCIN

Dentro de los cultivos convencionales, la papa es uno de los ms prometedores para la obtencin de etanol en nuestro pas, debido a su alto contenido de hidratos de carbono fcilmente fermentables, su elevada produccin, la rusticidad de la planta y tos altos rendimientos obtenidos. Dentro de este contexto se sita la presente investigacin que se inclina al aprovechamiento del recurso agrcola, almidn de papa, como fuente para la produccin de bioetanol.

En este proyecto se pretende dar a conocer el uso de los reactores biolgicos, las reacciones de hidrlisis enzimticas y la evolucin de las distintas variables de operacin. En definitiva, realizar el diseo de una planta donde la produccin de alcohol a travs de la actividad de unos microorganismos especficos sea eficiente.

Este proyecto cuenta con captulos que describen el estudio de mercado, fundamentos tericos, desarrollo de la fase experimental, la aplicacin de sta al diseo de una planta de produccin de bioetanol, la evaluacin econmica, conclusiones generales y anexos.

En el diserto de la planta, se usaron los datos empricos obtenidos en la parte experimental y diferentes datos tabulados, para llegar as a un escalamiento de lo que sera una planta industrial para la produccin de bioetanol a partir de papa1.1 OBJETIVOS: 1.1.1 OBJETIVO GENERAL

Estdio de los diferentes parmetros que afectan al proceso de produccin de bioetanol. Para ello se centr en un perodo de experimentacin, donde a partir de los diferentes experimentos realizados se comparan los resultados con las predicciones tericas previamente consultadas 1.1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Obtener bioetanol mediante el proceso de la destilacin a partir de la fermentacin. Analizar los factores que afectan al proceso en cuanto al rendimiento y duracin.

La evaluacin econmica del proyecto Aprovechar la gran produccin de papa en la regin; para desarrollar un producto a nivel industrial. El diseo de una planta de produccin de bioetanol.1.2 JUSTIFICACIN

Una caracterstica de los productos agrcolas como la papa es que son voluminosos. Al poseer este producto una demanda inelstica ,un exceso de oferta causa una cada brusca en los precios, de manera que el agricultor siempre se ve afectado y muchas veces no recibe un precio justo por sus cosechas.Es por eso que se presenta este proyecto como alternativa al mal aprovechamiento de este recurso papa y darle as un valor agregado mediante la forma de bioetanol, para que pueda ser orientado para el mercado de biocombustibles o para el mercado de bebidas alcohlicas2. MARCO TEORICO2.1 MATERIA PRIMA: LA PAPA La papa es una planta alimenticia que procede de las culturas Pre - Incas e incas. En el territorio peruano se encuentra la mayor cantidad de especies de papa conocidas en el mundo. Actualmente en el Per, es el principal cultivo del pas en superficie sembrada y representa el 25% del PBI agropecuario. Es la base de la alimentacin de la zona andina y es producido por 600 mil pequeas unidades agrarias [32].El Per es e! pas con mayor diversidad de papas en el mundo, al contar con 8 especies nativas domesticadas y 2,301 de las ms de 4,000 variedades que existen en Latinoamrica. Adems, nuestro pas posee 91 de las 200 especies que crecen en forma silvestre en casi todo nuestro continente (y que generalmente no son comestibles).La papa es un tubrculo de consumo popular, adaptado a diferentes condiciones climticas y de suelos de nuestro territorio. Sin embargo, los mejores rendimientos se logran en suelos franco arenosos, profundos, bien drenados y con un Ph de 5,5 a 8,0.

2.1.1HISTORIA DE LA PAPA La papa es una planta alimenticia que ha estado vinculada con las culturas ms remotas de nuestra historia. Los primeros habitantes del Per (cazadores, recolectores, nmades) colectaron tubrculos de especies silvestres que se encuentran ampliamente distribuidas en nuestro territorio.Hace 10,000 u 6.000 aos, cuando se inici la agricultura, en la "chacra primitiva" se sembr diferentes especies de papas silvestres que se cruzaban entre ellas. A travs de los aos, el agricultor seleccion hbridos que producan tubrculos ms grandes, menos amargos y mejor adaptados a las diferentes condiciones de suelos y climas de tos Andes peruanos [32].Las evidencias arqueolgicas que indican que la papa era un alimento que formaba parte de la dieta de los antiguos peruanos son los cermicos de las culturas Moche (siglos I-VI) y Chim (siglos IX - XIII),Los restos de tubrculos ms antiguos se encontraron en tumbas de la costa que tienen una antigedad de 7.000 aos.Algunos huacos indican que. Desde tiempos muy antiguos, los peruanos deshidrataron la papa para consumirla en forma de "chuno", "moraya" o "tunta". De esta manera, aprovecharon y conservaron los tubrculos amargos.

Figura N2.1 huacos en forma de papaFuente: ANICOLSA Productos AgroindustrialesCuando los espaoles invadieron el Per, la papa era una planta altamente evolucionada al igual que las tcnicas agrcolas para su produccin. 2.1.2 CLASIFICACIN Y MORFOLOGA La papa forma parte de una familia muy numerosa de especies que se agrupan en categoras segn su grado de semejanzasGnero; Solanum

Familia: Solanceas

Especie: Solanum Tuberosum

Figura N 2.2 Clasificacin de la papaFuentes: Gallegos et al (2002)La planta de papa es de naturaleza herbcea y presenta tubrculos (tallos subterrneos), los cuales se desarrollan al final de los estolones que nacen del tallo principal. Los tallos areos son de seccin angular, y entre las axilas de las hojas y los tallos se forman ramificaciones secundaras.

2.1.3 VARIEDADES DE PAPA EN EL PER En el campo, en el mercado o en la casa las variedades se identifican de una manera prctica de acuerdo a su origen, al color externo del tubrculo y a la manera principal de usa

Cuadro 2.1 Variedades de papa en el Per

Fuente: Capac Per

VARIEDADES NATIVAS

Se siembran en la sierra especialmente en las comunidades campesinas localizadas a partir de los 3,000 msnm.Se siembran mezcladas. La mezcla es una excelente manera de evitar o reducir la diseminacin de plagas o enfermedades y una adecuada estrategia para asegurar le produccin de alimentos en caso de ocurra sequa, heladas, etc.Algunas variedades nativas se siembran individualmente para comercializacin por ser de muy buena calidad culinaria (harinosas) o para su uso en forma de chuo o moroya (papas amargas)

Figura N 2.3 Papas nativas

Fuente: INIA

En el Per existe un gran nmero de variedades nativas. Estas presentan una enorme diversidad de caractersticas y se les reconoce como recurso gentico valioso para la aumentacin del futuro

2.1.4 CARACTERSTICAS QUMICAS. Dentro de los componentes nutritivos el que se encuentra en mayora es el agua, que constituye alrededor del 80% del total.Le siguen los carbohidratos que constituyen el 16-20%, entre los que hay que destacar el grupo de los almidones que son polisacridos complejos que se absorben como glucosa previa hidrlisis enzimticaLa fibra alimentara representa 1-2% del total de la papa y se encuentra preferentemente en la piel.La concentracin de azucares sencillos es baja siendo los ms importantes la glucosa, fructosa y sacarosa. Es importante controlar la concentracin de azucares de la papa con objeto de prevenir las reacciones de pardeamiento no enzimtico o reacciones de Maillard. Este tipo de reacciones indeseables puede aparecer cuando se alcanzan concentraciones del 2% de azucares reductoresPara ello es fundamental controlar la temperatura de almacenamiento. Si se reducen las temperaturas de almacenamiento para evitar la germinacin por debajo de 10 C se reducen las velocidades de las reacciones de forma desigual, generndose tubrculos dulces y con una mala textura. Si se mantienen las temperaturas entre 15-20C se produce disminucin del contenido de azucares.Las protenas son los nutrientes ms abundantes despus de los carbohidratos, constituyendo el 2% del total, asentndose mayoritariamente en el crtex (zona inmediatamente debajo de la piel) y la medula (zona central). Destacan las albminas (49%) y globulinas (26%) como las fracciones proteicas ms abundantes, seguidas de prolaminas (4,3%) y glutelinas (3,3%).Asimismo destaca la presencia de gran cantidad de enzimas y aminocidos libres cuyas concentraciones dependen de la forma de cultivo y almacenamiento. Los Iipidos no tienen importancia desde un punto de vista cuantitativo (0,1%) y se encuentran mayoritariamente en la piel. Existe gran cantidad de vitaminas hidrosolubles, tales como la vitamina C y algunas del complejo B. Tambin la papa es rica en minerales, los cuales constituyen el 1% del total de la papa, destacando el potasio como elemento mayoritario.En lo que se refiere a los componentes no nutritivos resaltan los pigmentos, que son carotenoides responsables del calor de la papa de color y las clorofilas que se pueden hacer patentes en el caso de papas expuestas al sol Adems, existen cidos orgnicos tales como ctrico, oxlico, fumrico y mlico que, adems de regular la acidez de la savia de la papa, contribuyen al aroma y sabor.Existen algunos gicsidos txicos, siendo el ms importante la aslamina, constituida por el alcaloide solanidina que se encuentra unido a sendas molculas de glucosa, galactosa y ramnosa. La concentracin en condiciones normales es de 50-100 mg/100g, pero cuando las papas se exponen al sol se pueden alcanzar concentraciones txicas (=200 mg/100g).2.2 ALMIDN El almidn es un polmero de elevado peso molecular formado por una sucesin de molculas de -D-glucosa unidas por enlaces glucosdcos -1,4 y que se ramifica en determinados puntos do la cadeoa mediante enlaces -1,6. Estos enlaces dan origen a dos polmeros distintos, la amilosa y la amilopectina, que a su vez forman los granos de almidn. Los granos de almidn estn formados por amilosa en su parte interior y amilopectina en sus capas ms externas.La amilosa es un polmero predominantemente lineal constituido por enlaces -1.4 que adopta una disposicin helicoidal, mientras que la amilopectina es un polmero muy ramificado formado por un nmero mayor de unidades de glucosa.El almidn es el principal polisacrido de reserva de los vegetales, se encuentra principalmente en semillas, frutos, legumbres, tubrculos y cereales. El almidn se sintetiza a partir de la glucosa generada en los procesos de fotosntesis y se almacena en los amiloplastos. El contenido relativo de amilosa y amitopectina, as como las caractersticas de los granos, vara segn la fuente del almidn [25]. .

2.2.1 AMILOSA Es un polmero de glucosa que contiene de 1 000 a 4.000 unidades de ste monomero, tiene por tanto un peso molecular de 200.000 - 800.000 daltons (Unidad de masa atmica equivalente a la doceava parte de la masa de un tomo de carbono -12), valor que vara no slo segn la especie de planta, sino tambin dentro de la misma especie y depende del estado de maduracin. Cada unidad de glucosa est unida a la prxima por un enlace glucosidico -1,4[19].

Generalmente, es un polmero lineal aunque se cree que solamente para una parte de las cadenas, siendo ligeramente ramificado el resto. Cuando se lixivia el almidn para separar la amilosa calentando ligeramente por encima de la temperatura de gelificacin del almidn, la amilosa solubilizada es esencialmente lineal

AMLOSA. Polmeros lineal de D glucosa unido por enlace -1.4.

Figura N 2.4 Estructura qumica de las molculas que forman el almidn.Fuente: Bioqumica de los AlimentosTIPOAmilopectina%amilosa%TAMAO Mena

Maz73235 25

Maz amilace30 - 4555 - 8O5 25

Papa7825 100

Arroz83172 55

Yuca82195 35

Maz creo99 - 1000 -15 25

Sorgo99 - 1000 -1

6 45

Trigo762411 41

Cuadro 2.3 Caractersticas de algunos almidones comunes Fuente: INIA La naturaleza lineal y de gran longitud, confiere a la amllosa algunas propiedades nicas, por ejemplo, su capacidad para formar complejos con yodos, alcoholes o cidos orgnicosEstos complejos se llaman clatratos o compuestos de inclusin helicoidal A temperatura ambiente, la cadena de molculas de glucosa adopta una conformacin en espiral cuyas hlices permiten albergar en su interior una molcula de yodo Cuando se trata de la amilosa con yodo, disuelto en una disolucin de yoduro potsico, el yodo se ubica en las hlices, formando un complejo amilosa - yodo que tiene un color azul negruzco Si e complejo se calienta se desintegra transitoriamente la espiral de amilosa y el yodo deja de teirla [19].

2.2.2 AMILOPECTINA Es un polisacrido cuyas cadenas principales son restos de glucosa unidos en enlace -1.4, como en la amilosa. y que presentan espordicamente ramificaciones -1,6, localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 mil iones de daltons. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones ms comunes [2] La consecuencia de los enlaces -1,6 es la formacin de una molcula ramificada que al igual que la amilosa, tiene un solo grupo funcional [19].2.3 TIPOS DE HIDRLISIS DEL ALMIDN La principal inconveniente pana la produccin de etanol a partir de almidn radica en que la levadura no produce enzimas amilasas y no es capaz de fermentar el almidn, por consiguiente es necesario realizar una sacarificacin previa. La sacarificacin se puede realizar por dos mtodos: uno qumico y uno de conversin enzimtica.

2.3.1 HIDRLISIS QUMICA El almidn puede ser hidrolizado por cidos como el cido clorhdrico (hidrlisis acida), llegando a una conversin parcial del almidn a D - glucosa Este mtodo es utilizado para preparar jarabes de glucosa a partir de suspensiones que contienen 20%(p/p) de almidn a pH 2 y a una temperatura de 140C [16].Tras el tratamiento, se neutraliza y se recupera el almidn no hidrolizado por filtracin [18].Durante la reaccin, el cido penetra libremente por las partes amorfas del grano de almidn e hidroliza los enlaces glucosidicos. El cido no puede penetrar por las reas cristalinas, quizs a causa de la doble hlice, permaneciendo por ello intactas.El efecto principal del cido es reducir el peso molecular de las molculas de almidn, dejando intacta la estructura cristalina del grano [18]. Esta sacarificacin qumica presenta serios inconvenientes, tales como: un bajo rendimiento en la produccin de etanol, los residuos lquidos que quedan de la hidrlisis no son utilizados como alimento para el ganado y por ltimo requiere un mantenimiento costoso a causa del mayor deterioro de las instalaciones por corrosin. Por lo anterior, los mtodos enzimticos se han convertido en una buena alternativa. 2.3.2 HIDRLISIS ENZIMTICA La hidrlisis enzimtica ha desplazado a la hidrlisis acida en los ltimos 30 aos debido a que se dispone de nuevas enzimas. Hoy en da la mayor parte de la hidrlisis d almidn se realiza usando enzimas, ya que esta tcnica presenta ventajas como: control de la formacin de productos no deseables y mayor flexibilidad del producto.En la naturaleza existe una amplia variedad de enzimas responsables de la hidrlisis del almidn, son las denominadas enzimas amiloliticas o amitasas. Su accin da lugar a oligosacridos, maltosa y finalmente glucosa [25]Las enzimas amiloliticas pueden clasificarse de diversas formas. Por ejemplo, segn el tipo de substrato y el producto que originan se dividen en -amilasas, -amilasas. Glucoamilasas, pululanasas, isoamilasas, -glucosidasas y ciclodextrin glicosiltransferasas.Desde un punto de vista funcional se pueden agrupar en 4 grupos bsicos: endoamilasas, axoamilasas, enzimas desramificantes y transferasas Las endoamiiasas degradan los enlaces glicosdicos -1,4 que se encuentran en el interior de la molcula de amilosa y amilopectina: en este grupo destacan las -amilasas que degradan el almidn de forma aleatoria generando oligosacridos de longitud variable.Las exoamilasas hidrolizan enlaces -1.4 desde el extremo no reductor de la molcula, generando productos de bajo peso molecular. En este grupo se incluyen las -amilasas que generan disacridos de glucosa (maltosa), las -glucosidasas y las glucoamilasas que generan residuos de glucosa.Las enzimas desramificantes, que engloban a pululanasas e isoamilasas, son enzimas que hidrolizan exclusivamente los enlaces -1,6. Las pululanasas. Degradan los enlaces -1.6 de glucgeno, amilopectina y pululano (poliscarido extracelular producido por Aureobasidium pllulans) [26] - AMILASA

Cataliza la hidrlisis al azar de los enlaces -1,4 glucosdicos de la regin central de la cadena de amilosa y amilopectina, exceptuando las molculas cercanas a la ramificacin, obteniendo como resultado maltosa y oligosacridos de varios tamaos [11].Esta enzima tiene un peso molecular de 50.000 Daltons, es estable a pH de 5.5 - 8.0 con una actividad ptima a 5.9. Las a -amilasas son enzimas dependientes de calcio, y aunque el catin no est integrado en el centro activo de la enzima, se encuentra fuertemente unido a la enzima y slo pueden ser removidos a pH bajos por el uso de agentes quelantes.

La completa remocin del calcio conlleva a una prdida total de actividad. Se cree que el Ca*2 estabiliza la conformacin global de la enzima, encontrndose hasta 10 iones por molcula de enzimas [14].

La importancia radica en que mantiene la molcula de la enzima en la configuracin ptima para generar una mxima actividad y estabilidad. A menudo se nombra la - amilasa como enzima licuante, debida a su rpida accin para disminuir la viscosidad de las soluciones de almidn [31].

La actividad de la enzima se determina cualitativamente mediante la disminucin de la capacidad de la solucin de almidn para formar el color azul caractersticos con el yodo, o midiendo la disminucin de la viscosidad de la suspensin de almidn [14].

Las principales aplicaciones de las enzimas extracelulares que degradan el almidn consisten en la conversin del almidn en jarabes que contienen glucosa, maltosa y oligosacridos, en la produccin de azcares fermentables en cervecera y en la obtencin de bebidas alcohlicas y en la modificacin de la harina de panadera.

Entre las enzimas comercialmente utilizadas se destacan las alfa amilasa de Bacillus licheniformis, BacHIus amyloliquefaens y Aspergillus oryzae [27].Entre los microorganismos que producen - amilasa, se encuentran tanto bacterias como hongos, tales como Bacillus subtHis, B. cereus, B. amyloliquefaciens, Pseudomonas. Proteus, y Serratia; algunos gneros de hongos como Aspergillus, Penicillium, Cephalosporium, y Mucor [11]Se han obtenido enzimas termoestables a partir de BacHIus subtBis y BacillusUcheniformis, permitiendo llevar a cabo la sacarificacin a altas temperaturas, acelerando el proceso y minimizando la contaminacin microbiana [9].- AMILASA

La -amilasa -1,4 glucan-maltohidrolasas es una exoenzima que ataca los enlaces -1,4 glucosdicos en la parte externa de la cadena de almidn. La amilasa separa unidades de maltosa a partir de los extremos no reductores de esta por hidrlisis alterna de enlaces glucosdicos. Las amilasas atacan la amilosa solo desde un extremo a la vez, y a causa de ello, son mucho menos efectivas que las a -amilasas [3].

Debido a que esta enzima est imposibilitada para hidrolizar los puntos ramificados -1.6 en la molcula de almidn, los productos finales de la accin sobre el sustrato son maltosas y dextrinas, formndose pocas cantidades de maltotriosa y glucosa [22].

Las -amilasas contienen un grupo sulfidrlo esencial para la actividad enzimtica, que se lleva acabo de forma ptima en un rango de pH entre 4 y 5. La actividad de la enzima se analiza mediante mtodos colorimtricos que miden la cantidad de azcares reductores liberados a partir del almidn. Estas enzimas estn presentes en gran nmero de bacterias Gram positivas formadoras de esporas [15].Algunos microorganismos productores son: Bacillus polymyxa, B. cereus, Streptomyces sp. Y Rhizopus japnicas. Aunque el rendimiento en las cepas silvestres es generalmente bajo, se han descubierto mutantes que producen 200 veces ms enzimas que la cepa silvestre [11]Las ( -amilasas se obtienen generalmente de plantas. Los estudios basados en la produccin microbiana de |3-amilasa no son muy abundantes ya que nicamente un nmero reducido de microorganismos es capaz de producir este enzima. Destacan como productores de (3-amilasa las bacterias del gnero Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces y Clostridium sp. [29].GLUCOAMILASAS

Las glucoamilasas o -1.4-glucan-glucohidrolasas son enzimas carbohidrolasas no especficas, de accin externa, rompen enlaces glucosdicos -1.3, -1,4 y -1.6, generando glucosa a partir de los enlaces terminales no reductores de la cadena de almidn, por tanto son enzimas sacarificantes.

Sin embargo, la glucoamilasa es incapaz de hidrolizar el almidn por completo a glucosa; ya que la ruptura requiere la participacin de una enzima de accin interna. La glucoamilasa puede ser separada en dos fracciones glucoamilasa I y glucoamilasa II. La glucoamilasa I posee alta actividad desramificante, la cual se acelera en presencia de a -amilasas, por otro lado la glucoamilasa II posee una baja actividad desramificante [9].

Las glucoamilasas frecuentemente denominadas amiloglucosidasas, son producidas por hongos como Aspergillus niger. Adems siempre contienen cierta actividad transglucosidasa, la cual cataliza la reaccin reversa, que conduce a la polimerizacin de la glucosa a maltosa [4].

PULULANASA

La pululanasa es una enzima desramificante que acta sobre los enlaces - 1,6 de la amilopeptina liberando como nico producto la maltosa. Son utilizadas para mejorar la sacarificacin, elevando el rendimiento de la liberacin de glucosa [23].

Los enzimas desramificantes (isoamitasas y pululanasas) son producidas por una amplia variedad de especies. Las isoamilasas se encuentran en bacterias, levaduras y plantas, mientras que las pululanasas, generalmente, son producidas por plantas superiores y por microorganismos mesfilos tales como Klebsiella, Escherichia. Streptococcus, Bacillus y Streptomyces [13]En general, los microorganismos son los principales productores de enzimas amilolticos con aplicacin industrial. En concreto las bacterias del gnero Bacillus producen las -amilasas de inters comercial mientras que el hongo Aspergillus niger es el productor de las glucoamilasas que se utilizan en la degradacin del almidn.

En la actualidad, la demanda de amilasas termoestables est aumentando debido a que la realizacin de los procesos de hidrlisis a elevadas temperaturas minimiza el riesgo de contaminacin microbiolgica y reduce el tiempo de reaccin [29]2.4 OPERACIONES BSICAS Y QUMICAS El almidn es uno de los polisacridos ms abundantes que existen en la naturaleza. Es una fuente de energa ubicua y fcilmente accesible ya que las principales fuentes de almidn son los granos de cereales, legumbres y tubrculos Los usos comerciales y tecnolgicos del almidn son diversos y numerosos. Una gran proporcin del almidn se destina para fines alimentarios.El almidn se adiciona a refrescos, salsas, helados, alimentos precocinados o infantiles, etc., para utilizarlo como estabilizador de emulsiones, agente gelificante o sustituto de grasas. En general, el almidn mejora las propiedades de los alimentos, modificando su estructura y consistencia, adems de ser fuente de numerosos oligo-, di- y monosacridos [35] 2.4.1 PROCESO DE HIDRLISIS DEL ALMIDN En el procesado del almidn se distinguen dos etapas fundamentales, la licuefaccin y la sacarificacinEn la licuefaccin se transforman los granos de almidn parcialmente insolubles en una solucin soluble de dextrinas mediante la utilizacin de -amilasas y elevadas temperaturas. En la sacarificacin se obtienen azcares de bajo peso molecular (glucosa, maltosa o mezclas) a partir de les oligosacridos o dextrnas. En este paso se utilizan principalmente glucoamilasas termosensibles. Por lo que se deben modificar el pH y la temperatura de los reactores industriales.Tambin se adicionan otros enzimas amloliticos como -amilasas o pululanasas que terminan de hidrolizar tos polisacridos generados durante la degradacin del almidn.Como se observa, las condiciones de trabajo estn limitadas por las propiedades de cada enzima (-amilasas y glucoamilasas), ya que actan en condiciones de pH y temperaturas diferentes. Estas limitaciones incrementan los costes, disminuyen la eficiencia del proceso y la calidad de los productos.La eficacia de estos procesos mejorara con el uso de glucoamilasas termoestables ya que el proceso de hidrlisis se realizarla en un solo paso [37].El objetivo del procesado del almidn para fines alimentarios es obtener jarabes de glucosa, maltosa o elevada concentracin de fructosa, por lo que las etapas posteriores de purificacin incluyen la eliminacin de las protenas, las grasas y el color mediante filtracin o purificacin con carbn activado y la isomerizacin de la glucosa a fructosa [10].Para la produccin de bioetanol. Tras la hidrlisis para liberar tos azcares de la materia vegetal, es necesario realizar una etapa de fermentacin que es efectuada por las levaduras.

Figura N 2.4 Diagrama de flujo de obtencin de alcohol etlicoapartir del almidon 2.4.2 FERMENTACIN ALCOHLICA La palabra fermentacin se deriva etimolgicamente de la palabra latina fervere, que significa ebullicin o burbujeo y fue aplicada a la transformacin que experimentaba el mosto de uva al convertirse en vino y durante el cual se produca gran cantidad de anhdrido carbnico a travs de todo el lquido, por los que le daba la impresin de que se encontraba en ebullicinLa fermentacin alcohlica se define como el conjunto de reacciones qumicas en ausencia de oxgeno, que sufre una sustancia orgnica de origen vegetal libre de nitrgeno, para convertir azucares en etanol y dixido de carbono, entre ellas estn los hidratos de carbono o sus derivados, por medio de ciertos microorganismos (bacterias, bacilos, levaduras o mohos), y que generalmente van acompaadas de un desprendimiento gaseoso y produccin de energa. [20]Desde la antigedad, han sido conocidos los efectos de la fermentacin alcohlica, donde se despert gran inters en las causas que la originaban. Las fermentaciones tienen lugar cuando las condiciones ambientales permiten la interaccin de los microorganismos y los sustratos orgnicos susceptiblesLas fermentaciones han desempeado un papel vital en el desarrollo del hombre desde los tiempos ms remotos hasta la poca actual. Los procesos de fermentacin tienen como fin estimular la multiplicacin de los microorganismos, ya que sus productos son muy deseadosProceso de fermentacin.Los procesos empleados en la fabricacin de alcohol etlico (etanol) por fermentacin, dependen de la naturaleza de la materia prima. Las materias sacaroideas requieren por lo general de algn tratamiento o a veces de ninguno, mientras que las materias celulsicas o amilceas deben ser hidrolizadas a azcares fermentables antes de que las bacterias acten sobre ellasEl xito en cualquier proceso, depende de la eficacia del tratamiento preliminar, de la concentracin del azcar, del pH y de la temperatura ptima. La transformacin de la glucosa en etanol por accin de microorganismos se produce a travs de una secuencia de reacciones que pueden resumirse en:

Esta es la frmula tpica de la fermentacin alcohlica, la cual fue desarrollada por Gay-Lussac; quien describe la conversin de una molcula de glucosa en dos molculas de alcohol y dos de dixido de carbono con produccin de 26 caloras. Gay - Lussac obtuvo 23 partes de glucosa, 22 de dixido de carbono y 23 de alcohol, (o cual ndica un rendimiento aproximado de 50% de alcohol y 50% de dixido de carbonoEl rendimiento terico de la fermentacin segn e! esquema de Gay-Lussac es: por 100 g de glucosa se obtendra 48.90% de dixido de carbono y 51.10% de alcohol etlico.Sin embargo, el rendimiento prctico que se alcanza en el proceso siempre es menor que el terico, ya que parte del azcar presente inicialmente es usado para la nutricin y reproduccin de los microorganismos y adems, porque siempre se forman, aunque en pequeas cantidades, algunos productos secundarios, tales como los aceites fusel {alcohol n-propitico, isopropilico: n-butilico), cido succnico, glicerina, cido lctico, entre otros.La fermentacin del mosto, por la que ocurre el desdoblamiento del azcar en los productos antes mencionados, comprende una etapa aerbica, en la que se permite la aireacin para la reproduccin de los microorganismos, y una etapa anaerobios, en la que se elimina el suministro de oxgeno y se logra la fermentacin principal con la produccin de etanol y Variables que influyan en la FermentacinEl proceso de fermentacin alcohlica es afectado por algunas variables que influyen especficamente sobre el crecimiento y desarrollo de los microorganismos que en l hacen parte. Los principales factores son la temperatura, la concentracin inicial del azcar, el pH. y los nutrientes, adems de la concentracin alcohlica.Respecto a la temperatura, la velocidad ptima de fermentacin se obtiene cuando sta oscila entre 25 35C; temperaturas en las cuales las prdidas de etanol por evaporacin se reducen al mnimo. La concentracin inicial de azcar en la masa de reaccin, determina los siguientes factores:1. Las altas presiones osmticas producidas por soluciones azucaradas (Ms del 22% en peso) pueden inhibir el crecimiento celular en las fases iniciales de la fermentacin.2. Las altas concentraciones de etanol (superiores al 12-14% en peso) destruyen las levaduras antes que se complete la fermentacin, pero la bacteria es ms resistente a estas.La influencia del pH en la masa fermentable es algo compleja y no se pueden hacer generalizaciones. Sin embargo, en la literatura se recomienda un intervalo entre 4.5 6.5 para obtener mejores resultados.La influencia de la concentracin inicial del sustrato, la clase y su composicin qumica, influyen notablemente en el crecimiento celular as como e! rendimiento en la fermentacin.Los nutrientes o las sustancias asimilables por los microorganismos, Que contribuyen a su crecimiento y desarrollo, ejercen tambin su influencia en el proceso de fermentacin, en el rendimiento del alcohol, en la eficiencia y la velocidad.

2.5 MICROORGANISMO USADO EN LA FERMENTACIN:

SACCHAROMYCES CEREVISIAE

En la industria se utiliza la levadura Saccharomyces cerevisiae, al ser considerada como la mayor productora de etanol a nivel mundial. Este hecho se evidencia en un sin nmero de atributos que para tal fin presenta esta levadura, como por ejemplo su capacidad de respiracin tanto aerbica como anaerbica, y la utilizacin de sustratos como glucosa, fructuosa, galactosa, maltosa, entre otros (Turte y Oliver, 1991) Saccberomyces cerevisiae es uno de los microorganismos ms atractivos para trabajar, se ha comprobado a travs de la historia que no es patgeno, ya que se ha utilizado en las industrias alimentarias y ha sido clasificado como un organismo GRAS (Generalfy Recognized As Save) (Ostergaard et al., 2000). As mismo, posee un gran potencial para Ja produccin de etanol fermentando la glucosa, soportando altas concentraciones de la misma, logrando altos niveles de produccin y rendimiento [12]. 2.5.1 MORFOLOGA Es un hongo unicelular levaduriforme que presenta clulas alargadas, globosas, elipsoidales con gemaciones o blastoconidios multilaterales de 3-10 x 4,5-1 m que al microscopio se ven refringentes. Presenta ascos con hasta cuatro ascosporas esfricas o elipsoides y de pared lisa en su interior. Las colonias en agar Sabouraud son cremosas, blandas, de color crema o blanco, con apariencia hmeda y brillante y con bordes irregulares [37]. 2.5.2 REPRODUCCION

Su reproduccin puede ser asexual por gemacin. Cuando las condiciones son adversas la mayor parte de las levaduras pueden reproducirse sexualmente generando ascosporas. Durante la gemacin, la clula hija inicia el crecimiento formando una yema en la clula madre, posteriormente ocurre la divisin nuclear, la sntesis de la pared y finalmente la separacin de las dos clulas [37].2.6 BIOETANOL

Se denomina bioetanol al alcohol etlico deshidratado (99,4 % de pureza) utilizado en motores de ciclo de Otto que sustituyen a la nafta en forma parcial o total. Estos alcoholes tienes mayor octanaje, debido al alto contenido de oxgeno. Se puede obtener de las siguientes fuentes:

Materias ricas en sacarosa, como la caa de azcar, la melaza u el sorgo dulce.

Materias ricas en almidn, como los cereales (maz, trigo, cebada, etc.) y los tubrculos (yuca, camote, patata, malanga, etc.)

Materias ricas en celulosa como la madera y los residuos agrcolas.Para poder utilizar el bioetanol como combustible puro (E100) se necesita llevar a cabo algunas modificaciones dentro del motor. Estas son las siguientes: Aumentar la relacin de compresin.

Variar la mezcla de combustible/aire.

Bujas resistentes a mayores temperaturas y presiones.

Conductos resistentes al ataque de alcoholes.

Se debe agregar un mecanismo que facilite el arranque del frio.En el nico pas donde se ha llegado al uso de este modelo ecolgico de motor, que funciona con el E100, es en Brasil. En este pas se viene utilizando desde hace 20 aos y el nmero de vehculos ecolgicos asciende a unos cuatro millones 2.6.1 ETANOL

El Etanol o alcohol etlico es un compuesto lquido, incoloro, voltil, inflamable y soluble en agua cuyas molculas se componen de carbono, hidrgeno e hidroxilos ().

El Etanol se produce a partir de 3 principales materias primas:

Sacarosas:

Que se encuentran en la caa de azcar, la melaza, el sorgo dulce, etc.

La caa de azcar es una de las materias primas ms atractivas para la elaboracin de etanol, debido a que los azcares se encuentran en una forma simple de carbohidratos fermentables. Se estima que de una tonelada de melaza se produce 230 litros de alcohol.

Adems, con una tonelada de caa de azcar se produce entre 30 y 40 kg. de melaza, que a su vez generara entre 6,9 y 9,2 litros de alcohol.

Almidones:

Que se encuentran en cereales (maz, trigo, cebada, etc.) y tubrculos (yuca, camote, papa, etc.). Los almidones contienen carbohidratos de mayor complejidad molecular que necesitan ser transformados en azcares ms simples mediante un proceso de conversin (sacarificacin), introduciendo un paso adicional en la produccin de etanol, con lo que se incrementan los costos de capital y de operacin. No obstante, existen algunos cultivos amilceos como la yuca, que pueden ser desarrollados con una mnima cantidad de insumos y en tierras marginales donde generalmente no se desarrollan otras especies.Celulosa: Que se encuentra en la madera, residuos agrcolas y forestales. Las materias primas ricas en celulosa son las ms abundantes, sin embargo la complejidad de sus azcares hacen que la conversin a carbohidratos fermentables sea difcil y costosa.

Es importante destacar, que la produccin mundial de celulosa asciende a 100 mil millones de Tm por ao, de los cuales se estima que slo es utilizado el 11%.

Etanol Principalmente Usado como Combustibles

A nivel mundial el etanol es usado principalmente como:

Combustibles: ya sea para mezclar o reemplazar el petrleo y derivados.

El 65,4% de produccin mundial de etanol se usa como combustibles.

Insumo en la industria procesadora: dado que el 21% de la produccin mundial se destina a las industrias de cosmticos, farmacutica, qumica, entre otras.

Insumo en la elaboracin de bebidas: que utiliza alrededor del 13% de la produccin mundial.

Cabe destacar que, la produccin mundial de alcohol destinada al uso de encuentra mayormente subsidiada.

En el Per la produccin de etanol se destina principalmente a la elaboracin de bebidas, as como en la industria qumica y cosmticos.

2.6.2 PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL ETANOL

Adems de usarse con fines culinarios (Bebida alcohlica), el etanol se utiliza ampliamente en muchos sectores industriales. Es un buen disolvente, puede utilizarse como anticongelante.Se emplea como combustible industrial y domstico. En el uso domstico, se emplea el alcohol de quemar. ste adems contiene compuestos como la piridina o el metanol, que impiden su uso como alimento, ya que el alcohol para consumo suele llevar impuestos especiales. En algunos pases, en vez de etanol se utiliza metanol como alcohol de quemar.

En Brasil se aade etanol a la gasolina para bajar la importacin de petrleo, dando lugar a la oleonafta. Este pas es uno de los principales productores (con 18 mil millones de litros anuales), con esto reducen un 40 % de sus importaciones de crudo. Esta ltima aplicacin se extiende tambin cada vez ms en otros pases para cumplir con el protocolo de Kyoto. Estudios del Departamento de Energa de USA dicen que el uso en automviles reduce la produccin de gases de invernadero en un 85%. En pases como Mxico existe la poltica del ejecutivo federal de apoyar los proyectos para la produccin integral de etanol y reducir la importacin de gasolinas que ya alcanza el 60 %.En el caso de los vinos, la qumica de la fermentacin es la derivacin del dixido de carbono del aire que penetra las hojas del viedo y luego es convertido en almidones y sus derivados. Durante la absorcin en la uva, estos cuerpos son convertidos en glucosas y fructosas (azucares). Durante el proceso de fermentacin, los azucares se transforman en alcohol etlico y dixido de carbono de acuerdo a la frmula C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2Etanol

General

Nomenclatura IUPACn/d

Frmula semidesarrolladaCH3-CH2-

HYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_hidroxilo" \o "Grupo hidroxilo" OH

Frmula estructuralVer imagen

Frmula molecularC2H6O

Nmero CAS64-17-5

Propiedades fsicas

Estado de agregacinLquido

AparienciaIncoloro

Densidad810 kg/m3; (0,810 g/cm3)

Masa molecular46,07 uma

Punto de fusin158.9 K (-114.25 C)

Punto de ebullicin351.6 K (78.45 C)

Temperatura crtica514 K (240.85 C)

Presin crtica63 atm.

Estructura cristalinan/d

Viscosidadn/d

ndice de refraccinn/d

Propiedades qumicas

Acidez (pKa)15,9

Solubilidad en aguaMiscible

KPSn/d

Momento dipolarn/d D

Termoqumica

fH0gas-235.3 kJ/mol

fH0lquido-277.6 kJ/mol

fH0slidon/d kJ/mol

S0gas, 1 barn/d Jmol-1K-1

S0lquido, 1 bar161.21 Jmol-1K-1

S0slidon/d Jmol-1K-1

E0n/d Volt

Calor especficon/d cal/g

Etanol

General

Nomenclatura IUPACn/d

Frmula semidesarrolladaCH3-CH2-

HYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_hidroxilo" \o "Grupo hidroxilo" OH

Frmula estructuralVer imagen

Frmula molecularC2H6O

Nmero CAS64-17-5

Propiedades fsicas

Estado de agregacinLquido

AparienciaIncoloro

Densidad810 kg/m3; (0,810 g/cm3)

Masa molecular46,07 uma

Punto de fusin158.9 K (-114.25 C)

Punto de ebullicin351.6 K (78.45 C)

Temperatura crtica514 K (240.85 C)

Presin crtica63 atm.

Estructura cristalinan/d

Viscosidadn/d

ndice de refraccinn/d

Propiedades qumicas

Acidez (pKa)15,9

Solubilidad en aguaMiscible

KPSn/d

Momento dipolarn/d D

Termoqumica

fH0gas-235.3 kJ/mol

fH0lquido-277.6 kJ/mol

fH0slidon/d kJ/mol

S0gas, 1 barn/d Jmol-1K-1

S0lquido, 1 bar161.21 Jmol-1K-1

S0slidon/d Jmol-1K-1

E0n/d Volt

Calor especficon/d cal/g

Cuadro N 2.3 Propiedades Fsicas y Qumicas Del etanol. 2.6.3 CARACTERISTICAS

Cuadro N 2.3 Rendimiento comparativo de Especies para la Produccin de EtanolFuente: FAO

Cuadro N 2.4 Caractersticas y Propiedades del Etanol Anhidro y las Gasolinas.

Fuente: OTERG - MEMCadena productiva del Etanol carburante

Al obtener los azcares, a partir de un proceso de fermentacin o destilacin se obtiene el Etanol hidratado. Para llegar al Etanol carburante, se hace un proceso de deshidratacin. Y el alcohol deshidratado est listo para ser mezclado con la gasolina, se puede hacer mezclas del 5% hasta 25% segn las normas de uso de cada pas.

La obtencin del Etanol carburante sufre un largo proceso de transformacin, por eso, cuando una empresa quiere meterse en este negocio se necesita de grandes inversiones en planta de procesamiento. Y adems se necesita disponer de fuentes seguras de abastecimiento de materia prima (integracin hacia atrs) e igualmente necesaria la integracin hacia delante, donde se asegura la venta del producto. Pues no basta con producir con alta calidad y eficiencia, se tiene que vender lo producido.

Cules son los principales usos del Etanol?El mercado del alcohol puede subdividirse en tres, de acuerdo a sus destinos fundamentales como: combustible, uso industrial y bebidas. El uso como combustible representa el 61% de la produccin mundial, ya sea para mezclar o reemplazar petrleo y derivados, alrededor del 23% se destina a la industria procesadora (cosmticos, farmacutica, qumica, entre otras), y el 16% restante se destina a la industria de bebidas. La produccin de alcohol destinada al uso como combustible, por lo general se encuentra subsidiada por el impacto positivo del uso del Etanol carburante sobre el medio.

Con el uso del Etanol carburante, se tendr un aumento del octanaje, y por ende de la calidad y la eficiencia del combustible. Del mismo modo, con el reemplazo del plomo y el MTBE, en la mezcla de la gasolina convencional se puede esperar una gran disminucin de los efectos contaminantes. En la actualidad, el cuidado del medio ambiente es un tema muy importante en la agenda mundial. Existen preocupaciones reales sobre los daos ambientales causados por el uso del petrleo.

El Etanol es un combustible Renovable, por lo tanto, se puede esperar que con el tiempo se aumente la produccin sin afectar al medio ambiente. Y el mayor beneficio es la reactivacin del agro, para poder producir suficiente Etanol carburante, ser necesario aumentar las plantaciones de caa, lo que ayudar a aumentar la oferta de empleo en el campo.

Adems, al reducir su dependencia del petrleo, seguramente el pas mejora su balance comercial reteniendo devisas que antes se destina para la importacin de combustible. Otro beneficio importante del uso del Etanol carburante es la reduccin del dixido de carbono emitido por la flota vehicular. Con esto, se puede esperar un impacto positivo sobre el medio ambiente, y en consecuencia en la salud de las personas que habitan las ciudades. Los efectos positivos sobre el medio ambiente se debe a que el Etanol carburante:

Es un compuesto Biodegradable.

Su combustin produce un efecto oxigenante.

Reduce la emisin de gases txicos de los vehculos tradicionales.

Reduce el efecto invernadero.Todos estos beneficios anteriormente analizados sugieren que la produccin y procesamiento del Etanol carburante representan una gran oportunidad de negocio tanto para los productores como para el pas en general.

Con el uso del etanol carburante, se tendr un aumento del octanaje, y por ende de la calidad y la eficiencia del combustible en la mezcla de la gasolina convencional se puede esperar una gran disminucin de los efectos contaminantes.El etanol es un combustible renovable, por lo tanto, se puede esperar que con el tiempo se aumente la produccin sin afectar al medio ambiente. Y el mayor beneficio es la reactivacin del agro, para poder producir suficiente etanol carburante, ser necesario aumentar las plantaciones de caa, lo que ayudar a aumentar la oferta de empleo en el campo.

2.7 NECESIDAD O NECESIDADES A LAS QUE SATISFACE EL PRINCIPAL Y SUS DERIVADOS Tenemos: El alcohol etlico, prime para consumo humano (vodka).

El alcohol anhidro para aditivo de combustible

El alcohol carburante (que reemplaza a la gasolina).

Al respecto ya el mundo cuenta con interesantes experiencias:

En USA, actualmente, el alcohol etlico, en el programa de gasolinas reformuladas de los Estados Unidos abarca aproximadamente el 31% de gasolinas disponibles -poco ms de 2.5 millones de barriles diarios (38,300 millones de galones al ao)-. Se estn operando 39 estaciones pblicas de abastecimiento de etanol; 29 con acceso limitado, y se pensaba abrir otras 113 para el ao 2010. Esto significa 181 bombas con combustible reformulado con etanol.

En ese tiempo, el etanol se produca en 44 plantas en 21 estados diferentes, y su mercado estaba creciendo. En menos de 8 aos los E.U.A pasaron de una produccin de alcohol carburante de prcticamente cero a una produccin de casi 7 mil millones de litros al ao (datos a 1998). Investigaciones han demostrado que con este programa se ha reducido entre un 10 a 15% las emisiones de gases de efecto invernadero.

La utilizacin de etanol evita la liberacin de 12,7 millones de toneladas de carbn al ao en Brasil, lo que corresponde al 20% de todas las emisiones por combustibles fsiles del pas. La produccin del etanol en este pas, en gasolina equivalente, es de 215 mil barriles de etanol diarios, lo que equivale a la sustitucin de gasolina del 20% del consumo de combustibles en el sector de transporte. Asimismo, Brasil tiene cerca de 4 millones de vehculos que utilizan etanol anhdrido exclusivamente. En Canad se realizan aumentos en las capacidades de produccin de alcohol, con vista a incrementar su utilizacin como combustible en mezclas con gasolina o para la fabricacin de ETBE (ter etlico tributlico).

En este pas se oxigenan las gasolinas con un 10% en volumen. En Francia se invirtieron 500 millones de francos entre los aos 1983 y 1986 para realizar investigaciones relacionadas con este tema. Actualmente en el norte y en la regin Sudeste de Suecia se estn utilizando mezclas del 5% al 10% de ETBE, no se utilizan mayores mezclas por no tener la cantidad suficiente de etanol. Actualmente se consumen 50 mil metros cbicos por ao. Se espera un aumento creciente en los prximos aos a ms de 300 mil metros cbicos de etanol. Con estas pruebas se constat una reduccin de monxido de carbono e hidrocarburos de 20 y 28 % respectivamente. La produccin anual de alcohol etlico en la UE es de 20 millones de hectlitros, de los cuales 13 millones son de origen agrcola -que puede utilizarse para bebidas- y el resto no agrcola (alcohol de sntesis). El alcohol de origen agrcola se emplea para fabricar bebidas como la ginebra o el "chinchn" espaol y se extrae de cereales, remolacha y patatas, principalmente.

3. ESTUDIO DEL MERCADO

3.1 DEFINICIN DEL MERCADO CONSUMIDOR (A QU SECTORES DE LA POBLACIN: SEGMENTO O NICHO) Los mercados son los consumidores reales y potenciales de nuestro producto. Los mercados son creaciones humanas y, por lo tanto, perfectibles. En consecuencia, se pueden modificar en funcin de sus fuerzas interiores.

Los mercados tienen reglas e incluso es posible para una empresa adelantarse a algunos eventos y ser protagonista de ellos. Los empresarios no podemos estar al margen de lo que sucede en el mercado.mbito de Aplicacin del Estudio de Mercado

Con el estudio de mercado pueden lograrse mltiples de objetivos y que puede aplicarse en la prctica a cuatro campos definidos, de los cuales mencionaremos algunos de los aspectos ms importantes a analizar, como son:

El consumidor

Sus motivaciones de consumo

Sus hbitos de compra

Sus opiniones sobre nuestro producto y los de la competencia.

Su aceptacin de precio, preferencias, etc.El producto Estudios sobre los usos del producto.

Test sobre su aceptacin

Test comparativos con los de la competencia.

Estudios sobre sus formas, tamaos y envases.Estrategias competitivas genricas utilizadas:

Liderazgo total en Diferenciacin: "ms por el mismo precio". La empresa trata de diferenciar sus productos y servicios creando caractersticas percibidas como nicas e importantes por los consumidores.

Estrategias alternativas utilizadas:

Estrategias intensivas:

Penetracin de mercado: ya que se desarrollan estrategias para incrementar las ventas, como son las actividades promocinales, publicitarias, etc.

Desarrollo de nuevos productos y servicios en un mercado existente:

1. Se pone en marcha el plan a travs de acciones concretas: Como por ejemplo la edificacin de la planta en cuestin, la realizacin de investigaciones, seguimiento, promociones, etc.

2. Se evalan las oportunidades comerciales: como pueden ser alianzas estratgicas con otras empresas de servicios etc.

3. Tambin trataremos de identificar aquellos deseos que no estn siendo debidamente atendidos por nuestros competidores.

4. Se selecciona un mercado objetivo: Este servicio estar dirigido a personas jvenes de entre 18 y 30 aos de edad, pertenecientes a la clase media alta.

5. Para esto se dispondr de una amplia bases de datos de los jvenes que componen el segmento objetivo.

6. Se desarrolla la mezcla comercial (marketing mix): estos son los instrumentos tcticos y controlables de la empresa, que sern utilizados para influir a los jvenes a que visiten nuestro complejo.

3.2 LOCALIZACIN DEL MERCADO

El mercado

Estudios sobre la distribucin

Estudios sobre cobertura de producto en tiendas

Aceptacin y opinin sobre productos en los canales de distribucin.

Estudios sobre puntos de venta, etc.

La publicidad

Pre-test de anuncios y campaas

Estudios a priori y a posteriori de la realizacin de una campaa, sobre actitudes del consumo hacia una marca.

Estudios sobre eficacia publicitaria, etc.Clases de productos de consumo.Las clases de productos de consumo se dividen en cuatro grupos:

1. de conveniencia,2. De compra, 3. Especiales, 4. No solicitados. Cada clase se basa en la forma que las personas compran los productos. Productos de conveniencia, comprados rpidamente con pequeo esfuerzo.

Los productos de conveniencia son productos que un consumidor necesita, aunque no tiene ganas de invertir mucho tiempo o esfuerzo en su compra. Estos productos se compran frecuentemente, requieren poca asistencia o venta, no cuestan mucho, e incluso suelen comprarse por costumbre.

Los productos de conveniencia se basan en como los clientes consideran sus productos, no en las caractersticas de los propios.

Los productos bsicos son productos que se compran a menudo, en forma rutinaria y sin mucha meditacin; se venden en lugares convenientes como tiendas de comestibles, tiendas de descuento, etc. La marca es importante. Simplifica a los clientes su compra y promueve repetir la adquisicin de aquellas marcas que lo satisfacen.

Los productos de impulso son aquellos que se compran rpidamente por sentir una fuerte necesidad. Los verdaderos productos de impulsos son artculos que el cliente no haba planeado comprar, decide hacerlo cuando los ve; estos deben colocarse donde puedan verse y comprarse, cerca de los mostradores de las cajas o en otras zonas de gran trnsito de una tienda.

Los productos de emergencia son aquellos que se compran inmediatamente cuando la necesidad es grande. Los clientes no se preocupan por los precios ms elevados que se les cobran, pues los consideran emergencias.Proceso de comercializacin:

1- Planeamiento estratgico: Se realiza el plan para realizar seguimientos, controles de gestin, etc. sirve tambin para presentar el proyecto ante accionistas o posibles colaboradores.

PASOSDiagnstico de la situacin: se determinan cules son nuestras fortalezas, debilidades, y las posibles oportunidades y amenazas que se nos pueden presentar, para saber en qu situacin competitiva estamos.ANLISIS FODA:

Factores

internos

ExternosFUERZAS

(Imagen corporativa, rentabilidad, calidad, infraestructura, managment, personal capacitado)DEBILIDADES

(ser nuevo en el mercado)

OPORTUNIDADES

(Adquirir nuevas tecnologas, recursos humanos calificados, apertura de nuevas sucursales, introducir nuevos productos, Servicios etc.)ESTRATEGIA FO:

Utilizan sus fortalezas para aprovechar posibles oportunidades.

AMENAZAS

(Ingreso de nuevos competidores, productos sustitutos, quejas, etc.)ESTRATEGIA FA:

A travs de nuestras fortalezas se reducen al mnimo las posibilidades de ser impactado por alguna amenaza.

Estudio tcnico: se debe determinar el tamao ptimo del complejo, adems de la localizacin ptima.

Se determina la superficie necesaria, altura libre necesaria para la edificacin, requerimientos ambientales (temperatura, humedad, iluminacin), normativas y reglamentaciones aplicables.

Esta planta se ubicara en la ciudad de Huancayo ya que en ese mbito se cumplen las caractersticas del propuesto.

La localizacin geogrfica se eligi en funcin de los siguientes criterios:

Proximidad de los clientes.

Accesibilidad de los clientes a travs de los medios de transporte (colectivos, trenes, taxis, etc.),

Nivel de equipamientos, comunicacin y accesos.

Disponibilidad de Recursos Humanos

Ayudas fiscales.

Permisos municipales y de consorcios barriales.Estudio del riesgo: en una economa inestable como la nuestra no alcanza con presentar un completo estudio econmico, sino que hay que tener en cuenta aquellos factores macroeconmicos como lo es la inflacin, la prdida del valor de los activos a travs de la devaluacin, etc.

Se determinan hiptesis o pronsticos: as como tambin estimaciones del costo y del tiempo que tomara implementarlo: S prevn tambin las visitas.

3.3 DEMANDA REAL DEL PRODUCTO (ACTUAL Y PROYECTADA: 5 AOS) Segn el Plan Referencial de Hidrocarburos 2007 - 2016 - MINEM, se tienen los siguientes datos:

Grfico N 3.1: Demanda proyectada de Bioetanol:

Fuente: Ran ReferenciaI da Hidrocarburos 2007 2016 MINEM.

Grfico N 3.2: Demanda proyectada de Gasolinas:

Fuente: Plan Referencial de Hidrocarburos 2007 - 2016 - MINEM.

Cuadro 3.1 Demanda proyectada de Gasolina

Fuente: Plan Referencial de Hidrocarburos 2007 - 2016 - MINEM.

(#)EI bioetanol est incluido en el volumen de las Gasolinas.

Por lo tanto, segn el Plan Referencial de Hidrocarburos 2007 - 2016 se requerirn de 170 mil a 220 mil litros por da de Bioetanol en el Pas.

3.3.1 PRECIO DEL PRODUCTO (PX) 3.3.1.1 PRECIO DEL PRODUCTO A NIVEL INTERNACIONAL.

En el 2008. la produccin de alcohol rectificado ascendi a 25 millones de litros, creciendo (20%) en comparacin al ao anterior. El alcohol rectificado es un alcohol ms puro, que. Generalmente, se obtiene en un segundo proceso de destilacin. En el Per, la produccin de alcohol se destina, principalmente, a la elaboracin de bebidas. Las destileras peruanas no elaboran alcohol anhidro etanol-combustible. Cuya utilizacin es como carburante en la mezcla de gasolina con alcohol. Cabe destacar que con la actual capacidad de produccin de las destileras locales, no se podra abastecer en el corto plazo la demanda externa de etanol; ante ello, se requiere de nuevas inversiones para abastecer, en el largo plazo, el mercado exterior.

3.3.1.2 PRECIO PROMEDIO DE EXPORTACION DEL PRODUCTO. Las exportaciones de alcohol etlico sin desnaturalizar se realizaron de manera permanente a partir de 1999, como resultado del inicio de operaciones comerciales hacia el exterior por parte del Complejo Agroindustrial Cartavio S.A. y Quimpac S.A.

Entre el 2000 y el 2003 el valor de las exportaciones de etanol se expanden dinmicamente, tras crecer a una tasa promedio de 130% por ao, ubicndose en US$ 3,4 millones, reflejando el mayor inters de las empresas locales por atender el mercado exterior.

En el 2002, el precio promedio de las exportaciones de alcohol etlico sin desnaturalizar alcanz su mayor valor, tras ubicarse en US$ 33 por litro, sin embargo en el 2003, el precio promedio retrocedi a similares niveles registrados en aos anteriores, al descender a US$ 24 por litro.

Grafico N 3.3 Precio Promedio de Exportacin de Alcohol Etlico

Fuente: Ministerio de produccin Viceministro de industrias

3.3.1.3 PRECIO PROMEDIO DE IMPORTACION DEL PRODUCTO.

Las importaciones mundiales de etanol en el ao 2005 fueron de 51.5 miles de millones de litros, siendo los principales compradores la Unin Europea (39.2%) y los Estados Unidos de Norteamrica. En la Unin Europea, el consumo aument 6.5% durante el 2006; y en el mercado estadounidense, el consumo del etanol viene incrementndose tras ser requerido como reemplazo de la gasolina convencional. Adems, se proyecta que el consumo total de etanol alcanzara los 129 miles de millones de litros en el 2016 (140% ms de lo observado actualmente).

3.4 INGRESO DEL CONSUMIDOR (Y) 3.4.1 INGRESO DE ETANOL EN EL PERU.

En Per, la demanda de gasolina en el ao 2005 fue de 305 millones de galones, equivalente a 1155 millones de litros. Con el 7.8% (requerido mediante normas legales) de etanol en la gasolina, la demanda potencial de etanol sera de 23.8 millones de galones anuales, equivalente a 90 millones de litros

Grafico N3.4 produccin nacional de alcohol rectificado

Fuente: Ministerio de produccin Viceministro de industrias3.5 PRECIOS DE BIENES SUSTITUTOS (PS) Entre los bienes sustitutos tenemos a los tipos de etanol que se produce a diferentes grados que a continuacin se muestra en el cuadro:

Cuadro N 3.2 Principales Clases de Alcohol

Fuente: PRODUCE

DEL CUADRO SE DEDUCE:

Precio del alcohol anhidro es un 10% menos que el alcohol impuro.

Precio del alcohol impuro es un 7% menos que el alcohol desnaturalizado.

Precio del alcohol desnaturalizado es un 12% menos que el alcohol neutro.

3.6 GUSTOS Y PREFERENCIAS DEL CONSUMIDOR A nivel mundial el etanol es usado principalmente como: Combustibles: ya sea para mezclar o reemplazar el petrleo y derivados. El 65,4% de produccin mundial de etanol se usa como combustibles.

Insumo en la industria procesadora: dado que el 21% de la produccin mundial se destina a las industrias de cosmticos, farmacutica, qumica, entre otras.

Insumo en la elaboracin de bebidas: que utiliza alrededor del 13% de la produccin mundial.

Cabe destacar que, la produccin mundial de alcohol destinada al uso de combustibles se encuentra mayormente subsidiada. En el Per la produccin de etanol se destina principalmente a la elaboracin de bebidas, as como en la industria qumica y cosmticos.

Los gustos y preferencias del consumidor lo representaremos en los siguientes grficos.

3.7 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE ETANOL COMO COMBUSTIBLE

El uso de etanol presenta las siguientes ventajas y desventajas:

Ventajas

Se produce a partir de fuentes renovables.

Presenta un elevado ndice de octanaje (105), favoreciendo la combustin y evitando el golpeteo.

Produce menos dixido de carbono que la gasolina, aunque el impacto total depende de los procesos de destilacin y la eficiencia de los cultivos.

Genera menos monxidos de carbono al utilizarse como aditivo en la gasolina. Con el uso de 10% de etanol en la mezcla se puede lograr un reduccin de 25% a 30% en las emisiones de CO.

Es menos inflamable que la gasolina y el diesel.

Baja toxicidad

No emite compuestos de azufre.

La combinacin de 90% de gasolina y 10% etanol puede ser usado en los vehculos sin ninguna modificacin.

Desventajas

Presenta menor poder calorfico que la gasolina, por lo que requiere un mayor consumo

Contiene 2/3 de la energa contenida en el mismo volumen

La elaboracin de etanol a partir de granos es ms caro que la gasolina. Aproximadamente 1.5 veces.

Presenta problemas de corrosin en partes mecnicas y sellos.

En climas muy fros presenta dificultades para el encendido.

Genera emisiones de xidos de nitrgeno y aldehdos (contaminantes menores).

Para el uso de una mezcla de 85% etanol y 15% gasolina (E85) se requiere de una adecuada modificacin en los motores.3.8 DEMANDA DE LA MATERIA PRIMA (ACTUAL Y PROYECTADA: 5 AOS) 3.8.1 DEMANDA POTENCIAL La papa es una planta alimenticia que procede de las culturas Pre - Incas e Incas. En el territorio peruano se encuentra la mayor cantidad de especies de papa conocidas en el mundo.Actualmente en el Per, es el principal cultivo del pas en superficie sembrada y representa el 25% del PBI agropecuario. Es la base de la alimentacin de la zona andina y es producido por 600 mil pequeas unidades agrarias. La papa es un cultivo competitivo del trigo y arroz en la dieta alimentaria. Es un producto que contiene en 100 gramos; 78 gr. de humedad; 18,5 gr. de almidn y es rico en Potasio (560mg) y vitamina C (20 mg).La demanda de la Agroindustria:

Cada vez es mayor la cantidad de papa que requiere la industria debido a la diversificacin cultural, la dinmica y estructura de la poblacin, informacin, educacin cambio de hbitos de consumo, etc. La demanda de la agroindustria vara a lo largo del ao, de acuerdo a pocas y festividades; as, se puede observar que existen variaciones en el consumo durante los meses de febrero, julio, septiembre y diciembre.

La industria exige calidad en la materia prima que recibe; cuando la calidad no cumple con los parmetros establecidos por cada empresa y el precio acordado, el producto es rechazado llegando, en casos extremos, a penalizar todo el embarque o parte de l. La modalidad que es mediante cheque, quince das despus de recibido el producto, muchas veces intranquiliza y disgusta al productor por lo que prefiere vender su producto al intermediario quien le paga al contado, aunque a precio menor, evitando as, el tedioso, pero necesario, control de calidad. El agricultor es bastante reacio al "riesgo" que implica enviar un embarque de papa a cualquiera de los procesadores de papa.

La oferta

Como consecuencia del crecimiento de la Agroindustria, la oferta de papa con las caractersticas especficas para procesarse, ha crecido de manera importante; sin embargo, las permanentes variaciones del precio de la papa no permiten un equilibrio entre oferta y demanda; los picos de precio no se producen necesariamente en los mismos meses en los que la industria presenta mayor demanda, sino de acuerdo a pocas de siembra y condiciones climatolgicas; pocas veces coincide un pico de demanda con uno de escasez, provocando un alza importante en el precio de esta materia prima. De igual manera, puede coincidir una sima en donde el precio es tan bajo que el agricultor ni siquiera cubre los costos de produccin. Todo esto dificulta un arreglo de precios conveniente a productores y procesadores.

Zonas productoras:

De acuerdo al tipo de industria con quien se comercializar la papa, existen zonas de produccin, as: para la papa tipo francesa cuyo mayor rendimiento es el tamao, al igual que la criolla, se las puede cultivar en cualquier zona productora sobre 2800 msnm, suelos ricos en materia orgnica y pluviosidades de 700 mm. En cambio, las zonas para cultivo de papa para hojuelas "chips", tienen diferentes caractersticas: su altitud excede los 3000 msnm, con suficiente materia orgnica y con un nivel de pluviosidad no mayor a los 700 mm. Todas las caractersticas subrayadas, aumentan las posibilidades de que la papa sea recibida sin mayores problemas.

Los consumidores: La economa, hoy en da, est dirigida por empresas que buscan complacer al cliente con calidad total, esto es con rapidez, satisfaciendo la seguridad alimentaria y bajo costo; es el cliente quien paga la cuenta y cada vez es ms difcil de agradar. Esta premisa obliga a las industrias a sacar a la venta un producto de calidad AAA para poder ser el lder en el mercado y que sus ventas generen los respectivos beneficios econmicos.

Es necesario reconocer que en las actuales condiciones econmicas en Ecuador, la demanda de productos con una verdadera calidad todava es pequea; se puede decir, que es un mercado de precio, el cliente busca los productos ms baratos, por ende, de menor calidad. El cliente busca aumentar el valor de su dinero... ms y mejor producto a cambio de menos dinero.

GRUPOVARIEDADALTITUDZONACUALIDADES

Varied. NativasComerc.HuaycoMayor a 3300 La Libertad hasta ApurimacMuy buena capacidad productiva y culinaria

CcompisDesde 3000 Cusco, Puno, Apurimac y AyacuchoBuen potencial productivo , corto periodo vegetativo, muy buena calidad culinaria.

Yana ImillaDesde 3000Puno, Cusco, Sierra de ArequipaBuen potencial productivo y muy buena capacidad culinaria

Sani Imilla,Desde 3000Puno, Cusco y ApurmacBuen potencial productivo y muy buena capacidad culinaria

Amari.PeruanitaMayor a 3300 Hunuco, Pasco, Junn, Huancavelica y ApurmacBuen rendimiento, muy buena calidad culinaria, tolerante a la Rancha

RuntushSobre 3500En la Sierra desde La Libertad hasta ApurmacExcelente calidad culinaria y comercial.

TumbayDesde 3000Hunuco, Pasco y JunnExcelente calidad culinaria y comercial

HuagalinaCajamarca y La LibertadMuy buena calidad culinaria y comercial

Papa Amarga Shiri, Punas, desde Ancash hasta PunoTolerante a las heladas.

PiazaPunas del Sur del Per (Altiplano de Puno).Tolerante a las heladas.

Varied. ModernasAmarilis IniaCosta y SierraResistente a la Rancha

AndinaSobre 3200 Buena calidad culinaria y comercial

Canchn IniaCosta y SierraTolerante a la Rancha , buena calidad comercial

CicaDesde los 2000 msnmBuena calidad culinaria, tolera sequas, es susceptible a la Rancha.

MarivaCosta y SierraBuena calidad culinaria y comercial.

PerricholiCosta y SierraExcelente productiva, resistente a la Rancha.

RevolucinMenor a 3500Costa y SierraBuena calidad culinaria y comercial

Tomaza CondemaytaCosta y SierraBuena calidad para consumo fresco, para fritura y hojuelas (chips)

YungaySierraTolera condiciones adversas (suelo, clima, parsitos).

IndustriaDesrtica, Capiro, Maria Bonita, Tacna, Primavera, Costanera, Unica y Maria Reiche.Las variedades con aptitud para la industria, principalmente las destinadas a la elaboracin de "chips" o papas fritas, muestran un alto contenido de materia seca.

Cuadro N3.3 Variedades de Semilla

Fuente: La papa produccin transformacin y comercializacin EgusquizaProduccin Mundial La produccin mundial de papa ha crecido en los ltimos aos. En el ao 2005 fue de 320 millones de toneladas, reflejando tendencias diferentes en su produccin y utilizacin en los pases desarrollados y en desarrollo. La produccin de papa est creciendo muy poco en los primeros, especialmente en Europa, mientras que en los pases en desarrollo est aumentando y representa el 35% de la produccin mundial.

La produccin de Estados Unidos fue el 6.0% del volumen total de papa de los pases en desarrollo. China, representa el 23 % de la produccin mundial. La expansin en estos pases es tanto a nivel de la oferta como de la demanda.

El procesamiento es el sector de la economa de la papa a nivel mundial que est experimentando el crecimiento ms acelerado. Ms de la mitad de la cosecha de EEUU se procesa y est creciendo rpidamente en muchos pases en vas de desarrollo como Argentina, Colombia, China, y Egipto

Grafico N 3.4 Principales Pases Productores de Papa en el Mundo Fuente: Estadsticas de la FAO Produccin Nacional

En el arto 2005 la produccin de papa en el Per, represent el 1.1% de la produccin mundial. En los ltimos aos 2000 - 2008, la produccin nacional de papa se mantiene en un mismo nivel, 3.2 millones toneladas. Esta produccin estable se explica tambin porque la superficie cosechada ha tenido un comportamiento casi estable en estos ltimos aos.

Cuadro N 3.4 Indicadores de Produccion de Papa en el Peru

Fuente : MINAG

Asimismo, los rendimientos han aumentado de 11.5 a 12.9 t/ha entre 2000 y 2008 respectivamente. Este nivel alcanzado es bajo comparado con los rendimientos de papa en Colombia (16 t/ha), Brasil (15 t/ha), Chile (15 t/ha) y Mxico (21 t/ha) al arto 2000. Existen problemas tecnolgicos, especialmente ligados a la calidad de la semilla y la sanidad, que explican este bajo desempeo.

Grafico N 3.5 Rendimiento de Papa a Nivel Nacional

Fuente: ministerio de agricultura y riego

Produccin de Pequeos PropietariosEl 63% de las unidades agropecuarias que cultivan papa son pequeos productores con unidades menores a 5 ha.

Cuadro N 3.5 Produccin de Papa por Departamentos 2007Fuente: Ministerio de Agricultura y Riego

ConsumoLos productos que se sealan en el cuadro N 3.2 son consumidos en la regin de la sierra y fundamentalmente en las zonas rurales.

La presencia de supermercados e hipermercados, as como de centros de comida rpida o fast food\ ha generado demandas por productos derivados de la papa, con exigencias en presentacin, variedades y calidad que garanticen su rpida preparacin.PRODUCTOCaractersticas de Producto

Chuflo "chuo negro"Se elabora por exposicin de los tubrculos a periodos de congelacin, deshidratacin, presin mecnica y secada por efecto de la alta radiacin solar diurna.

Moraya o Tunta ("chuo blanco")Se elabora exponiendo los tubrculos a congelacin, remojo y secado solar.

Tocosh, togosh o sheleSe elabora por un proceso de fermentacin y secado solar. Tiene la propiedad de ser revitalizador y antibitico.

Papa Seca

Papa seca amarilla

Papa seca negra (menor calidad)Se obtiene al cocinar, pelar y cortar en cubos o tiras pequeas, luego someter a secado solar.

Cuadro N 3.6 Procesamiento Tradicional de la papa

Fuente: Ministerio de Agricultura y Riego

Grafico N 3.5 Consumo anual Per Cpita de Papa en el Per Perodo 1998 2011

Fuente: MINAG - OEEE

Grafico N3.6 Precios para el productor y consumidor

Fuente: MINAG - OEEEDentro de la tendencia decreciente, el movimiento cclico de los precios ha sido muy sinuoso mostrando la respuesta de los precios frente a la oferta estacional del producto

3.8.2 VARIEDAD DE LA PAPA PARA LA PRODUCCIN DE ETANOL El factor preponderante es la materia seca, que debe estar entre el rango de 19% a 28%.VARIEDADZONA DE PRODUCCIONMATERIA SECA %

YungaySierra20-24

Tomasa condemaytaCosta y sierra25-26

AmarilisSierra costa hasta 3200 msnm20

CanchanSierra costa.25

RevolucinMenor de 3500 msnm. costa y sierra23-24

ManyaCosta y sierra23-25

Cuadro N3.7 Variedades de Papa para la Produccin de EtanolFuente: Ministerio de Agricultura y Riego

3.9 OFERTA DEL PRODUCTO: (ACTUAL Y PROYECTADA: 5 AOS) 3.9.1 COSTO DE PRODUCCIN (PX)

Cuadro N 3.8 Beneficios para el Productor de Bioetanol Mercados Ilimitados

Fuente: Reunin Anual de Socios, Clayuca 20073.10 COSTO DE UNA MICRO-PLANTA (1.800 LT/D /DA, 50% PUREZA)

Cuadro N 3.9 Costos de una Micro-Planta

Fuente: Reunin Anual de Socios, Clayuca 2007

Cuadro N 3.10 Rendimiento del Bioetanol por Cultivo

Fuente: Reunin Anual de Socios, Clayuca 20073.11 CONDICIONES CLIMTICOS (CC) Para la produccin del etanol se debe de tener en cuenta como el clima afecta la produccin de nuestra materia prima principal que es la papa del cual se obtendr el almidn para su posterior procesamiento.

Entre estos factores se encuentran: 3.11.1 TEMPERATURA:

El cultivo de la papa se ve favorecida por la presencia de temperaturas mnimas ligeramente por debajo de sus normales y mximas ligeramente superiores en el perodo de tuberizacin.

Aunque hay diferencias de requerimientos trminos segn la variedad de que se trate, podemos generalizar, sin embargo, que temperaturas mximas o diurnas de 20 a 25C y mnimas o nocturnas de 8 a 13C son excelentes para una buena tuberizacin.

La temperatura media ptima para la tuberizacin es de 20C, si la temperatura se incrementa por encima de este valor disminuye la fotosntesis y aumenta la respiracin y por consecuencia hay combustin de hidratos de carbono almacenados en los tubrculos.

Las consecuencias negativas de las altas temperaturas diurnas y nocturnas adquieren visos de verdadero dramatismo en el norte de nuestro pas cuando aparece el Fenmeno del Nio, en que las altas temperaturas tanto diurnas y nocturnas provocan ausencia total de tubrculos. Siempre, pues, debe haber alternancia de temperaturas diurnas. Durante la etapa de germinacin y fases tempranas de crecimiento las temperaturas altas, por el contrario favorecen el crecimiento vegetativo. 3.11.2 LUMINOSIDAD:

La luminosidad tambin influye en la produccin de carbohidratos, desde el momento en que es uno de los elementos que interviene en la fotosntesis. Su influencia no solo se circunscribe a este aspecto, sino tambin a la distribucin de los carbohidratos, siendo su concentracin mayor en los tubrculos cuando es alta. La mxima asimilacin ocurre a los 60000 lux.

La propagacin ms generalizada es por tubrculos de 40 a 60g. De peso, emplendose de 1 333 a 2000 kg de semilla-tubrculo por hectrea.

El terreno destinado a la siembra debe ser bien trabajando mediante araduras, rastras cruzadas y si fuera posible aadirle materia orgnica.

La siembra ms comn en nuestro medio es a mano depositando la semilla tubrculo en surcos distanciados a 0.90 a 1.10 metros y con un distanciamiento entre golpes de 0.30 m.

La siembra tambin puede realizarse mediante el uso de semilla botnica que proviene de las bayas. Estas semillas entran en latencia una vez que son extradas de las bayas y sta puede ser rota almacenndolas secas por 4 a 9 meses o tratndolas con cido giberlico a la concentracin de 1500 ppm durante 24 horas.

3.11.3 TEMPORADA DE RIEGO

El primer riego se hace despus de la siembra y los siguientes y hasta la floracin, cada 12 das. A partir de la floracin los riegos se realizan cada 8 das.

Es un tubrculo de consumo popular, adaptado a diferentes condiciones climticas y de suelos de nuestro territorio. Sin embargo, los mejores rendimientos se logran en suelos franco arenosos, profundos, bien drenados y con un Ph de 5,5 a 8,0.

3.12 VENTAJAS COMPARATIVAS La principal comparacin existente entre el bioetanol se hace con el etanol proveniente extracciones fsiles. El biodiesel, utilizado como combustible lquido, presenta ventajas energticas, medioambientales y econmicas:ASPECTO ENERGTICO Y MEDIOAMBIENTAL: Menor impacto ambiental: Reduccin de las emisiones contaminantes: SO2, partculas, humos visibles, hidrocarburos y compuestos aromticos.

Mejor calidad del aire.

Efectos positivos para la salud, ya que reduce compuestos cancergenos como PAH y PADH.

Reduce el calentamiento global:

Reduce el CO2 en el ambiente cumpliendo el protocolo de Kyoto.

Balance energtico positivo (3,24:1).

80% del ciclo de vida decrece en CO2.

Producto biodegradable: Se degrada el 85% en 28 das.

Desarrollo local y regional:

Cohesin econmica y social.

Creacin de puestos de trabajo.

Industrial:

Puede sustituir a los gasleos convencionales en motores, quemadores y turbinas.

Se puede utilizar en flotas de autobuses, taxis y maquinaria agrcola.

Favorece el mercado domstico.

Reduccin de la importacin de combustibles:

Seguridad energtica, cumpliendo las Actas de la Unin Europea. EPACT (1992). ECRA (1998). ASPECTO DE COSTOS DE INVERSION:

ASPECTO DE COSTOS DE PRODUCCIN:

El costo de produccin de bioetanol a partir de la melaza es menor que el de a partir de combustibles fsiles.

3.13 ESTUDIO DE COMERCIALIZACIN Brasil, el principal exportador de etanol del mundo, se convirti en lder mundial de biocombustibles luego de que su gobierno invirti en la industria de etanol en los aos setenta. De acuerdo al anlisis de expertos en el tema, el etanol de caa de azcar es ms eficiente para producir que el combustible a base de maz, realizado en los Estados Unidos. Actualmente, el etanol remplaza alrededor del 40% de la gasolina sin diesel consumida en Brasil. Adems, ms del 70% de los vehculos vendidos en el pas sudamericano son modelos que funcionan con etanol o gas, y el nmero contina en aumento.

Aunque Estados Unidos todava no llegue a alcanzar las cifras de produccin de etanol brasileras, sus productores apenas alcanzan a satisfacer el mercado local. Durante el ao pasado, el pas produjo alrededor de 4.900 millones de galones e import un adicional de 1.700 millones, en su mayora desde Brasil.

Para este ao, se espera que la produccin aumente considerablemente con la implementacin de nuevas tcnicas de produccin. No obstante, la demanda continuar en aumento.

Atento a ese problema, George W. Bush inst a los ciudadanos a reducir el consumo de gasolina con miras a reducir el uso de este recurso un 20% hasta el 2017. De cumplirse esa previsin, se requerirn 35.000 galones de energa alternativa para suplantar los combustibles tradicionales

Cuadro N 3.11 comercio internacional de papas (miles de toneladas)Fuente: Global Trade Atlas

Cuadro N 3.12 Mercado de Destino y Acuerdos Comerciales

Fuente: SUNAT/ALADI/ACUERDOS COMECIALES.

4. ESTUDIO DE LOCALIZACIN DE PLANTA

4.1 ESTUDIO DE FACTORES DE LOCALIZACIN:

A. Abastecimiento de materias primasSi tenemos 3 alternativas propuestos, entonces la materia prima de acuerdo a la abundancia.

A1: Tarma Precio de la papa: 1Kg=0.70 soles

A2: Jauja Precio de la papa: 1Kg=0.50 solesA3: Chupaca Precio de la papa: 1Kg=0.35 soles

Conclusin: Del costeo de materia prima en Chupaca el precio es menor ya que en esa zona abunda, y como se quiere producir etanol para la ciudad de Huancayo, es ms cerca, donde el precio de materia prima es tambin barato.

B. Fuentes de abastecimiento de aguaComo la produccin se va a reproducir a nivel Huancayo.

La alternativa 3 es conveniente porque en el lugar existe un ri adems siendo el precio por abastecimiento de agua por , pero el costo en las otras alternativas tambin se diferencia en un 0.03% menos que en la alternativa 3.

C. Suministro de energa elctricaDiferenciaremos en base a costeo de energa elctrica e las tres alternativas.A1: Tarma Precio de energa elctrica: 1kw= S/ 0.4940

A2: Jauja Precio de energa elctrica: 1kw= S/ 0.4990

A3: Chupaca Precio de energa elctrica: 1kw= S/ 0.4840

D. Proximidad de mercadoPara la alternativa 3 hay un mercado favorable, que es Huancayo donde existe abundancia de materia prima, abastecimiento de agua y energa elctrica, adems zona donde se reproducir la produccin de etanol.E. Mano de obraPara este factor el costeo en las tres alternativas es igual, quiere decir que el gasto o sueldo por mano de obra me cuesta igual en la 3 alternativas propuestos.

F. CombustibleEn las alternativas 2 y 3 el costeo de combustible es igual diferencindose de la alternativa 1 en un 0.05%.

G. Accesos de vas de comunicacinLas 3 alternativas cuentan con acceso de vas de comunicacin, cuentan con pistas pavimentadas para el ingreso de transportes.

Adems la alternativa 2 cuenta con transportes areos.

Tambin las tres alternativas cuentan con informacin y vas de comunicacin.

H. TerrenoEn la alternativa 3 se encuentra disponible amplios terrenos con reas geogrficas disponible para su localizacin de la planta en las otras 2 alternativas tambin se cuenta con terrenos disponibles pero por proximidad de mercado por costeo de combustible no es accesible.I. Influencia del medio ambientePara las tres alternativas se cuenta con la siguiente ley:

Mediante la Ley 693 de 2001 el Congreso de la Repblica aprob el proyecto de mezclar alcohol carburante con gasolina en una proporcin respectiva del 10% y 90%, para el funcionamiento de automotores a partir de noviembre de 2005.

Esta Ley se sancion con el objetivo de disminuir la emisin de contaminantes como el monxido de carbono y dixido de carbono, gases que contribuyen a la generacin del Efecto Invernadero, que aumenta la temperatura en el entorno de la tierra y ocasiona el desequilibrio en el clima mundial.

Tabla: ESTUDIO DE LOCALIZACIN MTODO DE PONDERACIN

FactoresPuntuacinde valoracin estratgicaAlternativasEvaluacin

A1A2A3A1A2A3

Materia PrimaAguaEnerga elctricaMercadoMano de obraCombustibleVas de accesoTerrenoImpacto ambiental958548667676767657576756687979666677543548353456363049453548352048364849813572302448364249

Total377364417

Cuadro N4.1 Estudio De LocalizacinLeyenda:A1: Tarma

A2: Jauja

A3: Chupaca

4.2 CONCLUSIN DE LA LOCALIZACIN:

El mayor puntaje determina la localizacin de la planta industrial, lo cual corresponde a Chupaca5. ESTUDIO DEL TAMAO DE PLANTA

Anlisis de los factores que determinan el tamao de la planta industrial:

5.1 ESTUDIO DE LAS VARIABLES TAMAO MERCADO (DEMANDA INSATISFECHA)

ESTIMACION DE DEMANDA DE COMBUSTIBLE

Cuadro N 5.1 Demanda de Combustible en Huancayo

Fuente: Proinversin 2007

HALLANDO LA DEMANDA INSATISFECHA:

Del cuadro para el ao 2004:

En Huancayo se cuenta con 43,005 vehculos:

Dato sacado de la fuente:

http://www.proinversion.gob.pe/RepositorioAPS/0/0/JER/INFORMEGASODUCTOZONACENTRO/Demanda%20de%20GNV.doc

Hallando la cantidad de consumo para 43005vehiculos:

Para nuestro caso solo produciremos el 15%, por lo tanto:

Si la demanda insatisfecha est en el rango de (30-40%) por lo tanto:

Redondeando:

5.2 ESTUDIO DE LAS VARIABLES TAMAO DISPONIBILIDAD DE RECURSOS (ESTADSTICAS) Los recursos naturales que se dispone en la regin es abundante y a un mnimo costo, donde para nuestro proyecto utilizaremos la papa y como todos sabemos se cuenta con bastante recurso.

Se produce papa fundamentalmente en la sierra y en la costa del Per. El 85% de la produccin se encuentra en la sierra siendo Junn, Hunuco y Puno los departamentos de mayor produccin nacional En Hunuco la produccin se ha incrementado en reas y rendimientos en los ltimos aos. En la Costa es importante Lima e ICA

5.3 ESTUDIO DE LAS VARIABLES TAMAO LOCALIZACIN (TEM 3.1) Las variables de tamao se estudi en el (tem 3.1), para su localizacin, mencionando a los factores importantes como: materia prima, agua, energa elctrica, mercado, mano de obra, combustible, vas de acceso, terreno e impacto ambiental, esto para cada alternativa.

5.4 ESTUDIO DE LAS VARIABLES TAMAO FINANCIAMIENTO (CAPACIDAD DE GARANTAS) Para el programa de produccin uutilizaremos la siguiente relacin matemtica para tamao y financiamiento:

SI

Adems sabemos que para un proyecto solo se cuenta con $20000, entonces hallaremos cuanto producimos con este financiamiento.

EMBED Equation.3

Para una inversin menor produciremos una menor capacidad de produccin.

La capacidad de financiamiento lo haremos con:

Entidades Financieras (Caja Municipal, EDPYME, CREDINPET, EDPINE, SEPAR, CEPROM, CARITAS y otros).

Caja Rural de Ahorro y Crdito. PROMPEX - ADEX - CESEM (Centro de Servicios