Diseño de un proceso para la producción de extractos de Cannabis medicinal
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Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Departamento de Ingeniería Química
Resumen
Resumen
El presente trabajo aborda el diseño de un proceso para la producción de extractos de cannabis medicinal, consolidando los conocimientos adquiridos durante la carrera de Ingeniería Química.
El trabajo analiza las propiedades químicas de la planta Cannabis sativa L. junto con su marco legal en Argentina. Se analiza distintos métodos de extracción existentes, comparando criterios como rendimiento, selectividad, impacto ambiental y viabilidad económica, seleccionando finalmente la extracción con CO2 supercrítico como la más adecuada para este
proyecto.
El proceso diseñado incluye etapas clave: pretratamiento de la materia prima, extracción y purificación del producto final. Como base de cálculo de producción, se realiza una estimación de la demanda local en Tucumán y se selecciona un equipo de extracción que satisface la demanda estimada. A partir de esto, se realizan los balances de materia y selección de los
equipos para cada etapa.
El análisis económico incluye el cálculo de costos operativos e inversión, así como la evaluación del Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR) para determinar la factibilidad del proyecto.
Los resultados obtenidos validan la implementación del proceso, asegurando productos de calidad farmacéutica y cumpliendo con normativas vigentes. Este diseño contribuye al desarrollo de una industria sostenible y regulada para la producción de derivados de cannabis medicinal en Argentina.
Descripción
ÍNDICE GENERAL:
Tabla de contenido
I. RESUMEN................................................................................................................ 1
II. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 7
III. OBJETIVOS............................................................................................................. 8
1. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 9
1.1. BIOLOGÍA DE LA PLANTA................................................................................................... 9
1.2. ANATOMÍA DE LA PLANTA............................................................................................... 10
1.3. COMPOSICIÓN QUÍMICA ................................................................................ 11
1.4. APLICACIONES DEL CANNABIS ...................................................................... 14
1.5. USO MEDICINAL DEL CANNABIS ............................................................... 14
1.6. CONTEXTO LEGAL ................................................................................................. 15
1.7. CADENA DE VALOR DEL CANNABIS PARA USO MEDICINAL .......... 17
1.7.1. Producción de semillas..............................................................................18
1.7.2. Cultivo, Cosecha y poscosecha .............................................................19
1.7.3. Proceso de extracción...................................................................................20
2. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN........................................................................... 22
2.1. PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN ............................................. 22
2.2. TIPOS DE MÉTODOS DE EXTRACCIÓN ........................................................ 23
2.3. EXTRACCIÓN CON ETANOL .................................................................... 23
2.4. EXTRACCIÓN CON SOLVENTE ASISTIDA POR ULTRASONIDOS........ 25
2.5. EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS...................................... 27
2.6. RESUMEN COMPARATIVO ENTRE MÉTODOS DE EXTRACCIÓN .......... 30
2.7. SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE PROCESO .......................... 30
2.8. CRITERIOS Y ESPECIFICACIONES DE DISEÑO......................................... 31
2.9. SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN.............................................. 32
3. DISEÑO DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN .................................................. 34
3.1. ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA POTENCIAL DE ACEITE DE CANNABIS.......... 34
3.2. COMPARACIÓN ENTRE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN..................... 35
3.3. MATERIA PRIMA ............................................................................................... 38
3.4. ETAPAS DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN CON CO2 SUPERCRÍTICO... 38
3.5. ETAPA 1: PRETRATAMIENTO............................................................................................ 39
3.5.1. Recepción y control..................................................................................39
3.5.2. Molienda..................................................................................................40
3.5.3. Descarboxilación .....................................................................................43
3.5.4. Balance de masa total de la etapa de pretratamiento ............................46
3.6. ETAPA 2: EXTRACCIÓN CON CO2 SUPERCRÍTICO................................. 48
3.7. ETAPA 3: PURIFICACIÓN DEL ACEITE.......................................................... 52
3.7.1. Winterización y recuperación de solvente..............................................52
3.8. RESUMEN DEL BALANCE DE MATERIA.......................................................... 57
3.9. FLOW-SHEET DEL PROCESO GLOBAL .......................................................... 58
Yanina Barrera
3
3.10. DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS............................................ 60
3.10.1. ETAPA 1: PRETRATAMIENTO ......................................................... 60
3.10.2. ETAPA 2: EXTRACCIÓN................................................................................................ 61
3.10.3. ETAPA 3: PURIFICACIÓN.............................................................................................. 61
4. ANÁLISIS ECONÓMICO.................................................................................... 63
4.1. ANÁLISIS DE COSTOS ....................................................................................... 63
4.1.1. Inversión inicial...................................................................................63
4.1.2. Costos operativos ...............................................................................................65
4.2. ANÁLISIS DE INGRESOS............................................................................. 67
4.3. EVALUACIÓN ECONÓMICA................................................................................ 69
5. CONCLUSIONES.................................................................................................. 72
IV. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................... 74
V. ANEXO 1: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE EQUIPOS ....................... 77
Citación
Barrera, Y. (2024). Diseño de un proceso para la producción de extractos de cannabis medicinal [Trabajo final de graduación, Carrera de Ingeniería Química, Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología].