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Introducción
Durante las últimas tres décadas la microbiología industrial ha visto un incremento dramático de su productividad empleando microorganismos recombinantes para producir aminoácidos, vitaminas y otros compuestos químicos (Sprenger, 2007).
Los aminoácidos son compuestos de importancia industrial considerable debido a las múltiples aplicaciones que poseen en la industria farmacéutica, biotecnológica, alimenticia y cosmética, entre otros (Bongaerts et al., 2001). Entretener
La L-fenilalanina (L-Fe) es un aminoácido aromático considerado esencial para el cuerpo humano (Sun et al., 2016) el cual se emplea como aditivo de la industria alimentaria, saborizante, fluido de infusión, compuesto nutracéutico, intermediario en la síntesis de compuestos farmacéuticos activos (Yuan et al., 2015) tales como drogas anti-inflamatorias, neuropéptidos e inhibidores de proteasa del VIH (Liu et al., 2018). De forma notable, la L-Fe se emplea en la producción de un edulcorante conocido como aspartamo, el cual presenta una demanda sostenida creciente en el mundo (Yuan et al., 2015) estimada en más de 30 000 t al año (Liu et al., 2018).
De forma general existen cuatro métodos para la producción de L-Fe, entre los cuales se incluyen la extracción a partir de la proteína natural, síntesis química, reacción enzimática y la fermentación biológica (Sun et al., 2016). De todos ellos la fermentación biológica presenta ventajas obvias (Klausner, 1985), ya que es un proceso donde ocurren reacciones químicas y biológicas a presiones y temperaturas normales atmosféricas, mientras que los requerimientos del proceso son relativamente simples (Sun et al., 2016). Algunos investigadores han estado intentando mejorar la producción de L-Fe por la ruta fermentativa mediante la mejora de la cepa productora y el proceso de fermentación (Sprenger, 2007).
Entre los diversos microorganismos utilizados en la producción de L-Fe por la ruta fermentativa se encentran el Brevibacterium lactofermentum (Ito et al., 1990), Coryne-bacterium glutamicum (Liu & Liao, 1994), Bacillussubtilis (McEvoy & Joyce, 1974), y la bacteria Escherichia coli recombinante (Doroshenko et al., 2015), la cual ha atraído un gran interés debido a su elevada tasa de crecimiento y sus características fisiológicas bien conocidas (Yuan et al., 2015). Varios estudios se han llevado a cabo con respecto a la ingeniería metabólica y control del proceso de fermentación utilizando E. coli recombinante para la producción de L-Fe (Gerigk et al., 2002) (Gerigk et al., 2002) (Báez-Viveros et al., 2007) (Yuan et al., 2015) (Liu et al., 2018) (Wu et al., 2019).
La simulación, desde el punto de vista de la ingeniería química, es la solución de las ecuaciones de balance de materia y energía para procesos químicos en estado estacionario o dinámico, el dimensionamiento y la obtención de costos de los equipos involucrados en un proceso, así como también la determinación de la rentabilidad global del proceso productivo. La simulación es una herramienta potente que se ha vuelto indispensable para la solución adecuada de los típicos problemas encontrados en los procesos químicos. Permite efectuar el análisis de plantas químicas en operación, así como también para el diseño de nuevas plantas o equipos. En el desarrollo de un proyecto se emplea para probar la factibilidad técnica y económica de la propuesta, mientras que en la toma crítica de decisiones se utiliza para examinar diferentes alternativas de procesos y condiciones de operación. La simulación proporciona todos los datos de proceso requeridos para el diseño detallado de los diferentes equipos y para la construcción de plantas a nivel de banco, piloto o industrial, las cuales servirán para retroalimentar y validar el modelo obtenido una vez construida y puesta en operación la planta propuesta (García, 2008).
Entre los simuladores más empleados en la actualidad se encuentra el SuperPro Designer® (Intelligen, 2018), debido a las herramientas de balances de masa y energía, extensiva base de datos de componentes químicos y mezclas que posee, la posibilidad de caracterizar las corrientes de residuales y la evaluación de la rentabilidad económica del proceso productivo a través de la determinación de indicadores económicos importantes (Auli et al., 2013). Este simulador se ha empleado satisfactoriamente para efectuar estudios técnico-económicos de diversos proyectos, entre los cuales se puede mencionar la digestión anaerobia de materia orgánica compleja (Mani et al., 2016); la producción de biofloculantes (Lee et al., 2018); la obtención de oleorresina a partir de malagueta (Aguiar et al., 2018); la destilación extractiva de un sistema etanol-agua (Miranda & Mendes, 2018); y la producción de bioetanol a partir de cáscara de avellana turca (Sayar et al., 2019).
La estimación de las ganancias por venta de productos y los costos de producción es una etapa clave en la determinación la rentabilidad de un proceso químico. La comprensión del desglose de los costos de producción es críticamente importante para la optimización del proceso, sin importar que sea un proyecto de diseño nuevo, o la modernización o expansión de una planta existente (Towler & Sinnott, 2013).
Entre las variables económicas utilizadas para evaluar la rentabilidad de un proyecto de ingeniería química se incluyen el margen bruto, retorno de la inversión, Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR), y el Periodo de Recuperación de la Inversión (PRI). El margen en bruto no es más que la suma de las ganancias obtenidas por venta del producto menos los costos por materias primas (Towler & Sinnott, 2013), y representa la proporción de cada dólar de ganancia que la compañía retiene como utilidad bruta (Vucurovic et al., 2012). El retorno de la inversión se define como el ingreso anual de operación después de impuestos, dividido por el costo total de capital, y se espera que este dentro del rango de 20 - 30 % (Sinnott & Towler, 2020). Es una medida de la efectividad con que la compañía utiliza su capital invertido para generar ganancias (Heinzle et al., 2006). El VAN es un procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión, mientras que la TIR es la tasa de interés al descontado que hace el VAN igual a cero para todos los flujos de efectivo. Es una medida de la tasa de interés máxima que el proyecto puede tener al llegar al punto de equilibrio al final del tiempo de vida del proyecto (Towler & Sinnott, 2013). Si el VAN es positivo asumiendo una TIR de 7 % indica que los ingresos proyectados exceden los costos anticipados (todos en moneda actual) y la inversión será rentable (Vucurovic et al., 2012). Por último, el PRI es el tiempo requerido para saldar la inversión inicial a partir de las entradas obtenidas (Sinnott & Towler, 2020), y es estimado dividiendo el costo total de capital entre el ingreso promedio anual descartando los impuestos y la depreciación (Towler & Sinnott, 2013). Se espera un valor típico de 2 - 5 años (Sinnott & Towler, 2020).
La determinación de los principales parámetros técnico-económicos de plantas de producción de aminoácidos por medio de la simulación es un tema que no ha sido debidamente explotado y manejado en la literatura actual, por lo que se desconoce cuál es la rentabilidad y factibilidad económica promedio de una planta de este tipo.
En el presente trabajo se lleva a cabo la simulación del proceso de producción del aminoácido L-fenilalanina por la ruta fermentativa, utilizando glucosa como fuente de carbono, el microorganismo Escherichia coli y considerando una capacidad de producción de 1 000 L por lote, con el fin de conocer sus resultados de rentabilidad y factibilidad técnico-económica bajo las condiciones económicas actuales de Cuba. También se efectuó un estudio de sensibilidad para determinar la influencia que presenta un incremento del parámetro inicial precio de venta unitario del frasco de L-Fe sobre cuatro indicadores dinámicos de rentabilidad, para así conocer a partir de qué valor de este parámetro inicial comienza a ser rentable la planta.
Materiales y métodos
Descripción del proceso de producción de la L-fenilalanina
Para el establecimiento del proceso de producción por lotes del aminoácido L-Fe mediante la ruta fermentativa se procedió a utilizar información contenida en (WVU, 2020). Este proceso comienza con la etapa de fermentación de semilla o pre-fermentación, la cual tiene como objetivo generar la mayor cantidad de biomasa posible previo a la fermentación. Esta etapa se efectúa en un pre-fermentador de 100 L de capacidad, con un volumen de trabajo de 50 L, y dura aproximadamente 12 horas. El pH se controla en 6,5 mediante la adición de hidróxido de amonio (NH4OH), la temperatura se regula en 37 °C, se utiliza una tasa de aireación de 0,7 vvm y una velocidad de agitación de 400 rpm, mientras que el contenido de oxígeno disuelto se mantiene en 40 % (Rüffer et al., 2004). Concluido este tiempo, el inóculo contenido en el pre-fermentador es enviado hacia el fermentador, el cual tiene una capacidad de 1200 L, un volumen de trabajo de 1000 L, y contiene 950 L de medio de cultivo previamente esterilizado. En este equipo se fijan los mismos parámetros de operación previamente utilizados en el pre-fermentador, con excepción de la velocidad de agitación, la cual se controla en 600 rpm. La fermentación dura aproximadamente 50 h (BIOTOL, 1997) y se obtiene L-Fe con una concentración de 20 g/L. Terminada la fermentación, el caldo de fermentación obtenido es enviado hacia un tanque de recepción enchaquetado provisto de agitación de 1500 L de capacidad (Tanque 1), en donde se enfría hasta 4-5 °C aproximadamente. Concluido el enfriamiento, el caldo es procesado en una centrífuga de discos, en donde se separa la biomasa del sobrenadante. La biomasa separada es enviada hacia la planta de tratamiento de residuales, mientras que el sobrenadante, el cual es rico en L-Fe, es enviado hacia un tanque cilíndrico vertical de 600 L de capacidad (Tanque 2), para posteriormente ser bombeado hacia dos columnas de intercambio iónico. Estas columnas contienen la resina Dowex Marathon C (WVU, 2020), y se utilizan con el fin de purificar el aminoácido L-Fe del resto de los componentes presentes en la corriente de alimentación. Una vez purificada, la corriente liquida rica en L-Fe es enviada hacia un tanque cilíndrico vertical de 1000 L de capacidad (Tanque 3), para luego ser bombeada hacia un cristalizador de 2000 L de capacidad, con el fin de hacer precipitar los cristales del aminoácido del resto de la solución. Por último, la lechada obtenida en el cristalizador es dirigida hacia un filtro rotatorio al vacío para separar los cristales de L-Fe del resto de la corriente líquida. Los residuos obtenidos durante la etapa de intercambio iónico son enviados hacia la planta de tratamiento de residuales, mientras que la corriente liquida obtenida en el filtro rotatorio al vacío es recirculada de vuelta hacia el Tanque 3. Finalmente los cristales de L-Fe con una pureza de 99,8 % son vertidos en frascos de plástico de 100 g por medio de un equipo de envasado (Envasadora) (Fig. 1).
De acuerdo con (BIOTOL, 1997), durante el proceso de producción de L-Fe se llevan a cabo las siguientes reacciones estequiométricas principales:
• Formación de L-fenilalanina:
• Formación de ácido acético:
• Crecimiento aeróbico de E. coli en glucosa:
Composición de los medios de cultivo
La siguiente tabla (Tabla 1) exhibe los reactivos químicos utilizados para preparar tanto el medio de cultivo del pre-fermentador (Yuan et al., 2015) como el del fermentador (BIOTOL, 1997) así como también el costo unitario de cada uno de ellos (FINAR, 2019) (Molychem, 2019) (Oxford, 2019):
Tabla 1 Composición de los medios de cultivo empleados en ambos fermentado-res y el costo unitario de los reactivos empleados.
| Componente | Pre-fermentador (g/L) | Fermentador (g/L) | Costo unitario (USD $/g) |
|---|---|---|---|
| MgSO4.7H2O | 3,00 | - | 0,196 |
| NH4CI | - | 5,00 | 0,290 |
| K2SO4 | - | 0,80 | 0,560 |
| CaCl2.2H2O | 0,015 | 0,02 | 0,280 |
| KH2PO4 | 3,00 | 0,50 | 0,600 |
| NaCl | 1,00 | - | 0,135 |
| (NH4)2SO4 | 5,00 | - | 0,370 |
| Na2HPO4 | - | 1,00 | 0,740 |
| FeSO4.7H2O | 0,1125 | - | 0,320 |
| FeCl3-6H2O | - | 0,01 | 0,560 |
| MgCl2-6H2O | - | 0,80 | 0,320 |
| Citrato de sodio | 1,00 | 2,50 | 0,600 |
| Tiamina | 0,075 | - | 26,000 |
| L-Tirosina | 0,30 | 0,05 | 8,00 |
| Extracto de levadura | 10,00 | - | 0,010 |
| Sulfato dekanamicina | 0,04 | - | 744,000 |
| Glucosa | 20,00 | 35,00 | 0,012 |
| Triptófano | - | 0,03 | 29,500 |
| Solución de elementos trazas (1,5 mL/L) | |||
| Al2(SO4)3.18H2O | 2,00 | 2,00 | 0,340 |
| CoSO4.7H2O | 0,75 | 0,75 | 6,600 |
| CuSO4.5H2O | 2,50 | 2,50 | 1,000 |
| Propiedades fisicoquímicas H3BO3 | 0,50 | 0,50 | 0,510 |
| MnSO4.7H2O | 24,0 | 24,0 | 0,600 |
| Na2MoO4.2H2O | 3,00 | 3,00 | 7,000 |
| NiSO4.6H2O | 2,50 | 2,50 | 2,200 |
| ZnSO4.7H2O | 15,00 | 15,00 | 0,480 |
Costo del equipamiento
La Tabla 2 presenta los costos de adquisición del equipamiento principal empleado en el proceso de producción (Peters et al., 2003) (Sinnott & Towler, 2020) (Matche, 2020), los cuales fueron actualizados al mes de octubre del 2019 utilizando el índice de costo de la revista Chemical Engineering (Jenkins, 2020). Se escogió acero del tipo 304 como material de construcción del equipamiento metálico principal utilizado en el proceso de producción.
Tabla 2 Costo del equipamiento principal incluido en el proceso de producción.
| Equipo | Características | Cantidad | Costo total [USD $] |
|---|---|---|---|
| Compresor centrífugo | 38 kW | 1 | 62.000 |
| Pre-fermentador | 100 L | 1 | 19.400 |
| Fermentador | 1.200 L | 1 | 71.500 |
| Tanque 1 | 1.500 L | 1 | 10.000 |
| Tanque 2 | 1.500 L | 1 | 10.000 |
| Tanque 3 | 1.000 L | 1 | 8.000 |
| Centrifuga de discos | 600 L/h | 1 | 25.000 |
| Columnas de intercambio iónico | 500 L/h | 2 | 8.000 |
| Cristalizador | 2.000 L | 1 | 100.600 |
| Filtro rotatorio | 30 m2 | 1 | 462.500 |
| Bombas centrifugas sanitarias | 3,0 kW | 4 | 24.000 |
| Filtros de aire | 0,2 | 4 | 1.000 |
| Envasadora | 6 frascos/min | 1 | 7.000 |
| Total | 809.000 |
Simulación del proceso de producción de L-Fe en el simulador SuperPro Designer®
El proceso de producción de L-Fe por la ruta fermentativa fue simulado mediante el simulador profesional SuperPro Designer®, con el fin de conocer la composición de cada una de las corrientes intermedias y finales involucradas, así como también para determinar la rentabilidad técnico-económica del proceso productivo en base a la adquisición de parámetros económicos claves tales como el VAN, TIR, PRI, costo unitario de producción, retorno de la inversión, margen grueso, entre otros. Para ello se consideró que la planta tiene un período de construcción de 16 meses; un tiempo de arrancada y puesta en marcha de tres meses; un tiempo de vida del proyecto de 15 años; una capacidad de producción de 1.000 L/lote, y que la planta produce al 100 % de capacidad durante todo el tiempo de vida.
También se tomó en cuenta una tasa de interés del 11 % para determinar el VAN, y un valor de los impuestos por utilidades igual a 32 %. Se estimó el costo de validación y puesta en marcha como un 12 % del Capital Fijo Directo, se aplicó un salario promedio de USD $ 3,00/h para los operarios que laboran en la planta, y de USD $ 5,00/h para los supervisores y personal de dirección, mientras que será necesario emplear 10 operarios y 4 supervisores por cada lote de producción. Se consideró además que no existe rechazo del producto por no cumplir con los parámetros de calidad establecidos para las diferentes etapas del proceso, y que los costos asociados con el Aseguramiento y Control de la Calidad se suponen como un 18 % del costo total de la mano de obra.
Igualmente se contempló que se gastan alrededor de USD $ 8.000 y USD $ 12.000 anuales para efectuar operaciones de validación del proceso de producción y procedimientos de investigación y desarrollo (I+D), respectivamente. Se consideró además una tasa de depreciación anual del equipamiento igual al 10 %, que se gastan alrededor de USD $ 1.500 por concepto de publicidad y promoción de ventas, mientras que los costos relacionados con el tratamiento de residuales alcanzan un 25 % del costo total de operación. La planta opera 11 meses al año, con un mes para efectuar operaciones de mantenimiento y reparación de equipos y accesorios, y consume los servicios auxiliares usualmente utilizados en una planta de este tipo, esto es, agua de enfriamiento, agua helada, glicol, vapor de agua, aire comprimido y electricidad.
Por último, se escoge un precio de venta del frasco de 100 g de cristales de L-Fe con una pureza de 99,8 %, igual a USD $ 220,25 (Sigma-Aldrich, 2020). La Tabla 3 muestra los costos unitarios de cada servicio auxiliar consumido en la planta, mientras que la Figura 2 expone el diagrama de flujo obtenido durante la simulación del proceso de producción de L-Fe en el simulador SuperPro Designer®.
Tabla 3 Costo unitario de los principales servicios auxiliares consumidos en la planta de producción.
| Servicio auxiliar | Costo unitario | Unidades |
|---|---|---|
| Agua helada | 0,40 | USD$/t |
| Agua de enfriamiento | 0,05 | USD$/t |
| Glicol | 0,35 | USD$/t |
| Vapor de agua | 4,00 | USD$/t |
| Electricidad | 1,20 | USD $/kWh |
Estudio de sensibilidad
Se efectuó un estudio de sensibilidad para conocer la influencia que presenta el incremento del precio de venta unitario del frasco de L-Fe sobre los indicadores VAN, margen en bruto, retorno de la inversión y PRI, con el objetivo de determinar a partir de qué valor de este parámetro de entrada comienza a ser económicamente rentable la planta de producción. Para ello se varió el precio de venta del frasco de la L-Fe entre el rango de USD $ 70 - 250.
Resultados y discusión
A continuación se describen los diferentes indicadores de rentabilidad económica, así como también los diferentes costos fijos y variables, incluidos en el proceso de producción de la L-Fe, los cuales fueron obtenidos mediante el simulador SuperPro Designer®.
Indicadores técnico-económicos y de rentabilidad
La Tabla 4 detalla los principales indicadores técnico-económicos y de rentabilidad del proceso de producción de la L-Fe.
Tabla 4 Principales indicadores técnico-económicos del proceso de producción.
| Indicador | Valor |
|---|---|
| Inversión Total de Capital (USD $) | 8.224.000 |
| Capital de trabajo (USD $) | 166.000 |
| Costo de arrancada (USD $) | 863.000 |
| Costo de operación anual (USD $/año) | 2.003.000 |
| Ganancias anuales (USD $/año) | 6.710.000 |
| Cantidad de bolsas a obtener por lote (frascos/lote) | 200 |
| Cantidad de bolsas a obtener por año (frascos/año) | 30.467 |
| Costo unitario de producción (USD $/frasco) | 66,75 |
| Costo de adquisición equipamiento no listado (USD $) | 308.000 |
| Cantidad de lotes al año (Lotes/año) | 152 |
| Tiempo que demora un lote (h/lote) | 68,42 |
| Ganancia bruta (USD $/año) | 4.707.000 |
| Ganancia neta (USD $/año) | 3.201.000 |
| Margen grueso (%) | 70,15 |
| Retorno dela inversión (%) | 38,92 |
| Valor Actual Neto (USD $) | 14.040.000 |
| Tasa Interna de Retorno (%) | 49,14 |
| Periodo de Recuperación de la Inversión (años) | 2,57 |
Según se puede observar en la Tabla 4, se necesitan alrededor de USD $ 8,224 millones para construir la planta de producción de L-Fe, con un costo de arrancada de USD $ 863.000 y un costo total de operación de USD $ 2,003 millones. Se tienen ganancias anuales de USD $ 6,710 millones debido a la venta del producto principal (frascos de L-Fe). Se producen 200 y 30 467 frascos de L-Fe por lote y por año, respectivamente, mientras que el costo unitario de producción de una bolsa de L-Fe alcanzó los USD $ 66,75. Se pueden llevar a cabo 152 lotes al año, con un tiempo de duración de un lote de aproximadamente 69 horas. Por su parte, la ganancia bruta, la ganancia neta, el margen grueso y el retorno de la inversión tuvieron valores de USD $ 4,707 millones, USD $ 3,201 millones, 70,15 % y 38,92 %, respectivamente. Por último, el VAN fue de USD $ 14,040 millones, la TIR fue de 49,14 % y el PRI tuvo un valor de 2,57 años, lo cual califica al proyecto de económicamente rentable y factible desde el punto de vista inversionista debido a que el valor de VAN es positivo y el PRI es menor que cinco años (Sinnott & Towler, 2020) (Meza, 2013) (Baca, 2010).
Estimación del capital fijo directo
La Tabla 5 detalla el resumen del estimado de capital fijo directo, con las diferentes partidas que lo componen.
Tabla 5 Resumen de las partidas que componen el capital fijo directo.
| Partida | Valor (USD $) | |
|---|---|---|
| Costo Total Directo de la Planta (CTDP) | ||
| Costo de adquisición del equipamiento | 1.027.000 | |
| Instalación | 485.000 | |
| Tuberías de proceso | 360.000 | |
| Instrumentación | 411.000 | |
| Aislamiento | 31.000 | |
| Instalaciones eléctricas | 257.000 | |
| Edificaciones | 462.000 | |
| Mejoras del terreno | 154.000 | |
| Servicios auxiliares | 411.000 | |
| Total CTDP | 3.598.000 | |
| Costo Total Indirecto dela Planta (CTIP) | ||
| Ingeniería | 899.000 | |
| Construcción | 1.259.000 | |
| Total CTIP | 2.158.000 | |
| Otros Costos (OC) | ||
| Pagos al contratista | 288.000 | |
| Contingencia | 1.151.000 | |
| Total OC | 1.439.000 | |
| Costo de Capital Fijo Directo (CTDP + CTIP + OC) | 7.195.000 | |
El Costo Total Directo de la Planta tuvo un valor de USD $ 3,598 millones, el Costo Total Indirecto de la Planta presentó un valor de USD $ 2,158 millones, mientras que los Otros Costos tuvieron un valor de USD $ 1,439 millones, por lo que se necesita un Capital Fijo Directo de USD $ 7,195 millones para construir la planta propuesta.
Costo de operación anual
La Tabla 6 desglosa las diferentes partidas incluidas en el costo de operación anual del proceso de producción.
Tabla 6 Desglose de las partidas incluidas en el costo de operación anual.
| Partida | Costo (USD $/año) | % |
|---|---|---|
| Materias primas | 1.293.000 | 64,55 |
| Salario | 196.000 | 9,79 |
| Depreciación | 72.000 | 3,59 |
| Laboratorio/Control Calidad/Aseguramiento Calidad | 35.000 | 1,76 |
| Material gastable | 54.000 | 2,67 |
| Servicios auxiliares | 332.000 | 16,56 |
| Misceláneos | 20.000 | 1,00 |
| Publicidad/promoción de ventas | 2.000 | 0,08 |
| Total | 2.004.000 | 100,00 |
De acuerdo con lo mostrado en la Tabla 6, la partida que más influye en el costo de operación anual es la de materias primas, con un 64,55 %, lo cual se debe a la gran cantidad de reactivos químicos que se consumen para preparar los medios de cultivo en ambos fermentadores, algunos de los cuales presenta un elevado costo unitario, como el sulfato de kanamicina (USD $ 744,00/g), tiamina (USD $ 26,00/g) y triptófano (USD $ 29,50/g). La segunda partida de mayor influencia en los costos de operación es la de servicios auxiliares, con un 16,56 %, debido fundamentalmente a la alta demanda de electricidad, vapor de agua y agua de enfriamiento que presentan los diferentes equipos que consumen estos servicios, específicamente los dos fermentadores, las bombas centrífugas, el compresor, la centrifuga de discos y el Tanque 1. Por último, el salario constituye la tercera partida de mayor importancia en los costos de operación, con un 9,79 % del total. Esto se debe a la cantidad relativamente elevada de operarios (10) y supervisores (4) que se necesitan por lote para hacer funcionar la planta.
Estudio de sensibilidad
La Figura 3 exhibe los resultados del estudio de sensibilidad efectuado, específicamente con respecto a la influencia que presenta un incremento del parámetro inicial precio de venta unitario del frasco de L-Fe, sobre cuatro indicadores de rentabilidad del proceso productivo.
Según se observa en la Fig. 3 un aumento del precio de venta unitario del frasco de L-Fe incrementa, como es de esperar, el VAN, el margen en grueso y el retorno de la inversión, y reduce el PRI. Tanto el VAN como el retorno de la inversión presentan comportamientos con ajustes lineales crecientes, mientras que el margen en bruto presenta un comportamiento con ajuste polinomial creciente de orden 5. El PRI por su parte tiene un comportamiento con ajuste polinomial decreciente de orden 6. Por último, según la Fig. 3a a partir de un precio de venta del frasco de L-Fe de USD $ 115,3 el proceso comienza a ser rentable, es decir, se empieza a obtener un valor de VAN positivo.
Conclusiones
Se necesita una inversión total de capital de USD $ 8.224.000 para construir la planta de producción propuesta.
Se obtienen 200 frascos de 100 g de L-Fe por lote, a un costo unitario de producción de USD $ 66,75 por frasco.
EL tiempo de duración de un lote alcanza las 69 h aproximadamente, y se pueden efectuar 152 lotes por año.
Se obtiene una ganancia neta de USD $ 3.201.000, con un margen en bruto de 70,15 %, y un retorno de la inversión de 38,92 %.
Las tres partidas que más influyen en el costo de producción anual de la planta son las materias primas (64,55 %), servicios auxiliares (16,56 %), y salarios (9,79 %).
El aumento del precio de venta unitario del frasco de L-Fe incrementa los indicadores VAN, margen en bruto y retorno de la inversión, mientras que reduce el indicador PRI.
A partir de un valor del precio de venta unitario del frasco de L-Fe de USD $ 115,3 se comienza a obtener un valor de VAN positivo, y, con ello, comienza a ser rentable la planta propuesta.
La planta de producción de L-Fe propuesta puede considerarse de rentable y factible desde el punto de vista técnico-económico dados los resultados de VAN (USD $ 14.040.000), TIR (49,14 %) y PRI (2,57 años) obtenidos.
