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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DE YARACUY
SAN FELIPE ESTADO YARACUY
EVALUACION A NIVEL DE LABORATORIO DE LOS
NUTRIENTES NUTRICATHE Y FOSFATO EN DIFERENTES
CONCENTRACIONES DURANTE EL PROCESO DE FERMENTACIÓN
CORPORACION ALCOHOLES DEL CARIBE S.A (C.A.C.S.A)
AUTOR: VILMAR JOSÉ, LINAREZ CASTILLO
TUTOR ACADEMICO: MIRIAM, CHACÓN
TUTOR EMPRESARIAL: JOSÈ, VARGAS
SAN FELIPE, MARZO 2012
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VILMAR JOSÉ, LINAREZ CASTILLO
EVALUACION A NIVEL DE LABORATORIO DE LOS
NUTRIENTES NUTRICATHE Y FOSFATO EN DIFERENTES
CONCENTRACIONES DURANTE EL PROCESO DE FERMENTACIÓN
CORPORACION ALCOHOLES DEL CARIBE S.A (C.A.C.S.A)
ESPECIALIDAD: TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
LAPSO ACADEMICO: 2011-III
SAN FELIPE, MARZO 2012
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INDICE GENERAL
Pp
Dedicatoria…………………………………………………………………… iv
Agradecimiento…………………………………………………………… v
Resumen………………………………………………………………….. viii
Introducción……………………………………………………………….....
DATOS BÁSICOS DE LA EMPRESA
Nombre de la Empresa………………………………………………… 10
Reseña Histórica……………………………………………………….. 11
Misión……………………………………………………………………. 11
Visión……………………………………………………………………. 11
Descripción del proceso ……………………………………………….. 13
Políticas de la empresa………………………………………………... 18
FORMULACIÓN DE LAS ACTIVIDADES A REALIZAR
Objetivo General………………………………………………………. 24
Objetivos Específicos…………………………………………………. 24
DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES
Cronograma de Actividades………………………………………….. 26
Descripción de las Actividades a Ejecutar………………………….. 28
Resultados……………………………………………………………... 36
Relación entre la especialidad que cursa con las actividades desarrolladas
en la pasantía…………………………………………………………….…… 45
CONCLUSIONES……………………………………………………..… 50
RECOMENDACIONES………………………………………………… 51
REFERENCIAS………………………………………………………… 52
3
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS
Pág.
Tabla Nº 1. Sustancias reductoras no fermentables de la melaza... 20
Tabla Nº 2. Resultados de análisis……………………………..……… 23
Tabla 3. Resultados de análisis ………….. …................................... 24
Tabla 4. Rçesultados de análisis ……………………………………… 25
Tabla 5. Resultados de análisis ……………………………………… 26
Figura 1. Proceso de obtención de la melaza……………………..… 21
4
DEDICATORIA
Para el pasante es un honor dedicarle este logro alcanzado a todas las
personas que de una u otra forma ayudaron a que fuese una realidad.
... A MI DIOS, por haberme ayudado a cada instante en mis años de estudio,
gracias a su inmenso amor, bondad, misericordia y paciencia pude lograr una
de las metas propuestas.
… A MIS PADRES, por sus sacrificios, dedicación, amor, consejos y confianza;
con sus oraciones y su apoyo incondicional pude lograr esta meta, en especial
este logro lo dedico a ustedes, por su gran espíritu y gran anhelo de dar
siempre lo mejor, por estar siempre en los momentos más difíciles de mi vida...
... A MIS COMPAÑEROS Y AMIGOS DE ESTUDIO, gracias por su apoyo y
paciencia, sin ustedes no habría sido fácil lograr mis objetivos.
... A MI TUTORES, José Vargas por su dedicación al enseñar, aconsejar y
guiarme durante todo el proceso de pasantías con paciencia y esmero; la
profesora Marian chacón por su interés y dedicación. GRACIAS….
.
AGRADECIMIENTO
5
….A DIOS
A quien agradezco la oportunidad de subir este peldaño en mi vida, por
ayudarme y darme las fuerzas necesarias para culminar lo que una vez
comencé con mucho esfuerzo, especialmente al ver su tierno y dulce brazo en
mi hombro cada día de mi vida.
... A MIS PADRES
No sé cómo el cielo podrá recompensar una responsabilidad y un amor tan
grande e incondicional como el que me han brindado, capaz de transformar y
hacer ver el mundo de una manera diferente, gracias.
… A MIS HERMANOS
Que con su compañía y su gran apoyo me motivaron a seguir luchando por esta
meta tan anhelada, siempre estuvieron allí con su mano amiga, me dieron
apoyo en los momentos más difíciles, este logro no hubiera sido posible sin su
ayuda gracias le doy a Dios por tener hermanos como ustedes.
…AL INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE YARACUY
Por el inmenso privilegio de formar parte de esta maravillosa casa de estudio,
por inculcar principios que jamás pude haber aprendido en otro lugar y
desarrollar capacidades, habilidades, conocimientos preparándome como un
profesional.
.....A LA EMPRESA CORPORACIONES ALCOHOLES DEL CARIBE S.A. Por
haberme permitido realizar la práctica profesional y brindarme toda la
colaboración necesaria para la culminación de este proyecto.
A todo el personal que labora en dicha empresa que siempre estuvieron a mi
lado ofreciéndome su apoyo incondicional.
A todos Muchas Gracias.
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DE YARACUY
SAN FELIPE ESTADO YARACUY.
EVALUACION A NIVEL DE LABORATORIO DE LOS NUTRIENTES NUTRICATHE Y FOSFATO EN DIFERENTES CONCENTRACIONES DURANTE EL PROCESO DE FERMENTACIÓN
CORPORACION ALCOHOLES DEL CARIBE S.A (C.A.C.S.A)
Autor: Vilmar, Linares
Tutor Académico: Miriam, Chacón
Tutor empresarial: José, Vargas
Fecha: Marzo 2012
RESUMEN
En este estudio, se describe el comportamiento de los nutrientes; nutricarthe líquido, y fosfato de amonio pulverizado. Por medio de las fermentaciones de la melazas. Utilizando las levaduras como microorganismos unicelulares, capaces de transformarlos azucares existente en las melazas, en alcohol etílico más dióxido de carbono. El tiempo de observación fue el correspondiente al período de pasantías (ocho semanas). A nivel de laboratorio al realizarse las fermentaciones a las melazas, a través de determinaciones de ºBrix, azúcar final, grado alcohólico) se puede destacar que se cumplió con el objetivo de este trabajo al determinar que el nutriente de mejor calidad es, nutricarthe liquido, como lo indican los resultados obtenidos fr: 8,00; azucares finales: 1.479,13. Estos resultados, indican, que el rendimiento de nutricathe y fosfato de amonio es parecido por lo tanto no se justifica la utilización de nutricathe ya que posee un mayor valor que se ve reflejado en el precio del producto final. Se recomienda continuar con la investigación para llegar a resultados más definitivos.
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INTRODUCCIÓN
La Corporación Alcoholes del Caribe S.A. Está ubicada en Carbonero
municipio Veroes estado Yaracuy (con la ayuda de) United Destiller de
Venezuela C.A., fue puesta en marcha en el mes de octubre de 1996 y reactivó
la producción de las destilerías para enero de 1997. La empresa funcionó
durante 5 años en manos de esta administración, hasta que fue vendida a un
consorcio licorero internacional, constituido por empresarios extranjeros y
nacionales que observó en estas posibilidades de inversión, fue cuando nació
“Corporación Alcoholes del Caribe S.A.” que se mantiene en total
funcionamiento.
La producción de alcohol etílico mediante fermentación de materias
primas ricas en azúcares, melazas entre ellas, es un proceso conocido desde la
antigüedad. Sin embargo, debido a su importancia económica, en muchas
compañías y centros de investigación alrededor del mundo actualmente se
realizan esfuerzos para maximizar la producción de alcohol, y para minimizar el
impacto ambiental del proceso.
La fermentación es un proceso metabólico energético que comprende la
descomposición de moléculas, tales como carbohidratos, de manera
anaeróbica. La fermentación ha sido utilizada desde tiempos antiguos en la
preparación de alimentos y bebidas. El desarrollo químico ha revelado la
naturaleza biológica del proceso de fermentación. El producto de la
fermentación es el alcohol etílico, pequeñas cantidades de propanol, butanol,
ácido acético y ácido láctico; los alcoholes de alta concentración también se
pueden formar.
Las melazas, usadas en las destilerías suplen en buena medida de los
requerimientos nutricionales de las levaduras, en muchos casos algunos de
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estos se encuentran, escasos y es necesario adicionarlos para lograr buenas
fermentaciones.
Actualmente la empresa Corporación Alcoholes del Caribe (CACSA), se
abastece de melazas ricas en azúcar para garantizar el funcionamiento de la
fábrica. Es necesario que a la materia prima (melaza) se le realicen una serie
de análisis fisicoquímicos a nivel de laboratorio, haciendo uso de métodos
directos tales como: azúcares totales, 1Brix, temperatura, % de sólidos
centrifugados, contaminación, pH, esto se realiza partiendo de una dilución de
melaza con agua destilada antes del proceso de fermentación. Todo esto con la
finalidad de controlar las diferentes melazas que ingresan a la fábrica y así
poder evaluar la eficiencia fermentativa y rendimiento de la misma.
Debido a la importancia que tiene este proceso para la industria se
plantea esta investigación con la finalidad de proveer a la empresa de
información útil a la hora de seleccionar el nutriente de mayor efectividad para
lograr mejores resultados en el proceso de elaboración de alcohol etílico. Para
ello se estructura el trabajo de la siguiente manera: en la primera parte se
describen las características básicas de la empresa, con la finalidad de poder
definir los lineamientos a seguir. Segundo, se definen de manera generalizada,
las actividades a realizar, fijando los objetivos del presente informe.
Seguidamente se plantean las actividades a desarrollar y se establece la
relación de estas con la especialidad, y finalmente se dan los resultados
obtenidos en base a la investigación realizada y por último se presentan las
conclusiones y recomendaciones.
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DATOS BÁSICOS DE LA EMPRESA
Razón social: Corporación Alcoholes del Caribe S.A (C.A.C.S.A)
Domicilio social: Av. La estancia. Centro Banaven,”Cubo negro”. Torre “D”
Piso 2-ofic. D-22, Chuao- Caracas-Venezuela.
Domicilio Industrial: Carretera Panamericana vía Morón, sector Carbonero
km.262, municipio Veroes, San Felipe- Yaracuy Teléfonos: 02546145053
Reseña Histórica
Cronología de la empresa
Para el año 1976 estando a cargo el Sr. José Ramón Hernández, en la
ciudad de Barquisimeto, comenzaron las primeras gestiones para instalar la
planta en el Tocuyo estado Lara. Pero por presentarse una serie de
inconvenientes no se instala en esa plaza. Para el año 1979 se decide su
instalación en el sector Carbonero, San Felipe estado Yaracuy, dadas las
bondades de su localización geográfica y por encontrarse muy cerca de uno de
los principales puertos del país como lo es Puerto Cabello. El terreno es
adquirido a través del Central Río Turbio y los equipos instalados fueron el 15%
importados y el resto nacionales.
El 2 de febrero de 1981 la Compañía entrega la obra a industrias
Pampero, C.A. y para noviembre de ese mismo año es cuando se realiza la
primera prueba con una producción aproximada de 25.000 litros de alcohol por
día, con una mano de obra de 40 trabajadores aproximadamente.
En 1992 es vendida a una compañía transnacional del Grupo Guinness,
United Distillers de Venezuela, C.A., cambiando el nombre a Corporación
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Pampero, C.A. En 1993 sufre un cierre temporal de las actividades por
problemas políticos-económicos en el país.
En 1996 Alcoholes Occidente, C.A. propuso un plan de adquisición,
reactivación y puesta en marcha de la destilería a United Distillers de
Venezuela, C.A. dueña de los activos. El mencionado plan fue acogido de
manera satisfactoria por esta firma, comenzando a partir del 1 de noviembre de
1996 los trabajos con una inversión inicial de 1.800.000 millones de bolívares,
para poner en funcionamiento esta destilería hasta logra en marzo de 1997, su
primera producción en esta etapa.
En septiembre de 2001, la destilería fue adquirida por un grupo de
inversionistas (Corporación Alcoholes del Caribe, C.A. con un 50” de las
acciones, Santa María de Dairen, S.A. con el 25% y el resto del grupo
Empresarial del Azúcar, S.A.) con capital tanto nacional como internacional,
convirtiéndose en Corporación Alcoholes de Caribe, S.A. estos activos fueron
adquiridos con la finalidad de convertirla en una de las empresas mas
modernas y productivas de Venezuela, con capacidad de suplir los mercados
internos y de exportación.
Misión
Corporación Alcoholes del caribe S.A. Es una empresa privada,
operadora de una planta productora de Alcohol Etílico utilizado en la
elaboración de bebidas alcohólicas.
La empresa Corporación Alcoholes del Caribe S.A., se dedica a la
producción y Comercialización de alcohol, entre los cuales se destacan:
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Misión de la empresa
La corporación Alcoholes Del Caribe, S.A. Es una empresa privada operada
en una planta productora de Alcohol Etílico, utilizado en la elaboración de
bebidas alcohólicas dentro de los objetivos, principales dentro de la empresa
tenemos:
Procesar y elaborar el subproducto extraído de la caña de azúcar
para convertirlo en alcohol.
Obtener un producto de calidad que pueda ser aceptado en el
mercado
Suplir, la población nacional e internacional.
En la actualidad la empresa sigue manteniéndose con la misma línea de
mercado, con una producción diaria de sesenta mil (60.000) litros de alcohol
etílico.
- Alcoholes Extraneutros: el cual está destinado a la elaboración de
licores claros
- Alcohol de envejecimiento: destinado al añejamiento en barriles de
robles para elaboración de rones
- Alcohol desnaturalizado: destinado a la elaboración de esmalte,
pinturas, usos farmacéuticos y artes gráficas.
La materia prima (melaza cruda), es comprada en diferentes centrales
azucareros, transportado mediante camiones cisternas, seguidamente vaciada
en tanques de almacenamiento, luego pasa por diferentes procesos para la
obtención del producto final (Alcohol Etílico).
La melaza (jarabe de purga o jarabe incristalizado). Es el subproducto o
producto final de la fabricación o de la refinación del azúcar crudo, es líquida,
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denso y viscoso que se separa de la masa cocida final de baja calidad y el cual
no se puede cristalizar más azúcar por los métodos usuales, poseer una alta
concentración de azúcar hasta un 70%, esta es sometida a una serie de análisis
físico-químicos antes de entrar en el proceso, las cuales se realizan en el
laboratorio para conocer el contenido presente en la melaza que son: % de
azúcar Total, ºBrix, PH, % de sólidos Centrifugables , contaminación, partiendo
de una solución 1:1 de melaza cruda con agua destilada, una vez obtenido los
análisis realizados esta pasa al proceso siguiendo estrictamente los pasos a
seguir para la obtención del Alcohol Etílico (Etanol).
Alcohol etílico
El alcohol etílico o etanol es quizás uno de los compuestos químicos de
mayor consumo, tanto de forma directa en la elaboración de bebidas
alcohólicas, como en forma indirecta sirviendo como materia prima en muchos
procesos industriales de gran importancia.
Siendo este alcohol procedente de la destilación de productos resultante
de la fermentación alcohólica del mosto. De acuerdo a su empleo en la
elaboración de bebidas alcohólicas las cuales se clasifican en:
Alcohol puro o extraneutro
Es aquel que ha sido sometido a un proceso de rectificación, hasta
obtener un producto de 96º GL mínimo y cuyo contenido total de congéneres es
inferior o igual a 35 mg/dm de alcohol anhídrido.
Alcohol neutro
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Es aquel que ha sido sometido ha una operación de rectificación, hasta
obtener un producto de 95 ºGL como mínimo y cuyo contenido total de
congéneres es inferior o igual a 80 mg/dm de alcohol anhídrido.
Proceso de Obtención de Alcohol Etílico (Etanol)
1. Ingenios o Centrales Azucareros
El proceso de obtención de etanol de caña de azúcar, se inicia en
conseguir la materia prima. En los campos de caña de azúcar, esta es cortada
cuando el cultivo tiene un año aproximadamente de plantada o del último corte;
se transporta al central y aquí son lavados los tallos de caña y picada en
pedazos más pequeños, obteniéndose el jugo de caña y el bagazo. El primero
es pesado por evaporadores, en donde se le retira la mayor proporción de
agua, obteniéndose una masa viscosa denominada meladura; esta se
centrifuga y mediante siembra de sacarosa pura se induce la cristalización. El
segundo flujo de las centrifugas casi no posee azucares cristalizables, pero si
posee azúcares fermentables; este flujo se denomina melaza de caña de
azúcar y es la principal materia prima en las destilerías de Venezuela.
2. Destilerías
La melaza es recibida en las destilerías y una vez efectuada todas sus
pruebas de calidad, se procede a su almacenamiento para su posterior
procesamiento.
a.- Dilución de melazas
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Como la melaza posee alrededor de 52% de azúcares totales, existe una
alta presión osmótica que no permite el crecimiento de levaduras,
imposibilitando el proceso de fermentación. En tal sentido, las melazas son
diluidas a tenores de azúcares viables para el crecimiento biológico.
b.- Fermentación
Es el proceso biológico, que a través de unos microorganismos
denominados levadura (Saccharomyces Cereviceae), se transforma la sacarosa
en etanol más anhídrido carbónico + congenérico. Aquí se obtiene un flujo
denominado mosto fermentado o vinos; estos generalmente tienen una
graduación alcohólica de 8 ºGL. (Grados Gay Luzca). Posteriormente estos
mostos son pasados al proceso de agotamiento dentro de la destilación.
c.- Destilación
c.1.- Agotamiento
Los mostos fermentados son pasados por la columna agotadora,
en donde por proceso de separación líquido- líquido e intercambio de
masa y energía a nivel de platos, es separad la masa hidroalcóholica y
congenérica del resto de la masa obteniendose dos flujos; uno de alcohol
crudo o flema (Etanol + congenérico) y otra denominada vinaza (líquido
Orgánico).
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c.2.- Rectificación
Posteriormente y utilizando el mismo principio de separación, se
efectúa la rectificación, se separa la mayor parte acuosa y los alcoholes
pasados.
d.- Desmetilización
Por último, en otra columna se separa la mayor cantidad de Metanol,
ocurriendo una desmetilización.
El alcohol etílico obtenido es de una graduación alcohólica superior al 96
ºGL, luego es trasegado a través de tuberías a los tanques de almacenamiento
previa medición por contadores volumétricos pertenecientes al SENIAT.
Posteriormente en despachado a los diferentes clientes tanto del mercado
nacional, como el mercado internacional.
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BASES TEÓRICAS
Fermentación alcohólica
La fermentación alcohólica es un proceso que se realiza por
etapas: como etapa fundamental se considera la preparación previa del
mosto al cual se le agrega sales de amonio para favorecer la
multiplicación de las levaduras.
Figura 1. Esquema de un sistema de fermentación a escala piloto.
Variables de la fermentación alcohólica y sus efectos sobre el
proceso
Con el fin de obtener altos rendimientos en la fermentación
alcohólica es necesario considerar ciertos parámetros y realizar un
estudio sobre los efectos que en mayor o menor grado alteren la buena
marcha del proceso.
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1. Clase de microorganismo
Los microorganismos más apropiados para la producción de etanol a
partir de azúcares son, como ya se dijo, las levaduras del género
saccharomyces y kluyveromyces y las bacterias zymomonas mobilis.
2. Concentración del sustrato
El carbono es suministrado por los azúcares contenidos en la materia
prima, siendo la concentración de azúcar un valor que se debe considerar
ya que afecta la velocidad de la fermentación, el comportamiento y el
desarrollo de las células de la levadura.
Suele ser satisfactoria una concentración de azúcar del 10 al 18%,
el valor más corriente es del 12%. Cuando se trabaja con concentraciones
de azúcar muy altas, del orden de 22%, se observa una deficiencia
respiratoria en la levadura y un descenso de la velocidad de fermentación;
por el contrario, al trabajar con concentraciones muy bajas, el proceso
resulta antieconómico ya que requiere un mayor volumen para la
fermentación. Por esto se utiliza como sustrato la melaza, que tiene de 10
- 15% de azúcar.
3. Concentración de Etanol
La levadura es afectada en alto grado por la concentración de
alcohol, una concentración alcohólica del 3% ya influye sobre el
crecimiento; una concentración de un 5% influye tanto sobre el
crecimiento como en la fermentación. Cuando la concentración es del
10%, el crecimiento sufre la paralización total.
4. Temperatura
La selección de esta variable es influenciada tanto por factores
fisiológicos como por problemas físicos (pérdidas debidas a la
evaporación de etanol al trabajar con temperatura elevada).
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Se debe tener en cuenta que para cada levadura existe una
temperatura óptima de desarrollo, en la cual se muestra activa. Además,
se tiene una zona independiente de la temperatura óptima en la cual la
levadura aún presenta actividad; a medida que se aleja de la temperatura
óptima su actividad disminuye notablemente. Por debajo de la
temperatura señalada como mínima y por encima de la máxima, las
levaduras continúan viviendo en estado latente, sin embargo, al exponer
cualquier levadura a una temperatura de 55 ºC por un tiempo de 5
minutos se produce su muerte. En el caso de la saccharomyces cerevisae
se tiene un desarrollo óptimo entre 28-35 ºC, recomendable 30 ºC.
5. pH
Este es un factor importante en la fermentación, debido a su
importancia en el control de la contaminación bacterial como también al
efecto en el crecimiento de las levaduras, en la velocidad de fermentación
y en la formación de alcohol. Durante la fermentación la levadura toma el
nitrógeno de los aminoácidos orgánicos, perdiendo su carácter anfótero y
pasando a ácidos, lo cual origina una disminución del pH del medio.
Cuanto más bajo el pH del medio, tanto menor el peligro de infección,
pero si se trabaja con pH muy bajos la fermentación es muy lenta, ya que
la levadura no se desarrolla de la forma conveniente. Según estudios se
halló que el pH más favorable para el crecimiento de la saccharomyces
cerevisiae se encuentra entre 4.4 - 5.0, con un pH de 4.5 para su
crecimiento óptimo.
6. Concentración de nutrientes
Como ya se dijo, la presencia de sustancias nutritivas adecuadas
es una condición necesaria para el crecimiento y desarrollo de la
levadura, siendo su concentración un factor primordial en la actividad vital
de la levadura. Las principales sustancias nutritivas y las más influyentes
son el nitrógeno, fósforo, azufre, vitaminas y trazas de algunos elementos.
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7. Aireación
El aire es un factor decisivo en toda fermentación, ya que su
presencia hace más vigoroso el crecimiento de la levadura. Hay tres
puntos de vista de gran importancia que favorecen el rendimiento debido
a una buena aireación:
El libre y constante abastecimiento de oxígeno de cada célula en el
sustrato.
La eliminación rápida del CO2 , porque en concentraciones
relativamente pequeñas inhibe el crecimiento.
El mantener en suspensión las células de levadura, a fin de que en la
tumultosidad de la mezcla se renueve constantemente el contacto entre la
membrana celular y el sustrato nutritivo.
Las cantidades de aire que se precisan para la producción de
levadura, varia entre 275 y 530 pies3/lb de levadura con un contenido de
30% de materia seca. Al comenzar de la fermentación se debe procurar
que la aireación no sea muy intensa, porque el contenido alcohólico del
medio es escaso y pueden proliferar fácilmente los mohos que atacan a
las levaduras del cultivo. Los efectos de la aireación son más críticos en la
fermentación en continuo con respecto a la fermentación por cochada,
debido a la necesidad de mantener en crecimiento continuo la levadura,
como también una velocidad de fermentación satisfactoria.
Pie de cuba
Es gran importancia pues una falla en esta etapa, puede malograr
todo el proceso y convertirlo en antieconómico. La pureza del cultivo y el
volumen del mismo son también de importancia en los rendimientos
finales dependiendo del porcentaje de viabilidad.
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En la fermentación primaria o tumultuosa debe cuidarse
especialmente la elevación de la temperatura la cual puede llegar a
paralizar el trabajo de las levaduras.
En destilería y cuando se usa melaza d caña, hay que controlar la
formación de espuma ya que puede llegar a derramarse.
Este fenómeno puede controlarse fácilmente con agregados
antiespumantes que se consiguen en el comercio y que son generalmente
productos a base de aceites industriales económicos.
La multiplicación de la levadura debe ser lo más breve posible
dependiendo esto del volumen del pie de cuba sembrado
Las etapas subsiguientes dependen especialmente de las cepas de
las levaduras empleadas y de control de PH (4.5) y de la temperatura del
mosto durante la fermentación el cual debe mantenerse debajo de 30ºC,
otros factores son la concentración del mosto y su riqueza en azúcares.
La seguridad de la buena marcha le da los continuos controles o
análisis bioquímicas, especialmente de la rapidez desaparición del azúcar
en el mosto. Todo esto unido a una buena asepsia, antes y durante todo
el proceso lo que asegura una buena fermentación.
Una de las aplicaciones más importantes de las levaduras es una
destilación, para ello es necesario o se necesita levaduras que tengan un
alto poder fermentativo y que toleren altas concentraciones de alcohol.
Terminada la fermentación el mosto fermentado, se destila en
aparatos especiales llamados alambiques o columnas, los cuales tienen
como función destilar el vino, separando el residuo (vinaza) del alcohol
etílico (Garassini, 2000)
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Melaza
La melaza es el subproducto de la fase de cristalización y
recuperación del azúcar en éste último estado, dentro del proceso de
elaboración. Corresponde a la parte líquida de lo que se conoce como
"masas cocidas de baja pureza". El componente sólido, son cristales de
azúcar y la separación de unos y otros se lleva al cabo en las
"centrífugas", mediante la aplicación física de fuerzas del mismo nombre.
La melaza es un fluido viscoso, de color café muy oscuro, con un sabor
entre amargo y dulce, y un olor particular, que se caracteriza por ser rico
en azúcares invertidos - Glucosa y Fructosa- y por un alto contenido de
minerales y otros suplementos alimenticios que lo hacen atractivo para
dietas veterinarias. Su uso mas generalizado está en la fabricación de
alcohol etílico o Etanol aprovechando su contenido de azúcares. (Acosta
2004).
La melaza es una mezcla compleja que contiene sacarosa, azúcar
invertido, sales y otros compuestos solubles en álcali que normalmente
están presentes en el jugo de la caña localizado, así como los formados
durante el proceso de manufactura del azúcar. Además de la sacarosa,
glucosa, fructosa y rafinosa los cuales son fermentables, las melazas
también contienen sustancias reductoras no fermentables (tabla 1) Estos
compuestos no fermentables reductores del cobre, son principalmente
caramelos libres de nitrógeno producidos por el calentamiento requerido
por el proceso y las melanoidinas que si contienen nitrógeno derivadas a
partir de productos de condensación de azúcar y aminocompuestos
(Honing, 1994)
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Tabla Nº 1 sustancias reductoras no fermentables de la melaza
COMPONENTES CONSTITUYENTE
S
CONTENID
O
P/P
Componentes
mayores
Materia seca 78 %
proteínas 3 %
sacarosa 60-63 % p/p
Azúcares
reductores
3 -5 % p/p
Sustancias
disueltas
(diferentes
azúcares)
4 – 8 % p/p
agua 16 %
grasa 0.40 %
cenizas 9 %
Contenido de
minerales
calcio 0,74 %
magnesio 0,35 %
fósforo 0,08 %
potasio 3,67 %
Contenido de
aminoacidos
glicina 0,10 %
leucina 0,01 %
lisina 0,01 %
treonina 0,06 %
valina 0,02 %
Contenido de
vitaminas
colina 600 ppm
niacina 48,86 ppm
Ácido pantoténico 42,90 ppm
Piridoxina 44 ppm
Riboflavina 4,40 ppm
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tiamina 0,88 ppm
Fuente: Tellez, 2004
Clasificación de las melazas
La Asociación Americana de Control DE Alimentos (AAFCO),
recomienda diferentes clasificaciones para las melazas, según el azúcar
total y el contenido de humedad, así:
Melaza superior Blackstrap: melaza de caña que contiene 23,4 % de
agua o menos, y 53,5% o más de azúcares totales
Melaza Blacktrap: melaza compuesta por 23,5% a 26,4% de agua y
48,5% de azúcares totales (Castro, 1998)
Otra clasificación de las melazas, se da por el porcentaje de materia
sólida en peso, o grados ºBrix, de la siguiente manera
Melaza Blacktrap: es el subproducto de la elaboración del azúcar,
cuyo porcentaje de materia sólida en peso (grados ºBrix), diluído
con igual peso de agua es de 42,5 grados Brix.
Melaza de caña Alimenticia: es la melaza Blacktrap diluida con agua
hasta una concentración en grados Brix, no menor de 39,75; a este
producto no se le ha especificado un valor de concentración de
azúcares
Melaza High Test o jarabe invertido: es el producto obtenido por la
concentración del jugo clarificado, hasta un porcentaje de materia
sólida en peso de 85% e invertido con ácido o con invertasa
(Castro 1999)
Composición
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La composición de las melazas es muy heterogénea y puede variar
considerablemente dependiendo de la variedad de caña de azúcar, suelo,
clima, período de cultivo, eficiencia de la operación de la fábrica, sistema
de ebullición del azúcar, tipo y capacidad de los evaporadores, entre
otros. Por otro lado, la melaza de caña se caracteriza por tener grados
Brix ó sólidos disueltos de 68 – 75% y un PH de 5,0 – 6,1 % (Castro 1999)
Azúcares
Los principales azucares en la melaza son la sacarosa (60% - 63%
en peso), la glucosa o dextrosa (6% -9%), y la fructosa o levulosa (5% -
10% en peso); estas dos últimas constituyen la mayor porción de los
azúcares reductores encontrados en los análisis. La fructosa puede sufrir
transformaciones al igual que la glucosa, debido a reacciones
dependientes de la temperatura. El contenido de glucosa y fructosa en las
melazas puede variar a causa de la hidrólisis de la sacarosa, a valores de
PH, ácido y a temperaturas altas ( Castro 1999)
No azúcares
Los no azúcares estan compuestos por 33% de sustancias
inorgánicas (Fe***, K*, Na*, Ca2* , Mg2*, Zn2*, As3*, Ca2*, Hg*, Pb*, Cr,
NO3*, SO2) ; el 425 corresponde a sustancias nitrogenadas (aminoácidos,
péptidos, colorantes); y el 25% a sustancias orgánicas libres de nitrógeno
(ácidos carboxilicos, alcoholes, fenoles, éstere, vitaminas, gomas y
dextranos) (Castro, 1999)
Cenizas
En general la composición d las cenizas de las melazas, es
cualitativamente similar a la del jugo, del cual se obtiene éstas. Casi todos
los análisis publicados, muestran que el contenido de potasa varía
alrededor de 40% del peso del carbono total de la ceniza; el contenido de
25
cal es de 10% al 20%, el de sulfatos varía entre el 10% y el 20%, el de
sulfatos varía entre el 10% y el 20%, y las sales de magnesio, sodio,
aluminio, la sílice, los cloruros, fosfatos y los óxidos de hierro, completan
el resto del contenido de cenizas (Castro 1999).
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
Alcoholes: son compuestos carbonados que resultan de sustituir, en un
hidrocarburo de cadenas abiertas, un átomo de hidrógeno por un grupo
hidroxilo (-OH)
Alcohol etílico: producto de la destilación de sustancias fermentadas
Azúcares fermentable: azúcares utilizadas para las levaduras en sus
procesos biológicos
Destilación: proceso de evaporización de un líquido por medio de calor,
para separar la parte más volátil enfriando luego para transformar el
líquido.
Fermentación: es el desdoblamiento anaeróbico (sin oxigeno) de los
carbohidratos para producir principalmente alcoholes, ácidos y C02
Fermentación alcohólica: es un proceso biológico en el cual un azúcar
fermentable es transformado en alcohol etílico mediante la interacción de
ciertos microorganismos llamados levaduras.
Grados Brix: porcentaje de sólidos solubles que son principalmente
azúcares, los cuales relacionan la gravedad específica de una solución
con la concentración equivalente de azúcar.
26
Levadura: son organismos unicelulares y por tanto de tamaño
microscópico, su importancia radica en la capacidad de producción de
CO2 y alcohol.
Melaza: liquido espeso, pardo oscuro, formado por residuos de la
cristalización del azúcar
Mosto: mezcla de agua y melaza para ser sometidas a fermentación
Mosto fermentado: es el mosto obtenido mediante la intervención de las
levaduras.
pH: es la medida de acidez
Poder fermentativo: facultad que poseen las levaduras de fermentar
totalmente el azúcar del mosto
Vinaza: es un líquido residual de la destilación del vino, el cual
generalmente contiene pequeñas cantidades de alcohol
27
FORMULACION Y DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES
REALIZADAS
Objetivo general
Evaluar a nivel de laboratorio los nutrientes nutricarthe y fosfato en
diferentes concentraciones durante el proceso de fermentación
Objetivos específicos:
Determinar las características; fisicoquímicas, de la materia prima a
evaluar (melaza).
Aplicar métodos directos, para la determinación de azúcares totales,
grados Brix, pH, a la materia prima utilizada (melaza).
Realizar fermentaciones a nivel de laboratorio; verificar rendimiento y
eficiencia fermentativa de la materia evaluada (melaza)
28
ACTIVIDADES REALIZADAS
SEMANAS ACTIVIDADES
1
Del 16/01/2012
al 20/01/2012
Inducción
Charlas sobre seguridad industrial
Recorrido por las instalaciones de la empresa
Adiestramiento en el laboratorio de Control de
Calidad
Reconocimiento de los equipos e instrumentos
de laboratorio
2
Del 23/01/2012
al 27/01/2012.
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda en diferentes centrales
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares totales.
3
Del 30/01/2012
al 03/02/2012
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda del Dilutor para pruebas de
fermentación con ajuste de pH y sin ajuste de
pH
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares
totales, azucares iniciales, destilación, % de
azucares finales, grado alcohólico.
4
Del 06/02/2012
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda del Dilutor para pruebas de
fermentación con ajuste de pH y sin ajuste de
pH
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares
29
al 10/02/2012 totales, azucares iniciales, destilación, % de
azucares finales, grado alcohólico.
5
Del 13/02/2012
al 17/02/2012
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda del Dilutor para pruebas de
fermentación
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares
totales, azucares iniciales, destilación, % de
azucares finales, grado alcohólico.
6
Del 20/02/2012
al 24/02/2012
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda de diferentes centrales para
prueba de fermentación.
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares
totales, azucares iniciales, destilación, % de
azucares finales, grado alcohólico.
7
Del 27/02/2012
al 02/03/2012
preparación de reactivos para determinar
azucares.
Evaluar dureza total, alcalinidad de agua y
cloruro.
Evaluación de nutrientes en fermentaciones a
nivel de laboratorio, determinando ºBrix,
temperatura, Grado alcohólico
8
Del 05/03/2012
al 09/03/2011
Determinación de análisis fisicoquímico de la
melaza cruda de diferentes centrales
ºBrix, pH, acidez, % de sólidos, azucares
totales, azucares iniciales, destilación, % de
azucares finales, grado alcohólico.
Asistencia al curso sobre primeros auxilios.
Duración 8 horas. BOMBEROS.
Fuente: Linarez V (2012)
30
Instrumentos y Técnicas de Recolección de Datos
En función de los objetivos definidos en el presente estudio, donde
se plantea evaluar los nutrientes Nutricarthe y fosfato en diferentes
concentraciones durante el proceso de fermentación, en la empresa
Corporación Alcoholes del Caribe (C.A.C.S.A), ubicada en el municipio
Veroes, estado Yaracuy.
Se utilizó una planilla establecida por la empresa para la
recolección de los datos, para su posterior análisis
METODO PARA LA EVALUACIÓN DE MELAZAS A DISTINTAS
CONCENTRACIONES DE NUTRIENTES
Se prepara melaza suficiente para por lo menos 7 fermentaciones de
1,25 litros al ºbrix de trabajo, ( 18ºC a 22 ºBrix)
Se edifica con ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado hasta un pH igual
a 4,5. La acidificación tiene como propósito llevar a los mostos a la
acidez más conveniente para el posterior trabajo de la levadura.
Cuando se tiene un pH alto se corre el riesgo de las infecciones
bacterianas, mientras que con un pH bajo se producen
fermentaciones lentas.
Se agrega en envases de por lo menos 1,2 litros de solución de
melaza acidulada, debiendo homogenizarse cada vez que se retire
un litro a la solución de melaza.
Se añaden los nutrientes a estudiar
Se añaden el inoculo que debe tener una temperatura de 32 ºC
31
Se mide el grado alcohólico por períodos de 18, 23 y 44 horas,
mediante la medición indirecta por punto de ebullición.
Finalmente se hace el contaje celular y el porcentaje de viabilidad
Se realizan los análisis correspondientes evaluando el grado
alcohólico y la viabilidad en función de las diferentes dosis de
nutrientes agregadas, para elegir la concentración óptima de la
solución nutritiva.
DETERMINACIÓN DE AZÚCARES TOTALES EN MELAZA
Objetivo
Determinar la cantidad porcentual de azúcares presentes en la
melaza cruda recibida en planta
Equipos, materiales, reactivos
Equipos de medición
o Balanza analítica
o Termómetro
o Bureta graduada de 50 ml con apreciación de 0,1 ml
o Balones aforados de 200 ml. Y 250 ml
o Pipetas de 20 ml., 10 ml y 5 ml.
Materiales y equipos auxiliares
o Plancha de calentamiento
o Fiolas de 250 ml
o Perlas de ebullición
o Breaker de 50 ml
o Espátula
Reactivos
32
o Solución de Feling A y B
o Solución de azul de metileno al 1%
o Ácido Clorhídrico 7 N
o Hidróxido de sodio 7 N
o Fenolftaleína
Requerimientos de seguridad
Riesgos existentes
o Químicos
Equipos de protección personal
o Bata limpia
Documentos de referencia
Método volumétrico de Eynon Lane
Descripción de las actividades
Determinación de azucares
o Se pesa en un beaker 7 gramos de melaza aproximadamente y se
registra el dato de la pesada exacta
o Se transfiere cuantitativamente con agua destilada, a un balón
aforado de 250 ml.
o Se toman 20 ml. De esta muestra con una pipeta y se lleva a un
balón aforado de 200 ml.
o Se adicionan aproximadamente 90 ml. De agua destilada, 10 ml. De
HCl 7 N
o Se coloca un termómetro manteniéndolo en baño de María entre
67ºC y 70ºC durante unos 5 minutos
o Se saca el balón del baño de María y se enfría a temperatura
ambiente
o Se adicionan 5 gotas de fenolftaleína
33
o Se neutraliza agregando NaOH 7N hasta la aparición de un color
rojo en la solución
o Se adicionan unas gotas de HCl 7 N hasta lograr que en solución
desaparezca el color rojo y se deja enfriar a temperatura ambiente
o Se enrasa con agua destilada
o Se vierte esta muestra en una bureta hasta enrase
o Se agregan en una fiola 5 ml. De solución de feling “A” y 5 ml. De
solución de Feling “B” y se adiciona directamente 15 ml. De
muestra desde la bureta. Se colocan perlitas de ebullición y se deja
hervir
o Se agregan 3 a 5 gotas de azul de metileno (indicador) y se titula
con la muestra que queda en la bureta sin enrasar de nuevo
o Se mantiene la ebullición y la titulación se detendrá cuando se logre
un color rojo ladrillo permanente
o Se hace la lectura en la bureta de los mililitros gastados. Este valor T
corresponde a un determinado factor F en la tabla anexa.
Cálculos y Expresión de Resultados.
% de azúcares Totales = F X 250 X 200 X 100
T M 20
Donde:
M = es el peso de la muestra en miligramo
F = Factor en tablas (tabla de factor de Fehling)
T = Miligramos de muestra tomados en la titulación
250 = Volumen de la 1ª Dilución
200 = Volumen de la 2 dilución
20 = Alícuota tomada en la 1ª dilución
34
El resultado vendrá en porcentajes de azúcares totales presentes
en la mezcla cruda
Registros
C-FO.CC.005 libreta de registros de análisis de materia prima
DETERMINACIÓN DE AZUCARES INICIALES
Muestra: melaza diluida de los tanques
Procedimiento
- Se toman 3 ml. De la muestra, se le agrega un poco de agua
destilada más 10 ml de HCl.
- Llevar a baño de María hasta llegar a 70 ºC, enfriar a temperatura
ambiente.
- Se le añade 3-4 gotas de fenolftaleína más 10 ml. De Hidróxido de
Sodio hasta que se forme una coloración roja más 5 ml. De HCl hasta
que se forme una coloración marrón
- Se enrasa hasta la línea de aforo, se enrasa la bureta con la
solución.
- Se prepara en una fiola con 5 ml de Feling A y B se le coloca perla
de ebullición
- Se titula se deja caer 15 ml. Y en lo que hierve se añade 3-4 gotas
de azul de metileno.
- Se titula hasta que se forme una coloración marrón
Azúcar inicial = factor x 200 x 100 = mg/100 ml
V 3
35
DETERMINACIÓN DE AZUCARES FINALES
Muestra: mosto fermentado.
Procedimiento
- Se toman 35 ml. De la muestra, se le agrega un poco de agua
destilada más 10 ml de HCl.
- Llevar a baño de María hasta llegar a 70 ºC, enfriar a temperatura
ambiente.
- Se le añade 3-4 gotas de fenolftaleína más 10 ml. De Hidróxido de
Sodio hasta que se forme una coloración roja más 5 ml. De HCl hasta
que se forme una coloración marrón
- Se enrasa hasta la línea de aforo, se enrasa la bureta con la
solución.
- Se prepara en una fiola con 5 ml de Feling A y B se le coloca perla
de ebullición
- Se titula se deja caer 15 ml. Y en lo que hierve se añade 3-4 gotas
de azul de metileno.
- Se titula hasta que se forme una coloración marrón
Azúcar final = factor x 200 x 100 = mg/100 ml
V 35
36
Determinación de ºBrix, pH, % Acidez y % sólidos en la Melaza
Cruda
ºBrix:
o se pesan 200gr de melaza cruda mas 200gr de agua, se
diluyen hasta tener una mezcla homogénea.
o se agrega en un cilindro de 500ml, introduce el bitsometro con
corrección de la temperatura se toma el valor correcto.
o El valor de la lectura se multiplica por 2 y ese es el ºBrix final.
pH:
o se mide el pH con un pHmetro y luego se anota ese resultado.
% Acidez:
o se pesan 4gr de melaza cruda se diluyen en un beacker.
o se lleva a volumen de 100ml en un cilindro.
o Se titula con hidróxido de sodio al 0.01N, hasta pH 8,50.
o Se aplica la siguiente formula.
%acidez= Vgastado de NaOH 0.01N x 1,225
ºBrix melaza x 100
% Sólidos:
o Se pesa el tubo vacio y se anota ese pesaje.
o Se toman 15ml en un tubo para medir determinar sólidos
37
o Llevar a la centrifuga por 15min
o Luego se pesa el tubo lleno y se anota ese pesaje
o Se aplica la formula.
% Sólidos= Peso final – Peso inicial
15 x 2 x 100
PRUEBAS DE FERMENTACIÓN
Fecha: 30/01/12
ºBrix = 84,6
pH = 5,9
Acidez = 4,83
% sol = 2,87
Azúcar Total = 54,79
Peso melaza = 1500 gr.
Volumen H2O = 1750 ml.
Peso H20= 5206,2gr
Volumen de mezcla= 6100 ml.
Fosfato: 0,6gr c/u
Urea: 0,18gr c/u
Penicilina: 0,8gr
C/U --- 1900 ml.
Azúcar Inicial = 14281mg/100ml
Hora de inoculación: 11:20 am º Brix mezcla: 19,7
Duración del proceso de fermentación: 28 horas
Fermentación Con Ajuste De pH Y Adición De Penicilina
Hora º Brix Temp.
38
8:00 am 7,8 30 ºC
11:00 am 6,5 30 ºC
01:27 pm 5,0 29 ºC
3:30 pm 5,0 29 ºC
ºGL= 7, 80 ºGL
Azúcar Final = 716mg / 100ml
Fermentación Con Ajuste De pH
Hora º Brix Temp.
8:00 am 8,1 30 ºC
11:00 am 6,9 30 ºC
01:30 pm 4,9 29 ºC
3:30 pm 4,9 29 ºC
ºGL= 7, 60
Azúcar Final = 780mg / 100ml
Fermentación BLANCO sin Ajuste De pH y sin Adición De Penicilina
Hora º Brix Temp.
8:00 am 8,9 30 ºC
11:00 am 6,1 30 ºC
01:27 pm 5,5 29 ºC
3:30 pm 5,5 29 ºC
ºGL= 6,92
Azúcar Final = 752mg / 100ml
39
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Melaza central Molipasa.
Fecha: 06/02/12
ºBrix = 86,4
pH = 6,10
Acidez = 6,52
% sol = 1,28
Azúcar Total = 60,18
Peso melaza = 250 gr.
Volumen H2O = 800 ml.
Peso H20 = 793 gr
Volumen de mezcla= 960 ml.
Peso de mezcla = 1038,2 gr
C/U --- 900 ml.
Fosfato = 0,2gr
Urea= 0,3 gr
Azúcar Inicial = 15178 mg/100ml
Hora de inoculación: 9:20 am º Brix mezcla: 21,3
pH ajustado: 4,30
Duración del proceso de fermentación: 31 horas
hora º Brix Temp.
40
7:30 am 7,0 28 ºC
01:30 pm 6,5 28 ºC
02:45 pm 6,0 28 ºC
4:25 pm 6,0 28ºC
ºGL = 7, 60 ºGL
Azúcar Final = 710,3 mg / 100ml
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Melaza Portuguesa
Fecha: 13/02/12
ºBrix = 86,2
pH = 5,69
Acidez =
% sol = 4,28
Azúcar Total = 54,76
Peso melaza = 220 gr.
Volumen H2O = 700 ml.
Volumen de mezcla= 850 ml.
Peso de mezcla = 814, 7 gr
C/U --- 790 ml.
Fosfato = 0,32gr
Urea= 0,16 gr
Azúcar Inicial = 14104mg/100ml
Hora de inoculación: 9:00am ºBrix mezcla: 20,8 pH mezcla: 4,20
Duración del proceso de fermentación: 30 horas
hora º Brix Temp.
8:00 am 8,2 27 ºC
11:00 am 7,5 30 ºC
41
01:00 pm 7,5 30 ºC
3:00 pm 7,5 30 ºC
FR = 7, 10 ºGL
Azúcar Final = 980 mg / 100ml
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Melaza central la Pastora
Fecha: 15/03/12
ºBrix = 86,4
pH = 5,90
Acidez = 6,38
% sol = 2,25
Azúcar Total = 59,45
Peso melaza = 200 gr.
Volumen H2O = 700 ml.
Volumen de mezcla= 820 ml.
Peso de mezcla = 888, 0 gr
C/U --- 820 ml.
Fosfato = 0,25gr
Urea= 0,16 gr
Volumen del inoculo: 82ml
Hora de inoculación: 9:30 am º Brix: 20,8 pH: 4,30
Azúcar Inicial = 14163mg/100ml
Duración del proceso de fermentación: 29 horas
hora º Brix Temp.
42
9:30 am 6,0 29 ºC
11:30 am 5,8 29 ºC
02:00 pm 5,8 29 ºC
ºGL = 7, 50 ºGL
Azúcar Final = 801,5 mg / 100ml
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Melaza central la Santa Barbara.
Fecha: 20/03/12
ºBrix = 87,4
pH = 5,50
Acidez = 7,81%
% sol = 1,45
Azúcar Total = 62,34
Peso melaza = 190 gr.
Volumen H2O = 700 ml.
Volumen de mezcla= 750 ml.
Peso de mezcla = 796 gr
C/U --- 750 ml.
Fosfato = 0,22gr
Urea= 0,15 gr
Volumen del inoculo: 75ml
Hora de inoculación: 9:30 am º Brix: 20,9 pH: 4,20
Azúcar Inicial = 14255mg/100ml
Duración del proceso de fermentación: 29 horas
hora º Brix Temp.
43
9:30 am 6,0 29 ºC
11:30 am 5,8 29 ºC
02:00 pm 5,8 29 ºC
ºGL = 7, 55 ºGL
Azúcar Final = 822 mg / 100ml
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Melaza del Dilutor
Fecha: 23/03/12
ºBrix = 67,4
pH = 5,8
% sol = 2,13
Azúcar Total = 59,06
Volumen H2O = 700 ml.
Peso H20 = 1775
C/U --- 100 ml.
Fosfato = 0,26
Urea= 0,18 gr
Penicilina= 0,0040gr
Peso del inóculo= 100ml
Az. Inicial = 14.819mg/100ml
Hora de inoculación: 9:35 am º Brix: 20,6 pH: 4,2
Duración del proceso de fermentación: 30 horas “penicilina”
Duración del proceso de fermentación: 42 horas “blanco”
Prueba De Fermentación Blanco
hora º brix Temp.
09:35 am 10,0 30 ºC
01:10 pm 8,9 30 ºC
44
03:10 pm 7,9 30 ºC
05:30 pm 7,0 29 ºC
08:30 pm 6,7 29 ºC
12:00 m 6,7 29 ºC
03:00 am 6,7 29 ºC
FR = 7, 30 ºGL
Az. Final = 849,2 mg / 100ml
Prueba De Fermentación Adición De Penicilina.
hora º brix Temp.
09:35 am 6,8 30 ºC
01:10 pm 6,0 30 ºC
03:10 pm 6,0 30 ºC
ºGL= 7, 10 ºGL
Azúcar Final = 896,2 mg / 100ml
45
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Evaluación de los nutrientes (FOSFATO, UREA Y NUTRICATHE)
MELAZA DILUTOR
Fecha: 27/03/12
ºBrix = 85,4
pH = 5,87
Acidez = 7,81
% sol. = 3,32
Azúcar Total = 56,10
Peso melaza = 2400 gr
Volumen H2O = 10000ml
Peso H2O = 9895gr
C/U = 1250 ml
Fosfato = 0,26
Urea = 0,18
Nutricarthe = 100 ppm = 1,25gr 200ppm = 2.5gr
Azúcar Inicial = 14811mg/100ml
Hora inoculación = 4:30 pm
ºBrix mezcla: 22
pH: 4,20
18 horas hora: 8:40 AM
Blanco Urea, fosfato Nutricathe Nutricathe
46
Muestra sin
nutriente
s
100ppm 200ppm
1 2 3 4 5 6
Gl 3,9 4,3 3,4 4,4 4,0 4,7 4,3
hora 8:40-8:45 8:50-
8.55
9.05-
9:10
9.15-
9:20
9:25-
9:30
9:35-
9:40
9:45-
9:50
23 HORAS 1:45 PM
Muestra
Blanco
sin
nutriente
s
Urea, fosfato Nutricathe
100ppm
Nutricathe
200ppm
1 2 3 4 5 6
Gl 6,7 8,0 8,1 7,8 8,4 8,9 9,1
hora 1:45-1:50 1:55-
2:00
2:05-
2:10
2:15-
2:20
2:25-
2.25
2:30-
2:35
2:40-
2:45
AL FINAL 44 HORAS 10.45AM
Muestra
Blanco
sin
nutriente
s
Urea, fosfato Nutricathe
100ppm
Nutricathe
200ppm
1 2 3 4 5 6
Gl 9,9 10,3 11,0 11,2 10,6 11,2 10,2
hora 10:45-
10:50
10:55-
11:00
11:05-
11:10
11:15-
11:20
11:25-
11:30
11:35-
11:40
11:45-
11:50
Medición de ºBrix a cada muestra
47
hora nutrientes ºBrix Temp.
10:45am Blanco S/N 6,6 28 ºC
10:55am Urea y fosfato:1 6,6 28 ºC
11.05am Urea y fosfato:2 6,7 28 ºC
11:15am Nutricathe 100ppm:3 6,6 28 ºC
11.25am Nutricathe 100ppm:4 6,6 28 ºC
11:35am Nutricathe 200ppm: 5 6,5 28 ºC
11:45am Nutricathe 200ppm:6 6,6 28 ºC
Azúcar final (az. Final) Grado Alcohólico
(ºGL)
Blanco 986,6mg/100ml 7,55
Urea fosfato 1= 905,7mg/100ml 8,20
2=901,0mg/100ml 7,95
Nutricathe
100ppm
3=964,6mg/100ml 7,87
4=946,1mg/100ml 8,15
Nutricathe
200 ppm
5=959,2mg/100ml 8,35
6=948,7mg/100ml 8,20
48
PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Evaluación de los nutrientes (FOSFATO, UREA Y NUTRICATHE)
MELAZA DILUTOR.
Fecha: 30/03/12
ºBrix = 85,2
pH = 5,94
Acidez = 5,75
% sol. = 2,20
Azúcar Total = 59,83%
Peso melaza = 715 g.
Volumen H2O = 1885 ml
Peso H2O = 1856gr
Volumen mezcla=2560ml
C/U = 1250 ml
Fosfato = 1,19 gr
Urea = 0,54gr
Nutricarthe = 2,5 gr
Azúcar inicial = 17367mg/100ml
Volumen inoculación = 151,9 gr
49
Hora de Inoculación: 8:40am
Duración del proceso = 46 horas
ºBrix mezcla: 23
pH ajustado: 4,35
NUTRIENTES (FOSFATO Y UREA).
Hora ºBrix Temp.
9:35 am 17,3 32 ºC
12:30pm 15,6 32 ºC
3:00pm 11,9 32 ºC
6:30pm 9,6 32 ºC
9:30pm 7,3 30 ºC
12:35am 6,6 30 ºC
3:00am 5,9 28 ºC
7:35am 5,9 28 ºC
AZ = 959 mg/100ML
FR = 8,40 ºGl
NUTRICATHE
Hora ºBrix Temp.
9:35 am 17,7 32 ºC
12:30pm 13,6 32 ºC
50
3:00pm 11,5 32 ºC
6:30pm 9,2 32 ºC
9:30pm 7,0 30 ºC
12:35am 6,0 30 ºC
3:00am 5,5 28 ºC
7:35am 5,5 28 ºC
AZ= 970 mg/100ml
FR= 8,50
Discusión de resultados
De los resultados obtenidos, se puede determinar la eficiencia
fermentativa en el proceso en la Corporación alcoholes del Caribe, S.A
(C.A.C.S.A), donde las melazas recibidas en planta tienen que cumplir,
con las especificaciones, requeridas por la empresa:
AZUCARES TOTALES: 50%
ºBRIX: 85,0- 90,0
CONTAMINACION: 1200 BACTERIAS/ML
pH.4,50 - 4,60
%SÓLIDOS CENTRIFUGALES: 8%
A nivel de laboratorio al realizarse las pruebas de fermentaciones a
las melazas de diferentes tipos de centrales, se puede destacar que el
nutriente de mejor calidad es, Nutricathe liquido, debido que obtuvo una
fuerza real: 8,00; azucares finales: 1.479,13. En comparación al nutriente
fosfato de amonio pulverizado y urea.
Por lo tanto el Nutricathe es el nutriente de mejor eficiencia en cuanto
a la producción de alcohol etílico durante la fermentación.
51
Es importante resaltar que el nutriente fosfato tiene un rendimiento
bastante parecido al del Nutricathe, por lo que no se justifica la utilización
de este último ya posee un precio más elevado lo cual encarece el
producto final.
RELACIÓN ENTRE LA ESPECIALIDAD TECNOLOGÍA DE
ALIMENTOS CON ACTIVIDADES DESARROLLADAS DE LA
EMPRESA.
Las pasantías profesionales permiten poner en práctica
todos los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos a lo largo
de la carrera, lo que hace que esta sea fundamental para el
desarrollo profesional del estudiante además permite conocer
cómo se desarrolla la vida en el área industrial, así como también
para el aprendizaje de nuevas técnicas y destrezas. Durante esta
etapa se obtuvo una preparación previa, la cual le permitirá un
mejor desempeño en el campo profesional.
El graduado de Tecnología de Alimentos está capacitado para:
Desarrollar, proyectar, calcular, controlar y optimizar todas las
operaciones intervinientes en los procesos industriales de fabricación,
transformación y/o fraccionamiento y envasado de los productos
alimenticios.
Así como diseñar, implementar y controlar sistemas de
procesamiento industrial de alimentos. Investigar y desarrollar técnicas
de fabricación, transformación y/o fraccionamiento y envasado de
alimentos, destinadas al mejor aprovechamiento de recursos naturales y
52
materias primas; y supervisar todas las operaciones correspondientes al
control de las materias primas a procesar, los productos en elaboración y
los productos elaborados en la industria alimentaría.
Pero también debe ser capaz de establecer las normas operativas
correspondientes a las diferentes etapas del proceso de fabricación,
conservación, almacenamiento y comercialización de los productos.
Seleccionar maquinaria, equipos y servicios auxiliares en la industria y su
financiamiento. A si como establecer el control de calidad para productos
alimenticios. Realizar la puesta en marcha, operación y planificación de
mantenimiento en industrias alimenticias y sus relacionados.
CONCLUSIONES
De acuerdo con los resultados obtenidos se genera un perfil,
determinando cual de los nutrientes analizados (Nutricathe y Sulfato de
Amonio) a nivel de laboratorio es de mejor calidad en cuanto a la
eficiencia fermentativa.
Al realizar las fermentaciones a nivel de laboratorio se puede
destacar que la eficiencia fermentativa de nutricathe y fosfato de amonio
son muy parecidas. Por lo tanto es más favorable para la empresa
continuar utilizando el fosfato de amonio porque el nutricathe tiene un
valor elevado por lo tanto su utilización encarece el producto.
A través de la fermentación se obtiene alcohol etílico de muy
buena calidad. Tanto la fermentación y la destilación son primordiales
para la obtención de dicho producto
Los principales análisis que se le realizan a la melaza son: ºBrix,
pH, % de sólidos, temperatura y determinación de azúcares
53
RECOMENDACIONES
Para que la empresa logre optimizar el proceso de producción de
alcohol etílico, se debe considerar evaluar y supervisar los siguientes
aspectos
Realizar inspección de recepción, control de la materia prima para
garantizar la calidad de la melaza que entra al proceso de producción
Limpieza y mantenimiento a nivel de planta y laboratorio
Inspeccionar de manera rigurosa el proceso productivo con el fin de
controlar todas las etapas del proceso.
54
BIBLIOGRAFÍA
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fermentación de melazas mediante la utilización del complejo
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http://www.revistavirtualpro.com/files/TIE02_200612.pdf
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http://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis26.pdf
[consultado 2012, febrero]
Normas Covenin consultadas
COVENIN 3045:93 Bebidas alcohólicas destiladas. Análisis
cromatográficos
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COVENIN 3042: 93. Bebidas alcohólicas. Determinación del grado
alcohólico.
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