proceso de elaboracion de vinagre de alcohol

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CRDOBAFacultad de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales

Operaciones Unitarias IActividad grupal: Proceso de elaboracin del vinagre de alcoholProfesora: Ing. Susana E. paredes Alumnos: Blain Fanely Carbonara, Florencia Cravero, Juan Matas Cruz Doblas, Julia Snchez Cervio, Celina

CRDOBA, 2011

Proceso de elaboracin del vinagre de alcohol

NDICE1.INTRODUCCIN.................................................................................................................................... 3 2.OBJETIVOS............................................................................................................................................ 4 3.DESARROLLO ....................................................................................................................................... 5 3.1.Acerca de la empresa ...................................................................................................................... 5 3.2.Acerca de la elaboracin del vinagre ............................................................................................. 5 3.3.Esquemas de la planta .................................................................................................................... 6 3.4.Equipos y sus funciones .................................................................................................................. 8 3.4.1.Tanque I .................................................................................................................................. 8 3.4.2.Tanque II ................................................................................................................................. 8 3.4.3.Acetator ................................................................................................................................... 8 3.4.4.Tanque III ................................................................................................................................ 9 3.4.5.Filtro tangencial....................................................................................................................... 9 3.4.6.Tanques IV y V ..................................................................................................................... 10 3.4.7.Bombas utilizadas a lo largo del proceso ........................................................................... 10 4.BIBLIOGRAFA..................................................................................................................................... 13

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1. INTRODUCCIN El vinagre es uno de los condimentos y conservantes ms antiguos que se conoce, que aporta aroma y sabor a los alimentos y mejora sus caractersticas de conservacin. Suele tener un 3-6 % de cido actico (pH = 2,4-3,4). Es principalmente utilizado en la cocina domstica y en la fabricacin de salsas (ktchup, mayonesa, otros). El vinagre (del latn vinum acre), es un lquido miscible, con sabor agrio, que proviene de la fermentacin actica del vino y manzana. Los vinagres naturales tambin contienen pequeas cantidades de cido tartrico y cido ctrico. Hasta principios del siglo XIX, el nico mtodo para la obtencin del vinagre era el mtodo espontneo de acidificacin del vino. En 1864, Pasterur descubri que el vinagre era producido por el microorganismo micoderma aceti y sugiri llenar toneles de madera con vino y vinagre en la misma proporcin (Mtodos Orleans o Pasteur). A medida que se acidifica y produce vinagre, se retira parte y se rellena con ms vino. La desventaja de este mtodo es que es muy lento. En 1823, Schutzenbach invent el mtodo rpido para la obtencin de vinagre. El mismo consista en barriles apilados de doble fondo y llenos de virutas de madera, donde se asentaban las bacterias acticas. La base del tonel est perforada por debajo del doble fondo, permitiendo al aire entrar y difundir a travs de la viruta. Por la parte superior del barril se alimenta el producto alcohlico, que va percolando a travs de la viruta y, a travs de los orificios, cae al barril siguiente. Tiempo despus, se comenz a utilizar un sistema de cultivo superficial, en el que el vinagre se elabora en reactores en los que se controla la temperatura, suministro de aire y flujo de producto. El tanque se llena con virutas o con otros materiales que tengan gran superficie y que acten como filtro. El vinagre es aadido en forma de ducha y recircula, desde el fondo del reactor hasta su superficie, por medio de una bomba. Un mtodo ms reciente es el de cultivo sumergido. En este caso, la fermentacin se produce en toda la masa del lquido a la vez, por lo que no se requiere material de filtracin. El aire es suministrado por una turbina situada en el fondo del reactor, la cual produce turbulencias en la masa lquida. La ventaja de este mtodo es que es fcilmente controlable y la produccin es alta.

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2. OBJETIVOS y y Integrar los contenidos de la asignatura al proceso de elaboracin del vinagre de alcohol, llevado a cabo por la empresa PORTA Hnos. S.A. Encontrar la funcionalidad de los conceptos analizados en el transcurso de la materia.

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3. DESARROLLO 3.1. Acerca de la empresa

Porta Hnos S.A. es una empresa que fue fundada en 1882 por integrantes de la familia Porta. Actualmente, se encuentra ubicada en un amplio predio en el anillo industrial de la ciudad de Crdoba (Camino San Antonio Km. 4,5). A lo largo de los aos, la primera fbrica de licores del interior del pas, fue agregando distintos productos a su lnea de bebidas, que abarca desde el legendario Guindado Porta al innovador Fernet 1882. La empresa hoy, est totalmente integrada desde el punto de vista productivo con destileras, acetificadores, lneas de llenado, produccin de envases y transporte propio, operando bajo normas ISO 9002 en todas sus divisiones.

3.2.

Acerca de la elaboracin del vinagre

En la dcada del 90, la empresa Porta Hnos S.A. se inici en el negocio del vinagre con la incorporacin de tecnologa de punta, siendo actualmente los mayores productores de vinagres y acetos balsmicos de la Argentina. Su lnea de Vinagres y Acetos Casalta se caracteriza por la cuidada seleccin de materias primas. A continuacin, se detallar el proceso llevado a cabo por la empresa para la elaboracin del vinagre de alcohol.

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3.3.

Esquemas de la planta

Ilustracin 1. Esquema de la planta de elaboracin de vinagre de alcohol.

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AGUA DEL PROCESO AGUA DE REFRIGERACIN

Materia prima conteniendo alcohol

Preparacin de mezcla

Equipo dosificador de nutrientes Acetator piloto

AGUA DEL PROCESO

AGUA DE REFRIGERACIN

Filtro tangencial

Vinagre acabado

Vinagre acabado

Tanque de descarga

Almacenamiento

Ilustracin 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboracin del vinagre de alcohol.

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3.4.

Equipos y sus funciones

3.4.1. Tanque I All se lleva a cabo el almacenamiento del lquido con una graduacin de alcohol entre 5 y 13 %. 3.4.2. Tanque II Aqu, el lquido alcohlico se mezcla intensamente con 1% de cido actico as como con las sustancias nutritivas para las bateras acticas. Se utiliza un mezclador, el cual garantiza la distribucin uniforme de todas las sustancias. El agua utilizada para la preparacin de la mezcla debe tener calidad de agua potable y tiene que estar libre de sustancias dainas a la fermentacin. 3.4.3. Acetator En este equipo se produce la fermentacin actica. Esta etapa se caracteriza por el hecho de que las bacterias acticas utilizan el oxgeno del aire para transformar el alcohol en vinagre. Para la puesta en marcha, o despus de interrupcin de la produccin, se utiliza vinagres de arranque que contienen cepas especiales. De esta manera se consigue en poco tiempo el comienzo de la acidificacin y con ello la produccin. En el proceso se requiere de una masa adecuada de oxgeno administrado por un sistema de aireacin y agitacin. Se trata de aprovechar el oxgeno contenido en una cantidad mnima de aire dentro del equipo. La aireacin y la agitacin son llevadas a cabo por un rotor en la parte inferior del tanque. Las burbujas son expulsadas al medio ambiente creando un zumbido y parte del aire se difunde en la parte media y estalla en la superficie. Cuando la presin dentro del reactor es baja debido a la utilizacin de oxgeno, se admite ms aire por el tubo de aspiracin central. El aire es aspirado por el rotor, a travs de una conduccin por la parte superior. El rotor es hueco y posee ms aberturas destinadas a la salida de aire dispuestas radialmente y en sentido opuesto del de giro.

Ilustracin 3. Rotor aireado para un Acetator. 11

Rehm, 1967

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El vinagre fermentado es retirado continuamente a medida que se aade ms mezcla. El generador est equipado con serpentines de enfriamiento, termmetros, pantallas, rompe espumas. El proceso es de control automatizado y de fcil mantenimiento. Para eliminar el calor que se produce durante la fermentacin se necesita agua de refrigeracin de una temperatura entre 10 y 24C.

3.4.4. Tanque III En este tanque se descarga el vinagre crudo (no filtrado). Es turbio, porque contiene bacterias acticas y sustancias slidas. En este tanque se realiza la clarificacin, utilizando Fribenton, para facilitar la filtracin tangencial que se realiza posteriormente y adems, aumentar la estabilidad del vinagre durante su almacenamiento. Los coloides de vinagre y las bateras acticas producen ciertas cargas elctricas que impiden la sedimentacin de las sustancias durante algn tiempo. Mediante el uso de Fribenton, que es un tipo de bentonita, se puede remediar este problema. Se efecta, entonces, un tratamiento especial para la clarificacin del vinagre que tiene como fin neutralizar dichas cargas. Debido a la gran superficie de las partculas de Fribenton, es capaz de fijar todas sustancias enturbiantes sobre s para depositarse con ellas en el fondo del recipiente. El proceso se realiza introduciendo lentamente la solucin de Fribenton a travs de un tubo de plstico con un embudo, sin interrumpir el proceso de mezcla. El mezclado se realiza en un tiempo de 10 a 20 minutos y luego se deja en reposo. El Fribenton empezar a depositarse lentamente en el fondo junto con las sustancias enturbiantes y al cabo de uno o varios das se puede quitar el vinagre claro a travs de la llave superior. 3.4.5. Filtro tangencial En el filtro tangencial, el vinagre se filtra estrilmente en un solo paso sin materiales auxiliares de filtracin o clarificacin. Se utiliza un filtro de micromembrana (Microfiltro Crossflow). Este tipo de filtros ofrece una capacidad de filtracin desde 500L/h a 6500L/h. La microfiltracin es un procedimiento dinmico de filtracin y ofrece la posibilidad de concentrar continuamente vinagres viscosos difciles de filtrar. Se utilizan membranas polmeras microporosas que estn dispuestas en forma tubular. El vinagre que es filtrado se separa en una fase de permeado y una fase de concentracin. La fuerza motriz resultante por causa de la diferencia de presin transmembranosa, es funcin de la velocidad de flujo y la viscosidad.

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Ilustracin 4. Seccin transversal de un tubo de membrana microporosa.2 Se opta por este tipo de filtracin porque ofrece las siguientes ventajas con respecto a otros filtros: y Prdida mnima de producto. y Ahorro en recursos de filtrado. y Funcionamiento continuo. y Facilidad de manejo, debido al funcionamiento semiautomtico. y Ahorro de energa y personal en la filtracin y Cumplimiento de todas las medidas de seguridad necesarias. y Divisin segura de los microorganismos y Conduccin cerrada de la instalacin.

Ilustracin 5. Foto de la cabeza de un mdulo.3

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http://www.frings.com/wEnglisch/essigtechnik/produkte/filtrationsanlagen_fmx.shtml?navid=29 http://www.frings.com/wEnglisch/essigtechnik/produkte/filtrationsanlagen_fmx.shtml?navid=29

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3.4.6. Tanques IV y V Hacia estos tanques se bombea el vinagre claro y casi estril. All, el vinagre filtrado se diluye con agua potable a la concentracin deseada para la venta. El proceso termina con el envasado y posterior pasteurizacin. 3.4.7. Bombas utilizadas a lo largo del proceso Para transportar lquidos desde los tanques I y II al Acetator, se utilizan bombas Acetator de carga, como las que se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Bombas de carga. 4 Para transportar lquido desde el Acetator al tanque III y desde este a los tanques IV y V, se utilizan bombas Acetator de descarga, como las que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Bombas de descarga54

http://www.frings.com/wEnglisch/essigtechnik/produkte/pumpen_ein_ausstoss.shtml?navid=40

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Tambin se dispone de bombas con diferentes caractersticas de rendimiento.

Ilustracin 6. Bombas de carga y descarga.6 Cabe aclarar que todas las bombas utilizadas durante el proceso son cido resistentes.

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4. BIBLIOGRAFA 1- Processo submerse du vinagre. [en lnea]. Disponible en: http://www.ufrgs.br/alimentus/feira/prfruta/vinagre/submerso.htm. [Consulta: 16 de mayo de 2011]. 2- FRINGS. Technology meets Traditions. Disponible en: http://www.frings.com/wEnglisch/download.shtml. [Consulta: 14 de mayo de 2011]. 3- JAGNOW, G.; DAWIS, W. Biotecnologa, introduccin con experimentos modelos. Editorial Acribia. Espaa. 1991.

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