PRACTICA DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA N°7 BALANCE DE MATERIA EN VARIAS FASES 1
OBJETIVOS
2
Balance de materia en un proceso de destilación para obtener pisco Familiarizarse con el proceso de fermentación alcohólica Aprovechar la sacarosa, por desdoblamiento fermentativo Conocer y familiarizarse con las operaciones elaboración de este producto
FUNDAMENTO TEORICO
Procesos de Elaboración de vinos Cosecha: Cuando la uva ha alcanzado su punto de maduración óptimo es cosechada. Este momento dependerá del tipo de uva, la región, las condiciones climáticas de ese año e incluso el tipo de vino a elaborar. Generalmente, en Argentina, el periodo de cosecha se extiende entre Febrero y Abril. Normalmente las variedades blancas se cosechan antes y las tintas después. La cosecha puede realizarse en forma manual (obreros que cortan racimo a racimo con tijeras especiales) o mecánica (una máquina especialmente diseñada, que penetra por las hileras, removiendo la planta y recogiendo los granos de uva). Los cuidados en esta etapa son muy importantes, ya que influyen directamente en la calidad final del vino obtenido. Los aspectos más importantes son la temperatura (incluso se hacen cosechas nocturnas) y el tiempo tomado entre la cosecha y el arribo de la uva a la bodega.(para evitar oxidaciones no convenientes) Etapas en el Proceso de Elaboración. En la elaboración de vinos encontramos varios procesos diferentes e inclusos algunos que dependen si se habla de tintos o de blancos. Por ello, se analizarán por separado. La etapa más importante, el eje central de todo el proceso, es la fermentación, por lo que se explica por separado y con un poco más de detalle. Fermentación alcohólica. Básicamente durante la fermentación alcohólica, el azúcar de la uva es transformada en alcohol. En la piel u hollejo del grano de uva, se encuentran pequeños microorganismos que pertenecen al grupo de los hongos y que llamamos levaduras. Estas levaduras son las responsables de la transformación del azúcar. Cuando las
condiciones son las adecuadas, las levaduras comienzan a reproducirse y van transformando los azúcares en alcohol y gas carbónico. Si bien, adheridas al hollejo del grano de uva, vienen las levaduras naturales (llamadas indígenas), hoy en bodega se agregan cepas de levaduras seleccionadas (de laboratorio) para asegurar la fermentación óptima. Una vez que las levaduras han degradado la totalidad de azúcares, mueren y forman un sedimento en el fondo de la vasija llamado borras. Elaboración de Vinos Tintos. Una vez que la uva ha llegado a la bodega, cumple básicamente con los siguientes procesos:
Estrujado. Consiste en romper el hollejo de los granos de uva para que estos liberen el jugo. Esta operación se realiza con la ayuda de máquinas especiales (pisadoras o estrujadoras) que pueden ser de varios tipos. Derrasponado. Consiste en separar los granos de uva de la parte herbácea del racimo (raspón o escobajo) cuya intervención no es apropiada para nuestro objetivo. Fermentación – Maceración. Para elaborar vino tinto el mosto se deja en contacto con el hollejo y las semillas. Aquí se realizan dos procesos simultáneos. La fermentación, realizada por las levaduras, que transformarán el azúcar del mosto en el alcohol del vino, por un lado. Por el otro, la maceración, en donde el jugo de uva o mosto, estará en contacto con las partes sólidas del grano, como el hollejo y la semilla, que le aportarán el color y los taninos al futuro vino. El tiempo y la intensidad de este fenómeno, dependerá del vino que se quiera obtener. Fermentación Maloláctica. Entre los constituyentes de la uva se mencionó la presencia de algunos ácidos, principalmente: ácido tartárico, ácido málico y ácido cítrico. Este último desaparece rápidamente durante el proceso de fermentación alcohólica. Terminada la primera fermentación, hay algunas bacterias que suceden a las levaduras alcohólicas, que efectúan lo que se conoce como segunda fermentación, fermentación secundaria o maloláctica, en la cual el ácido málico es transformado en ácido láctico. Este es de constitución suave y agradable. El ácido tartárico, el más estable de los tres, pasa a formar el verdadero constituyente ácido de los vinos. Trasiego. En los vinos nuevos se produce una decantación espontánea. Esto implica que los sedimentos se depositan en el fondo de la vasija formando borras. El trasiego consiste en sacar los vinos nuevos que se encuentran sobre borras y pasarlos a una vasija completamente limpia. En el pasaje se tiene la precaución de no arrastrar los sedimentos. Clarificación. Operación que consiste en agregar al vino una sustancia orgánica que arrastran
hacia el fondo de la vasija o recipiente aquellos elementos en suspensión no deseados en el vino. Crianza. Los vinos tintos pueden ser lanzados al mercado como jóvenes, cuyas propiedades van a ser la frescura y el frutado o pasar por un proceso de crianza. La crianza tiene como objetivo mejorar los vinos de gran calidad. Este proceso se realiza en barricas o toneles de roble. Luego debe estibarse un tiempo botella, que dependerá del tipo de vino y luego al mercado.
Elaboración de Vinos blancos. La principal diferencia con respecto a la elaboración de tintos, reside en qué en este caso no se realizará maceración (el mosto fermentará sin presencia de sólidos)
Prensado. Por medio de esta operación se extrae el mosto, por presión ejercida sobre las uvas. Para realizar esta actividad se utiliza una máquina llamada prensa. Encubado. Se puede encubar en distintos tipos de recipientes. Como en general los vinos blancos se consumen frescos, ligeros y aromáticos, durante la fermentación se prefieren bajas temperaturas. Actualmente para desarrollar bien esta actividad, se utilizan tanques de acero inoxidable que vienen equipados con modernos sistemas de refrigeración. Fermentación. Se le agrega al mosto levaduras seleccionadas que transformarán el azúcar en alcohol. Trasiego. Pasar el vino de una vasija a otra, dejando en la primera todos los restos sólidos precipitados. Clarificación. Agregado de una sustancia que ayuda a precipitar elementos en suspensión no deseados. Estabilización. Complementa a la operación anterior, logrando un vino completamente limpio. Se realiza con baja voluntaria de temperatura. Embotellado. El vino ya esta listo y se envasa, para posteriormente lanzarse al mercado. Hay algunos vinos blancos que pasan por un proceso de crianza en barrica y luego son embotellados.
Vino Rosado. Básicamente, las características del color provienen por el escaso tiempo en que el mosto está en contacto con el hollejo de uva tinta. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL PISCO En la elaboración de Pisco, se tendrá en cuenta lo siguiente: ..Que el Pisco debe ser elaborado exclusivamente utilizando las denominadas “uvas pisqueras” cultivadas en las zonas de producción reconocidas. Uvas Pisqueras: Son las uvas de la variedad Quebranta, Negra Criolla, Mollar, Italia, Moscatel, Albilla, Torontel y Uvina. En el caso de esta última variedad, sólo se considerará a aquella cuyo cultivo se circunscriba únicamente a los distritos de Lunahuaná, Pacarán y Zúñiga, en la provincia de Cañete, departamento de Lima. Zona(s) de Producción, Zona(s) Pisquera(s), Zona(s) de Cultivo(s): Son las zonas geográficas delimitadas por la Resolución Directoral y el Decreto Supremo que comprenden: (i) la costa de los departamentos Lima, Ica, Arequipa, Moquegua y (ii) los valles de Locumba, Sama y Caplina del departamento de Tacna. Costa: Área geográfica que se extiende a lo largo del litoral peruano, comprendida entre los 0 y 2000 m.s.n.m Recepción de uvas.- se determinó las uvas de mayor maduración y mejor relación de contenido de azúcar, aroma y peso Cosecha: Es el primer paso en la producción del Pisco. Previo al recojo de los racimos de uvas, que son la materia prima para el Pisco, se miden los niveles de concentración de azúcar en el jugo de la uva (grados brix). Cuando se alcanza el grado deseado, se procede al apañe de la cosecha y se la lleva a la bodega.
Despalillado: Es el proceso mediante el cual se retira el raquis o palillo de los racimos. En este proceso realizado manualmente o mediante modernas máquinas se logra estrujar la uva con la finalidad que comience a soltar sus dulces jugos, más conocidos como mostos. La Maceración: En esta etapa, las uvas estrujadas, con pulpa, cascara y semillas o pepas se dejan algunos días a fin que el jugo o mosto que las contiene y con la fermentación ya iniciada, adquiera las características típicas de cada tipo de uva pisquera, sobre todo aquella que está en las cascaras de la uva. La Prensada: Mediante este proceso, como su nombre lo indica, utilizando procesos manuales o mecánicos, se prensan o escurren los sólidos de la uva en maceración, dejando el líquido o mosto, libre de sólidos a fin que termine su fermentación. La Fermentación: El mosto ya 100% líquido continua la fermentación que es un proceso natural a cargo de las levaduras que contienen las uvas. Este proceso dura aproximadamente 14 días y al final de ese periodo el jugo dulce de la uva se convierte en un mosto o vino (alcoholizado).
Vinificación.- este proceso implica transformar los azucares que se encuentran en el jugo de uva a alcohol; las estas levaduras son papel importante ya que son los microorganismos que conducen la fermentación alcohólica, luego de su inoculación en el mosto (jugo de uva). Poseen un papel relevante al contribuir positivamente en la generación de aromas del vino. Producen etanol, CO2, glicerol, enzimas que transforman los precursores de aroma neutro de las uvas en aromas activos y cientos de metabolitos secundarios, tales como ácidos, alcoholes, ésteres, fenoles, convirtiendo al vino en una mezcla de compuestos, que provienen tanto de las uvas como del proceso de elaboración del vino o fermentación, finalizado este proceso se separa el mosto de la borra para pasar a etapa de decantación y separación La Destilación: Es una de las etapas más importantes de la elaboración del Pisco, esta solo se realiza en alambiques o falcas. La destilación es la acción de eliminar los componentes no deseables del mosto o vino mediante el hervido del mismo logrando así separar y purificar los componentes. Los vapores de alcoholes que se forman a lo largo del proceso (el que es cuidadoso y muy lento) al enfriarse, se condensan y vuelven a estado líquido en forma de Pisco.
Para obtener el Pisco, el mosto o vino se destila una sola vez, en pequeños lotes y directamente al grado alcohólico deseado por el productor.
El Reposo: El Pisco debe reposar por lo menos 3 meses a más. El reposo se realiza en tanques inocuos para alcanzar un nivel óptimo y realzar sus características organolépticas antes de ser embotellado, solo en envases de vidrio o cerámica, el Pisco se filtra para eliminar cualquier residuo natural que pueda tener. El Pisco puede ser acabado entre 38° y 48° grados alcohol; usualmente las bodegas lo terminan en 42° grados.
El proceso del pisco se divide en 5 grandes etapas la recepción de uvas, la vinificación, la destilación, la guarda y preparación, y posteriormente e embotellado, en esta práctica especificaremos el proceso del destilado La destilación es un método comúnmente utilizado para la purificación de líquidos y la separación de mezclas con el fin de obtener sus componentes individuales.
2.1 Destilación las operaciones de destilación son tan usadas que desafían cualquier descripción concisa. Se llevan a cabo en enormes columnas de 12 o más metros de diámetro, en elevadas y esbeltas torres que se remontan a 6 metros o más en el aire y en diminutos equipos de laboratorio. Entre las múltiples diferencias de las operaciones, la más significativa es la distinción entre operaciones continuas e intermitentes o por lotes. La mayor parte de las distribuciones comerciales son continuas, mientras que las operaciones intermitentes predominan en el laboratorio. La destilación es una técnica de separación de sustancias que permite separar los distintos componentes de una mezcla. Esta técnica se basa fundamentalmente en los puntos de ebullición de cada uno de los componentes de la mezcla. Cuanto mayor sea la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias de la mezcla, más eficaz será la separación de sus componentes; es decir, los componentes se obtendrán con un mayor grado de pureza. La técnica consiste en calentar la mezcla hasta que ésta entra en ebullición. A medida que la mezcla se calienta, la temperatura aumenta hasta que alcanza la temperatura de la sustancia con punto de ebullición más bajo mientras que los otros componentes de la mezcla permanecen en su estado original. A continuación los vapores se dirigen hacia un condensador que los enfría y los pasa a estado líquido. El líquido destilado tendrá la misma composición que los vapores y; por lo tanto, con esta sencilla operación habremos conseguido enriquecer el líquido destilado en el componente más volátil (el de menor punto de ebullición). Por consiguiente, la mezcla sin destilar se habrá enriquecido con el componente menos volátil (el de mayor punto de ebullición). 2.1.1. Destilaciones continúas en un solo paso: Son las más sencillas de los operaciones continuas, una carga liquida se vaporiza parcialmente en una operación continua de una solo etapa, el vapor se separa del líquido remanente en un recipiente cilíndrico llamado tambor de flash. De una manera semejante una alimentación de vapor se puede condensar parcialmente separándose en líquido de vapor remanente. Puesto que la separación de los componentes es precaria las operaciones continuas de un solo paso no se usan como sistema de separación primario, sin embargo con frecuencia se usan como operaciones auxiliares.
2.1.2. Destilaciones continúas en varias etapas Se llevan a cabo en columnas cilíndricas o torres a través de las cuales pasan vapores y líquidos a contracorrientes entre varios aditamentos internos que promueven transferencia de entre las dos corrientes. Dependiendo de las circunstancias la alimentación se puede introducir por cualquier punto de las columnas. Los productos se retiran por la parte superior (como valores), del fondo (como liquido) y a veces también de puntos intermedios. En el caso más usual la mayor parte del calor de vaporización es suministrado sacando una parte del líquido de fondo, vaporizándolo parcialmente en un hervidor y haciéndolo regresar al fondo de la columna. Los valores retirados de la parte superior de la columna generalmente se condensan y una fracción del condensador se inyecta como reflujo. 2.1.3. Destilaciones intermitentes de un solo paso Se llama la carga a un recipiente cilíndrico, un alambique, que entonces se calienta. Los vapores se retiran del alambique conforme se van formando. Generalmente los vapores obtenidos se condensan y el condensado puede dividirse en tantas fracciones sucesivas como se desee, separando el material obtenido en periodos sucesivos. Como el vapor se retira cuando se forma, se obtienen mejores separaciones en la operación intermitente que en la continua de un solo paso. Esta afirmación puede justificarse más fácilmente comparando los resultados de los dos tipos de destilación. Sin embargo la mejor separación obtenida en la operación intermitente puede inferirse del hecho siguiente: El vapor inicial de una destilación intermitente esta en equilibrio con la alimentación mientras que el producto total desfilado en una operación continua esta en equilibrio con el producto residual. 2.2. Vino Es una bebida espirituosa con contenidos de alcohol de 10 y 11 grados. La materia prima es de preferencia la uva aunque se puede usar algunas otras frutas como tuna, higos, melones, albaricoques y otras. Esta bebida es una bebida alcohólica no destilada que se conoce su fabricación desde tiempos inmemorables. Se basa en la proceso de la fermentación de la sacarosa presente en las frutas por acción de la levadura saccharomyces, que por lo general se encuentran en forma silvestre en la superficie o cascara de estas frutas.
2.3. Constitución física y química del racimo de uva El racimo de uva está constituido de la siguiente forma: -raspón 4a6% -grano piel u hollejo 6 a 12 -pepas 2 a 5 Pulpa o mosto 83 a 92 La pulpa o mosto está constituido de agua en un 65 a 85 %, azucares reductores de 10 a 30 % y ácidos minerales, sustancias nitrogenadas y sustancias pépticas un 5%. 2.4. Etapas de fabricación a.- despalillado y molienda de granos.- El grado de la uva es molido y a su vez se separa el raspón o escobajo, con lo que se consigue el jugo de uva. b.- Preparación del mosto.- Que se lleva a cabo en las siguientes partes: -corrección de la acidez, la acides del mosto debe de estar entre 3.3 y 3.5, la cual se regula mediante el agregado de ácido cítrico o carbonato de calcio o carbonato de potasio según corresponda. Corrección del contenido de azúcar, si tiene exceso de azúcar se le agrega agua hervida fría, y si tiene deficiencia se le agrega azúcar. Para esto se determina con un aerómetro la densidad y mediante las tablas podemos determinar la cantidad de azúcar que contiene el jugo de la uva, debiendo de ser recogida hasta alcanzar la cantidad de azúcar que equivalga a 10 grados. -sulfatado, que contiene una acción antiséptica, desinfectante y antioxidante, para lo que se agrega SO2o meta bisulfito de potasio, a razón de 15g de azufre por hectolitro de mosto. c.- Inoculación.- Es donde se le agrega la levadura necesaria que puede ser aproximadamente el 1% en peso de la uva molida C11H22O11 + H2O => C6H12O6 C6H12O6 + Levadura => 2C2H5OH + 2CO2 d.- fermentación y clasificación.- Es la etapa que prosigue después de haber agregado la levadura donde se controlara la temperatura y finalmente se filtrara y se le agrega clara de huevo a razón de 2 a 3 claras por hectolitro de mosto y se volverá a filtrar. e.- Maduración y añejamiento.- se deja por tiempo a que madure, o de lo contrario se hace por golpes de frio. f.- envasado.- se procede a envasa.
Tabla 1 de densidades y grados de brix
MOSTIMETRO GAMMA
ENCONTRADO
IDEAL
TABLA DE CORRECCIÓN temperatura 10 reducir 11 12 13 14 15 aumentar
Corrección 0.6 0.5 0.4 0.3 0.0 0.1
16 17 18
0.3 0.5 0.7
MANERA DE OPERAR CON EL MOSTIMETRO GAMMA Se estruja algunos granos de uva en una capsula, se filtra el jugo se filtra el jugo a través de un tamiz de crin, en este jugo se sumerge el mostimetro y el termómetro y se anota la indicación de estos instrumentos. EJEMPLO: si el mostimetro marca 1068, el termómetro 25°C la tabla de corrección indica que hay que añadir 2 al valor del mostimetro 1068+2=1070. Luego encontramos que a) El mosto pesa 1070g por litro. b) Contiene 156g de azúcar de uva por litro c) Esta azúcar Dara al final de la fermentación 9.2° de alcohol.
3
PARTE EXPERIMENTAL
3.1 Materiales y Reactivos
Balanza 1 balde Telas tipo mantel Azúcar blanca Uva Levadura de panificación Probeta Peachimetro Ácido cítrico Meta bisulfito Mostimetro Botellas oscuras Alambique Termómetro
3.2 PROCEDIMIENTO Técnica para preparación del vino Se pesa 10 Kg de uva y en un balde de plástico estrujamos toda la uva hasta extraer totalmente el jogo luego decantamos y medimos la densidad y el ph, corregimos mediante el agregado del acido cítrico para u ph de 3.3 a 3.7 y el azúcar según calculo por la medición hecha con el aerómetro o mostimetro. Luego agregamos meta bisulfito a razón de 15 g de azúcar por hectolitro. Pasadas cuatro horas se le agrega 10 g de levadura disuelta y se dejara que fermente por unos 7 a 10 días, trasegando diariamente 1 o 2 veces para poder controlar una temperatura adecuada, de lo contrario no se conseguirá una buena fermentación. Luego de este tiempo se procederá a enfriarlo bruscamente durante un día luego se volverá a descongelar a temperatura ambiente, por lo menos unas tres veces. Luego se filtrara, y se le agregara ½ clara de huevo se dejara que sedimente y se procederá a un nuevo filtrado y finalmente se procederá a envasar Encorchar. Técnica para la preparación del pisco Se llena primero el vino en el calienta vinos, y se enciende el fuego para iniciar la destilación y se regula de modo que se pueda mantener una buena llama. En el comienzo de la operación hay que vigilar si todas las juntas se encuentran bien cerradas, para evita r pérdid as de alcohol.
Al cabo de un tiempo, variable según la capacidad de la paila el vino se encuentra en las proximidades del punto de ebullición, entonces el destilador sigue la la marcha ascendente de los vapores y cuando estos sobrepasan el punto del cuello de cisne, casi de inmediato comienza la destilación. Desde este momento lo único que preocupa es el mantener un calentamiento regular.se debe evitar los golpes de fuego que conducen a destilaciones vivas y turbias lo que produce una baja sensible del grado alcohólico. A medida que el vino se aproxima a la temperatura de ebullición y antes que llegue a 78 °C comienza a destilar una serie de productos volátiles los cuales tienen un olor picante y exento de alcohol denominados los destilados de cabeza en una proporción de más o menos 5% del volumen inicial de alimentación. Las primeras porciones corresponden a un líquido de 60 y 65 GL, que se deben de alimentar. Luego el grado alcohólico aumenta de 70 a 80, pero no se mantiene por mucho tiempo, este es el destilado de los productos de cuerpo o corazón. La destilación de estos productos es de duración larga y durante ella se destila- una mezcla de agua y alcohol etílico. Como consecuencia del debilitamiento del líquido de ebullición, su punto de ebullición se eleva de más a más y la proporción de los vapores va aumentando a lo que debe la disminución paulatina del grado alcohólico. Cuando la mezcla de los productos del corazón marquen 40 o45° GL podríamos decir que la destilación a terminado. Para evaluar los grados alcohólicos se utiliza un alcoholímetro Para poder realizar el balance se deberá medir y pesar cada uno de los flujos de ingreso y salida. CARACTERÍSTICAS DEL PISCO Según la Norma Técnica Peruana aplicada por el Ministerio de la Producción, la producción de pisco, debe tener cinco características, invariablemente rígidas:
Materia prima: una de las principales diferencias en los tipos de pisco, radica en los insumos que se utilizan para su elaboración, ya sea artesanal o industrial. No sólo se usan variedades de uva aromática tipo moscatel y la uva quebranta (mutación propia del Perú), sino también variedades no aromáticas como la negra corriente y la mollar, aunque en menor porcentaje.
No rectificación de vapores: el proceso de destilación, se efectúa en alambiques o falcas de funcionamiento discontinuo y no continuo. Así se evita la eliminación de los elementos constitutivos del verdadero pisco,
al rectificarse los vapores producidos al momento de su destilación. Tiempo de fermentación de los mostos y el proceso de destilación: el pisco proviene de la destilación de caldos o mostos "frescos", recientemente fermentados. Este procedimiento rápido, impide que el caldo o mosto de uva fermentado, tenga mucho tiempo antes de ser destilado. En el Perú, las empresas que elaboren pisco, deben adecuarse a los requisitos establecidos para el uso de alambiques; por la Comisión de Supervisión de Normas Técnicas, Metrología, Control de Calidad y Restricciones Para-arancelarias del Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual (INDECOPI). No tiene agregados: el proceso de destilación del pisco peruano, no se paraliza hasta el momento en que se haya obtenido un nivel alcohólico promedio de 42º o 43º grados Gay-Lussac (aproximadamente, en unidades físicas de concentración. Tampoco se utiliza agua destilada o tratada, lo que le haría perder cuerpo, color y todas las demás características que lo distinguen. Obtención del contenido alcohólico: al inicio del proceso de destilación de los mostos frescos, su riqueza alcohólica llega aproximadamente hasta los 75º grados Gay-Lussac. A medida que se prolonga el proceso, el grado alcohólico disminuye, lo cual permite, la integración de los otros elementos característicos del pisco. Dicho proceso, seguirá hasta que el nivel alcohólico haya bajado hasta 42 o 43 grados en promedio según el criterio del pisquero; pudiendo incluso, llegar hasta los 38 grados Gay-Lussac
3.3 NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE -
Tener cuidado con la manipulación de la destilación debido a las altas temperaturas que se utilizan. Usar equipos completamente aseados para obtener un producto que puede ser consumida por los humanos
3.4 CÁLCULOS
Datos iniciales
Peso inicial de la uva = 8.600 kg Peso desperdicio = 660 g Peso neto del grano usado = 7.940kg Volumen = 7.5 L
Grado de acidez
Se le tuvo que corregir el grado de acidez con ácido cítrico en una pequeña proporción y llego a un pH fue de 3,5
𝐾𝑔⁄ Densidad 𝜌 = 1.078 𝐿 Temperatura 16Cº por lo que le corresponde a una corrección de 0.1
Grado alcohólico 10.5º
Contenido de azúcar
Viendo la tabla 1 sabemos que para esa densidad corresponde 178 g de azúcar y para obtener un grado alcohólico de 11 se tiene que tener 188 g de azúcar 188g/L- (178+0.1)g/L = 9.9 g/L 9.9*7.5 =74.25 Entonces 740 g de azúcar a agregar para alcanzar la densidad necesaria
Inoculación de levadura
Corresponde aproximadamente 1% del peso de la uva molida 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = % ∗ 𝑉 ∗ 𝜌 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = 0.01 × 1078
𝑔 𝐿
× 7.5 𝐿 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = 80.85 𝑔
Adicionado de meta bisulfito
La razón es de 15 gramos por hectolitro de mosto 15
Datos iniciales
𝑔 1 𝐻𝐿 × × 7.5 𝐿 = 1.12 𝑔 𝐻𝐿 100 𝐿
Peso inicial de la uva Italia = 13.5 kg Peso desperdicio = 1.124kg Peso neto del grano usado =12.38kg Volumen = 14.4
Grado de acidez
Se le tuvo que corregir el grado de acidez con ácido cítrico en una pequeña proporción y llego a un pH fue de 3,5
𝐾𝑔⁄ Densidad 𝜌 = 1.046 𝐿 Temperatura 18Cº por lo que le corresponde a una corrección de 0.5
Grado alcohólico 5.4º
Contenido de azúcar
Viendo la tabla 1 sabemos que para esa densidad corresponde 92 g de azúcar y para obtener un grado alcohólico de 11 se tiene que tener 188 g de azúcar 188g/L- (92+0.5)g/L = 95.5 g/L 95.5*14.44 =1379.02 Entonces 1379.02 g de azúcar a agregar para alcanzar la densidad necesaria
Inoculación de levadura
Corresponde aproximadamente 1% del peso de la uva molida 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = % ∗ 𝑉 ∗ 𝜌 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = 0.01 × 1046
𝑔 𝐿
× 14.4 𝐿 𝑚𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 = 150.62𝑔
Adicionado de meta bisulfito
La razón es de 15 gramos por hectolitro de mosto 15
4.
RESULTADOS
𝑔 1 𝐻𝐿 × × 14.44 𝐿 = 2.17𝑔 𝐻𝐿 100 𝐿
Uva borgoña Mosto en la fermentación = 7.5L Mosto filtrado para vino = 1.7 L Mosto filtrado para la destilación = 4,400 L Mosto total de los dos mesones = 14.44 L Cabeza del destilado = 650 ml metanol 62° Pisco obtenido = 2,150 L a 33° Mosto obtenido después del destilado = Solidos después del filtrado= 600g Volumen desechado del sifonado= 350 ml Volumen de vino envasado = 1.3 L Uva Italia Mosto en la fermentación = 14.44L Mosto filtrado para vino = 4.44L Mosto filtrado para la destilación = 10 L Mosto total de los dos mesones = 14.44 L Cabeza del destilado = 650 ml metanol 62° Pisco obtenido = 2,150 L a 33° Mosto obtenido después del destilado = Solidos después del filtrado= 600g
5.
CONCLUSIONES
Como sabemos hay diferentes precios de vinos y piscos que están desde los 10 soles a más. A nosotros nos costó alrededor de 28 soles solo los insumos sin contar con la elaboración y el tiempo que conlleva ello y se obtuvo dos botellas de vino y una de pisco. Por lo que a la conclusión que podemos llegar es que si el precio del vino o pisco es barato se la calidad de los mismos es muy baja.
6.
CUESTIONARIO
6.1 Preparar pisco un balance de masa para todo el proceso de obtención del, partiendo desde la uva inicial y con la información de destilación revisada en la teoría. Mosto de Hollejo (H) 0.570 kg
Alimentación (A) Uvas=8.600kg
Vino (V) 1.7 L
uva Italia (v) 14.44L
V 4.4L EXTRUJADOR
FERMENTACION
M=7.94kg
Desperdicios (d) 0.660 kg
Barro del sifonado 0.350 L
Destilado (D) D E S T I L A D O R
2.150 L
Pesados (W) 0.650 L
Densidad del vino 1.078 kg/L Densidad del pisco (CH5OH) 0.789 kg/L Densidad (CH3OH) 0.7918 kg/L
Masa del 1M mosto = 4.4L *(1.078k g/L)= 4.7432 kg Volumen del 1M mosto = 4.4 L Masa del 2M =10.88kg Balance parcial del fermentador Masa desde el estrujador = 1.7L + 4.4L + 0.35L + hollejo Balance parcial para el destilador M1(mosto oscuro)+M2(mosto claro, añadido)=destilado + pesado+ cola 4.7432+10.88kg=1.69647kg+0.508kg+cola Cola=13.42 kg Calculo del volumen de vino 1𝐿 1.078𝑘𝑔 𝑣𝑖𝑛𝑜 = 16𝐿
𝑣𝑖𝑛𝑜 = 2.3177𝑘𝑔 ∗ Masa del pisco 0.789
𝑔 𝑚𝑙
Masa del destilado de cabeza
∗ 2150𝑚𝑙 = 16996.35 g = 1.6963
0.7818
𝑔 𝑚𝑙
∗ 650𝑚𝑙 = 508.17 g =0.508kg
Calculo del volumen de pisco 1𝐿 0.789𝑘𝑔 𝑝𝑖𝑠𝑐𝑜 = 2.100𝐿
𝑝𝑖𝑠𝑐𝑜 = 1.6964𝑘𝑔 ∗
6.2 Indicar que tipos de piscos se obtienen en la industria y porque se caracterizan. Las variedades del pisco se definen por el sabor y no por el aroma y se reconocen cuatro tipos según el insumo utilizado para su elaboración: pisco puro, piscos aromáticos, pisco acholado, y pisco mosto verde. Pisco Puro: Elaborado de uvas no aromatizadas (Quebranta, Mollar y Negra Corriente). Este pisco es de muy poca estructura aromática en la nariz, es decir que tiene muy poco olor. Esto permite que el bebedor no se sature o se canse en sus sensaciones gustativas. Posee una complejidad de sabores en la boca. Pisco Aromático: Elaborado de uvas aromáticas (Italia, Moscatel). Existen sub-tipos como Moscatel de Alejandría, Torontel o Albilla. En cata los piscos aromáticos aportan a la nariz una gama de aromas a flores y frutas, confirmada en boca con una estructura aromática compleja e interesante, que brinda además una prolongada sensación retro nasal. Son piscos ideales, en coctelería. Pisco Mosto Verde: Es elaborado con mostos que no han terminado su proceso de fermentación. Es por eso que requiere de una mayor cantidad de uva lo que encarece ligeramente el producto. El mosto verde es un pisco sutil, elegante, fino y con mucho cuerpo. Posee una variada estructura de aroma y sabores, y además una sensación táctil en la boca. El hecho de destilar el mosto con azúcar residual no implica que el pisco sea dulce. Sin embargo, esta escasa cantidad de dulce en el mosto le transmite una característica muy particular aportando "cuerpo" a su estructura y una sensación "aterciopelada" en la boca. Pisco Acholado: Proveniente de la mezcla de caldos de distintas variedades de uva. Elaborado con un ensamblaje de varias cepas. Los acholados combinan la estructura de olor de los aromáticos con los sabores de los puros. Cada productor atesora secretamente las proporciones que usa en su acholado, creando así un mundo de variedades y sabores. El pisco acholado como materia prima del pisco sour, deviene en especialmente apreciado según los entendidos.
6.3 Comentar cuales son las deficiencias encontradas en el proceso de obtención del pisco y como podrían subsanarse o mejorar el proceso la destilación del alambique permite separar el líquido de otros líquidos o de materiales sólidos Cada sustancia se evapora a una velocidad distinta dependiendo de la presión y temperatura proporcionada La destilación tiene que ser lenta para que los componentes ligeros pasen sin problemas, si el calentamiento de la mezcla es variable el mosto que está siendo destilado libere los flujos pesados en composición no deseable y desproporcionada. Causado por una temperatura inestable que es consecuencia de un ingreso de calor no uniforme. Se le pueden hacer muchas mejoras al alambique básico como el Acoplamiento de un densímetro un termómetro y un Carter. Cárter para el densímetro Está construido con piezas normales. El etanol líquido que sale del condensador entra por el fondo del cárter y sube hacia arriba. El densímetro y el termómetro permiten un control continuo de su pureza. La válvula del fondo del cárter permite drenarlo.
Precauciones La construcción y uso de un equipo como el descrito en este capítulo tiene muchos riesgos inherentes. El alcohol es inflamable. Las mezclas de aire y vapor de etanol pueden ser explosivos. El equipo debe estar en un lugar bien ventilado, preferiblemente en el exterior o en una cabaña lejos de otros edificios. El alambique debe estar unido a tierra eléctricamente para evitar la formación de electricidad estática. Y sobre todo, hay que actuar con precaución y sentido común. Si no está seguro de algo que pueda ser peligroso infórmese bien antes de seguir adelante.
6.4 Indicar porque se denomina balance de materia en sistemas de varias fases Se denomina así por las corrientes de los procesos en los que intervienen multicomponentes, pueden ser mezclas de sólidos, líquidos y gases. Y la concentración de cada uno de los componentes puede sufrir una variación en cada fase. Por ejemplo en la destilación del vino, es una fase liquida formada por dos o más componentes, se calientan para generar un vapor que es más rico en el componente más volátil, así con los respectivos análisis podemos predecir una cantidad de producto respecto al tiempo “Es el control y predicción de materia cuando este sufre un cambio de fase” 6.5 La alimentación a una columna de destilación contiene 20 % en peso de etano, 40% de metanol, y 40% de propanol. El flujo de alimentación es de 1000 Kg/h y el proceso de cabeza contiene 85% en peso de metano, 12% de etano y 3% de propano. Una corriente central cuya composición es 15% de metano, 35% de etano y 50 % de propano se retira a una razón de 300 Kg/h. Calcular el peso y composición del producto de fondo, si este no contiene metano
Alimentación (F) 1000 kg/h -
20% etanol 40% metanol 40% propanol
Destilado (D) 300 Kg/h - 35% etanol - 15% metanol - 50% propanol Producto de fondo (A)
¿? Etanol ¿? Propanol
Pesados (W) -
12% etanol 85% metanol 3% propanol
Estas composiciones son parte de la cabeza
Balance total F = D+W+A 1000 = W + 300 + A 700 = W + A EN UNA HORA…
Balance de metano (0.4) F = (0.85) W+ (0.15) D + A*metanol en A 1000(0.4) = W (0.85) + 300(0.15) + A (0) W= 417.65 Kg 700 – W = A A = 282.35 Kg Balance de etano (0.2) F = (0.12) W+ (0.35) D + A*etano en A 1000(0.2)=417.65 (0.12)+300(0.35)+A* (etano en A) 200=50.12+105+ A* (etano en A) 200 =155.12 + Et en A Etano en A*A= 44.88 Kg Et de A=44.88/282.35=0.16 Balance de propano (0.4) F = (0.03) W+ (0.5) D +A* propano en A 1000(0.4)=417.65 (0.03)+300(0.5)+A (propano en A) 400 = 12.53 + 150 + Pr en A Propano en A*A = 237.47 Kg Prop de A=237.47/282.35=0.84 Resultados:
En “F” 1000 Kg 200 Kg de etano 400 Kg de metano 400 Kg de propano
En “ W” 417.65 Kg 355 Kg de metano 50.12 Kg de etano 12.53 Kg de propano
En “D” 300 Kg 45 Kg de metano 105 Kg de etano 150 Kg de propano
Propanol en A 84% Etanol en A 16% A =282.35 kg Propano en A 237.47 kg Etanol en A 7. Referencias https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorioquimico/procedimientos-basicos-de-laboratorio/que-es-la-destilacion.html http://piscodeperu.blogspot.pe/2010/11/tipos-de-pisco.html http://operaciones-unitarias1.wikispaces.com/Tipos+de+Destilacion?responseToken=622ae708be44dff 93d3760f606ff90a9 http://elpiscoperu.blogspot.pe/2008/11/clases-de-pisco.html
