UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULT ACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DECANATO CIUDAD UNIVERSITARIA – LAMBAYEQUE – PERÚ TELEFONO: 283610 – FAX: 074 - 283146
INFORME DE PRÁCTICAS PRE - PROFESIONALES
PRACTICANTE : Rómulo Aycachi Inga. CARRERA PROFESIONAL Y : Biología, Microbiología – Parasitología. ESPECIALIDAD Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de LUGAR DE PRÁCTICAS
Agua.. Facu Facultltad ad de Inge Ingeni nier ería ía Quím Químic ica a e Indu Indust stri rias as : Agua
PERIODO DE PRÁCTICAS PR ÁCTICAS
Alimentarias – UNPRG. : Tres (3) meses.
Lambayeque, 7 de noviembre de 2008.
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DECANATO
INFORME DE PRÁCTICAS PRE-PROFESIONALES
I.DATOS INFORMATIVOS: 1.1. PRACTICANTE
: Rómulo Aycachi Inga.
1.2. LUGAR DE PRÁCTICAS
: Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua
1.3. DIRECTOR DE LA INSTITUCIÓN
: MSc. Ángel Wilson Mercado Seminario
1.4. DURACIÓN DE LA PRÁCTICA
: Tres (3) meses
1.5. FECHA DE INICIO Y TERMINACIÓN: TERMINACIÓN: 30/06/2008 – 10/10/2008
II.PLAN DE PRÁCTICAS: 2.1. 2.1. PRESEN PRESENT TACIÓN: ACIÓN: Uno de los pasos importantes para el estudiante dentro de su carrera profesional, es la realización de sus prácticas Pre-profesionales. Dichas prácticas son de carácter obligatorio para la Facultad de Ciencias Biológicas y en especial para la Carrera de Biología – especialidad Microbiología Parasitología, ya que tienen por finalidad ampliar y aplicar los conocimientos que el estudiante a ido obteniendo a lo largo de sus estudios y permite lograr que el estudiante adquiera habilidades y destrezas que solo pueden cultivarse con el ejercicio de la profesión, así como también desarrollar la sensibilidad del estudiante con respecto a la sociedad, dándole la oportunidad de conocer las necesidades y problemas de la comunidad. Otro de los objetivos de las prácticas Pre-profesionales es brindar orientación laboral al futuro profesional en el área o rubro en que ha de desempeñarse y las prácticas Pre-profesionales sirven, en este este caso, caso, para para la capaci capacitac tación ión y comple complemen mentac tación ión de la formac formación ión profes profesion ional al en esa área área específica, ya que nos pone en contacto con el mundo laboral existente. El informe de prácticas es la parte final de este proceso de capacitación Pre-profesional. En este informe, se indicarán las actividades desarrolladas en el tiempo que duró las actividades, además de informar sobre datos más puntuales como los objetivos de cada proceso, resultados y demás. También se tiene en cuenta en el informe sobre datos sobre la institución donde se desarrollo dichas prácticas. En este este caso, caso, las prácti prácticas cas fueron fueron realizada realizadass en el Centro Centro de Produc Producció ción n de Cerveza Cerveza Industrial y Planta de Agua de la Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarias (FIQIA) de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, única facultad, de las que cuenta la universidad, que tiene un centro de producción de este tipo y que por tanto ofrece campo para los estudiantes que egresan de nuestra facultad y quieren realizar, sus prácticas Pre-profesionales en el campo Industrial. El Centro de Producción de la FIQIA se encarga de producir, para consumo interno, tres tipos de productos, Cerveza (que se comercializa con la marca “La Otra”), Refresco de Malta y Agua de Mesa Ozonizada (que se comercializa con la marca “Iglú”). Los procesos de Producción realizados aquí son un buen campo de preparación para los practicantes de Ciencias Biológicas, ya que además de adiestrar en el modo de trabajo dentro de una planta de producción, nos incentiva a desarrollar
2
empresa, actividad a la que apunta nuestra formación universitaria y que podría generar muchos puestos de trabajo, además de ayudar al desarrollo de la región. En general, las prácticas Preprofesionales, son de importancia capital para el futuro profesional universitario. En el presen presente te inform informe e se detall detallan an las tres activi actividad dades es desarr desarroll olladas adas en el Centro Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua: La producción de cerveza “Rubia” tipo “Lager”, la producción de Refresco de Malta y la producción de Agua de Mesa Ozonizada. Para cada actividad se especifica los objetivos propuestos, los materiales utilizados, los procedimientos desarrollados, los resultados obtenidos y las conclusiones después de cada actividad. 2.2. ORGANIGRAMA ORGANIGRA MA ORGANIZACIONAL ORGANIZACION AL Y FUNCIONAL DE LA INSTITUCIÓN INSTI TUCIÓN :
Director Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua
Decanato
Jefe de Planta Cervecería Industrial
Practicantes:
Oficina de Administración
Jefe de Planta Agua de Mesa
Estudiantes: FIQIA, FFCCBB, CC. CC
Labores de producción: Cerveza, Refresco de Malta
Practicantes:
Labores de producción: Agua de Mesa ozonizada
2.3. DESCRIPC DESCRIPCIÓN IÓN DE LA LA INSTITU INSTITUCIÓN CIÓN:: 2.3.1.
PERSONAL:
-
Director del CPCIyPA CPCIyPA
Jefe de Planta de Cerveza Cerveza : Ing. Marcos Guillermo García Paico. Jefe de Planta de Agua •
2.3. 2.3.2. 2.
: MSc. Ángel Wilson Mercado Seminario.
Analista de Planta
: Ing. Javier Vélez Verona. : Blgo. Omar Díaz Díaz.
FUNC FUNCIO IONE NES S O FINE FINES: S: El Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua de la FIQIA tiene por finalidad inmediata la preparación y capacitación profesional de los alumnos de las Escuel Escuelas as de Ing. Ing. Química Química,, Ing. Ing. en Indust Industria riass Alimen Alimentar tarias ias y Ciencia Cienciass Biológi Biológicas cas en la producción industrial de cerveza, refresco de malta y agua de mesa. La producción con fines de distribución y consumo es otra de las funciones que desarrolla el Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua, además de promocionar la Producción realizada en la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. Otra función realizada por el Centro de Producción de Cerveza Industrial y Planta de Agua es la investigación investigación industrial industrial con el fin de elaborar elaborar nuevos productos y mejorar mejorar los ya existentes. Se busca la elaboración e innovación de nuevos tipos de productos, sobre todo en su diseño y mejoramiento.
2.4. ACTIVIDA ACTIVIDADES DES DESARROL DESARROLLADA LADAS: S:
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2.4. 2.4.1. 1.
CRON CRONOG OGRA RAMA MA DE ACTI ACTIVI VIDA DADE DES: S:
ACTIVIDADES
JUNIO* 4º
Actividad Nº 1 Producción de cerveza Actividad Nº 2 Producción de refresco de Malta Actividad Nº 3 Producción de agua de mesa *Desde el 30 de junio # Hasta el 10 de octubre 2.4. 2.4.2. 2.
1º
JULIO 2º 3º
4º
2008 AGOSTO 1º 2º 3º 4º X
X
X
X
X
X
SETIEMBRE 1º 2º 3º 4º
X X
X
X
X
X
X
X
OCTUBRE# 1º 2º
X
X
X
X
X
X
DESC DESCRI RIPC PCIÓ IÓN N DE DE ACT ACTIV IVID IDAD ADES ES:: ACTIVIDAD Nº 1: 1.
DENOMINACIÓN: Producción de Cerveza tipo “Lager”.
2.
OBJETIVOS: -
Producir cerveza “Rubia” tipo “Lager” a base de Malta.
-
Embote Embotellam llamien iento to y empaqu empaqueta etamie miento nto de la cerveza cerveza produc producida ida con fines fines de comercialización posterior.
3.
MATER MATERIAL IAL Y PROCE PROCEDIM DIMIEN IENTO TOS: S: a.
Materiales:
Materiales biológicos: Malta (cebada malteada). Agua Lúpulo (tipo N, P y T) Levadura cervecera (Saccharomyces cerevisiae) cerevisiae)
Material químico (aditivos): Azúcar Sulfato de Zinc Cloruro de calcio Ácido láctico Deltafloc CO2 (como gas complemento en embotellamiento).
de el
Utensilios y equipos: -
-
-
Triturador de granos Ollas de cocimiento Tanques anques de fermen fermentac tación ión u olla olla maceradota. Tanques presurizadotes. Filtro macerador. Filtro de cerveza final. Cucharones de madera Jarras Jarras,, baldes baldes y otros otros envase envasess plásticos. Vasos de precipitación Matraz
-
-
-
Termómetro Fósforos Serpentín de enfriamiento Equipo de gas propano. Equi Equipo po de refr refrig iger erac ació ión n (Chiller). Sist istema de llen lenado de botellas. Bomba de agua (0.5Hp) Bomba centrífuga de recirculación del mosto. Congeladora
b. Proce rocedi dimi mien enttos: os:
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i.
Molienda: En esta parte se tritura la malta de manera leve para permitir la mayor extracción de azúcares y enzimas presentes en la malta. En la Planta se utiliza una molienda “Seca”. En la producción realizada en la Planta cervecera se trituran 9 Kg. de malta para 55 L de cerveza cerveza final.
ii.
Maceración: Es la parte más importante en la producción del mosto cervecero. Su objetivo es solubilizar la mayor cantidad de materias hidrosolubles de la malta y granos crudos (adjuntos); a esto se le denomina “extracto”. En la macera maceración ción se somete somete a la malta malta a sucesi sucesivos vos tratam tratamien ientos tos a difere diferente ntess temperaturas para la preparación del mosto a ser fermentado (lo que persigue la maceración es la sacarificación del almidón presente en la malta, o sea, la degradación de ésta a maltosa y dextrinas), a este procedimiento se le conoce como “maceración por infusión”. Se realiza el sgte. proceso:
iii.
•
1º calentamiento (54º/30 min.): En la olla de cocimiento se agrega 25 L de agua agua (previa (previamen mente te la olla olla macera macerador dora a debe debe tener tener el sistem sistema a filtra filtrante nte interno o filtro macerador), se enciende el equipo de gas propano y se contro controla la que la temper temperatu atura ra hasta que llegue llegue a 54º C. Al llegar a esa temperatura se apaga el equipo de gas propano y se agrega la malta triturada. Con una cuchara de palo se da movimiento a la malta cada 3 a 5 min. y esto por 30 min.
•
2º calentamiento (62º/20 min.): Pasado el tiempo de reposo, se enciende el equipo de gas propano nuevamente y se controla que la temperatura llegue esta vez hasta 62º C (en ese lapso se debe continuar la agitación de la mezcla). Al llegar a la temperatura deseada se apaga el equipo de gas y se le deja reposar por 20 min. (mover la malta cada 3 a 5 min.).
•
3º calentamiento (72º/35 min.): Al igual que las anteriores, al llegar a los 72º C se apaga el equipo de gas propano y se deja reposar por 35 min. en movimiento constante (cada 3 a 5 min.).
•
4º calentamiento (77º/10 min.): Al igual que las anteriores. Al llegar a 77º C se apaga el equipo de gas propano y se deja en reposo. Esta vez no se realiza movimiento al mosto, a esta temperatura se le llama temperatura de desactivación del mosto.
•
Al final de la maceración, se extrae aprox. 75 – 80% del peso de la malta puesta a macerar, los residuos insolubles se separarán con los granos agotados. La mayor parte de los extractos producidos en la maceración consisten consisten en azúcares azúcares (maltosa, (maltosa, maltotriosa, maltotriosa, glucosa). Estos azúcares azúcares fermentables constituyen el 61 – 62% del extracto total.
•
Por separado en otra olla de cocimiento se ponen a calentar aprox. 60 L de agua. Se controla que su temperatur temperatura a no sobrepase los 80º C. Al llegar a ésta temperatura se apaga el equipo de gas. Ésta Ésta agua será utilizada para lavar el afrecho obtenido del cocimiento realizado a la malta.
Filtración del mosto : Terminado el proceso de maceración se procede a la recirculación – filtración del mosto y al lavado del afrecho obtenido, todos estos procesos comprendidos dentro la “Filtración del mosto”. Lo que se busca es obtener un mosto compuesto por el primer escurrido y las aguas del lavado, con el máximo extracto y obtener un mosto con débil turbidez. Para la filtración del mosto se siguen los sgtes. pasos: -
Recirc Recircula ulació ción n – filtra filtració ción n del mosto mosto:: Para Para esto esto se util utiliz iza a la bomb bomba a centrífuga centrífuga de recirculació recirculación n de mosto y una tapa de filtración filtración extra, la cual es colo coloca cada da en la part parte e super superio iorr de la olla olla mace macera rado dora ra.. La bomb bomba a centrífuga se conecta a la parte baja de la olla de cocimiento y se procede a la extracción de mosto (en la misma olla, de abajo hacia arriba). La recirculación del mosto se realiza por aprox. 5 min. Después de la recirculación del mosto se la pasa a otra olla de cocimiento con ayuda de la bomba extractora.
-
Lavado del afrecho: afrecho: Para esto se utiliza el agua calentada a 80º C de la otra olla de cocimiento. Para esto se usa también la bomba de extracción.
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Se le agrega agua suficiente hasta tapar el afrecho (hasta la altura de la 2º tapa filtradora), se le deja reposar por 5 min. y se la pasa a la olla de cocimiento donde fue pasado el primer mosto. Se repite este proceso hasta completar el volumen de esa olla de cocimiento. El agua a 80º C libera las sustancias hidrosolubles contenidas en el afrecho de malta. iv. iv.
Cocción del mosto: Terminado el proceso anterior, se pasa al cocimiento del mosto, aquí se le agrega el lúpulo y los aditivos químicos necesarios. El lúpulo es el que dará el aroma, olor, amargor y cuerpo característico a la cerveza final. Los lúpulos que se agregan durante el cocimiento son de tres tipos: el lúpulo N (es el que da el amargor característico a la cerveza), el lúpulo P (es el que da el aroma característico) y el lúpulo T (es el llamado “lúpulo mixto”). Los aditivos químicos cerveceros, son sustancias que van a dar una mejor calidad al mosto a ser fermentado. Los aditivos usados en la Planta de cerveza son: -
Azúcar : Se le agrega para alcanzar los grados Brix necesarios para poder realizar el proceso de fermentación posterior.
-
Sulfato de zinc : Se le agrega para enriquecer el mosto y mejor el crecimiento y fermentación por parte de la levadura.
-
Cloruro de calcio: calcio: Se le agrega para dar “cuerpo” a la cerveza.
-
Ácido láctico: láctico: Se le agrega para bajar el pH del mosto.
-
Deltafloc : Se le agrega para ayudar a la precipitación de proteínas y demás sustancias que enturbian el mosto.
El proceso de cocimiento del mosto se realiza de la sgte. manera: -
Cuando el mosto empieza a hervir se le agrega el 1º lúpulo (Amargor – N) y se espera 45 min. (no se agita el mosto).
-
Pasados los 45 min. se le agrega el 2º lúpulo (Aroma – P) y se espera por 30min.
-
Pasado ese tiempo se agrega el 3º lúpulo (Mixto – T) y se espera 10 min.
-
Pasado este tiempo se agregan los “aditivos”; éstos, en la práctica, se los agregó antes de que la olla alcanzara la ebullición para el 1º lúpulo.
-
Luego de agregar los aditivos esperar 5 min., y luego se debe apagar el equipo de gas de la olla de cocimiento (En general, después de agregado el 3º lúpulo se espera 15 min. y luego se apaga el equipo de gas).
Entre los objetivos de la cocción del mosto tenemos la estabilización del mosto mosto (media (mediante nte la inacti inactivac vación ión de enzima enzimas, s, esteri esteriliza lización ción del mosto mosto y la coagul coagulaci ación ón de compue compuesto stoss protei proteicos cos), ), la concen concentra tració ción n del mosto mosto y la modifi modificac cación ión del sabor sabor y desarr desarroll ollo o del color color (media (mediante nte la destil destilaci ación ón de productos productos volátiles, extracción extracción e isomerización isomerización de las sustancias amargas del lúpulo y producción de color por caramelización de azúcares, formación de melanoidinas y oxidación de taninos). v.
Enfria Enfriamie miento nto del mosto mosto: Termi ermina nado do el proc proces eso o ante anteri rior or se proc proced ede e al enfriamiento del mosto y luego a la separación del lúpulo antes cocinado y los turbios presentes en el mosto (a estos se los conoce como “Trub”). Luego de esto se procederá a pasar el mosto a las ollas de fermentación. Para realizar el enfriamiento se realiza el sgte. procedimiento: -
Reposo por 20 min.
-
Enfriamiento a temperatura ambiente por 15 min.
-
Enfriamiento con agua por 45 min. (aquí se hace uso del serpentín de enfriamiento, el cual se coloca dentro de la olla de cocimiento, luego el 6
equi equipo po de refr refrig iger erac ació ión n (Chil (Chille ler) r) bomb bombea ea agua agua hela helada da hacia hacia el serpentín, agua que va circulando y a su paso va enfriando el mosto). -
Luego se retira el equipo de enfriamiento se deja reposar el mosto por 10 min. antes de pasarlo a las ollas de fermentación.
El most mosto o se llev lleva a rápi rápida dame ment nte e a la temp temper erat atur ura a de siem siembr bra a de las las levaduras; esto se logra a través del equipo de enfriamiento. A medida que la temperatura desciende por debajo de 60º C el mosto previamente clarificado comienza a enturbiarse debido a la formación del turbio frío. A causa del pequeño tamaño de las partículas, el turbio precipita con gran dificultad. Tiene la propiedad de adherirse a otras partículas, como burbujas de aire o células de levaduras, lo que disminuye el contacto de la superficie de las células y reduce reduce el ratio ratio de fermen fermentac tación ión.. Es import important ante e separa separarr todo todo el precip precipita itado do potenc potencial ial,, porque porque el turbio turbio contin continúa úa formán formándos dose e durant durante e la fermen fermentac tación ión y subsiguiente enfriamiento de la cerveza. vi.
Fermentación: Terminado el proceso anterior, se llevará a cabo el proceso bioquímico de la fermentación, el cual transformará al mosto antes obtenido en la cerveza que deseamos producir. Esto se logra a través de la inoculación al most mosto o de la levad levadur ura a cerv cervec ecer era a Saccharomyc Saccharomyces es cerevisiae cerevisiae,, previamente previamente propagada, la cual, gracias a sus enzimas, transformará los azúcares presentes en el mosto, en alcohol (etanol – CH3CH2OH) y dióxid dióxido o de carbon carbono o (CO2), compuestos esenciales en la cerveza final. El mosto antes enfriado enfriado será pasado a un tanque de fermentaci fermentación, ón, el cual tiene tiene la partic particula ularid ridad ad de preser preservar var el mosto mosto hermét hermética icamen mente te cerrad cerrado o (en anaerobiosis) y a una temperatura controlada, apta para la fermentación. La levadura a ser inoculada debe ser previamente propagada. En la Planta de cerveza se utiliza una levadura cervecera de fermentación baja, la cual es cosecha después de cada proceso de fermentación y mantenido en un medio cervecero y en refrigeración hasta el momento de ser propagado y utilizado. La dosis de levadura a inocular está en relación de 20 millones de células/mL, aprox. = 0.6 a 0.7 L de lavadura pastosa/hL de mosto. Las levaduras de fermentación baja se caracterizan por depositarse en el fondo del tanque de fermentación al terminarse éste proceso, característica que es aprovechada para su cosecha por la parte baja de éste tanque. Otra característica de este tipo de levadura es su capacidad de formar flóculos (las célula célulass flocula floculante ntess se agrupa agrupan n ensegu enseguida ida forman formando do grande grandess agrega agregados dos celulares celulares que se depositan en el fondo rápidament rápidamente e produciendo produciendo una cerveza cerveza más clara) y tener una temperatura óptima de fermentación que va de 4 a 12º C. En el proceso de “fermentación baja”, el mosto previamente clarificado y oxigenado se siembra (inocula) a la salida del refrigerador (enfriamiento), a una temperatura entre 7 a 11º C con la levadura. Durante la fermentación principal la cerveza atraviesa diferentes etapas que pueden ser identificadas por su apariencia: -
Bajo kräusen: kräusen: La cerveza verde empieza a cubrirse por una fina cubierta de burbujas blancas que indican que la fermentación ha comenzado.
-
Medio kräusen: kräusen: La fina espuma se hace más espesa y tiene remates marrones. La cubierta se hace uniforme y de color crema.
-
Alto kräusen: kräusen: La fermentación está en su etapa más intensa. Las crestas de la espuma se hacen más altas y las burbujas más grandes.
-
Caída Caída del kräuse kräusen n: La fermen fermentac tación ión ha entrad entrado o en una etapa etapa menos vigorosa y las altas crestas van colapsando lentamente ya que no se forma tanto CO2. La espuma se oscurece.
-
Enfriamiento Enfriamiento y sedimentació sedimentación n: Finalm Finalment ente, e, se reduce reduce la espuma espuma más dejando una cubierta delgada y parda de naturaleza pegajosa y sabor amargo, compuesta por materias tánicas, resinas del lúpulo y proteínas.
La levadura crece y fermenta el mosto tras un periodo de latencia lo más corto posible. El inóculo se multiplica por un factor de 4 a 5, que equivale a que
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cada una de las células se divide 2 a 3 veces por gemación. Los tanques de fermen fermentac tación ión son cerrad cerrados os y hermét hermético icoss para para permit permitir ir la anaero anaerobio biosis sis.. La temper temperatu atura ra de fermen fermentac tación ión progre progresa sa hasta hasta un máximo máximo de 10 – 15º C, entonces se comienza a refrigerar la cerveza mediante el uso de la camisa de refrigeración, lentamente para evitar la floculación brusca de las levaduras. La densidad disminuye a medida que avanza la fermentación, esta se mide a través de los grados Brix. El traslado de la cerveza “verde” a los tanques de maduración se efectúa cuando ésta contiene todavía entre 0.5 a 1% de extracto fermentescible. Todo este proceso de fermentación dura una semana aprox., al finalizar se obtendrá una cerveza con un 5% de alcohol. vii.
Madura Maduració ción n o fermen fermentac tación ión secund secundari ariaa : Termi ermina nado do el proc proces eso o de fermentación se procede a sacar la cerveza verde (llamada así por ser ésta una cerveza que no tiene todas las características organolépticas de la cerveza final o madura) hacia los tanques de maduración, los cuales son puestos a bajas temperaturas (0º C) en la congeladora por el lapso de una semana. El térm términ ino o “mad “madur urac ació ión” n” prov provie iene ne del del alem alemán án “lagern” lagern” que que sign signifific ica a almacenar almacenar,, envejecer envejecer,, reposar reposar.. El término término cerveza cerveza “Lager ” proviene de los tiempos en que la maduración se hacia sin existir todavía la refrigeración industrial. Se entiende por maduración a las transformaciones que tienen lugar entre el final de la fermentación y la ulterior filtración de la cerveza final, previa previamen mente te a su envasa envasado. do. Histór Histórica icamen mente te la madura maduració ción n era necesa necesaria ria debido a la ausencia de refrigeración industrial, la necesidad de eliminar la levadura y la necesidad de controlar el nivel de CO2 de la cerveza. Como consecuencia de ello, las cervezas “Lager” se producían durante el invierno y se almacenaban en bodegas heladas durante largos periodos de tiempo antes de la llegada de la refrigeración industrial. Tras la fermentación principal, a temperaturas inferiores a 10º C, la cerveza conteniendo todavía 1% de extracto fermentable, se transfería a una bodega de almacenamiento fría junto con cierta cantidad de levadura en suspensión. Esta levadura se encargaba de eliminar cualquier posible incremento de oxígeno como consecuencia de los trasie trasiegos gos,, elimin eliminand ando o la posibil posibilida idad d de flavor flavores es oxidad oxidados. os. La madura maduració ción n secundaria del extracto fermentable que queda se iba haciendo más lenta a medida que la temperatura de la cerveza se iba disminuyendo con el paso de los días. Dado que el CO2 es más soluble en frío, con ello se conseguían elevados niveles de carbonatación. El tiempo total de maduración llegaba hasta 50 a 70 días a 0º C (hoy, gracias a la refrigeración industrial, este lapso de tiempo se ha reducido a 7 días, como es el tiempo utilizado en la Planta de cerveza). Los objetivos de la maduración o segunda fermentación son: -
Clarificación: Clarificación: O sea, dejar decantar las materias en suspensión, partículas amorfas, complejos tanino-proteína (turbio frío), levaduras muertas.
-
Carbonatación: Carbonatación: Saturar la cerveza con anhídrido carbónico.
-
Maduración Maduración organoléptic organoléptica a: O sea, permitir que desarrolle llen las características apropias de la cerveza madura como sabor, color, olor y cuerpo.
viii.
Filtración de la cerveza : Terminado el proceso de maduración se tendrá lista la cerveza, esta cuenta ahora con casi todas las características organolépticas prop propias ias de la mism misma, a, aunq aunque ue pres presen enta ta una una lige ligera ra turb turbid idez ez prop propia ia de la presen presencia cia en suspen suspensió sión n de alguna algunass partícu partículas las coloid coloides es y levadu levaduras ras en suspensión. Para dar la “brillantes” característica de la cerveza industrial, se procede a la filtración de la misma. Ésta permitirá la eliminación de todos los microorganismos y partículas coloides en suspensión que se encuentran en la cerveza al finalizar la maduración. Para esto se utiliza un filtro a base de “tierra de diatomeas” que se caracteriza por ser un filtro bastante fino y que permitirá la obtención de una cerveza con una muy buena brillantez. La filtración debe llevarse a cabo a bajas temperaturas, si es posible a -1º C con una tasa de oxígeno disuelto < 0.1mg/L.
ix.
Envasado: Terminado todo el proceso anterior se tiene una cerveza lista para consumo, ésta ya cuenta con las características organolépticas y de brillantes prop propias ias de una una cerv cervez eza a de cali calida dad. d. Ahora Ahora es ya una una cerv cervez eza a apta apta para para consumo, lo único que falta es ponerla en un envase apropiado para la venta al 8
público. En la Planta de cerveza, la cerveza final obtenida es envasada en botell botellas as de plástic plástico o transp transpare arente ntes. s. La cervez cerveza a final final es bombea bombeada da a unos unos tanques de acero inoxidable, donde se mantendrá a temperaturas entre 0 – 1º C y carbonatada a 2.5% Vol. CO2 (óptima para envases tipo botella). El ajuste de CO2 entre la salida del filtro y la entrada en el tanque de cerveza filtrada se realiza mediante un inyector de CO 2. La pureza del CO 2 añadid añadido o debe debe ser superi superior or al 99.95% 99.95%.. Todas odas las transf transfere erenci ncias as deberá deberán n efectuarse al abrigo del aire y en un flujo laminar. El tenor de oxígeno disuelto debe ser < 0.1 mg/L. La presentación presentación final de la cerveza producida por el Centro Centro de Producción Producción de Cerveza Industrial es: cerveza “La Otra”, con 5% de alcohol y en envase de 500 ml, botella plástica transparente. 4. RESU ESULTADOS: OS: -
Se produjo 55 L de cerveza “Rubia” tipo “Lager” a base de 9 Kg de Malta.
-
La cerveza final producida fue envasada en botellas de 500 mL de capacidad y empaquetada en formato de six pack, (6 unidades), previo etiquetado con la marca de la cerveza producida.
5. CON ONC CLUS LUSIONE IONES: S: -
Se produjo cerveza “Rubia” tipo “Lager” a base de Malta en su totalidad (no se usaron adjuntos cerveceros) y con un porcentaje final de alcohol del 5%.
-
La cerveza final producida fue envasada para su presentación y venta en botellas de 500 mL, etiquetadas con la marca “La Otra” y empaquetadas en six pack (seis unidades), para su distribución.
-
El tiempo que se emplea para la producción de cerveza en el Centro de Producción de Cerv Cerveza eza Indust Industri rial al es de 15 días días (7 días días para para la ferm fermen enta tació ción, n, 7 días días para para la maduración, 1 día para la filtración, embotellado, embotellado, etiquetado y empaquetado).
-
La cerveza producida en el Centro de Producción de Cerveza Industrial es 100% a base de malta y respeta la Ley de Pureza Alemana (Reinheitsgebot ( Reinheitsgebot – 1516), que estipula que la cerveza sólo debe ser elaborada a base de agua, cebada malteada (malta), lúpulo y levadura cervecera (S. (S. cerevisiae). cerevisiae).
ACTIVIDAD Nº 2: 1.
DENOMINACIÓN: Producción de Refresco de Malta.
2.
OBJETIVOS: -
3.
Producir refresco a base de malta. MATER MATERIAL IAL Y PROCE PROCEDIM DIMIEN IENTO TOS: S:
a.
Materiales:
Materiales biológicos: Malta (cebada malteada). Agua Utensilios y equipos: Triturador de granos Ollas de cocimiento Tanques presurizadores. Filtro macerador. Cucharones de madera Jarras Jarras,, baldes baldes y otros otros envase envasess plásticos.
Material químico (aditivos): Azúcar -
-
-
Vasos de precipitación Termómetro Fósforos Equipo de gas propano Bomba de agua Bomba centrífuga recirculación de mosto. Congeladora
de
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b. Proc Proce edim dimient ientos os:: i.
Molienda: En esta parte se tritura la malta de manera leve para permitir la mayor extracción de azúcares presentes en la malta. En la Planta se utiliza una molienda “Seca”. En la producción de refresco de malta se trituran 6 Kg. de malta para 60 L de refresco a ser preparado.
ii.
Maceración: El proceso de maceración desarrollado para la producción de refresco de malta malta es muy parecido parecido al desarr desarroll ollado ado para la produc producció ción n del mosto para fermentación cervecera, con la diferencia de que el macerado obtenido aquí no será utilizado para una posterior fermentación, sino para consumo directo, sin ningún otro proceso de mejoramiento biológico, químico o industrial. La maceración aquí es una parte importante del proceso porque lo que se busca es extraer todo el sabor, olor y color que sea posible para el refresco de malta a producir. Los pasos que se siguen para lograr este propósito son: •
1º calentamiento (54º/20 min.): En la olla de cocimiento se agrega 25 L de agua agua (previ (previame amente nte se agrega agrega al fondo fondo de la olla olla la tapa tapa filtrad filtradora ora), ), se enciende el equipo de gas propano y se controla que la temperatura llegue a 54º C. Al llegar a esa temperatura se apaga el equipo de gas y se agrega la malta triturada. Con una cuchara de palo se da movimiento a la malta cada 3 a 5 min. y esto por 20 min.
•
2º calentamiento (62º/20 min.): Pasado el tiempo de reposo, se enciende el equipo de gas propano nuevamente y se controla que la temperatura llegue esta vez hasta 62º C (en ese lapso ir dando movimiento a la malta). Al llegar a la temperatura deseada se apaga el equipo de gas y se le deja reposar por 20 min. (mover la malta cada 3 a 5 min.).
•
3º calentamiento (72º/20 min.): Al igual que las anteriores, al llegar a los 72º C se apaga el equipo de gas propano y se deja reposar por 35 min. en movimiento constante (cada 3 a 5 min.).
•
4º calentamiento (77º/20 min.): Al igual que las anteriores. Al llegar a 77º C se apaga el equipo de gas propano y se deja en reposo.
Por separado en otra olla de cocimiento se ponen a calentar aprox. 60 L de agua. Se controla que su temperatura no sobrepase los 80º C. Al llegar a ésta temperatura se apaga el equipo de gas. Ésta agua agua será utilizada para lavar el afrecho obtenido del cocimiento realizado a la malta. iii.
Filt Filtra raci ción ón del del mace macera rado do y lava lavado do de afre afrech cho o : Termi ermina nado do el proc proces eso o de maceración (calentamiento a diferentes temperaturas) de la malta, se pasa a la filtración del macerado obtenido. Este es un proceso muy importante ya que es el único que se realizará en todo el proceso (a diferencia del proceso cervecero en el que se realizaba un segundo filtrado antes del envasado). La finalidad de este filtrado no es en sí obtener un macerado “brillante” (claro) a la vista, sino librarlo de impurezas impurezas y sustancias sustancias coloidales que puedan enturbiar enturbiar después al refresco refresco final. Para el proceso de filtración se hace uso de la bomba centrífuga de extracción, la cual es conectada a la salida de la olla de maceración (parte baja de la olla), como en esta olla ya se colocó de ante mano una tapa filtro, lo único que se hace es succionar el líquido de esta olla y pasarla equitativamente a otra olla para su cocción. Luego, con el agua previamente calentada a 80º C se realizará el lavado del afrech afrecho o result resultant ante, e, para para esto, esto, se agrega agregará rá el agua agua calenta calentada da hasta hasta que sobrepase el afrecho, se lo dejará reposar por 5 min. y luego se procederá a sacarlo con el equipo de extracción y enviarlo a la olla de cocción donde fue vertido el macerado macerado anterior anterior.. Se realizará realizará este proceso hasta hasta completar completar el volumen de llenado de la olla de cocción. Mientras se va llevando a cabo el llenado de la olla de cocción con las aguas del afrecho de malta lavado, se procede a encender el equipo de gas propano para que vaya elevándose la temperatura y alcanzar rápidamente el punto de ebullición.
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iv. iv.
Cocción: Terminado el proceso anterior se procederá a la cocción del macerado obtenido anteriormente. La olla de cocción, llenada con el primer macerado más el agua del afrecho lavado, será llevada a ebullición por 20 min., pasado este tiempo se lo dejará reposar por 20 min. más. Antes de que empiece la ebullición, se agrega 2.5 Kg de azúcar, está agregará dulzor al refresco de malta y el color caramelo característico.
v.
Pasteurización: Terminado el proceso de cocción de nuestro macerado y agregado el azúcar, tenemos listo el refresco de malta. Ahora, el refresco obtenido se envasa en tanques presurizadores para su pasteurización respectiva. Ya que el refresco está aún a una elevada elevada temperatur temperatura a es llevada rápidamente rápidamente a agua fría contenida en bidones plásticos, lo que se trata es generar es un “shock térmico”, al bajar brusca bruscamen mente te la temper temperatu atura ra del refres refresco co de malta malta conten contenido ido en los envase envasess presurizadores. Esto garantiza un refresco libre de patógenos.
vi.
Refrigeración: Terminado el proceso de pasteurización se procederá a pasar el refres refresco co conten contenido ido en los envase envasess presur presurizad izadore oress a la congel congelado adora ra para para su refrigeración. El refresco de malta, después de su pasteurización y enfriamiento está ya listo listo para para su poster posterior ior con consum consumo o (venta (venta). ). El refres refresco co de malta malta a bajas bajas temperaturas tiene un sabor mucho más agradable, además de poder conservarse de esa manera por mucho más tiempo.
4. RESU ESULTADOS: OS: -
Se produjo 60 L de refresco de malta a partir de 6 Kg de malta.
5. CON ONC CLUS LUSIONE IONES: S: -
Se llegó a producir refresco de malta pasteurizado y refrigerado (helado) para consumo como bebida.
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La producción de refresco es sobre todo un proceso industrial mas que un proceso de transformación biológica (como es el caso de la producción de cerveza).
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La producción del refresco de malta se fundamenta mas que todo en el cocimiento de ésta para la extracción de los azúcares y demás sustancias presentes en el grano de malta, los que le darán las características organolépticas al refresco producido.
-
El refresco de malta producido en la Planta se caracteriza por poseer en suspensión carbohidratos simples disueltos, proteínas de cadena simple fáciles de absorber, vitaminas del grupo B (B1, B 2, B 3 por ejemplo) y elementos minerales como Ca, Na, Mg, K, Zn y otros que hacen de ésta una bebida energética de elevada capacidad revitalizante, rehidratante y alimenticia. Esto se logra gracias a los calentamientos y la maceración desarrollada sobre la malta, procesos por los cuales se extrae del grano dichos materiales.
ACTIVIDAD Nº 3: 1.
DENOMINACIÓN: Producción de Agua de Mesa.
2.
OBJETIVOS:
3.
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Producir agua de mesa ozonizada.
-
Embotellar y empaquetar el agua de mesa ozonizada para su posterior distribución y venta.
MATER MATERIAL IAL Y PROCE PROCEDIM DIMIEN IENTO TOS: S:
a. Materiales: Materiales biológicos: Agua -
Utensilios y equipos: Tanques anques de almacenamie almacenamiento nto de agua (1100 L).
Material químico (aditivos): Ozono (O3) Sustan Sustancia cia lavado lavadora ra a base base de hipoclorito. -
Sistema de llenado de botellas Equipo de purificación de aire.
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Filt Filtro ross (de (de sólid sólidos os,, de carb carbón ón activo, pulidor y de UV). Equipo generador de ozono. Sistema de lavado de botellas. Sistema de enjuagado de botellas.
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Botellas y tapas plásticas. Guantes. Mandiles. Mascarillas Baldes y otros utensili ilios plásticos.
b. Proc Proce edim dimient ientos os:: -
La producción del agua de mesa ozonizada es una operación realizada sobre todo mediante el uso de equipos mecánicos, neumáticos y electromagnéticos que filtrarán el agua, eliminarán el cloro proveniente del agua potable, la limpiarán de cualquier sustancia extraña y esterilizarán a través de luz UV y por último la ozonizarán. Los equipos utilizados producen de manera integra el agua de mesa ozonizada y el operario o las personas que participen en el proceso, sólo se encargarán monitorización, operativización y envasado del agua producida.
-
El proceso mecánico que sigue el agua para ser transformada en agua de mesa ozonizada es la sgte.: •
El agua agua pota potabl ble e prov proven enie ient nte e del del abas abaste teci cimi mien ento to de la ciud ciudad ad es almacenada en un primer momento en un pozo ubicado en el subsuelo de la planta.
•
Lueg Luego, o, ésta ésta agua agua,, impu impuls lsad ada a a trav través és de una una bomb bomba a eléc eléctr tric ica, a, es trasladada a un tanque elevado ubicado en el techo de la propia Planta de agua. Este tanque tiene una capacidad para 2500 L de agua potable. El agua queda almacenada en este tanque hasta su utilización.
•
Horas antes de iniciarse el proceso de producción del agua de mesa ozonizada, el agua almacenada en el tanque elevado es pasado a través de cañerías a un tanque conocido como “tanque de agua sin tratar”. Éste tiene una capacidad para 1100 L de agua y se encuentra dentro del “cuarto de producción”.
•
El agua almacenada en el “tanque de agua sin tratar” es inyectada con una solución de hipoclorito, la cual permitirá desinfectar el agua almacenada. Se dejará reposar por unos minutos.
•
Luego, el agua clorada es pasada por cuatro tipos distintos de filtros, los cuales son:
•
Φ
Filtro de sólidos: sólidos: Este primer filtro se encargará de retener todo tipo de impurezas que pueda acarrear el agua almacenada, ya que esta proviene de una fuente potable y puede traer consigo tierra, detritus, materia orgánica y demás.
Φ
Filtro de carbón activo: activo: Este filtro está encargado de la adsorción de cualquier olor u color extraño que pueda venir con el agua. Parte del cloro inyectado para desinfectar el agua es retenido en este filtro.
Φ
Filtro pulidor pulidor : Este Este filt filtro ro es el enca encarg rgad ado o de dar dar la bril brilla lant ntes es característica al agua que vamos a producir. Este filtro es importante porque permitirá una mejor presentación del agua de mesa y un mejor acabado.
Φ
Filtro de UV: Por último, el filtro de luz UV se encargará de eliminar los patógenos que podrían estar presentes en el agua que estamos tratando. Es de suma importancia por que su eficacia repercutirá en la salud del consumidor final.
El agua, luego de pasar por todos estos filtros es almacenada en otro tanque llamado “tanque de recepción de agua tratada”. Éste tanque, que tiene una capacidad igual a la anterior (1100 (1100 L), está conectado al equipo generador de ozono (O3), el cual se encargará de inyectarlo en el tanque. El ozono tiene características desinfectantes y antisépticas, por lo cual actúa como un efectivo microbicida dentro del agua de mesa a producir.
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Otras características que aporta el ozono al agua en producción son: capacidad deodorante (elimina malos olores), capacidad oxigenante (ya que se disuelve más y mejor que el propio oxígeno, dando al agua de mesa una elevada oxigenación). •
-
Terminada la ozonización del agua tratada, tenemos lista nuestra agua de mesa ozonizada, lo único que faltaría sería envasarlo para su posterior distribución y consumo.
El agua de mesa que se acabada de producir debe ahora ser embotellada para su conservación y posterior consumo, ya que de permanecer por mucho tiempo fuera de un envase y a la intemperie perderá el ozono agregado. El proceso de embotellado del agua de mesa ozonizada es la sgte: •
El lugar donde se produce y embotella el agua de mesa ozonizada es un cuarto cerrado de paredes transparentes de vidrio plastificado. Antes de iniciarse el proceso de producción y embotellado se enciende el equipo purificador de aire, este es un equipo que genera y expulsa cada 15 min. una cierta cantidad de ozono al ambiente. Se cierran las puertas del cuarto de producción y se espera aprox. 60 min. hasta que el ambiente se llene de ozono y por tanto se esterilice. El personal que entrará al cuarto de producción deberá estar debidamente vestido, o sea, llevar puesto un mandil, además de llevar guantes y mascarilla o tapaboca (dentro del cuarto de producción sólo podrán estar 3 personas, una para el lavado de las botellas, otra para el enjuagado de las botellas y otra para el envasado del agua de mesa dentro de las botellas, el personal extra estará fuera del cuarto de producción recepcionando las botellas llenadas para su posterior etiquetado y empaquetado).
•
El sistema de lavado es utilizada por una sola persona, la cual lavará las botellas (de a 4 botellas por vez) utilizando el sistema de lavado el cual utiliza una sustancia lavadora a base de hipoclorito. El sistema de lavado expulsa a chorros de elevada presión la sustancia lavadora, la cual llenará toda la botella. La botella y la sustancia lavadora estarán juntas por 1 min. aprox., luego se apaga el sistema de lavado.
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Las botellas que acaban de ser lavadas son pasadas a otra persona que se encargará de enjuagarlas. Para esto se utiliza el sistema de enjuague que expulsará agua ozonizada a chorros chorros de elevada elevada presión que llenarán llenarán toda la botella con el fin de enjuagarla y eliminar todo residuo de cloro que pudo haber quedado. El sistema de enjuague acepta 4 botellas por vez.
•
Las botellas ya enjuagadas son pasadas a la persona que se encargará de llenarlas. Para esto se utilizará el sistema de llenado. Este sistema llenará las botellas de a 4 por vez. La cantidad de agua de mesa ozonizada que se inyecta a cada botella es de 630 mL. Terminadas de llenar, las botellas son tapas con tapas plásticas.
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Las botellas ya llenadas y tapadas son pasadas fuera del cuarto de producción para su posterior etiquetado y empaquetado.
Termina erminado do el proces proceso o de embote embotella llamie miento nto del agua agua de mesa mesa ozoniz ozonizada ada,, se procederá al etiquetado y empaquetado de las mismas, para esto se sigue el sgte. procedimiento: •
Las botellas ya llenas son pasadas a secar.
•
Luego, utilizando una goma sintética se procede a poner las etiquetas a las botellas, luego se dejan secar las etiquetas.
•
Ya secas secas las las etiq etique ueta tas, s, son son agru agrupa pada dass de seis seis en seis seis para para ser ser empaquetadas para su presentación en paquetes six pack (o sea, seis unidades). Para esto, las seis botellas son envueltas con un plástico especial para empaquetado y con un equipo de calor se procede a calentar el plástico, el cual va calentándose y tomando la forma de las botellas y formando el paquete.
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•
Termina erminado do el empaqu empaqueta etado, do, los six packs packs son agrupa agrupados dos para para su posterior distribución y consumo.
4. RESU ESULTADOS: OS: -
Se produjo agua de mesa ozonizada a base de agua potable, previo tratamiento de desinfección, filtración y ozonización.
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El agua producida fue embotellada en envases plásticos (botellas) de 630 mL de capacidad y empaquetada para presentación en six pack (6 unidades).
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La presentación presentación del agua de mesa ozonizada es bajo la marca “Iglú” “Iglú” en botellas botellas plásticas transparentes de 630 mL.
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La cantidad de agua de mesa producida en cada operación de producción es de aprox. 120 L, aunque la cantidad es relativa a la cantidad de agua que se quiera producir.
5. CON ONC CLUS LUSIONE IONES: S: -
La producción de agua de mesa es mas una operación que un proceso, ya que el agua potable utilizada no es transformada en otro producto (como es el caso de la producción de cerveza y refresco de malta), sino mas bien sufre un tratamiento y mejoramiento del agua para su posterior consumo.
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La prod produc ucci ción ón de agua agua de mesa mesa ozon ozoniz izad ada a es una una oper operac ació ión n rápi rápida da,, caracterizada mas que todo por el uso de maquinaria y equipos que producirán el produc producto to a obtene obtenerr, siendo siendo la parte parte de los operario operarios, s, la de contro controlar lar este operación y la del embotellamiento, etiquetado y empaquetado.
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Parte Parte del agua ozoniz ozonizada ada producid producida a es tambié también n utiliz utilizada ada para el lavado lavado y enju enjuag ague ue de los enva envase ses, s, baja bajand ndo o de esta esta mane manera ra la prod produc uctitivi vidad dad de la operación.
2.5. 2.5. RECOME RECOMENDA NDACIO CIONES NES:: -
La Facultad de Ciencias Biológicas debería crear Centros de Producción que promuevan el desarrollo profesional del estudiante de la facultad, generen nuevos puestos de trabajo y nuevas perspectivas para el futuro. La creación de un Centro de Producción propio permitiría desarrollar una divers diversida idad d de Produc Productos tos Biológ Biológico icoss que ayudar ayudarían ían al mejora mejoramie miento nto de nuestr nuestra a región región,, además de capacitar a los alumnos sobre nuestras líneas de trabajo.
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Crear convenios con otros centros de Producción, Laboratorios, Empresas particulares y otros tipos de entidades donde el futuro profesional en Biología pueda desempeñarse. Esto facilitaría la capacitación del alumno y el encontrar un puesto para desarrollar dichas habilidades.
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Por último último,, la Facult Facultad ad de Cienci Ciencias as Biológ Biológica icass deberí debería a crear crear conven convenios ios con el Centro Centro de Producción de la FIQIA, para juntos, poder producir otros tipos de productos como yogurt, encurtidos, encurtidos, vinagre biológico, biológico, vinos y otros productos productos con potenciales de comercializa comercialización ción tanto en la región como en el país.
Lambayeque, 7 de noviembre de 2008. Rómulo Aycachi Inga 035525-C
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