Parametros de control de aguas empledas en la industria de la gaseosa

FACULTAD DE CIENCIAS DE AMBIENTE ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA SANITARIA

ANÁLISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES “PARÁMETROS DE CONTROL PARA AGUAS QUE SE

EMPLEAN EN BEBIDAS GASEOSAS”

DOCENTE:

CARLOS POMA VILLAFUERTE

ALUMNOS: 

AGÜERO CHARQUI MILAGROS



OLIVERA ANGELES GABRIELA.



SANDOVAL BAZAN ROBERT.

HUARAZ - 2014

PERÚ

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”


INDICE I.

TITULO…………………………………………………………….…… .…... 3

II.

INTRODUCCION ………….……………………………………….… .……. 3

III.

ANTECEDENTE …………………………………………………… .…......... 4 3.1. RESEÑA HISTORICA……………………………………………… .…. 4

IV.

PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………… .……... 4

V.

JUSTIFICACIÓN………………………………………………………......... 5

VI.

OBJETIVOS…………………………………………………..…………… .... 6

VII.

HIPOTESIS………………………………………………..……………… .….6

VIII. MARCO TEORICO………………………………………….………………. .7 8.1. AGUAS GASEOSAS ( bebidas carbonatadas) ………. ……………... 7 8.1.1.

INTRODUCCION …………………………………………. .7

8.1.2.

EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDAS GASEOSAS …………………………………………… .…. 8

8.1.3.

PARÁMETROS DE COMPARACIÓN………………….9

8.1.4.

TRATAMIENTO DEL AGUAS RESIDUALES EN EMBOTELLADORAS DE BEBIDAS GASEOS…… ..… 12

IX.

METODOLOGIA………………………………………………………… .. 15 9.1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACION……………………… ...15 9.1.1. TIPO DE INVESTIGACION INVESTIGACION……………………………. .15 9.1.2. NIVEL DE INVESTIGACION…………………...………15 9.1.3. DISEÑO DE LA INVESTIGACION………………..… ....15 9.2. METODOS DE LA INVESTIGACION……………………………… 15

X.

CONCLUSIONES ……………………………………………….……… .....16

XI.

RECOMENSACIONES …………………………………………………... ..17

XII.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………..18

XIII. ANEXOS…………………………………………………………………… ..20

ANALISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES

2



I.

TITULO:

“PARÁMETROS DE CONTROL PARA AGUAS QUE SE EMPLEAN EN BEBIDAS

GASEOSAS”

II.

INTRODUCCIÓN:

Debido a la necesidad del ser humano por consumir el agua, por ser un componente primordial para nuestra vida, nace la necesidad de la elaboración de un agua de consumo que se sea tratada para que no traiga ninguna consecuencia al momento de consumirla, para esto antes de que sea consumida por el usuario debe estar libre de microorganismos u otros contaminantes que de alguna u otra manera van a afectar a nuestro organismo. Las aguas gasificadas aparte de ser muy importantes por ser de consumo masivo, los componentes que se utilizan en su elaboración son las que cumplen un papel muy importante ya que son las cuales determinan la calidad del agua gasificada que se va a producir. En la mayoría de los procesos industriales es muy importante el control de los niveles de calidad de agua para las soluciones que serán utilizados en alguna parte del proceso. Existen una serie de rasgos propios de las gaseosas en los procesos de fabricación que, históricamente, las diferencian de la mayoría de otros alimentos y bebidas, y que las han hecho inocuas desde el punto de vista de la salud del consumidor. Las aguas gaseosas son bebidas saborizadas, efervescentes sin contenido de alcohol. Estas bebidas representan un problema importante para nuestra salud, no sólo por lo que contienen; sino parte de las industrias gaseosas no cumplen con los parámetros de control. Provocando una ingesta más baja de numerosas vitaminas, minerales y fibra. El presente trabajo está enfocado a investigar los parámetros de control en aguas empleadas en industrias gaseosas. Para tener en conocimiento las aplicaciones, procedimientos de control en estas.

Los alumnos


3



III.

ANTECEDENTES

3.1. RESEÑA HISTORICA Desde 1989 la Organización Mundial de la Salud estableció que el la calidad del agua queda definida por las mediciones analíticas sobre muestras tomadas en el curso del agua o acuífero en sus condiciones naturales. La calidad del agua se establece según el uso al que se destine, así las aguas destinadas al abastecimiento de la población deben cumplir las exigencias de calidad del Real Decreto 1138/1990, de 22 de julio, por el que se aprueba la Reglamentación Técnico-Sanitaria para el abastecimiento control de calidad de aguas potables de consumo público. Para ello, la calidad de las aguas en la captación debe cumplir los límites del anexo I del Real Decreto 927/1988, que aprueba el Reglamento de la Administración Pública y la Planificación Hidrológica, sobre características básicas de calidad de corrientes de agua superficial destinadas a producción de agua potable. Entre los parámetros a medir están, entre otros, las concentraciones de diferentes elementos (metales pesados, hidrocarburos, detergentes...), la temperatura, el pH, la turbidez, el oxígeno disuelto, la DBO, la DQO y los sólidos en suspensión.

IV.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

En los últimos años se ha observado un gran crecimiento de la industria gaseosa, en especial debido al aumento de lugares que promueven su consumo y a la variedad de presentaciones que existen de estas bebidas. Como consecuencia de la diversidad de recetas, insumos, espacios, manipulaciones y procesos de fabricación, Pueden generarse cambios en la calidad final del producto. Debido a esto se emplea parámetros de control en cuanto a su calidad.

¿Quéparámetros fisicoquími cos y biológicos se deben contr olar en aguas que se empl ean para la f abricación de gaseosas?


4



V.

JUSTIFICACIÓN:

Las bebidas gaseosas han incrementado su popularidad desde la década de los años 60. La naturaleza del agua empleada en la fabricación de gaseosas es de mucha atención y se llega a decir que el éxito de la gaseosa depende del empleo adecuado del agua ya que constituye cerca del 95% del contenido de la gaseosa por lo que es un ingrediente fundamental y del cual interesa esencialmente su contenido de sales y especialmente su dureza. Como norma general se recomienda utilizar aguas blandas con poco contenido en sales. El agua del abastecimiento público contiene algunas veces sustancias minerales y vegetales que la hacen inadecuada para bebidas gaseosas. Para la preparación de éstas es necesario que el agua sea limpia, incolora e inodora, que no contenga bacterias. Por todo esto es importante ver cuáles son los parámetros de control de las aguas que se usan para una correcta fabricación de bebidas gaseosas y que no sean un problema tanto para la empresa como para el consumidor final. Es importante señalar que la presente investigación servirá para conocer el control de calidad que deben cumplir las aguas empleadas para la elaboración de gaseosas.


5



VI.

OBJETIVOS:



Objetivo General: 

Investigar sobre los parámetros fisicoquímicos y biológicos de control de las aguas empleadas en la industria de gaseosas.

Objetivos Específicos:





Averiguar mediante los libros y referencias bibliográficas, los parámetros de control de las aguas que se emplean en la elaboración de gaseosas.



Describir los parámetros de control de las aguas empleadas en las industrias de gaseosas.



Averiguar los límites máximos permisibles para elaboración de las aguas gaseosas.



Averiguar los tratamientos y límites máximos permisibles para aguas de los efluentes de las actividades de las industrias gaseosas.

VII.

HIPOTESIS:

Controlando los parámetros fisicoquímicos y biológicos de las aguas de las industrias gaseosas se podrá elaborar bebidas de buena calidad y así no generar problemas en los usuarios consumidores.


6



1.1. AGUAS GASEOSAS ( bebidas carbonatadas) 4.1.1 

Introducción

Las bebidas Carbonatadas o gaseosas son una consecuencia de los ensayos para producir aguas efervescentes semejantes a las de las fuentes naturales. Al cabo de algún tiempo se les agregaron saborizantes, y de ahí nacieron las diversas aguas y bebidas gaseosas, que son esencialmente agua cargada con dióxido de carbono a la que se ha añadido azúcar y algún ácido , una materia colorante y un agente de sabor. Para que se conserve el gas, se envasa la bebida gaseosa en recipiente herméticamente cerrado.



De manera industrial el agua carbonatada se prepara añadiendo acido carbónico y dióxido de carbono en una reacción exotérmica, en tanques de almacenamiento a presión para que no exista despresurización y disociación de los minerales.

El consumo de gaseosas en mundo es masivo, siendo la empresa coca-cola company, la mayor productora mundial de bebidas gaseosas. En Colombia; el 62% de consumo se encuentra en el estrato medio, 29% estrato bajo y 9% en estrato alto. F uente: N .C-2-1996. Agua de bebida envasada. Especif icaciones pp 5, 1996 Corell a Suarez, Pil ar Sabela (2005).


7



4.1.2

EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE BEBIDAS GASEOSAS El Proceso de elaboración de bebidas gaseosas se puede resumir en: 1. Obtención del Agua: Las empresas generalmente cuentan para su abastecimiento de agua de pozos de profundidad como el caso de la planta de Inca Kola en el distrito del Rímac. El agua es sometida a 2 tipos de tratamiento:

2. Tratamiento del agua: El agua, principal componente en la elaboración de las bebidas, se obtiene principalmente de pozos subterráneos. Esta se somete a procesos de purificación y esterilización mediante un tratamiento químico y diversas etapas de filtraciones.

3. Elaboración de jarabes: En esta etapa se mezcla el azúcar y el agua, obteniendo el “jarabe simple”. Luego, este es filtrado a baja presión para eliminar impurezas . A

este jarabe se le añade la esencia, con lo que se obtiene el jarabe terminado.

4. Mezcla, carbonatación y llenado: Al jarabe terminado se le agrega más agua y se le deriva hacia tanques herméticos en donde se enfría y satura con gas carbónico. De esta forma la mezcla queda lista para su transporte hacia la máquina llenadora, en donde se procede al embotellado. El producto que llega a la llenadora es bombeado hacia las botellas, las cuales son selladas con tapas herméticas.

5. Elaboración de botellas: La industria de gaseosas utiliza dos tipos de envases, retornables y no retornables.


8



F uente: N .C-2-1996. Agua de bebida envasada. Especif icaciones pp 5, 1996 Corell a Suarez, Pil ar Sabela (2005).

La inversión en maquinaria es más elevada en el caso del embotellado en envases retornables, ya que se necesitan líneas de producción adicionales para controlar la calidad de los mismos. Se estima que el costo de instalación de una línea De producción de envases retornables es entre 4 y 5 veces mayor que el correspondiente a una línea de envases no retornables. Sin embargo, a pesar de que la inversión inicial es mayor, estos envases son más rentables en el mediano plazo, dependiendo de la rotación que se le termine dando a los mismos de envases retornables. Nótese que además de la inversión inicial en maquinarias, hay una inversión en el parque de envases. Así, mientras mayor sea el número de rotaciones que se dé a este parque, menor el monto a amortizar en cada rotación. Es importante indicar, además, que en esta etapa productiva existen elevados controles de calidad, los que se traducen en costos adicionales. F uente: N .C-2-1996. Agua de bebida envasada. Especif icaciones pp 5, 1996 Corell a Suarez, Pil ar Sabela (2005).

4.1.3

PARÁMETROS DE COMPARACIÓN

Para este caso nos basamos en la norma venezolana COVENIN 2182:1995. Las bebidas gasificadas deben de cumplir con los siguientes requisitos:





Debe presentar el olor, color y sabor característico de producto. No deben contener materias extrañas tales como fragmentos metálicos, partículas de vidrio u otros.



No deben contener insectos o fragmentos de estos, huevos y larvas de estos.

Fu ente: NORMA VENE ZOLAN A-COVENI N2182:1995-BEBI DAS GASEOSAS.(1era~REVI SI ÓN )


9



Requisitos Físico-Químicos: Sólidos Solubles

Carbonatación

Acidez Titulable

(Brix)

Vol. De CO4

(%)

Tipo de Bebida Gasificada

pH

Min.

Max.

Min.

Max.

Min.

Max.

Edulcoradas

6

15.5

1.0

5.0

0.003

0.5

Bajas calorías

NA

0.5

1.0

5.0

0.003

0.5

Calorías reducidas

0.51

5.5

1.0

5.0

0.003

0.5

Libres de calorías

NA

0.3

1.0

5.0

0.003

0.5

Sodas

NA

0.3

3.0

5.0

NA

NA

≤ 4.5

≥ 7.0

Parámetros de control: Olor y sabor

inobjetable

Color

Máx. 10 unidades de platino cobalto

Turbidez

Máx. 1.5 NTU (unidades no elométricas)

Amoniaco

no detectable

Bario

Máx. 1.0 mg/l

Cloro libre

no detectable

Materia Orgánica (OC)

máx. 3 mg/l

Nitratos como NO3

Máx. 100 mg/l

Nitritos

no detectable

Plata

Máx. 0.05 mg/l

Sulfuro

no detectable

Compuestos fenólicos, pesticidas,

ausentes

hidrocarburos aromáticos polinucleares aceites minerales, grasas, agentes tensoactivos

F uente: NORM A VENE ZOLAN A-COVENI N2182:1995-BEBID AS GASEOSAS.(1era~REVI SIÓN)


10



Requisitos microbiológicos El agua de bebida deberá poseer una calidad tal que no represente un riesgo para la salud del consumidor. Los requisitos microbiológicos establecidos en la Norma Cubana de Agua de Bebida Envasada se muestran en la tabla 7.

Tabla 7. Requerimientos microbiológicos establecidos en la NC 2-1996 Conteo total de

100 UFC/ml (mínimo), 10000

microorganismos

Técnicas de tubos

Heterótrofos

múltiples

100 UFC/ml (máximo)

Microorganismos específicos

Técnicas de filtración por membrana

Coliformes

< 2,2 NMP/100ml

0 UFC/ml

< 2,2 NMP/100ml

0 UFC/ml

Pseudónimas aeruginosa Bacterias anaerobias Espuruladas,

< 2,2 NMP/100ml

0 UFC/ml

Reductoras de sulfato

< 2,2 NMP/100ml

0 UFC/ml

Estreptococos fecales

Contaminantes: Características

Límite (ppm.) máx.

Mercurio

0

Arsénico

0.05

Cobre

0.2

Aluminio

0.3

Hierro

0.3

Plomo

0

Zinc

0.2


11



F uente: NORM A VEN EZOLA NA-COVENI N2182:1995-BEBID AS GASEOSAS.(1era~REVI SIÓN)

4.1.4

TRATAMIENTO DEL AGUAS RESIDUALES EN EMBOTELLADORAS DE BEBIDAS GASEOSAS: 

FACTORES CRITICOS AMBIENTALES

Un aspecto inseparable de cualquier programa de tratamiento y vertido de aguas residuales es el control de las mismas dentro de los procesos. Ello implica el conocimiento de los niveles de contaminación y la adopción de medidas para reducirla hasta un mínimo. La industria embotelladora de bebidas gaseosas presenta la problemática de producir aguas residuales de alta concentración de materia orgánica y por lo tanto requiere una solución que le permita bajar costos en el tratamiento del agua residual que produce. 

Vertido y tratamiento de las aguas residuales

A pesar de todos los esfuerzos que se realicen, será inevitable la descarga de una cantidad mínima de aguas residuales. Para el vertido y el tratamiento de las aguas existen varias soluciones. La contaminación de las aguas residuales consiste esencialmente en sustancias orgánicas. No existen sustancias tóxicas. La más tradicional manera para eliminar las aguas residuales es el vertido en cursos de aguas naturales. Debido al creciente tamaño de las plantas y al enorme impacto sobre la calidad del agua, esta solución ya no es aceptada. Otro método que también es muy utilizado es la implementación del tratamiento de estas aguas.La técnica más utilizada para el tratamiento de aguas residuales de la industria de bebidas gaseosas es la digestión bioquímica aerobia. Existen diferentes formas de desarrollar este método, como los sistemas de fangos activados, lagunas, filtros biológicos y discos biológicos. La composición específica de las aguas residuales en las plantas de bebidas gaseosas afecta el diseño básico de una depuradora aerobia. Para alcanzar una depuración satisfactoria es necesaria muy frecuentemente la digestión aerobia de dos etapas.


12



F uente. Li bro contaminación i ndustrial en Colombia.

Un método aplicado algunas veces, es la digestión anaerobia, la cual es atractiva para grandes caudales, preferiblemente de alta carga. El atractivo lo representa el bajo consumo de energía, e incluso la producción de energía, y la producción reducida de fangos respecto a la digestión aerobia. Como último método se puede mencionar el tratamiento físicoquimico, que debe considerarse como depuración parcial de las aguas. El contenido de fosfatos y nitrógeno en los vertidos también representan un problema, puesto que estas sustancias estimulan el crecimiento de algas en aguas naturales, causando la eutroficación de las mismas. En este caso, las depuradoras deberían ampliarse con una tercera etapa para la eliminación de fosfato y nitrógeno. 

Caracterización de los vertimientos de la industria de bebidas gaseosas.

La caracterización de los vertimientos en la industria láctea se realiza teniendo en cuenta los parámetros en que a continuación se plantean; estos parámetros están establecidos por el decreto 1594 de 1984, el cual aún está vigente.

Parámetros de caracterización de los vertimientos a cuerpos de agua. PARAMETRO

RANGO

pH (unidades)

5-9

Temperatura (oC)

Menor de 40oC

Sólidos Suspendidos Totales

Remoción mayor a 80%

Demanda Bioquímica de Oxigeno


Demanda Química de Oxigeno


Grasas y/o aceites


F uente. Li bro contami nación indu str ial en Colombi a. Aguas gaseosas.


13



En la industria de bebidas gaseosas, las aguas residuales tienen concentraciones que oscilan entre 2000 y 10000 mg/L de materia orgánica expresada como DBO. Para alcanzar condiciones de vertimiento establecidas por las normas vigentes, se recomienda adelantar los siguientes controles de la calidad en el agua a ser vertida: 

Hacer retención de sólidos gruesos como pedazos de bolsas, grumos, coágulos, como punto inicial de control. Homogeneizar el pH del efluente de la unidad de control con el fin de realizar vertimientos en el rango de 5.0 a 9.0 unidades de pH.



Debe disminuirse el elevado porcentaje de los sólidos sedimentables presentes durante la fase de pasteurización, para esto se recomienda el diseño de un sedimentador de carácter primario.



Remover el 80% de la grasa, construyendo una trampa de grasas, de fácil acceso para un mantenimiento permanente de la unidad.



Las sustancias químicas y combustibles se deben almacenar en contenedores colocados dentro de depósitos de hormigón.



Un aspecto que contribuye de gran forma a causar impactos ambientales, es el relacionado con el envasado, para esto, se utiliza, vidrio y Polietileno o poliuretano no retornables. F uente. Li bro contami nación in dustri al en Colombia. Agu as gaseosas.


14



VIII.

METODOLOGIA

9.1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACION: 9.1.1.TIPO DE INVESTIGACION Este trabajo de investigación es del tipo descriptiva, por cuanto se busca conceptos que vayan de acuerdo a la realidad la técnica de confirmación es explicativa, y el régimen de investigación es orientada, en este caso por el docente de aula.

9.1.2. NIVEL DE INVESTIGACION La investigación realizada es del nivel descriptiva-explicativa, por cuanto se describe las causas y la forma de realizar el análisis de las aguas gasificadas, para luego poder utilizar dicha información.

9.1.3. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN Diseño no experimental, por cuanto se observan los fenómenos tal y como se dan en su contexto natural para después analizarlos. Diseño transversal descriptivo. Porque se recolecta datos en un solo momento y su objetivo es indagar su incidencia y los valores de una o más variables.

9.2. METODOS DE LA INVESTIGACION En esta investigación básicamente se utilizarán los siguientes métodos: 1) deductivo.- por cuanto parte de una situación incierta, desconocida y general. 2) Inductivo.- Se aplicará este método para llegar hasta la determinación de los datos concretos y específicamente conocidos.


15



IX.

CONCLUCIÓNES:



Como se pudo observar para la elaboración de una buena gaseosa se deben de tener que considerar los límites de los parámetros de las aguas que se están empleando en su fabricación, para así tener un proceso de fabricación sin ningún inconveniente y un producto final de buena calidad. Según normas nacionales o extranjeras.



Se observó también que las normas dicen que las aguas de los efluentes de las industrias gaseosas deben de cumplir límites máximos permisibles para que no contaminen al medio ambiente, como por ejemplo los ríos.



Las características de las materias primas son determinantes en las aguas gaseosas obtenidas, incluyendo el agua que se utiliza en el proceso de elaboración. Por ello sus parámetros fisicoquímicos y biológicos deben estar estandarizados para que el resultado no varíe entre una producción y otra.



Un ambiente seguro de trabajo es una prioridad clave y fundamental en el esfuerzo de alcanzar los objetivos de una empresa. También se sabe que es necesario tener un control que permita medir con exactitud el estado del proceso.



Los aspectos sanitarios en las embotelladoras son fundamentales. Tanto en el proceso, como en la calidad de las materias primas, la manipulación se torna en un aspecto fundamental, ya que es extremadamente importante saber qué ingredientes se le está poniendo al producto final. Cabe destacar que resulta fundamental el control de calidad del agua del proceso completo si se pretende trabajar en serio: estamos hablando de productos consumidos por la población y con la salud de la gente no puede jugarse.


16



X.

RECOMENDACIONES: 

Siempre debemos tener en cuenta los parámetros de control del agua al momento de fabricar gaseosas ya que por lo contrario pueden causar diversos daños en la salud del consumidor.



Si desea consumir bebidas gaseosas, hágalo con moderación teniendo en cuenta cómo puede afectar su salud a futuro.



Estimular estudios más profundos que permitan establecer exactamente los daños que estas puedan causar por no cumplir o seguir los parámetros de control del agua.



Informar a la comunidad sobre los posibles daños que puede experimentar la salud con el consumo excesivo de las bebidas gaseosas y cerveceras ya que estas pueden contener altas sustancias en resultado de no cumplir con las normas establecidas.



Ofrecer alternativas de cambio a la población para lograr una modificación permanente de los hábitos con relación al consumo de bebidas gaseosas.


17



XI.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: 

COMPENDIO DE LA LEGISLACIÓNAMBIENTAL PERUANA VOLUMEN V CALIDAD AMBIENTAL Actualizado al 31 de mayo de 2010. (Ministerio del Ambiente-PERÚ).



N.C-2-1996. Agua de bebida envasada. Especificaciones pp 5, 1996 Corella Suarez, Pilar Sabela (2005).



Fuente. Libro contaminación industrial en Colombia. Aguas gaseosas.



Fuente:

NORMA

VENEZOLANA-COVENIN2182:1995-BEBIDAS

GASEOSAS.(1era~REVISIÓN)

CORREOS ELECTRÓNICOS: 

http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/642/1/03%20AGI%20256%20TESIS. pdf


18



XII.

ANEXO: DECRETO SUPREMO Nº 002-2008-MINAM

APRUEBAN LOS ESTÁNDARES NACIONALES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AGUA (Ministerio del Ambiente-PERÚ)


19



Fuente: COMPENDIO DE LA L EGISLACIÓNAMB IE NTAL PERUANA VOLUM EN V CALI DAD AMB IENTA L Actualizado al 31 de mayo de 2010.


20



Fuente: COMPENDIO DE LA L EGISLACIÓNAM BI ENTAL PERUANA VOLUM EN V CALI DAD AMB IENTA L Actualizado al 31 de mayo de 2010.


21

Parametros de control de aguas empledas en la industria de la gaseosa

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