Bebidas Carbonatadas

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Tema: Investigación sobre los métodos de análisis de bebidas carbonatadas sin alcohol Bebidas del Paraguay S.A Integrantes:   Arrúa Recalde, Evander Willian

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  Cañete Guerrero, Karin Yessica

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  Gonzalez Delgado, Deidy Alinne

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  Limachits López, Thalia Rossmary

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  Mendoza Orue, Miguel Ángel

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  Riveros Romero, Higinio Dario

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  Villalba Rotela, Wence Doroteo

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Carrera: Ingeniería de Alimentos Cátedra: Química Analítica I Profesor de Catedra: Prof. I.Q Sonia López San Lorenzo  –  Paraguay  Paraguay 2017

 

 

INDICE 

RESUMEN ........................................................................................................................................ 2  INTRODUCCION ....................................................................................................... ................................................. .............................................................................. ........................ 4  

OBJETIVO GENERAL: .......................................................................................................... ...................................................... ........................................................... ....... 5  OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ........................................................................................................ 5  DEFINICION. BEBIDAS CARBONATADAS. ........................................................................................ 6  INGREDIENTES................................................................................................................................. 6  AGUA. .......................................................................................................................................... 6  DIOXIDO DE CARBONO (CO2). .................................................................................................... 9   JARABE. ....................................................................................................................................... 9  EDULCORANTES. ....................................................................................................................... 10  AROMATIZANTES. ..................................................................................................................... 10  ACIDULANTES. ............................................... ..................................................................................................... ............................................................................ ...................... 11  COLORANTES................................................. ...................................................................................................... ............................................................................ ...................... 11   CONSERVADORES QUIMICOS. .................................................................................................. 11  ANTIOXIDANTES ........................................................................................................................ 12  EMULSIONANTES ESTABILIZANTES Y AGENTES DE TURBIDEZ. ................................................. 12   ESPUMANTES ............................................................................................................................ 12  DETERMIACIONES EN UNA MATERIA PRIMA Y EL PRODUCTO FINAL. ......................................... 13  REACTIVOS UTILIZADOS. ............................................................................................................... 15  CONCLUSION. .......................................................................................................... .................................................... ............................................................................ ...................... 16  BIBLIOGRAFIA. ................................................... ......................................................................................................... ............................................................................ ...................... 17  ANEXOS. ........................................................................................................................................ 18 

RESUMEN 

 

 

La Investigación sobre los métodos de análisis de bebidas carbonatadas sin alcohol, contiene información de cómo se elaboran las bebida carbonatas, cuales son las materias primas utilizas y los productos obtenidos finalmente dentro de la industria paraguaya. Así mismo se realizó la visita técnica a Bebidas del Paraguay S.A, una empresa especializada en la elaboración de aguas, jugos y refrescos, esto proporciona información real y  precisa sobre todo lo presentado en el texto, ademas una vista general a todo lo concerniente a tecnologías aplicadas en la elaboración de refrescos y lo procesos de control de calidad. Contiene además los procesos de titulación para las determinaciones de la materia prima y el producto final, cuales son los métodos utilizados, con qué fin y cuáles son las herramientas necesarias. En la elaboración del texto, se utilizó referencias bibliográficas básica, intermedia y avanzada: libros, revistas especializadas, artículos de investigación, folletos, normas técnicas, nacionales e internacionales. El texto está dirigido en especial a los alumnos de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Asunción, de la cátedra de Química Analítica I.

 

 

INTRODUCCION 

La bebida carbonatada seleccionada es de la marca Pulp, producida bajo altos estándares de calidad por la empresa Bebidas del Paraguay S.A. El trabajo consiste en la investigación e identificación de los procesos analíticos utilizados para el control de calidad de las bebidas carbonatadas a nivel industrial, para así obtener un mayor aprendizaje y familiarizarnos más con dichos procesos. 

 

 

OBJETIVO GENERAL:   Identificar las aplicaciones de la Química Analítica en el control de calidad de materias 

 primas y productos acabados de la Empresa Bebidas del Paraguay S.A. 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  

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Identificar las materias primas.    Conocer el modo de conservación y disposición de la materia prima.  

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  Describir las determinaciones que se llevan a cabo en el análisis de las bebidas

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carbonatadas.    Identificar métodos gravimétricos y/o volumétricos utilizados para el control de calidad

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de las bebidas carbonatadas.

 

 

DEFINICION. BEBIDAS CARBONATADAS. 

Según la NTP  –   ITINTEC 2414-001 (1983), es el producto obtenido por disolución de edulcorantes nutritivos y gas carbónico en agua potable tratada, pudiendo estar adicionada de saborizantes naturales y/o artificiales, jugos de frutas, acidulantes, conservadores, emulsionantes, y estabilizantes, antioxidantes, colorantes, amortiguadores, agentes de enturbiamiento, antiespumantes, y espumantes. Todos los aditivos alimentarios deben ser los permitidos por la autoridad sanitaria.

INGREDIENTES  

En el Cuadro 1 se presentan los diversos ingredientes que pueden incluir en su formulación. AGUA.

- Es el componente mayoritario, alrededor del 90% - Debe ser tratada, cuyo tratamiento dependerá de la naturaleza del agua. - En el Cuadro 2 se presenta la relación que existe entre las impurezas del agua y los defectos de calidad según Varnam y Sutherland (1997), y en el Cuadro 3 los estándares químicos para el agua en la elaboración de refrescos.   Los niveles de cloro aplicado en el agua pueden ser hasta de 4 mg/L, sin embargo,

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este contenido es excesivo y tiene que ser eliminado el exceso. Para ello se puede utilizar un lecho de carbón.   Los nitratos deben ser inferiores a 4  –  5   5 mg/L para evitar problemas de corrosión en

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envases (barniz, estaño, laca). Se elimina mediante intercambio iónico.   Requiere bajos niveles de oxígeno, 1 mg/L o menos. Se utilizan desaereadores que

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trabajan al vacío.

 

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CUADRO 1: INGREDIENTES COMUNMENTE UTILIZADOS EN LA ELABORACION DE REFRESCOS CARBONATADOS.  

 

1. Agua

4-hidroxibenzoato de propilo

2. Dióxido de carbono

ácido sorbórico

3. Jarabe

dióxido de azufre

aromatizantes

antioxidantes

Zumo de fruta

ácido ascórbico

esencias

hidroxianisol butilado

extractos de hortalizas y de nueces

hidroxitolueno butilado

extractos de hierbas

 palmitato de ascorbilo y sus sales

azúcares

tocoferoles naturales y sintéticos

sacarosa

emulsionantes

 jarabe de glucosa

 proteínas

 jarabe de maíz (fructuosa)

ésteres de la sacarosa

sacarina, aspartamo , acesulfama1 sorbitol y estabilizantes manitol extracto de quillay acidulantes

goma de guar

ácido ascórbico

espesantes

ácido cítrico

goma de guar

ácido láctico

espumantes

ácido málico

extracto de quillay

ácido tartárico

extracto de yuca

ácido acético ácido fosfórico colorantes se eutilizan muchos entre ellos: tartracina, amarillo quinolina y sunset yelow conservantes ácido benzoico 4-hidroxibenzoato de metilo 4-hidroxibenzoato de etilo  

 

CUADRO 2: RELACIONES ENTRE LAS IMPUREZAS DE AGUA Y LOS DEFECTOS DE CALIDAD EN LOS REFRESCOS CARBONATADOS. CARBONATADOS.

Toda agua utilizada debe ser potable y no tener ningún efecto adverso sobre las características o sobre la calidad del producto final. Impureza

Norma

Defecto

Gusto

insípida

mal sabor

Olor

inodora

mal olor y sabor

Color

unidades hazen

mal color y sabor

Turbidez

1 mg./L1

mal color y sabor

Sedimento

ausencia

sedimento, mal olor y sabor

Cloro libre Manganeso

0.05mg/L 0.3 mg/L

mal sabor mal sabor, sedimento

Plomo

0.1mg/L

tóxico

Cobre

0.5mg/L

tóxico

Flúor

2.0mg/L

dientes manchados

 Nitrato

10mg/L2

 posible enfermedad enfermedad en niños

 Nitrito

1mg/L2

 pequeños, dañando las latas latas (barnices)  posible enfermedad enfermedad en niños  pequeños, formación de nitrosaminas.

CUADRO 3: ESTANDARES QUIMICOS PARA EL AGUA EN LA ELABORACION DE REFRESCOS. Parámetro

Nivel máximo permitido (mg/L)

Sólidos totales en sidolución

500  –  850  850

Alcalinidad (como CaCO3)

50

Cloruros

250  –  300  300

Sulfatos

250  –  300  300

Hierro

0  –  0.3  0.3

Aluminio

0  –  0.2  0.2

 

 

DIOXIDO DE CARBONO (CO2).

Se emplea generalmente bajo la forma de gas licuado su P. M. es 44.21 Puede obtenerse a partir de fuentes naturales; o de la mezcla gaseosa procedente de la combustión del COK, haciéndolo pasar por columnas de absorción en las que se fija el CO2 en forma de bicarbonato. Su efecto es como:   Conservado Conservador. r. Su efecto ssee debe a que desplaza el oxí oxígeno. geno.

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  Influye en los caracteres caracteres sensoriales, aumentando aumentando la acción refrescante refrescante de muchas de

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ellas.   Su acción hiperhémica que acelera la absorción de otras sustancias a través del

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epitelio intestinal. JARABE.

Los jarabes son soluciones acuosas poco fluidas que llevan en disolución azúcar y un vehículo que puede ser el agua destilada o agua tratada, simple o medicinal. Existen diversos tipos de jarabes: Teniendo en cuenta su uso y acción terapéutica   Simples: Solución de azúcar en agua

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  Aromático: Contiene un aceite esencial como componente y no tiene actividad

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terapéutica, es usado como vehículo y correctivo.   Medicinal: Contienen principios activos de acción terapéutica definida.

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Teniendo en cuenta su preparación: pr eparación:   Por simple solución donde puede o no tener ingredientes activos el vehículo donde se

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disuelve el azúcar.   Por adición de ingredientes activos o de un líquido medicamentoso al jarabe simple.

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  Obtenido por percolación o lixiviación.

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  Obtenido por adición de extractos especiales al Jarabe

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  Simple.

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  Obtenido por mezcla de otros jarabes.

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La preparación es simple, se hace en tanques de acero inoxidable dotados con agitadores. Se debe proteger de posibles contaminaciones microbiana. Está permitido el T.T. con fines de sanitación. Los insumos más utilizados para bebidas gaseosas son:  

 

EDULCORANTES.

Es el segundo principal constituyente de la bebida. Su contribución radica en:   Suministrar cuerpos que ayudan a portar el sabor.   Proporciona valor alimenticio a la bebida si se usa edulcorantes naturales.

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  Mantiene su estabilidad en presencia de muchas sustancias químicas.

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El dulzor relativo se define en relación al de la sacarosa que se asigna el valor 1. El dulzor relativo varía de acuerdo con la concentración y con otros factores, así como el método empleado en su determinación. Los valores asignados al dulzor relativo deben considerarse únicamente orientativos. Cuando se usan edulcorantes sintéticos, para darle cuerpo a la bebida deben adicionarse gomas, o aumentar el nivel de carbonatación carbonatación.. AROMATIZANTES.

  Los sabores generalmente utilizados son extractos de alcoholes, emulsiones,

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soluciones alcohólicas, cafeína y como zumos de frutas que se aplican como zumo o como esencia.   La concentración de ser esencias puede estar en el orden de 0.015%, pero además

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imparten aroma y sabor el agua, la carbonatación y la acidez.   Las esencias pueden ser naturales o artificiales.

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  Las esencias naturales de los cítricos se componen mayormente de aceites esenciales

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donde el limoneno (hidrocarburo) constituye más del 90 del aceite (aunque no se le considere que aporte aroma).   Los aromatizantes se pueden obtener por maceración  –   lixiviación y destilación -

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decantación,, extracción con CO2 líquido. decantación   Las emulsiones se preparan emulsificando aceites esenciales con gama arábiga y

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mezclando con un jarabe espeso de azúcar o glicerina y rozando la mixtura por un homogenizador.

 

 

ACIDULANTES.

  Los ácidos se emplean para impartir un sabor agrio, que neutraliza el dulzor (balance

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azúcar-ácidos) azúcar-ácido s) y hace rresaltar esaltar el sabor, y para contribuir con la conservación.   Las bebidas carbonatadas contienen ácido carbónico, formado a partir del CO 2

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siendo responsable del cuerpo, gusto y picor. COLORANTES.

  Caramelo: color, vegetal, se elabora quemando azúcar de maíz, usualmente con un

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catalizador como las sales de amonio   Colorantes artificiales alimenticios pertenecen a un grupo de tintes artificiales inocuos

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 para la salud, deben ser permitidos por la legislación legislación..   Son producidos por reacciones químicas.

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  Generalmente se usan entre 20  –  70  70 mg/L. debido a su alto poder aromático.

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  Los colorantes azoicos (artificiales) son los más empleados, debido a su estabilidad y

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a su alta capacidad aromática.   Los colorantes artificiales cada vez están siendo más restringidos.

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  Los colorantes naturales representan una alternativa:

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Bixina, antocinina, curcumina, ácido carmínico. El problema es su estabilidad y su costo. CONSERVADORES QUIMICOS.

Son compuestos químicos que contribuyen con la conservación asegurando su estabilidad con el tiempo.

Su acción en la célula microbiana mi crobiana es:   Influye sobre la pared celular y/o membrana celular.

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  Influyen sobre la actividad enzimática pueden inhibir la síntesis de proteínas o ácidos

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nucleicos.  

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Influyen sobre la estructura genética del protoplasma. Los conservadores bloquean determinada acción enzimática y la síntesis de encimas en la  pared celular. La mayoría tiene gran facilidad para ingresar a la célula en forma no ionizada R  –  COOH  COOH Se debe recordar no obstante el uso de estos compuestos químicos, se debe mantener la higiene en planta-equipos, utensilio, etc. y trabajar con BPM.

 

 

ANTIOXIDANTES

  Para evitar oxidaciones, se incorporan compuestos liposolubles, antes de iniciar la

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emulsión.   El ácido ascórbico se emplea para proteger a los compuestos sensibles de la fase

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acuosa.   El hidroxianisol y el hidroxitolueno butilados, se utilizaron, en la actualidad están

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restringidos.   Se emplean extractos naturales ricos en tocoferales, tocoferales sintéticos y el

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 palmitato de ascorbilo y sus sales. Estos dos últimos son sinérgicas y por lo tanto t anto se usan combinados. EMULSIONANTES ESTABILIZANTES Y AGENTES DE TURBIDEZ.

Las emulsiones se emplean para:   Proporcionar turbidez turbidez (emulsiones ne neutras) utras) y/o aroma (e (emulsiones mulsiones aromatizantes) aromatizantes)

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  La fase lipídica suele estar compuesta por un aceite esencial de cítrico que contiene un

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agente enturbiante liposoluble.   La fase acuosa consiste en una solución de goma arábiga o de un hidrocoloide de

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 propiedades similares.   Se tiene que formar una emulsión de aceite en agua, para ello se emplea un

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homegenizador.

  La estabilidad y la turbidez óptimas se consiguen con gtículas de 1-2 um. de d e diámetro.

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  El agente de turbidez debe contribuir a la opacidad pero sin afectar a la estabilidad

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causando un decremento o una separación de fases y no debe tener efectos sobre el color, olor o sabor. - Los estabilizantes se emplean para:   Aumentan la viscosidad y mejoran el cuerpo de la

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   bebida.   Se usan: alginatos carragenatos, pectinas y diversas gamas (de guar, CMC), el

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extracto de quillay también tiene propiedades estabilizantes pero se emplea como espumante.   ESPUMANTES

Cuando se desea una superficie espumosa como en las kolas se emplean: Saponinas

 

 

DETERMIACIONES EN UNA MATERIA PRIMA Y EL PRODUCTO FINAL. 

DETERMINACIONES EN MATERIA PRIMA. JARABE. PARAMETROS.

METODOS DE CONTROL.

CRITERIO

DE

ACEPTACION Grados Brix

Filtrar la muestra. Introducirlas en el densitómetro.

Se registra valor.

Anotar el valor. Preparado

en

Jarabes Directamente se habilita el estándar.

-

Free  pH

Poner la muestra en un Erlenmeye Erlenmeyer. r. Colocar el electrodo del pHmetro dentro

Se registra valor.

del vaso. Regular la velocidad de agitación y esperar que se estabilice, anotar el valor. JARABE

Acidez

TERMINADO

Poner la muestra un Erlenmeyer.

Se registra valor.

Colocar el electrodo y el dosificador del titulador dentro del Erlenmeyer. Mantener la velocidad de agitación y esperar que estabilice, anotar el valor. Color, olor, sabor.

Colocar la muestra en un vaso de Olor, color y sabor  precipitados, observar el color, oler y característicos.  probar.

Apariencia

Colocar la muestra en un vaso de Libre de partículas  precipitado.

extrañas.

Observar la muestra a trasluz.

 

 

DETERMINACIONES DETERMINACIONE S DEL pH EN EL PRODUCTO FINAL. Cabe aclarar que antes de realizar ambos procesos se extrajo el gas del refresco. r efresco.

Evaporación: Antes de que inicie la evaporación se lavó, secó y pesó un vaso de precipitado y se registran los datos. Con una pipeta aforada, se dispensa dispensa cuidadosamente 10,00 10,00 ml de un refresco en el vaso de precipitado. Posteriormente se pesó en la misma balanza, y se s e registran nuevamente los datos. Se vierte agua común en un vaso precipitado de 250 mL (aproximadamente ¾ partes del vaso) y se calienta. A continuación, se coloca el vaso de  precipitado con la muestra de refresco, sobre la boca del vaso de 250 mL m L de manera que se calienta a baño maría con el vapor que se li libera, bera, se mantiene hasta que la disolución seque, el

soluto (en este caso el azúcar) adherido al vaso de precipitado. Finalmente Finalmente,, se pesa el vaso de  precipitado con con el soluto seco eenn la misma balanz balanzaa que se em empleó pleó al inicio del proc procedimiento. edimiento.

Titulación Potenciométric Potenciométricaa: Antes de iniciar la medición se retira cuidadosamente el frasco con disolución de mantenimiento en donde está sumergido el sensor de pH (electrodo), se enjuaga su extremo con un frasco lavador con agua destilada y se seca cuidadosamente. Posteriormente, se calibra el sensor siguiendo las instrucciones propias del equipo, para esto se utiliza dos puntos de calibración empleando disoluciones acuosas de dos pH distintos (4 y 7). Se lava cuidadosamente cuidadosamente el electrodo y se seca ccada ada vez que se cambia cambia de frasco. Segu Seguido ido a esto, se coloca una alícuota alícuota de 100 mL de refresco los cua cuales les fueron medidos con con probeta probeta en el vaso de 250 mL. Se ccoloca oloca el agitad agitador or magnético eenn el vaso y se ubica el conjunto sobre la plancha plancha de agitación. A ccontinuación, ontinuación, se sumerge el sensor de pH en en el refresco, teniendo la precaución de que el magneto no lo toque. Se inicia poco a poco la agitación y verifica que el agitador no golpee el sensor o las paredes del vaso. Se dispone de una bureta con NaOH sobre el vaso y se reporta el valor de pH antes de iniciar la adición de NaOH. NaOH. Se adicionan 0,1 mL de NaOH y se espera a que se estabilice la lectura l ectura de pH para seguidamente reportarla. Se repite el proceso hasta que la lectura de pH fuera entre 12 y 13.

 

 

REACTIVOS UTILIZADOS. 

JARABE

PRODUCTO FINAL

Para las determinaciones en el Jarabe se utiliza Para el producto final se emplean reactivos  NaOH (hidróxido de sodio) o HCl (acido tradicionales que se utilizan en el laboratorio de clorhídrico)

química analítica, como el NaOH (hidróxido de

Sodio) o HCl (ácido clorhidrico).

Los procesos gravimétricos para la determinaciones en las bebidas carbonatas casi ya no son utilizadas, estas determinaciones se llevan a cabo por procesos volumétricos o  potenciométricos.. En la empresa de Bebidas del Paraguay, los procesos son automatizados,  potenciométricos cuentan con máquinas que titulan automáticamente, determinan el pH y más. Los reactivos utilizados para las titulaciones tit ulaciones son obtenida a través de un proveedor autorizado que cumple las normas establecidas, son guardados en una sala especial, libre de humedad y a una temperatura ambiente. Para utilizar los reactivos reactivos en las valora valoraciones, ciones, simpleme simplemente nte con ccolocarlos olocarlos en el el titulador automático este realiza los procesos de preparación dependiendo del método utilizado como  por ejemplo el método método directo o por por retroceso.

 

 

CONCLUSION. 

 

 

BIBLIOGRAFIA. 

ALAN H. VARNAM Y JANE P. SUHTERLAND (1997) BEBIDAS. TECNOLOGÍA, QUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA. MICROBIOLOG ÍA. ED. ACRIBIA. ZARAGOZA.

PROCESOS BÁSICOS DE PREPARACIÓN DE ALIMENTOS Y BEBIDAS. ROGELIO BEBIDAS. ROGELIO GUERRERO LUJÁN. EDICIONES PARANINFO, S.A., 2014 - 208 PAGES. BEBIDAS CARBONATADAS: CONTROL DE CALIDAD. QUÍMICA MONTERREY, S.A., 1951 - 11 PAGES