Sesion 5 - Bebidas Carbonatadas PDF

 

UNIDAD V TECNOLOGÍA DE JARABES Y BEBIDAS

Tecnología de ALIMENTOS II Semestre 2020 - A

CARBONATADAS MG. YEM YEMINA INA K. DÍAZ DÍAZ VAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG. JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZ DÍA DÍAZZ

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HISTORIA

1967

1783

1790

1886

1891

1892

1899

J. Priestley

J. Schweppes

Schweppes

John Stith

A. Candler, J.

Se patenta la

Comienza la

produce la 1ra agua carbonatada

perfecciona un sistema para producción de agua mineral carbonatada

Company se muda a Londres y comienza el desarrollo de bebida carbonatada

Pemberton, buscando la creación de una bebida digestiva y a la vez energética crea la fórmula de Coca-

Candler y F. Robinson fundan The Coca-Cola Company

chapa (Crown cork) por W. Painter

producción en línea de botellas de vidrio mediante sopladoras automáticas

y funda Schweppes Company

saborizada

Cola la cual fue comercializada inicialmente en una farmacia

Actualidad Desarrollos en: • •

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  PET   Mejoras en procesos de manufactura.   Métodos para producción de jarabes   Tecnología de carbonatación.   Tecnología de llenado y envasado.

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DEFINICIONES Definición Según la Norma Técnica Peruana - NTP 214.001. (INDECOPI, 2012, p. 2),   BEBIDA GASIFICADA JARABEAD GASIFICADA JARABEADA A   (bebida carbonatada): “es   el   producto obtenido por disolución de edulco edu lcora rantes ntes 1 nut nutrit ritivo ivoss   y di dióx óxid idoo de carb carbon onoo en ag agua ua po pota tabl blee trat tratad ada, a, pu pudi dien endo do est estar ar

adicionado de saborizantes naturales y/o artificiales, jugos de frutas, acidulantes, conservadores, emulsionantes 2   y  estabilizantes 3  , antioxidantes, colorantes,   amortiguadores 4   ,   agentes de enturbiamiento 5 , 5  , antiespumantes y espumantes, u otros aditivos alimentarios permitidos por la autoridad sanitaria”. 1 Sustancias que endulzan cualquier c ualquier producto. 2 Sustancia que permite mezclar dos sustancias poco miscibles. 3 Sustancia que permite mantener mezclada una disolución. 4 Sustancia que permite mantener estable el pH de una disolución. 5 Es un agente que otorga turbidez a la l a bebida.

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DEFINICIONES Para efectos de esta norma se establecen las siguientes: carbonatada.  Bebida no alcohólica, no fermentada, elaborada por disolución Bebida gaseosa o carbonatada. Bebida de gas carbónico (CO2) en agua tratada, lista para el consumo humano directo, con adición o no de edulc edulcorante orantess natura naturales, les, artificiales artificiales o ambos ambos,, jugos de frutas, concentr concentrados ados de frutas y aditi aditivos vos •

permitidos por la legislación nacional vigente o en su defecto el Codex Alimentarius.   CARBONATACIÓN   → proceso de impregnación de un líquido con gas carbónico (CO2 ).

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AGUA INGREDIENTES Es el ingrediente principal usado en las bebidas carbonatadas, el cual debe ser de alta pureza. Para poder formar parte de la bebida, previamente debe previamente  debe ser tratada para par a rem remov over er cua cuatr troo tip tipos os de con contam tamina inante ntess   (material material inorgá inorgánico nico,, compuestos orgánicos cos,,   contaminación microbiológica  microbiológica   y   partículas)  partículas)   que compuestos orgáni pueden afectar el sabor, olor o apariencia de la bebida final (Morrow & Quinn, 2007).

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INGREDIENTES

EDULCORANTES

Los edulcorantes usados en las bebidas carbonatadas pueden ser o nutritivo o no nutritivo. La calidad del edulcorante es uno de los parámetros más importantes que afecta la calidad de la bebida (Morro (Morrow w & Quinn, 2007). Los   EDULCORANTES calorías,, EDULCORANTES NUTRITIVOS   son aquellos que   aportan calorías calorías (García  (García mientras que los edulcorantes no nutritivos no nutritivos  no contienen calorías Sarquiz, 2013). Estos inc Estos incluy luyen en   sa sacaro carosa sa gran granulada ulada,, saca sacarros osa a en so solu luci ción ón,, az azúc úcar ar invertido, dextrosa invertido,  dextrosa y jarabe de maíz de maíz de alta fructosa. La sacarosa, obtenida a partir de caña de azúcar o remolacha, en pr pres esen enci cia a de ác ácid idos os y en so solu luci ción ón acuo acuosa sa,, se hi hidr drol oliz iza a a fruct fructos osa a (levulosa) y dextrosa (glucosa); esta mezcla se llama azúcar invertido (Morrow & Quinn, 2007). MG. YEM YEMINA INA K. DÍAZ DÍAZ VAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG. JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZ DÍA DÍAZZ

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INGREDIENTES

EDULCORANTES

El jarabe de maíz de alta fructosa  se deriva de almidón de maíz a través de un proceso que incluye la descomposición del almidón en glucosa, gluco laúcar conve conversión enzimátic enzimática de glucosa aesenpara fructosa fructosa, , laucir separ separación ación de los losa, s az azúc ares es rsión y me mezc zcla la dea lo los s glucos az azúc úcar ares par a pr prod oduc ir di dive vers rsas as concen con centra tracio ciones nes de fruc fructos tosa a y glucos glucosa. a. La ele elecci cción ón de edu edulco lcoran rantes tes depende del dulzor definitivo deseado y la formulación form ulación de la bebida en particular (Morrow & Quinn, 2007). Actualmente, el  aspartamo, el aspartamo, sacarina, sacarosa y acesulfamo únicos   aprobados para su  son uso los en   EDULCORA EDULCORANTES NTES NO laNUTRITIV NUTR ITIVOS OS bebidas por la Food and Drug Administration de EEUU. La sacarina sacarina era  era mezclada con sacarosa y usada en gaseosas durante la Primera Guerra Mundial, debido a la escasez de edulcorantes nutritivos, esta es entre 300 entre 300 y 400 veces más dulce que la sacarosa sacarosa.. YEMINA INA K. DÍAZ DÍAZ VAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG. JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZ DÍA DÍAZZ MG. YEM

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INGREDIENTES

EDULCORANTES

El aspartame es aspartame es el primer edulcorante no nutritivo usado en las bebidas carbonatada carbo natadas, s, y es aproximad aproximadamente amente   200 veces más dulce   que la sacarosa. nutritivo. Algunas fuentes consideran al aspartame como un edulcorante La sucralosa (splenda) es (splenda) es el edulcorante no nutritivo que más se asemeja al sabor de la sacarosa. la sacarosa. Y el acesulfamo el acesulfamo se  se asemeja a la sacarina la  sacarina en  en estructura y perfil de sabor (Morrow & Quinn, 2007). Por otra parte, la stevia es dulce y apta para diabéticos. Tiene un sabor más lento al comienzo y una duración más larga que la del azúcar, aunque algunos de sus extractos pueden tener un sabor amargo. Su dulzor es hasta 300 veces mayor que el del azúcar (García Sarquiz, 2013). MG. YEMINA MG.YEM INAK. K. DÍAZ DÍAZVAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG.JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZDÍA DÍAZZ

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INGREDIENTES

ACIDULANTES

Los acidulantes son los que le dan a la bebida un sabor agrio o ácido, ajustan ácido, ajustan el pH pH para  para facilitar la función del benzoato como conservante, reduce el crecimiento de microorganismos y actúa como un catalizador para el proceso de inversión hidrolítica en bebidas endulzadas con sacarosa.  son ácido fosfórico fosfórico y  y ácido  ácido cítrico cítrico.. Los primeros acidulantes de las bebidas carbonatadas carbonatadas son Otros acidulantes usados son el ácido ascórbico, tartárico, málico y adípico (Morrow & Quinn, 2007). 

  Ácido Fosfórico.deEncola, la ind industria ustriadebido de bebidas g gaseosas aseosas es usado casi enastringente, su totalidadque en bebidas en bebidas carbonatadas cola , esto a su tipo especial de acidez parece mezclarse mejor con la mayoría de bebidas sin fruta. El ácido fosfórico está disponible comercialmente en concentraciones de 75%, 80% y 85% y es uno de los acidulantes más económicos (Steen & Ashurst, 2006, p. 61).

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INGREDIENTES

ACIDULANTES   Ácido Cítrico. Este ácido ssee utiliza en una variedad de bebidas carbonatadas con sabor, sabor, incluyendo lima-limón, naranja, otros sabores frutados, algunas cervezas de raíz y colas (Steen & Ashurst, 

2006, p. 60). El ácido cítrico se encuentra en estado cristalino, es de aspecto incoloro e inodoro; produce condiciones de pH bajos, los cuales son desfavorables para el crecimiento de organismos de de dete teri rior oroo y prov provee ee un   me medi dioo óp ópti timo mo pa para ra la acc acció iónn an anti tiba bact cter eria iall de dell be benzo nzoat atoo de so sodi dioo (conservante).



Este ácido se puede obtener hidratado o deshidratado (Red Institucional de Tecnologías Limpias, s.f.).   Otros ácidos. El ácido El ácido ascórbico es ascórbico  es usado principalmente como un antioxidante un  antioxidante y  y en menor medida como un nutriente agregado a las bebidas. El ácido El ácido tartárico y tartárico y el ácido el ácido adípico son adípico son usados en menor medida en bebidas en  bebidas con sabor a uva uva.. El ácido El  ácido málico puede málico  puede ser usado como alternativa al ácido al  ácido cítrico cítrico en  en algunas bebidas algunas  bebidas con sabor a frutas (Morrow frutas  (Morrow & Quinn, 2007).

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INGREDIENTES

CONSERVANTES

Es cualquier sustancia capaz de capaz de inhibir, retardar o detener el detener  el crecimiento de microorganismos o de enmascarar de  enmascarar la evidencia de tal deterioro  (Steen & Ashurst, 2006, p. 75).

La NTP 214.001. (INDECOPI, 2012, p. 7) autoriza el uso de  sorbato y/o benzoato en benzoato  en una proporción no mayor del 0,1% del  0,1% en  en masa. Los conservantes + comunes en las bebidas carbonatadas son:  Sorbato de potasio: Los conservantes son eficaces a valores de pH 

bajo; potasio es6,5 un  (Steen inhibidor microbiano eficazsin en embargo, rangos de el pHsorbato tan altosdecomo 6,0 a & Ashurst, 2006, p. 79). 

 Be Benz nzoat oatoo de so sodio dio:: Polv olvoo cri crist stal alin ino, o, bla blanc nco, o, de sa sabor bor dulce dulce y astringente que impide el crecimiento de microorganismos. Si el medio el medio donde se adiciona está demasiado contaminado, contaminado, su acción llega a ser nula. Es efectivo en condiciones de pH alrededor de 4,5  (Red Institucional de Tecnologías Limpias, s.f.).

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INGREDIENTES

DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) El dióxido de carbono ofrece a la bebida un sabor picante, ácido y espumoso. Tambiénalimentaria actúa comoy libre conservante  contraque la levadura, el moho y laso bacterias. debefinal. ser de calidad de impurezas pueden afectar el sabor el olor del Este producto La solubilidad del CO2 en el agua varía en función de la temperatura la  temperatura del  del agua y la presión la  presión del gas gas.. temperatura y aumenta  aumenta con el aumento de la presión Asimismo, se ve disminuida ve disminuida con el aumento de la temperatura y (Steen & Ashurst, 2006, p. 58). La unidad de medida del CO2  disuelto  disuelto es  es volumen de gas corregido a la temperatura y presión normal (T = 0 °C y P = 101,325 kPa), por volumen de líquido y es conocido como  volúmenes de CO2 (Morrow & Quinn, 2007). La NTP 214.001. (INDECOPI, 2012, p. 9), establece que las bebidas gasificadas deben tener una cantidad de CO de CO2 no menor de 1,5 volúmenes 1,5  volúmenes ni  ni mayor de 5 volúmenes de CO 2.

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INGREDIENTES DIÓXIDO DE CARBONO (CO ) 2

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PROPIEDADES

  Gas inerte y no tóxico   Virtualmente sin sabor y disponible e bajo costo

       

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Soluble en líquidos. Solubilidad aumenta conforme la temperatura desciende. Cuando se disuelve en agua forma ácido carbónico El ácido carbónico en combinación con el pr producto oducto pro produce duce el sabor acido y amargo característico de este tipo de bebidas. A ciertos niveles de concentración tiene propiedades preservantes. Puede prov provocar ocar la muerte por sofocación en caso se inhale en cantidades altas Puede lic licuefactar uefactar baj bajoo presión y tempe temperaturas raturas baj bajas. as. Se emplea generalmente bajo la forma de g gas as licuado su PP.. M.. es 44.21

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INGREDIENTES DIÓXIDO DE CARBONO (CO ) 2

En el punto triple, el compuesto puede existir en sus 3 estados físicos:

A temperaturas > 31°C → imposible lograr la licuefacción del gas

Sólido, líquido y gaseoso

carbónico.

Fig. 1 Diagrama de fases para el CO2 (Ashurst, 2016)

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Tabla N°1 Especificación técnica para el dióxido de carbono con fines de uso alimentario (CGA/EIGA límites permisibles)

INGREDIENTES DIÓXIDO DE CARBONO (CO ) 2

Especificación y métodos de producción de CO2 •

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MÉTODOS DE PRODUCCIÓN

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  Rx Ac. Sulfúrico + Bicarbonato de Sodio   Combustión de aceite aceite combustible   Extracción desde de de empresas empresas de combustión de gas y combustible   Destilación de alcohol y fermentación de cerveza.   FERMENTACIÓN   COMBUSTIÓN DIRECTA

El Dióxido de Carbono es almacenado en tanques los cuales se 20.5 bar y -17°C para lo cual es necesario un mantienen equipo de arefrigeración

Fuente: Ashurst (2016)

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DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)

INGREDIENTES

Almacenamiento y Procesos de Entrega de CO2

Tanque ci cisterna sterna

Intercambiador tubular

P: 20.5 bar T: -17°C

Para la descarga, tanto la fase gaseosa como la fase líquida deben estar conectadas para balancear las presiones y evitar accidentes.

Fig. 2 Procesos de entrega y almacenamiento de CO2 (Ashurst, 2016)  

INGREDIENTES SABORIZANTES Según la NTP 214.001. (INDECOPI, 2012, p. 3), el saborizante es un producto que agregado a los alimentos y bebidas le proporcionan o intensifican y/o  modifican el sabor y/o aroma aroma.. intensifican y/o modifican Saborizant Sabori zantee nat natura ural:l:   Prod Produc ucto to qu quee cont contie iene ne sust sustan anci cias as saborizantes naturales (producto con sabor y olor característicos de las   cortezas, flores, frutos, rizomas, hojas o semillas de vegetales   de la cua cuall son son obten obtenid idos os), ), ad adic icio iona nado doss o no de emu emuls lsio iona nant ntes es, , ent enturb urbia iant ntes es,, co colo lora rant ntes es u otro otross ad aditi itivo voss alimentarios (INDECOPI, 1985). Sabori zantee arti artific ficial ial::   Prod Produc ucto to qu quee co cont ntie iene ne sust sustan anci cias as Saborizant saborizantes artificiales (producto obtenido sintéticamente de sustancias orgánicas  orgánicas   o  inorgánicas  inorgánicas que  que tienen su sabor y olor característicos), adicionados o no de emulsionantes, acidulantes, colorantes u otros aditivos alimentarios (INDECOPI, 1985)

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INGREDIENTES COLORANTES Proporcionan un medio para presentar correctamente una bebida al consumidor. Tanto la calidad como la cantidad de colore col oress son de imp importa ortanci ncia, a, pue puesto sto quee cier qu cierto toss color olores es trae traerá ránn a la memoria del consumidor un sabor en particular. Es Esto to pe perm rmit itir irá á que que el cons consum umid idor or tenga una mejor apreciación de la bebi be bida da (Stee (Steenn & Ashu Ashurs rst,t, 2006 2006,, p. 73).

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PROCESO DE FABRICACIÓN Diagrama del proceso de elaboración de bebidas carbonatadas

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PROCESO DE FABRICACIÓN

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PROCESO DE FABRICACIÓN

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PROCESO DE FABRICACIÓN

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PROCESO DE FABRICACIÓN TRATAMIENTO DE AGUA Este tratamiento permite emplear para fines productivos fuentes productivos  fuentes hídricas que hídricas  que de otra manera no podrían usarse. Es posible efectuar el tratamiento en aguas primarias, en primarias,  en aguas de red y en aguas brutas. brutas. Integrando el tratamiento junto con la producción, se puede ahorrar en los costos de gestión de las instalaciones (A DUE, s.f.). El proceso de tratamiento del agua empleado en la industria de las bebidas gaseosas varía, pero puede incluir: TRATAMIENTO QUÍMICO El tratamiento incluye  cloración para la desinfección  y  oxidación de algunas impurezas  en el agua. Luego, pasa por un proceso de  ablandamiento con el uso de cal  para  para reducir  reducir su alcalinidad mediante la  remoción de magnesio y bicarbonato de calcio.

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PROCESO DE FABRICACIÓN TRATAMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO QUÍMICO Los productos de reacción que se forman se eliminan Luegoo, lo loss coag coagul ulan ante tes, s,   sulfato por   coagulación. Lueg reac acci cion onan an co conn lo loss ferro fe rroso so o su sulf lfato ato de al alum umin inio io, re hidr dróx óxid idos os de ca calc lcio io o ma magn gnes esio io   para para fo forma rmarr hi precipitados,   estos se sedimentan   y son eliminados del fondo del tanque de reacción. Cualquier precipitado residual es removido  pasando el agua a través de un filtro de arena. La   adsor adsorció ción n de car carbón bón act activ ivado ado   es usad usadoo pa para ra el eliimin inar ar el cl clor oro o   y cualq ualqui uier er ot otrro   compuesto orgánico, reduciendo así la posibilidad de indeseables olores o sabores (Morrow & Quinn, 2007).

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PROCESO DE FABRICACIÓN TRATAMIENTO DE AGUA OSMOSIS INVERSA En este proceso el agua es bombeada a  altas presiones a través tra vés de   una mem membran brana a sem semipe iperme rmeabl ablee, en dond dondee partículas y contaminantes microbiológicos son   retenidos por el tamaño de los poros de la membrana . Los ion iones es dis disuel ueltos tos   y   mater materia ia orgánic orgánica a   son retenidos retenidos debi de bido do a que que se ve venn afec afecta tado doss po porr la carg carga a en la membrana (Morrow & Quinn, 2007). ULTRAFILTRACIÓN macr cro omolécul ula as, Este proceso   rem remueve microorganismos, pa part rtíc ícul ulas as y piró piróg gen enos os us usan ando do un una a membrana delgada selectivamente permeable   (Morrow & Quinn, 2007).

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PROCESO DE FABRICACIÓN TRATAMIENTO DE AGUA INTERCAMBIO IÓNICO Se utiliza para eliminar  sales inorgánicas del agua. El proce proceso so emp emplea lea interc intercamb ambiad iadore oress de ion iones es,, que pueden ser  intercambiadores de cationes, aniones o mixtos (catión y anión). Un intercambiador  catiónico reemplaza cationes como el   calcio, sodio, magnesio o potasio   con   iones de hidrógeno. El intercambiador  aniónico reemplaza  aniones como carbonatos,, bica carbonatos bicarbonato rbonatos, s, sulfat sulfatos os y clor cloruros uros, con iones de hidróxido (Morrow & Quinn, 2007).

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PROCESO DE FABRICACIÓN TRATAMIENTO DE AGUA

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PROCESO DE FABRICACIÓN LIMPIEZA DE ENVASES

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ELABORACIÓN DE JARABES JARABE SIMPLE Y JARABE TERMINADO Primero se elabora el llamado “jarabe   simple”,  el cual consiste en la mezcla de  azúcar con el agua tratada. Este proceso se efectúa en tanques de acero inoxidable (proceso tipo batch). El tanque se llena con agua y se lleva hasta una temperatura °C,, una vez alcanzada dicha temperatura se adiciona el entre 80 a 90 °C azúcar. Este jarabe se logra poniendo en marcha el agitador del tanque y agregando lentamente la cantidad de azúcar requerida para lograr la concentración deseada, que generalmente es entre 45 y 65 °Bx (Red Institucional de Tecnologías Limpias, s.f.) Luego, el jarabe por cualquier un proceso de PASTEURIZACIÓN FILTRACIÓN, con elsimple fin depasa eliminar impureza o contaminacióny microbiológica. Una vez obtenido el jarabe simple se procede a mezclar el resto de in ingr gred edie ient ntes es segú segúnn fórmu fórmula la;; es de deci cirr, el   colora colorante nte,, la lass ese esenci ncias as,, saborizantes,, acidulantes, etc., hasta alcanzar los Bx finales. saborizantes A este jarabe final se le denomina  “jarabe terminado”  (Red Institucional

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de Tecnologías Limpias, s.f.). MG. YEM YEMINA INA K. DÍAZ DÍAZ VAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG. JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZ DÍA DÍAZZ  

ELABORACIÓN DE JARABES DESAIREACIÓN DE MEZCLA •

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  Mayoría de bebidas g gasificadas asificadas   →  Mezclas de jarabe + agua 1:3 –  1:6.  1:6.   Jarabe   → 67 °Brix: azúcar + ac. Cítrico + saborizantes saborizantes + colorantes + conservantes + agua.   La preparación se re realiza aliza en un tanque de mezcla y se realiza previamente a la reconstitución y carbonatación   Después de prepar preparar ar el jarabe es necesario “desairear” la mezcla. Nivel de aire debe estar por debajo de 0.5ppm.   Pre Presen sencia cia de air airee = des desar arro rollo llo MO MOSS, fo forma rmació ciónn de espuma (fobbing).   Des-aireación  →  2 métodos: vacío y reflujo.   Vacío  →  el producto es atomizado en un tanque a vacío.   Reflujo   →  se inyecta CO2   para producir la nucleación que hace que el aire salga a la superficie y pueda ser extraído

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PROCESO DE CARBONATACIÓN El proceso de carbonatación consiste básicamente en inyectar CO  en la bebida terminada. Para 2

 del líquido y de la presión la presión de gas gas.. ello, se toma en consideración el efecto de la temperatura la temperatura del Un líquido Un  líquido frío absorbe mayor cantidad de CO 2  que uno caliente; además, se satura se  satura a menor presión y presión  y es más estable, por lo que disminuye las fugas de gas y formación de espuma en el llenado. El nivel de carbonatación final depende de…

▪ ▪ ▪ ▪ ▪

  Tiempo de contacto.   Temperatura del líquido.   Presión del gas.   Composición del líquido.   Cantidad de aire en el sistema.

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN EQUILIBRIO

Fig. 3 Cuadro de carbonatación (Ashurst, 2016)

Volumen “Bunsen” → volumen de gas a presión atmosférica y 0°C Para el CO2 el volumen Bunsen → 1.96 g CO2/L ≈ 2.0 g CO2/L

Equilibrio???

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN EQUILIBRIO Si consideramos una  mezcla líquido-gas  líquido-gas   en un envase cerrado, se dice que existe  estado de equilibrio   cuando la velocidad de salida del gas de la solución es igual a la que entra. Si se toma el envase y se agita, se pierde ese equilibrio; sin embargo, luego de un corto cor to lapso de tiempo se vuelve a alcanzar esa condición de equilibrio. Si la tapa se abre y se repite el mismo procedimiento anterior, se observará que antes de agitar, la botella es flexible pero después se hace dura. En este proceso el gas sale de la solución para alcanzar la condición de equilibrio, ocupando el espacio de cabeza y ejerciendo una presión en el envase. Si existe una disminución de presión, o aumento de temperatura, hará que la mezcla se vuelva sobresaturada, tal que la combinación de temperatura y presión es insuficiente para mantener parte del CO2 en la solución. Por lo tanto, para un volumen dado, la cantidad de CO2  que una solución puede mantener dependerá de ambos factores. A mayor(Steen temperatura, presión necesaria para mantener el CO 2 disuelto & Ashurst,mayor 2006, la p. 124).

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN MÉTODOS •

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  ESTÁTICO Y CAÍDA DE AGUA, el jarabe es adicionado directamente a un tanque de CO2 presurizado. La eficiencia aumenta conforme se exponga mayor cantidad de área superficial.   BUB BUBBLER BLER,, o gen genera erador dor de bur burbuj buja a inye inyecta cta dire directa ctamen mente te burb burbuj ujas as de CO CO2 2 hacia hacia un tanq tanque ue o una una línea línea tubu tubular lar.. Cuanto > Presión   → burbujas + pequeñas y > área.   MODERNO, tiene sistema de refriger refrigeración ación acoplado el cual funciona a 4°C. El producto fluye a través de paredes refrigeradas por las cuales circula una atmósfera de CO2. Esto aumenta el área de contacto entre el gas y el líquido. Por otro lado la temperatura baja y la presión ayuda a que el CO2 se disp disper erse se de me mejo jorr forma orma y se man ante teng nga a relativamente estable al momento del embotellamiento.

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN EQUIPOS En todos los tipos carbonatadores, es necesario emplear presiones emplear  presiones más altas que la requerida para el volumen de gas necesario en cada bebida, bebida, debido esto a la eficiencia de los equipos y a las perdidas mecánicas dur durante ante la operación. Existen en el mercado equipos que sólo cumplen la función de carbonatación, a estos equipos se les debe suministrar agua enfriada suficientemente. También se encuentran equipos que combinan las dos operaciones. pues ues si se La saturación completa de una bebida es bebida  es difícil de lograr y además no es deseada, p obtiene una bebida completamente saturada, cualquier variación en la presión ocasionaría que se vuelva sobresaturada (García Valdés, 2003). saturación.. Esto se Un carbonatador generalmente produce una bebida carbonatada a un 90% un 90% de saturación puede ver reducido ver  reducido a un 70% de saturación saturación,, si la bebida contiene gran contiene  gran cantidad de aire o sedimentos (García sedimentos  (García Valdés, 2003).

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN EQUIPOS Ex Exis iste tenn en la ind indus ustr tria ia bá bási sica came ment ntee dos dos ti tipo poss de carbonatadores, los cuales se diferencian en  cómo se realiza la mezcla del agua con el jarabe terminado: terminado : Carb rbon onat atad ador ores es de ba batch tch::   En En este tipo de Ca carb carbona onatad tador ores es el agua agua y el ja jara rabe be termi termina nado do se encuent enc uentran ran en tan tanque quess dif difere erentes ntes,, y ex exist istee un tercer tercer tanque en el cual se mezclan (operación batch) gracias al trabajo ejercido por una bomba de succión, la que los obliga a recircular y luego a atravesar un intercambiador de calor. Por último, la mezcla a una tem tempe perratur atura a entre ntre 7 y 9 °C pasa pasa al tanq tanque ue de carbonatado, donde se mezcla con CO2.

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PROCESO DE CARBONA CARBONATTACIÓN EQUIPOS Carbonatadores por inyección: En este sistema el agua y el jarabe terminado también se encuentran en tanques separados, pero la mezcla se da al inyectar el jarabe en la corriente de agua, que es trasladada trasl adada a travé travéss del intercamb intercambiado iadorr de calor hasta llegar al tanque de carbonatado. Llega al tanque de carbonatado ya mezclado y enfriado, entre 7 y 9 °C, en donde adquiere la gasificación. En la figura 9 se esquematiza este proceso.

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EMBOTELLADO   Para que se produzca el llenado las presion presiones es entre el •

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envase y el tanque de llenado deben estar equilibradas.   Se Se dan ciclos de vacío y de insuflado de CO2 previamente al llenado para reducir la cantidad de aire presente en el envase.   Este aire desplazado luego es removido con ventilación.   Una vez evacuado el a aire ire inicia el llenado hasta que las las presiones se equiparan.   Terminado erminado el llena llenado, do, el gas que queda en el “espacio de cabeza”   es absorbido para evitar que se genere espuma y se derrame el producto cuando se retire la boquilla de llenado.

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EMBOTELLADO   La generación de espuma durante del embotellado puede ser •

inducida por un exceso de agitación agitaci ón durante el envasado o por un “aspirado” muy rápido. •

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  La may mayoría oría de llenadoras operan a 14°C.   El llenado debe ser realizado en forma tang tangencial encial para qu quee el líquido caiga primero por las paredes y de esa manera evitar la creación de espuma.   El diseño de la botella ttambién ambién es importante ya que un hombre

demasiado alto no permitirá que el líquido caiga por las paredes. La llenadora más usada para el embotellamiento de bebidas carbonatadas es la llenadora de contrapresión

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(Counter-pressure filler) MG. YEM YEMINA INA K. DÍAZ DÍAZ VAL VALENC ENCIA/ IA/MG. MG. JUL JULIO IO C.C. RODRÍG RODRÍGUEZ UEZ DÍA DÍAZZ  

CONTROL DE CALID CALIDAD AD DEL PRODUCTO Durante todo el proceso de embotellado, debe llevarse diversos controles de calidad; que permitan, desde desd e la calidad del lavado hasta la apariencia y conservación del producto final.   Pruebas del producto: ▪   Densidad del jarabe ▪

▪

  Carbonatación

  Pruebas del agua ▪   Sabor, Sabor, olor, olor, turbidez, alcalinidad y dureza ▪

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CONTROL DE CALID CALIDAD AD DEL PRODUCTO

Requisitos fisicoquímicos exigidos en la NTP 214.001 (INDECOPI, 2012), que especifica: ▪ ▪

  pH: 2,5 a 4,0.

▪

  Acidez expresada en ácido cítrico: 0,5 g/100 cm3 (máximo).   Conservante: 0,1 % en masa (máximo).

▪

  Sulfato de quinina: 98 ppm (máximo).

▪

  Cafeína: 200 ppm (máximo).

▪

  Dióxido de carbono: 1,5 a 5,0 volúmenes.

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CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO REQUISITOS FISICOQUÍMICOS

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CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO REQUISITOS MICROBIOLÓGICOS

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CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO CONTAMINANTES

No deberán estar presentes en el producto terminado( en cantidades mayores a las expresadas en el cuadro, cuadro, las sustancias que allí se indican.

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CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO CONTAMINANTES

RELACIONES ENTRE LAS IMPUREZAS DEL AGUA AGUA Y LOS DEFECTOS DE CALIDAD EN LOS REFRESCOS CARBONATADOS

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ANEXOS

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A continuación, se va a hablar de algunos equipos carb carbon onata atado dore ress qu quee ex exis iste tenn en el merc mercad adoo y se describirá cómo funcionan: Carbonatador MSF 54/2: Con una capacidad de 10 000 a 18 000 L/h. Este equipo cuenta con un  tanque de desaireación por el que pasa el agua y que funciona por medio de una bomba de vacío. Para la mezcla se inyecta el jarabe dentro de una co corr rrie ient ntee de ag agua ua de desa sair irea eada da;; es esta ta mezc mezcla la se controla bajo un de masa a masa (x partes de principio jarabe / ydepartes parrelación tes de agua). La mezcla es bombeada gracias a una  bomba de carbonatación,, a través de un intercambiador de carbonatación calor,, que enfría el producto hasta 2 °C. calor

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Lueg Luegoo, el   CO CO2 se me mezc zclla de dent ntrro de la corriente del producto, producto, a través del conjunto carb carbon onat atad ador or,, qu quee es está tá eq equi uipa pado do co conn un elemento sinterizado de acero inoxidable de dos micrones por el que pasa el producto y el CO2, por lo que la mezcla contiene burbujas contiene  burbujas de CO2 de tamaño micrónico. micrónico. Por último, hay un mezclado que se efectúa en un mezclador estático de CO2, para luego pasar al tanque de estabilización, en donde se tiene tiene una una pr pres esió iónn ad adec ecua uada da hasta hasta se serr enviada a la llenadora (García Valdés, 2003, p. 13)

 

Carbonatador  Es que Mojonnier: consta de unMojonnier: Es preen   pre enfr fria iad doun r equipo de ag agua ua,, desaireador y carbonatador. El agua agua entr entra a al pree preenf nfri riad ador or,, dond dondee se distribuye en placas verticales y pierde gran parte del aire disuelto disuelto. . Luego, pasa al proporcionador en donde se mezcla con el jarabe, para que al final pase a l carboenfrequerida riador doyndsee carbonata adquiere(Red la temperatura Institucional de Tecnologías Limpias, s.f.).

 

SATURADOR: Este sistema cuenta con una bomba monotornillo para el suministro del agua al saturador y sistema de preinyección del CO2 en línea línea.. saturador y de un sistema de Además, está provisto de un   regulador automático y registrador de CO2,, con funcionamiento electroneumático para la regulación de la CO2 presión del CO2 en la 18 columna de saturación en función de la temperatura producto al entrarsealrealiza saturador. El aporte de del anhídrido carbónico a temperatura entre 2 y 4 °C, y a una presión de 6 bares. El contenido de CO2 en la bebida varía entre 4 y 8 g/l. Asimismo, tiene

una capacidad de 2 000 L/h a 10 000 L/h (A DUE, s.f.).  

VENTMIX: Cuenta con una capacidad de 5 000 a 40 000 L/h y tiene una precisión en la dosificación del CO2 de ± 0,1 volúmenes. El equipo cuenta con una válvula de interceptación, la cual envía el líquido a la columna de desaireción/saturación hecha de acero inoxidable. También, cuenta con un un grupo  grupo de inyección y dosificación dosificación del  del anhídrido carbónico, que produce una una nebulización CO2  y permite una  solubilidad del gas en el  nebulización del CO2 y

líquido más rápida, rápida, eficaz y uniforme unifor me del CO2 (A DUE, s.f.).  

SISTEMA DE CARBONA CARBONATTACIÓN GEA DIESSEL: Es un sistema que ha sido diseñado para tener una alta precisión en la carbonatación de bebidas. Además del tanque de presión, el saturador, que funciona según el principio Venturi, es un componente esencial del sistema. Y gracias a una bomba de refuerzo, la bebida premezclada es enviada al saturador. CO2 en  en la bebida asegura una saturación una  saturación rápida y rápida  y logra una buena La buena distribución buena  distribución del CO2 cantidad de espuma. El CO2 se suministra directamente desde el tanque de presión. Hay una sobrepresión constante que garantiza una operación continua sin pérdida de CO2 (GEA Diessel GmbH, 2013).

 

Se puede tomar en cuenta la figura 12 para determinar los valores de presión y temperatura a emplear durante la carbonatación en este sistema.

 

FT102X 102X:: Este ste equ equipo ipo con consi sist stee en un   sist sistema ema de car carbon bonata atació ciónn combinado con un sistema de llenado. Se usa principalmente en labo aboratorios y perm rmiite preparar cantidades pequeñas de bebida reproduciendo lo que se haría a escala industrial. La carbonatación se lleva a cabo mediante una bom bo mba de reci recirrcu cula lacción, ión, qu quee hace cir ircu cula larr al prod oduucto de un recipiente de 30 L a través del sistema de intercambio de calor y un tubo sinterizado, en el que se introduce el CO2. La presión del recipi rec ipient entee de carbon carbonata atació ciónn es con contr trola olada da med median iante te una uni unidad dad PLC1 PL C11 1 . Un Una a vez ca carb rbon onat atad ada, a, la be bebi bida da pa pasa sa al ca cabe beza zall de llenado a través de un intercambiador de calor largo, que enfría más la bebida con el fin de impedir la salida de CO2. Se puede usar latas, botellas de plástico o de vidrio (Ar (Armfield, mfield, s.f.). s.f.).

 

POST-MIX: Es us usad adoo para para faci facililita tarr

el   dispe dispensa nsado do de be bebi bida dass en res resta taur urant antes es,, bar bares es y comedores industriales. industriales. El sistema consiste en un dispensador en el que se realiza la mezcla del jarabe saborizado y concentrado, el cual es proporcionado en tanques retornables o en de. bolsa, con mezclada agua enfriada y purificada y CO2 proveniente de un recipientes tanque de gas. gas La bebida y carbonatada se dispensa por medio de una pistola o de las válvulas del dispensador (Servibev, dispensador (Servibev, s.f.).