jueves, 8 de septiembre de 2011

Descripción del Proceso de elaboración de bebidas NO Alcoholicas

Operaciones del Proceso de elaboración de bebidas NO Alcohólicas

El Proceso de elaboración de bebidas NO Alcohólicas consiste básicamente, en las operaciones que se muestran en la siguiente figura y que son descritas a continuación:


Proceso típico en la elaboración de bebidas.

NOTA: El carbonatado se emplea solo en la elaboración de bebidas gaseosas.

1.- Preparación del Jarabe Simple

Consiste en la mezcla y cocimiento de agua tratada y azúcar durante treinta minutos. Una vez preparado el jarabe simple, se la filtra utilizando tierra diatomea. Después del filtrado, el jarabe simple se enfría con un intercambiador de calor hasta la temperatura de 20°C.

2.- Preparación del jarabe terminado

Al jarabe simple filtrado se le agrega el concentrado, acidulantes,colorantes y preservantes de acuerdo a la formulación requerida.Luego de haber agregado nuevamente agua tratada (según los requerimientos) se procede a la agitación de la mezcla para obtener finalmente el jarabe terminado.

3.-Proporcionado y carbonatado

Normalmente se efectúa en un equipo denominado CARBOCOOLER. En este se dosifica agua tratada y jarabe terminado según la formulación correspondiente a la bebida a elaborar, para luego pasar a un sistema de enfriamiento y posterior inyección de gas carbónico. La bebida así elaborada pasa a la llenadora para ser envasada. 

4.- Envasado

Las bebidas se envasan en botellas retornables (de vidrio ó plástico) y en envases no retornables (botellas de PET o latas de aluminio).
Para el llenado de envases retornables,estas deben ser lavadas exhaustiva mente a fin de asegurar una adecuada desinfección. Normalmente, el lavado se efectúa en máquinas de lavado automáticas de dos otras fases de inmersión en solución de soda cáustica y dos o tres fases de enjuague. El proceso de lavado mencionado comienza con la inspección de las botellas para evitar la entrada de impurezas que puedan dañar la lavadora,posteriormente la botella pasa a una primera etapa de pre enjuague que debería efectuarse con agua de retorno del último enjuague. Luego las botellas son sumergidas e impregnadas en soluciones de soda cáustica en concentraciones variables de 1,5% a 4% y temperaturas de entre 40°Cy 80°C. Finalmente se procede al enjuague normalmente de tres fases. Según la experiencia de algunos embotelladores el consumo de agua en las lavadoras de botellas varía entre 2 y 3 Litros/Litros de bebida embotellada en envases retornables.
En el caso de envases no retornables solo se realiza un enjuague en un equipo llamado RINSER.
El sistema de enjuague consiste en una serie de chisquetes que introducen agua en diferentes direcciones al interior de la botella, según la experiencia de algunos elaboradores, el consumo de agua varía entre 170 y 250Litros/Litros de bebida envasada.

          Insumos utilizados en la elaboración de bebidas NO Alcohólicas

Materias Primas

En general, las materias primas utilizadas en este proceso a demás del agua tratada, son las que se listan a continuación:

  • Azúcar.
  • Gas Carbónico, si se trata de bebidas gaseosas.
  • Concentrados o saborizantes.
  • Aditivos alimentarios: Aciduloantes, preservantes, edulcorantes y colorantes (ácido cítrico, ácido fosfórico, benzoato de sodio, citrato de sodio y colorantes varios).
Agua

El agua es la principal materia en la elaboración de bebidas. A demás de su uso como materia prima, el agua es utilizada como elemento de limpieza y de enfriamiento. Según el uso final la calidad o nivel de tratamiento de agua varía. Normalmente se utilizan cuatro tipo o calidades de agua: Cruda, clorada, blanda y tratada.
La distribución porcentual del uso del agua, por centro de consumo en un proceso de bebidas no alcohólicas o embotelladoras, está en función de muchas variables; entre ellas se puede mencionar:

  • La eficiencia del uso de agua en las operaciones 
  • La frecuencia en las operaciones de lavado
  • Limpieza y sanitizado que se desarrollan
  • Los métodos de lavado, sanitizado y limpieza
  • Los tipos de envases que se utilizan (retornables o desechables)
  • Los tipos de operaciones que se realizan.
En vista de las variaciones en las operaciones que puedan tender las distintas empresas,  el siguiente cuadro muestra, por centro de consumo de agua típico, un rango de porcentaje en el uso de agua


De acuerdo a algunos productores entre un 40% y 50% del total de agua utilizada en un proceso de fabricación de bebidas corresponde a la que va en el producto final.
La lavadora de botellas puede llegar a ser un gran centro de consumo dependiendo de la cantidad de envases retornables que se use y de la eficiencia de la lavadora. El porcentaje de agua en este punto puede representar entre el 20% y 45% del consumo total.
Del 4% al 10% se utiliza en el sanitizado, lavado y limpieza. La variación está determinada por los métodos de lavado y limpieza que se utilice y la frecuencia con que estos se llevan a cabo. Hay empresas que sanitizan una vez por semana mientras que otras lo hacen todos los días.
Entre un 4% y un7% se destina al enjuague de botellas PET. Hay empresas que recirculan para su uso en la misma operación, parte del agua utilizada mientras que otras desechan la totalidad del agua utilizada o la reutilizan en otras operaciones.

Linea de envasado de Coca Cola

video



FUENTE: www.cpts.org  

      Otra versión del mismo proceso

 El proceso productivo de embotellamiento.

El proceso productivo para la bebida gaseosa, consta de una serie de etapas; las que se describen en este capítulo. El proceso inicia con la obtención de agua; extraída de un pozo propio; que luego de pasar por procesos de purificación, filtrado en arena, filtrado en carbón activado; son mezclados con azúcar para obtener el jarabe simple; al que se le agregan preservantes, concentrados, etc., y se obtiene el jarabe terminado. Para el lavado de envases existe otro tipo tratamiento del agua

Luego el jarabe terminado es enfriado y mezclado con agua y CO2 para ser embotellado. Otras partes del proceso son: inspección de las botellas, empacado y paletizado de la gaseosa.

Características del producto

El producto, se encuentra dentro del rubro de bebidas del sector manufacturero. Dentro de la clasificación industrial internacional unificada-CIIU; el producto se encuentra identificado con el código 3134. Este código, representa al sector de la industria de Alimentos, bebidas y Tabaco; donde:
·                     313, representa únicamente a la división de la industria de bebidas.
·                     3134, representa a la industria de las bebidas gaseosas.

El producto tiene varias presentaciones en dos tipos de envases: vidrio y plástico, en diferentes sabores y tamaños, la mayor cantidad de producción de la planta en estudio, se hace en envases de vidrio.




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 Descripción del proceso productivo

El proceso productivo, va desde la obtención del agua; tratada o ablandada, a la elaboración de jarabes terminados; para finalmente llegar al embotellado. A continuación se detallan cada una de estas etapas:

 Obtencion del agua tratada

Existen partes demarcadas en la obtención del agua tratada:

  • 1ra parte.- Se agrega Sulfato de Aluminio para aglomerar las sustancias de naturaleza orgánica presentes en suspensión en el agua, tales como el bicarbonato de calcio y el magnesio; principalmente, luego se sedimenta.

  • 2da parte.- En esta parte el sedimento se elimina mediante purgas continuas, que en este caso se hacen cada 3 horas.

  • 3ra parte.- Aquí el agua está tratada, pero con algunas impurezas principalmente de naturaleza gaseosa. Luego, pasa por filtros de arena y carbón activado; el filtro de arena cumple la función de retener todas las partículas que quedan en el agua, el filtro de carbón activado cumple la función de retener todas las sustancias de naturaleza gaseosa como el cloro residual, la eliminación del mal olor y sabor; finalmente el agua pasa por el filtro pulidor que retiene partículas de cualquier tipo que no hayan sido eliminadas. Ver apéndice 2 para flujo del proceso.

 Ablandamiento de agua

Existe otra línea de utilización del agua extraída; en esta zona, esta, es desmineralizada por completo mediante intercambio iónico; luego, es filtrada por tanques que contienen en su interior, capas de resina zeolita, las que retienen las sales y minerales que se encuentran en el agua; esta resina se regenera periódicamente con retrolavados de sal industrial.

El agua ablandada es usada en el lavado de envases de plástico y vidrio, y en los calderos para la obtención de vapor de agua, esto evita incrustaciones en las tuberías de las máquinas.

 Elaboracion de jarabes terminados.

Es la operación más importante. El fin fundamental es el de elaborar el jarabe terminado en diferentes sabores según los estándares de calidad y sanidad especificados ya que representa el principal insumo para la preparación de la bebida.

Dado su uso el jarabe terminado representa el factor más costoso del proceso productivo; así sus rendimientos deben ser vigilados muy cuidadosamente ya que inciden directa y gravemente en los costos de fabricación del producto.

La elaboración de jarabe se inicia haciendo uso del agua tratada, que es bombeada hacia en el tanque dilutor; luego se vierte azúcar blanca industrial, en cantidades determinadas para cada sabor y se mezcla uniformemente por el tiempo necesario.

Luego la mezcla es filtrada por varias capas verticales, que retienen partículas extrañas; obteniendo jarabe simple, que después es bombeado a otros tanques; según el sabor a preparar, puesto que, cada tanque tiene asignado un sabor. Después de reposar, el jarabe, es mezclado con esencias, colorantes, saborizantes, etc.; esto se agita constantemente. Los tanques son de gran tamaño debido a la cantidad de producción requerida; teniendo el de mayor capacidad: 3600 gls.; utilizado para el jarabe del producto con mayor aceptación en el mercado. Finalmente el jarabe se deja reposar por 12 horas como mínimo para luego ser transportado mediante tuberías a la línea de embotellado.

 Proceso de embotellamiento.

En este proceso se envasa la bebida debidamente obtenida, de acuerdo a las normas preestablecidas. La bebida se obtiene de la mezcla de agua tratada, gas carbónico y jarabe terminado, y sólo se diferencia con otro producto por el jarabe y envase utilizado. En el gráfico 3.2, se muestran las partes del proceso de embotellado, y una relación entre las velocidades de producción; tomando como referencia la velocidad nominal de la llenadora.

 Control de calidad del proceso.

Durante todo el proceso de embotellado, debe llevarse diversos controles de calidad; que permitan conocer, desde la calidad del lavado del envase hasta la apariencia y conservación del producto final.

En el proceso de embotellado de bebidas gaseosas, existen diversos controles de calidad, rendimientos y capacidad del proceso; de esta manera, se identifican las causas de los efectos negativos ocurridos en un periodo determinado; durante el proceso productivo.

Por esto el control de mermas de producción en forma especifica y minuciosa se hace indispensable; puesto que, permite tomar las acciones correctivas en el momento indicado si fuere necesario, para lograr resultados que no excedan los establecidos para cada producto o proceso. Este control revela las fallas y los motivos.

 Prueba del producto.

  • Concentración o densidad del jarabe ( brix ).- En esta prueba se mide la densidad del azúcar en el jarabe. Su determinación debe ser precisa, para cumplir con las especificaciones. Para esto, las mediciones se realizan tomando, al azar, botellas envasadas cada cierto tiempo, en este caso son cada 30 minutos: se hace uso de un densímetro y un termómetro Fahrenheit. Primero se elimina el gas de la muestra, agitando constantemente, y luego; el liquido, es vertido en una probeta, en la que se introduce un densímetro y un termómetro; con estas mediciones, y haciendo uso de una tabla preestablecida se determina la densidad o brix.

  • Carbonatación.- Consiste en determinar el contenido y concentración de gas carbónico en la bebida, que debe estar con la correcta altura de llenado.

Para esta prueba se utiliza un manómetro y un termómetro, la botella se agita por 25 segundos aproximadamente, se perfora la tapa con un equipo especial y se mide hasta que la presión llegue a 0 psi., se vuelve a agitar y se toma la medición. Después se introduce el termómetro por el orificio en la tapa y se toma la temperatura. Finalmente con los valores de presión y temperatura se determina el volumen de carbonatación de la bebida.

Los controles de brix y carbonatación, son muy importantes, por esto se debe calibrar y comprobar el buen funcionamiento de los equipos utilizados en su medición. Otros controles realizados al producto son: Coronado o encapsulado hermético, apariencia, sabor y olor.

 Prueba del agua.

·         Sabor y Olor.- No debe tener ningún olor ni sabor; porque, origina en la bebida un sabor censurable.

·         Turbidez.- Debe tener como máximo 5.0 P.P.M.; ya que, origina sabor censurable y decoloración en la bebida.

·         Algas y protozoo, levadura y mohos.- No debe tener ninguno; ya que, origina además de sabor censurable en la bebida, sedimento y deterioro.

·         Alcalinidad.- Máximo 50 P.P.M.; porque, neutraliza el ácido de la bebida.

·         Dureza total.- Verifica el control del buen trabajo de los ablandadores 

 Lavado de envases.

  • Causticidad.- No debe haber ningún residuo cáustico en la botella lavada.

  • Residuo de detergente.- No debe tener.

  • Temperatura de soluciones.- Verifica que la temperatura en la lavadora sea la adecuada para no tener problemas de choque térmico cuando la botella entre a la llenadora.

Suciedad y mohos.- Se hace pruebas con azul de metileno para
descartar su presencia.

 Prueba bacteriologica.

Se realizan periódicamente para evitar la formación de mohos y hongos en la sala de embotellado.



Fuente: Estudio realizado por Ing. Daniel Faúndez













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