UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE ALTAMIRA Organismo Pblico Descentralizado de la Administracin Pblica Estatal

TRABAJO DE INVESTIGACIN:

PROCESO DE ELABORACIN DE BEBIDAS CARBONATADAS Y

NO CARBONATADAS

ASIGNATURA:

PROCESOS QUMICOS INDUSTRIALES

DOCENTE RESPONSABLE DE LA ASIGNATURA:

ING. CLAUDIA GONZLEZ SNCHEZ

PRESENTAN:

GONZLEZ PRIETO DALIA ITZEL

MARTNEZ MARTNEZ JESUS

QUINTERO RAMREZ MARIA FERNANDA

RAMOS VZQUEZ ANEL ALEJANDRA

ROMN GMEZ DIANA JUDITH

SERRANO DAZ RICARDO

UN UNIVERSITARIO MUY SUPERIOR

ALTAMIRA, TAMAULIPAS DICIEMBRE 2014

AGRADECIMIENTOS.

Los autores de esta investigacin agradecemos:

A Dios:

Primero que nada por permitirnos estar presentes aqu, continuar con nuestras metas,

objetivos, tener el apoyo de nuestros padres y seguir adelante en la entrega de esta

investigacin.

A nuestros padres:

Las personas ms importantes en nuestra vida, los cuales nos motivan para continuar

superndonos da con da, perseguir nuestros sueos para llegar al lugar donde nos

encontramos ahora y por supuesto el apoyo incondicional que nos proporcionan.

A nuestros compaeros de equipo:

Esas personas con las cuales colaboramos durante ese periodo para estructurar dicha

investigacin, ya que un trabajo en equipo genera mejores resultados.

A nuestros maestros:

Les agradecemos por haber compartido todos sus conocimientos ya que gracias a

ellos tenemos un camino ms claro en el entendimiento y comprensin acerca de los

temas que ahora nos imparten y lo podemos desarrollar.

RECONOCIMIENTOS

Los autores de esta investigacin damos reconocimiento:

A nuestra Alma Mater la Universidad Tecnolgica de Altamira:

Por su apoyo al proporcionarnos sus instalaciones y sus recursos, para la realizacin

de esta investigacin.

A Coca-Cola FEMSA (Altamira):

Por su apoyo y brindarnos la facilidad de mostrarnos su proceso y darnos conocimiento

de cada una de las lneas de operacin en la elaboracin de bebidas carbonatadas y

no carbonatadas.

A la MIA. Mireya Ovando Rocha:

Por otorgarnos visitas industriales a la planta de Coca-Cola FEMSA, grupo Altamira.

Ya que nos fue de sumo apoyo para nuestro proyecto.

A la Ing. Magaly Herrera Mndez:

Encargada de las visitas industriales del grupo FEMSA Coca-Cola; Altamira, quien nos

otorg en recorrido por toda la planta, dndonos a conocer cada punto del proceso por

los cuales se someten los productos Coca-Cola.

NDICE

Agradecimientos

Reconocimientos

Introduccin

Captulo I: Descripcin de la empresa

1.1 Datos Generales Pgina 7

1.2 Antecedentes Pgina 8

1.3 Organigramas de la Empresa Pgina 10

Captulo II: Descripcin del Proyecto

2.1 Planteamiento del problema Pgina 13

2.2 Delimitacin Pgina 14

2.3 Justificacin Pgina 15

2.4 Objetivos: General y Particular Pgina 16

Captulo III: Hiptesis y Variable

3.1 Establecimiento de las Hiptesis Pgina 18

3.2 Variable Dependiente e Independiente Pgina 18

Captulo IV: Metodologa

4.1 Antecedentes Pgina 21

4.2 Marco Terico Pgina 25

4.3 Metodologa Pgina 27

4.4 Desarrollo Experimental Pgina 31

Captulo V: Resultados y Disposicin

Conclusiones

Glosario

Anexos

Bibliografa

INTRODUCCIN

El presente proyecto se desarroll dentro del sector productivo de alimentos, enfocado

a la produccin de bebidas sobre la empresa de mayor popularidad dentro del

comercio como lo es The Coca-Cola Company, que ha destacado por la elaboracin

de distintas bebidas con presencia de dixido de carbono y otras con la ausencia del

mismo.

Por lo tanto, esta investigacin consisti en la realizacin del texto: Proceso de

Elaboracin de Bebidas Carbonatadas y no Carbonatadas, que se desarrolla en cinco

captulos; en los cuales se utilizaron referencias bibliogrficas tales como: artculos de

investigacin, tesis digitales y visita a the coca- cola Company (FEMSA, ALTAMIRA)

Se recopil y orden la informacin, de tal manera que en comparacin a la bibliografa

existente, aqu encontramos de manera conjunta un proceso fsico qumico ms

completo con respecto a ambos diagramas, y su utilizacin en la elaboracin de

bebidas.

Hoy en da la industria alimenticia abarca gran cantidad de sectores para la elaboracin

de productos de diversa necesidad para la humanidad, entre los cuales destacan las

bebidas, fuente esencial de consumo de todos los seres vivos, que van desde la

elaboracin de bebidas carbonatadas y no carbonatadas.

Los refrescos carbonatados se consumen siempre sin diluir que contienen tuti-fruti,

citrus, limonada y otras bebidas que incluyen las colas y las bebidas para hacer

mezclas.

El proceso para la produccin de bebidas gaseosas dentro de la industria es de gran

variedad ya que existen diferentes empresas que se encargan de su produccin, pero

ninguna ha podido llegar a superar o igualar el mtodo de produccin de la empresa

The Coca-Cola Company, se han elaborado diferentes investigaciones y anlisis para

saber los ingredientes que contiene este producto pero no se ha llegado a una

conclusin, solo se crearon diferentes hiptesis sobre la receta de este producto.

Las bebidas carbonatadas o gaseosas son consecuencia de los ensayos para producir

aguas efervescentes semejantes a las de las fuentes naturales. Al cabo de algn

tiempo se les agregaron saborizantes, y de ah nacieron las diversas aguas y bebidas

gaseosas, que son esencialmente agua cargada con dixido de carbono a la que se

le ha aadido azcar y algn cido.

CAPTULO I

THE COCA-COLA COMPANY

8 | P g i n a

1.1 DATOS GENERALES.

Nombre de la empresa: The Coca-Cola Company.

Sector: Alimenticio

Ubicacin: Calle: 284 Centennial Olympic Park Dr. Nw. (ver anexo 1)

Direccin Postal: Atlanta, GA

Telfono: (404) 827-9222

Servicios que ofrece: The Coca- Cola Company vende principalmente bebidas, de

las cuales se presentan Coca-Cola, Sprite, Fanta, Lift y otros productos de dicha marca

en Amrica latina, Norteamrica, Europa, frica, Asia y Pacfico Sur, en conjunto los 5

continentes (ver anexos 2-7) adems de agua embotellada, cerveza y otras bebidas

en algunos de estos territorios.

Este producto se vende a todo el pblico en general, adems de que es accesible para

cualquier persona de la clase social que pertenezca.

Asesor General: Bernhard Goepelt. Consejero General y jefe del Servicio Jurdico de

The Coca- Cola Company.

9 | P g i n a

1.1 ANTECEDENTES.

En 1892 se fund The Coca-Cola Company. Al inicio solo se venda en fuentes de

soda, pero gracias a los creativos pioneros de la Compaa, se implementaron las

primeras botellas. La iniciativa fue tomada por Joseph A. Biedenham, el primer

embotellador de Coca-Cola en el sur de Estados Unidos y poseedor de la primera

franquicia.

En 1893, la marca coca- cola se registr por primera vez.

En 1899, Benjamn F. Thomas y Joseph Whitehead adquirieron los derechos para

embotellar y vender la bebida en casi todo el pas. Despus se asociaron con otros

empresarios hasta que crearon una red de plantas embotelladoras en casi todo el

territorio estadounidense.

Tres aos despus de la constitucin de The Coca-Cola Company, el seor Candler

declar en su informe anual: "Coca-Cola ya se vende y se bebe en todos los estados

y territorios de Estados Unidos".

En 1913 los embotelladores decidieron crear un envase con caractersticas especiales

y nicas.

En 1915, se cre la curvilnea botella verde plido, cuyo diseo estaba inspirado en la

elegante silueta de las mujeres de la poca. La historia sigui y en este periodo

comenz el crecimiento exponencial de Coca-Cola.

En 1926, los hijos del sr. Candler vendieron la compaa a la familia Woodruff por 25

millones.

En 1955, se crean dos presentaciones: La botella grande y la botella familiar.1

En 1960, se producen las primeras latas de aluminio de 12 onzas y posteriormente las

latas con tapa desprendible.

1 (ver anexo 8) Evolucin de la presentacin del envase, the coca- cola Company.

10 | P g i n a

En 1967, The Coca-Cola Company decide constituir la empresa Coca-Cola Foods

con la finalidad de producir y comercializar tanto caf como concentrados de jugos

ctricos.

En 1997, Coca-Cola lanza diet Coke con gran xito, pero en ese mismo ao es

reemplazada por coca- cola light.

En 1998, Mxico rompe el record mundial de consumo al pasar a 412 botellas de

producto coca- cola superando a estados unidos de 377 botellas.

De 1926 a 2004, la produccin aument de 10 botellas por minuto a ms de 900

promedio con 195 lneas de embotellado.

En 2003, Coca-Cola invirti en Mxico ms $600, 000,000 millones de dlares y

gener 88,000 empleos directos, apoyo 410,000 pequeos negocios y 172,000

microempresarios.

La prioridad desde entonces ha sido ofrecer un producto refrescante, delicioso y de

calidad al alcance de todos. Actualmente Coca-Cola, es el refresco ms popular del

mundo, ya que sirven en ms de 200 pases.

11 | P g i n a

1.3 ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA.

ANEXO 9. ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA

12 | P g i n a

ANEXO 10. ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA

CAPTULO II

DESCRIPCIN DEL PROYECTO

14 | P g i n a

2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Cmo es el proceso de elaboracin de bebidas carbonatadas y no carbonatadas de

the coca- cola Company?

15 | P g i n a

2.2 DELIMITACIN.

Dentro de esta indagacin hablaremos sobre el proceso de elaboracin que se lleva a

cabo para la produccin de bebidas carbonatadas (gaseosas) y no carbonatadas

(jugos), desde la preparacin del agua, produccin del jarabe hasta la carbonatacin,

que es el hecho de aadir CO2 a estas bebidas para su comercializacin.

No se abarcar el proceso de embotellamiento del producto.

16 | P g i n a

2.3 JUSTIFICACIN.

La realizacin de este trabajo de investigacin se justifica para dar a conocer la

elaboracin de las bebidas carbonatadas y no carbonatadas como una rama

importante en el mbito alimenticio perteneciente a los procesos industriales que a su

vez forman parte de la carrera como ingeniero qumico.

Permitiendo que el usuario lector, o estudiante tenga un material de consulta de

primera mano a su disposicin.

17 | P g i n a

2.4 OBJETIVOS: GENERAL Y PARTICULAR.

OBJETIVO GENERAL

Reconocer los procesos de elaboracin de bebidas carbonatadas y no carbonatadas,

mediante el anlisis de los diferentes diagramas de proceso para ampliar nuestro

conocimiento sobre los distintos procesos industriales.

OBJETIVOS PARTICULARES:

a) Realizar una bsqueda exhaustiva de informacin acerca del proceso de

bebidas carbonatadas y no carbonatadas.

b) Concentrar informacin.

c) Seleccionar lo ms relevante.

d) Estructurar la informacin.

e) Realizar el captulo I

f) Reuniones de grupo para revisar avances.

g) 1ra Revisin con asesor de materia.

h) Correcciones.

i) Estructurar el captulo II

j) Formacin del captulo III

k) 2ra revisin con asesor de asignatura.

l) Bsqueda de diagramas de proceso referentes al tema.

m) Elaboracin de captulo IV

n) Construccin del captulo V

o) 3ra revisin con asesor de materia.

CAPTULO III

HIPTESIS Y VARIABLES

19 | P g i n a

3.1 ESTABLECIMIENTO DE LA HIPTESIS.

Este trabajo de investigacin servir para futuras generaciones de los estudiantes de

la carrera de ingeniera qumica en la compresin de los diferentes procesos

industriales en el mbito alimenticio.

3.2 VARIABLE DEPENDIENTE E INDEPENDIENTE

Variable independiente: Los procesos de la bebida carbonatada y no carbonatada.

Variable dependiente: La revisin adecuada y asertiva de la informacin recabada

para el trabajo de investigacin.

CAPTULO IV

METODOLOGA

21 | P g i n a

4.1 ANTECEDENTES

Las bebidas carbonatadas o gaseosas son consecuencia de los ensayos para producir

aguas efervescentes semejantes a las de las fuentes naturales. Al cabo de algn

tiempo se les agregaron saborizantes, y de ah nacieron las diversas aguas y bebidas

gaseosas, que son esencialmente agua cargada con dixido de carbono a la que se

le ha aadido azcar y algn cido, una materia colorante y un agente de sabor. Para

que se conserve el gas. Se envasa la bebida gaseosa en recipiente hermticamente

cerrado. (Ing. Mario valle, 2002).

El proceso productivo para la bebida gaseosa, consta de una serie de etapas; El

proceso inicia con la obtencin de agua; extrada de un pozo propio; que luego de

pasar por procesos de purificacin, filtrado en arena, filtrado en carbn activado; son

mezclados con azcar para obtener el jarabe simple; al que se le agregan

saborizantes, concentrados, etc., y se obtiene el jarabe terminado.

Para la obtencin de agua tratada se requieren de algunos pasos:

1ra parte.- Se agrega Sulfato de Aluminio para aglomerar las sustancias de

naturaleza orgnica presentes en suspensin 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.- Aqu el agua est tratada, pero con algunas impurezas

principalmente de naturaleza gaseosa. Luego, pasa por filtros de arena y carbn

activado; el filtro de arena cumple la funcin de retener todas las partculas que

quedan en el agua, el filtro de carbn activado cumple la funcin de retener

todas las sustancias de naturaleza gaseosa como el cloro residual, la

eliminacin del mal olor y sabor; finalmente el agua pasa por el filtro pulidor que

retiene partculas de cualquier tipo que no hayan sido eliminadas.

22 | P g i n a

Esta agua es utilizada en la elaboracin de dichas bebidas, ya que es la materia

principal para la elaboracin de productos gaseosos.

La elaboracin de jarabe es la operacin ms importante. El fin fundamental es el de

elaborar el jarabe terminado en diferentes sabores segn los estndares de calidad y

sanidad especificados ya que representa el principal insumo para la preparacin.

Dado su uso el jarabe terminado representa el factor ms costoso del proceso

productivo; as sus rendimientos deben ser vigilados muy cuidadosamente ya que

inciden directa y gravemente en los costos de fabricacin del producto.

La elaboracin de jarabe se inicia haciendo uso del agua tratada, que es bombeada

hacia el tanque dilutor; luego se vierte azcar blanca industrial, en cantidades

determinadas para cada sabor y se mezcla uniformemente por el tiempo.

Luego la mezcla es filtrada por varias capas verticales, que retienen partculas

extraas; obteniendo jarabe simple, que despus es bombeado a otros tanques; segn

el sabor a preparar, puesto que, cada tanque tiene asignado un sabor. Despus de

reposar, el jarabe, es mezclado con esencias, colorantes, saborizantes, etc.; esto se

agita constantemente.

Los tanques son de gran tamao debido a la cantidad de produccin requerida;

teniendo el de mayor capacidad: 3600 gls.; utilizado para el jarabe del producto con

mayor aceptacin en el mercado. Finalmente el jarabe se deja reposar por 12 horas

como mnimo para luego ser transportado mediante tuberas a la lnea de embotellado.

(Ver anexo 11). (Huahua Condori, 2013).

23 | P g i n a

Los ingredientes principales para elaborar el jarabe son los siguientes.

SABORIZANTES:

Los saborizantes para las bebidas gaseosas se preparan por empresas

especializadas. Con cada sustancia se suministran instrucciones claras y la forma

exacta para la preparacin del jarabe. Los saborizantes son extractos alcohlicos,

emulsiones soluciones alcohlicas o jugos de frutas.

CIDOS:

cido ctrico. Se extrae de los limones, limas y pias. Como el cido ctrico es un

ingrediente natural de todos los frutos ctricos, todas las bebidas que tienen estos

sabores se acidifican con dicho cido, que se usa en soluciones de 48%.

cido fosfrico. Es el acidulante ms econmico, no solo por su bajo costo, sino

tambin porque es muy potente. Se usa principalmente en los refrescos tipo cola.

cido tartrico. (Tartracina- inka kola): En uno de los subproductos de la elaboracin

del vino. El sabor cido de las bebidas depende de la concentracin de iones de

hidrgeno, pues tienen el mismo sabor cido las soluciones de los cidos ctricos,

tartricos o fosfricos de igual PH. Se aade cido a los refrescos para modificar la

dulzura del azcar y como preservativo. Todos los cidos que se agreguen a los

refrescos han de ser grado para alimentos.

1. Colores:

Caramelo. Es un color vegetal que se prepara quemando azcar de maz,

generalmente con una sal amnica como catalizador. Es el color vegetal ms usado y

se aade a los refrescos estilo cola, cerveza de races, refrescos de jengibre, helado

con soda, etc. En la industria de refrescos se conocen dos clases de caramelo: el

espumoso y el no espumoso.

24 | P g i n a

El agua del abastecimiento pblico contiene algunas veces sustancias minerales y

vegetales que le hacen inadecuada para bebidas gaseosas.

Para la preparacin de stas es necesario que el agua sea lmpida ,incolora e inodora

, que no contenga bacterias , que su alcalinidad sea de menos de 50 ppm, que

contenga menos de 500 ppm de slidos totales y menos de 0.1 ppm de hierro o

manganeso. El agua que contiene materia en suspensin no se carbonata fcilmente,

y las bebidas que con ellas se preparan se des-gasifican rpidamente.

JARABE:

La mezcla completa de todos los ingredientes que se requieren para hacer la bebida

gaseosa, con excepcin del agua carbnica o agua de seltz se conoce con el nombre

de jarabe. La solucin de azcar en agua es el jarabe simple, u si a ste se aade

algn cido se denomina jarabe simple acidificado. (Ing. Mario Valle) (Ver anexo 12)

25 | P g i n a

4.2 MARCO TERICO

El Ing. Rojas Lujan en el ao del 2002 presento en una de sus investigaciones el

proceso productivo para las bebidas gaseosas, constando de una serie de etapas las

cuales son: El tratamiento de aguas, mezclas para obtener jarabes simples

(preservantes y concentrados) para llegar a la obtencin del jarabe terminado.

El doctor ngel Callapaza, en el ao del 2013 en la investigacin de la Universidad de

San Carlos de Guatemala habl acerca de la preparacin de bebidas carbonatadas;

Lo cual trata del proceso de elaboracin de estas hasta llegar con la idea original de lo

que hoy en da conocemos como bebidas gaseosas.

Jorge A. Saavedra, Luis A. Puente, Beatriz Cansino y Carolina Astudillo, en el ao

2010 en la investigacin de la Universidad de Chile, Departamento de Ciencia de los

Alimentos y Tecnologa Qumica habla acerca del estudio, modelado y anlisis de un

proceso continuo de elaboracin de bebidas carbonatadas mediante un mtodo

multivalente basado en el enfoque 3-Way PLS.

Calvo Carrillo Ma. De la Concepcin, en el 2006 en la investigacin de la Revista

Tecnologa Alfa habla acerca de la elaboracin de una bebida con alto contenido de

carotenoide.

Lance A. Ward en el ao 2013 describe en su texto industria de las bebidas que la

industria de las bebidas sin alcohol comprende la fabricacin de bebidas refrescantes;

tanto como en su envasado y en el caso de las bebidas no carbonatadas su

pasteurizacin, reportando as el desarrollo de cada una de estas bebidas en su

investigacin.

En el ao 2002, el ingeniero Pio Emilio Rojas Lujan dio un informe titulado

planteamiento de la produccin de bebidas gaseosas mediante la simulacin en el

26 | P g i n a

cual especificaba que las empresas productoras de bebidas carbonatadas debe existir

un sistema de control de calidad en el cual se debe generar productividad asumiendo

los costos.

En el ao 2003, el ingeniero qumico Alexis Alcal Gonzlez texto tratamiento de

aguas y elaboracin de bebidas fue publicado conteniendo informacin relacionada al

conocimiento del agua, propiedades fsico qumicas, tratamientos primarios que se

realiza con fines de potabilidad y su posterior utilizacin en la industria de bebidas. As

mismo desarrolla lo concerniente a tecnologas aplicadas en la elaboracin de bebidas

no alcohlicas y alcohlicas a partir de diversas materias primas vegetales: semillas,

frutos, races, hojas y tallos.

El Lic. Diego Grillo Trubba, en el ao 2005 escribi en su informe bebidas gaseosas

que las bebidas sin alcohol o bebidas analcohlicas son aquellas, gasificadas o no,

preparadas a base de uno o ms de los siguientes componentes (jugo, pulpa, jugos

concentrados, leche, extractos, infusiones, maceraciones, agua) y sin contener alcohol

etlico en cantidad superior a 0,5% en volumen.

El ingeniero industrial Enrique Luengas, en el ao 2012 redact el artculo: Porque

se forman burbujas en las copas de champan? el por qu se producen las burbujas

en las bebidas carbonatadas, explicando adems el proceso de produccin de las

mismas.

27 | P g i n a

4.3 METODOLOGA

PROCESO DE ELABORACIN DE BEBIDAS CARBONATADAS,

CONSTA DE 4 FASES:

FASE 1 TRATAMIENTO DE AGUA:

Etapa 1.- Sedimentacin y Floculacin: Retirar los slidos suspendidos con

ayuda de alumbre y cal.

Etapa 2.- Desinfeccin: Control de microorganismos por la aplicacin de cloro.

Etapa 3.- Reduccin de alcalinidad: Bajar la alcalinidad del agua para evitar la

neutralizacin de componentes importantes de la bebida.

Etapa 4.- Filtracin: Remover materiales indeseables haciendo pasar el agua

por una serie de filtros de arena

Etapa 5.- Purificacin: Eliminar colores y sabores desagradables, cloro y otras

materias residuales, por absorcin en un filtro de carbn activado.

Etapa 6.- Microfiltracin: Rectificar filtraciones anteriores y retirar partculas

microscpicas y microorganismos como las amebas.

Etapa 7.- Desaireacin: Rectificar el aire ocluido en el agua.

FASE 2 ELABORACION DEL JARABE SIMPLE

Etapa 1.- MEZCLADO: EL agua tratada en la fase anterior es mezclada con

azcar en cantidades adecuadas en funcin de la frmula obteniendo as

el jarabe simple

FASE 3 ELABORACION DEL JARABE FINAL

Etapa 1.- MEZCLADO: consiste en mezclar el jarabe simple con el concentrado

(formula coca cola Company)

FASE 4 CARBONATACIN

Etapa 1.- Consiste en incorporar CO2 al agua o a la bebida a fin de que, cuando

se sirva el producto deje escapar el gas bajo la forma de burbujas finas y para

que tenga ese sabor "picante" caracterstico de las bebidas carbonatadas.

28 | P g i n a

Tratamiento de agua

Elaboracin del jarabe simple

Elaboracin del jarabe terminado

Carbonatacin

Proceso de bebidas carbonatadas

ANEXO 13. DIAGRAMA DE PROCESO DE ELABORACIN BEBIDAS

CARBONATADAS.

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PROCESO DE ELABORACIN DE BEBIDAS NO CARBONATADAS,

CONSISTE EN 4 FASES:

FASE 1 TRATAMIENTO DE AGUA:

Etapa 1.- Sedimentacin y Floculacin: Retirar los slidos suspendidos con

ayuda de alumbre y cal.

Etapa 2.- Desinfeccin: Control de microorganismos por la aplicacin de cloro.

Etapa 3.- Reduccin de alcalinidad: Bajar la alcalinidad del agua para evitar la

neutralizacin de componentes importantes de la bebida.

Etapa 4.- Filtracin: Remover materiales indeseables haciendo pasar el agua

por una serie de filtros de arena

Etapa 5.- Purificacin: Eliminar colores y sabores desagradables, cloro y otras

materias residuales, por absorcin en un filtro de carbn activado.

Etapa 6.- Microfiltracin: Rectificar filtraciones anteriores y retirar partculas

microscpicas y microorganismos como las amebas.

Etapa 7.- Desaireacin: Rectificar el aire ocluido en el agua.

FASE 2 ELABORACION DEL JARABE SIMPLE

Etapa 1.- MEZCLADO: EL agua tratada en la fase anterior es mezclada con

azcar en cantidades adecuadas en funcin de la frmula obteniendo as

el jarabe simple

FASE 3 PASTEURIZACION

Etapa 1.- PROCESO TERMICO: Tiene como objetivo reducir los agentes

patgenos que pueden contener bacterias, protozoos, mohos, levaduras etc.

FASE 4 ELABORACION DEL JARABE FINAL

Etapa 1.- MEZCLADO: consiste en mezclar el jarabe simple con el concentrado;

frmula de the coca cola Company.

30 | P g i n a

Tratamiento de agua

Elaboracin del jarabe simple

Elaboracin del jarabe terminado

Proceso de bebidas

No carbonatadas

Pasteurizacin

ANEXO 14. DIAGRAMA DE PROCESO DE ELABORACIN BEBIDAS NO CARBONATADAS.

31 | P g i n a

4.4 DESARROLLO EXPERIMENTAL

PROCESO DE BEBIDAS NO CARBONATADAS

FASE 1 TRATAMIENTO DE AGUA

Etapa 1.- floculacin y sedimentacin: El agua se almacena en tanques donde

se le adiciona el floculante (cal), se agita el agua lentamente para lograr flculos

ms grandes con mayor peso para que sedimenten ms eficientemente se deja

reposar de 4 a 5 horas para que las partculas se asienten mediante la fuerza

de gravedad.

Etapa 2.-Desinfeccion: este es el proceso de cloracion donde al agua se le

aade el cloro gaseoso o bien hipoclorito sodico o hipoclorito de clacio. La

cantidad necesaria se determina segn el suministro de cloro de las aguas y los

requisitos de desinfeccion e desinfeccion. Para el agua potable debe de

presentar 0.1mg/l de cloro.

Tambien es necesario un tiempo de reaccion de como minimo 20 minutos para una

desinfeccion segura. Especianlemnte en aguas con carga organica puede producirse

un menoscab del olor, el sabor y pueden formarse en muchas ocaciones la importancia

de impedir una nueva proliferacion por exceso de cloro, ya que es inevitable la

capacidad de absorcion del cloro en la red se distribucion pronto no queda una

concentracion de cloro suficiente.

Etapa 3 Reduccion de alcalinidad: En la eliminacin de los bicarbonatos de

calcio y magnesio, y en general en el ablandamiento del agua, se suelen

emplear dos mtodos.

a) La aplicacin de cal sodada y el intercambio de iones con resinas o zeolitas.

Mediante la cal sodada, que es una aplicacin de lechada de cal junto con una

solucin de carbonato sdico, se logra precipitar los bicarbonatos de calcio y

magnesio (dureza temporal) al reaccionar con la lechada de cal y con el

carbonato sdico se conseguir la precipitacin de los sulfatos de calcio y

magnesio (dureza permanente).

32 | P g i n a

b) Los bicarbonatos solubles pueden eliminarse igualmente aumentando el pH

con hidrxido sdico.

Etapa 4.- Filtracin: tanques en donde el agua ms clara que proviene de los

tanques de reduccin de alcalinidad se pasa a travs de un medio poroso para

remover las partculas que quedan. A este proceso se le llama filtracin. Puede

remover materia suspendida, no en solucin, tal como flculos que no

sedimentaron, algas, microorganismos y otros.

Etapa 5.-Purificacinpor osmosis inversa: El proceso de smosis inversa utiliza

una membrana semipermeable que separa y elimina del agua slidos,

sustancias orgnicas, virus y bacterias disueltas en el agua. Puede eliminar

alrededor de 95% de los slidos disueltos totales (SDT) y 99% de todas las

bacterias.

Las membranas slo dejan pasar las molculas de agua, atrapando incluso las

sales disueltas. Un equipo de filtracin por smosis incluye un filtro de

sedimentacin, uno de carbn activado, una membrana, una lmpara de rayos UV

y dos posfiltros. Su rendimiento diario es de 200 litros de agua y, con un

mantenimiento adecuado, puede utilizarse hasta por 10 aos. Este mtodo no es

recomendable cuando se trata de agua dura, esto es, agua que contiene un alto

porcentaje de sales de calcio y magnesio.

Etapa 6.- Microfiltracin: La filtracin mediante membranas sigue el principio de

la separacin de partculas basada en el tamao de los poros y en su

distribucin. Las membranas de microfiltracin tienen tamaos de poro que

varan de 0,075 micrones a 3 micrones. Segn la membrana seleccionada, se

podrn separar slidos suspendidos de ms de 0,45 micrones como arena,

limo, arcilla, algas, bacterias as como Giardia y Criptosporidium.

Etapa 7.- Desaireacin: La desaireacin consiste en quitar el oxgeno,

responsable de fenmenos oxidativos dainos. En el caso de los jugos de fruta,

la desaireacin permite mejorar sabor, aspecto y conservabilidad del producto:

33 | P g i n a

de hecho, la eliminacin del oxgeno previene la degradacin de la vitamina C

y prolonga la shelf-life del producto.

FASE 2 ELABORACIN DE JARABE

Etapa 1.- La elaboracin de jarabe se inicia haciendo uso del agua tratada, que

es bombeada haca en el tanque dilutor; luego se vierte azcar 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 partculas extraas; obteniendo jarabe simple

FASE 3 PASTEURIZADO

Etapa 1.- Proceso termico: es un proceso tecnolgico que se lleva a cabo

mediante el uso de calor. Es un tratamiento trmico suave, aspecto que lo

diferencia de la esterilizacin, mucho ms intenso. Su principal objetivo es la

eliminacin de patgenos en los alimentos para alargar su vida til.

La pasteurizacin emplea temperaturas bajas pero que aseguran la eliminacin de

patgenos, aunque algunos puedan aguantarlas y resistirlas. El valor nutricional de los

alimentos y sus caractersticas organolpticas no se ven tan alteradas. En bebidas la

temperatura tendra que situarse de 72c a 85c por 20 minutos.

FASE 4 JARABE TERMINADO

Etapa 1.- mezclado: este consta en el mezclado del jarabe simple con el

concentrado (formula the coca cola Company) el cual se hace en tanques

que estn diseados en base al producto especfico y a sus caractersticas

reolgicas y qumico-fsicas y Agitadores especiales (sistema JET MIX, paletas

mltiples a baja Velocidad, de paleta nica, de rbol contrarrotante, etc.),

garantizan la perfecta homogeneidad del producto en mezclado.

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PROCESO DE BEBIDAS CARBONATADAS

FASE 1 TRATAMIENTO DE AGUA

Etapa 1.- floculacin y sedimentacin: tanques donde se agita el agua

lentamente para lograr flculos ms grandes, con mayor peso y que sedimenten

ms eficientemente a este se le llama floculacin y en los tanques donde se

reduce la velocidad del agua con flculos, para proveer ms tiempo para que

las partculas se asienten mediante la fuerza de gravedad. A este proceso se le

llama sedimentacin

Etapa 2.-Desinfeccion: este es el proceso de cloracion donde al agua se le

aade el cloro gaseoso o bien hipoclorito sodico o hipoclorito de clacio. La

cantidad necesaria se determina segn el suministro de cloro de las aguas y los

requisitos de desinfeccion e desinfeccion. Para el agua potable debe de

presentar 0.1mg/l de cloro.

Tambien es necesario un tiempo de reaccion de como minimo 20 minutos para una

desinfeccion segura. Especianlemnte en aguas con carga organica puede producirse

un menoscab del olor, el sabor y pueden formarse en muchas ocaciones la importancia

de impedir una nueva proliferacion por exceso de cloro, ya que es inevitable la

capacidad de absorcion del cloro en la red se distribucion pronto no queda una

concentracion de cloro suficiente.

Etapa 3 Reduccion de alcalinidad: En la eliminacin de los bicarbonatos de

calcio y magnesio, y en general en el ablandamiento del agua, se suelen

emplear dos mtodos.

a) La aplicacin de cal sodada y el intercambio de iones con resinas o zeolitas.

Mediante la cal sodada, que es una aplicacin de lechada de cal junto con una

solucin de carbonato sdico, se logra precipitar los bicarbonatos de calcio y

magnesio (dureza temporal) al reaccionar con la lechada de cal y con el

carbonato sdico se conseguir la precipitacin de los sulfatos de calcio y

magnesio (dureza permanente).

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b) Los bicarbonatos solubles pueden eliminarse igualmente aumentando el pH

con hidrxido sdico.

Etapa 4.- Filtracin: tanques en donde el agua ms clara que proviene de los

tanques de reduccin de alcalinidad se pasa a travs de un medio poroso para

remover las partculas que quedan. A este proceso se le llama filtracin. Puede

remover materia suspendida, no en solucin, tal como flculos que no

sedimentaron, algas, microorganismos y otros. (Ver anexo 2)

Etapa 5.-Purificacinpor osmosis inversa: El proceso de smosis inversa utiliza

una membrana semipermeable que separa y elimina del agua slidos,

sustancias orgnicas, virus y bacterias disueltas en el agua. Puede eliminar

alrededor de 95% de los slidos disueltos totales (SDT) y 99% de todas las

bacterias. Las membranas slo dejan pasar las molculas de agua, atrapando

incluso las sales disueltas.

Un equipo de filtracin por smosis incluye un filtro de sedimentacin, uno de carbn

activado, una membrana, una lmpara de rayos UV y dos posfiltros. Su rendimiento

diario es de 200 litros de agua y, con un mantenimiento adecuado, puede utilizarse

hasta por 10 aos. Este mtodo no es recomendable cuando se trata de agua dura,

esto es, agua que contiene un alto porcentaje de sales de calcio y magnesio.

Etapa 6.- Microfiltracin: La filtracin mediante membranas sigue el principio de

la separacin de partculas basada en el tamao de los poros y en su

distribucin. Las membranas de microfiltracin tienen tamaos de poro que

varan de 0,075 micrones a 3 micrones. Segn la membrana seleccionada, se

podrn separar slidos suspendidos de ms de 0,45 micrones como arena,

limo, arcilla, algas, bacterias as como Giardia y Criptosporidium.

Etapa 7.- Desaireacin: La desaireacin consiste en quitar el oxgeno,

responsable de fenmenos oxidativos dainos. En el caso de los jugos de fruta,

la desaireacin permite mejorar sabor, aspecto y conservabilidad del producto:

de hecho, la eliminacin del oxgeno previene la degradacin de la vitamina C

y prolonga la shelf-life del producto.

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FASE 2 JARABE SIMPLE

Etapa 1.- La elaboracin de jarabe se inicia haciendo uso del agua tratada, que

es bombeada haca en el tanque dilutor; luego se vierte azcar 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 partculas extraas; obteniendo jarabe simple.

FASE 3 JARABE TERMINADO

Etapa 1.- mezclado: este consta en el mezclado del jarabe simple con el concentrado

(formula coca cola Company) el cual se hace en tanques que estn diseados en base

al producto especfico y a sus caractersticas reolgicas y qumico-fsicas y Agitadores

especiales (sistema JET MIX, paletas mltiples a baja Velocidad, de paleta nica, de

rbol contrarrotante, etc.), garantizan la perfecta homogeneidad del producto en

mezclado

FASE 4 CARBONATACIN

La carbonatacin consiste en incorporar CO2 al agua o a la bebida a fin de que, cuando

se sirva el producto deje escapar el gas bajo la forma de burbujas finas y para que

tenga ese sabor "picante" caracterstico de las bebidas carbonatadas.

Para que una cantidad dada de gas carbnico entre en solucin con el agua, para cada

temperatura de la solucin corresponde una presin determinada. En general se puede

decir en forma cualitativa que:

A mayor presin, mayor cantidad de CO2 disuelto

A menor temperatura mayor CO2 disuelto.

De lo anterior se desprende que para saturar el agua con la mayor cantidad de

CO2 posible se debe:

trabajar a la mayor presin posible y

trabajar a la menor temperatura posible.

Estas dos condiciones son justamente las utilizadas en los equipos de carbonatacin

de bebidas. Para definir el grado de carbonatacin pueden utilizarse varias formas,

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como por ejemplo expresar la cantidad de CO2 disuelto como gramos de CO2 por litro

de solucin. Sin embargo, en las industrias de aguas o gaseosas, se ha adoptado una

medida que da una visin fsica del grado de carbonatacin. Esta unidad es

denominada comnmente "volumen" es decir volmenes de CO2 por volumen de agua,

esto significa que cuando hablamos de una bebida de 4 volmenes estamos diciendo

que tiene 4 litros de CO2 por litro de agua a una presin 1 atm y a 0C de temperatura

pues sin esta salvedad las cantidades de gas pueden ser diferentes debido a que la

densidad del gas vara fuertemente con la presin, y relativamente menos con la

temperatura.

Uno de los principales factores que afectan la carbonatacin es la presencia de aire

en la bebida. La presencia de aire en la bebida dificulta la absorcin del

CO2 reduciendo la "efervescencia de la bebida". Para ello es preciso un correcto

desaireado de la bebida previo a la carbonatacin.

CAPTULO V

RESULTADOS Y DISCUSIONES

CONCLUSIONES

La presente investigacin ha sido el desarrollo del texto Proceso de Elaboracin de

Bebidas Carbonatadas y no Carbonatadas, que ser de beneficio para estudiantes y

docentes de la carrera de ingeniera qumica, as como los diferentes profesionales del

campo de esta carrera.

Se observ que dentro de la industria alimenticia existen dos procesos para la

elaboracin de bebidas, las cuales son estas: carbonatadas y no carbonatadas.

Se logr verificar que las bebidas carbonatadas son aquellas que se les aade dixido

de carbono durante su proceso de elaboracin y las no carbonatadas; son aquellas

que no lo contienen, por tanto, se deben de pasteurizar ya que al no contener este gas

tienden a descomponerse ms rpido.

Dentro de las bebidas carbonatadas se encuentran aquellas bebidas refrescantes, en

este caso los refrescos que son los que poseen un contenido de carbono. En tanto las

no carbonatadas podemos mencionar que son los jugos, bebidas que como ya se

haba mencionado necesitan pasteurizarse.

Se concluy que uno de los ms grandes productores de bebidas refrescantes es the

coca- cola Company, ya que tiene un mbito productivo a nivel mundial en ms de 200

pases; esto debido a su gran xito en los jarabes que se producen para las bebidas.

Se tiene que en cuestiones de procesos, se produce el jarabe de acuerdo a la bebida

mediante agua tratada, ya que esta tiene que cumplir ciertos requisitos para la salud

humana, en donde se prepara el jarabe (cuya receta generalmente es secreta), para

mezclarse y llevarse al proceso de carbonatacin donde se le aade CO2, continuando

as su produccin.

Por tanto, la elaboracin de una bebida carbonatada y no carbonatada pertenece a los

procesos industriales, en cualquier caso de los ms importantes y con grandes xitos

productivos.

GLOSARIO

cido ctrico: es un cido orgnico tricarboxlico que est presente en la mayora de

las frutas, sobre todo en ctricos como el limn y la naranja.

cido fosfrico: es un compuesto qumico cido (ms precisamente un compuesto

ternario que pertenece a la categora de los oxcidos).

cido tartrico: Es un compuesto orgnico polifuncional, cuyo grupo funcional

principal es el carboxilo (cido carboxlico).

Alcalinidad: Propiedad de las sustancias capaces de ceder iones hidrxido cuando

estn en disolucin acuosa.

Carbonatacin: consiste en determinar el contenido y concentracin de gas carbnico

en la bebida, que debe estar con la correcta altura de llenado.

Carotenoide: son pigmentos orgnicos del grupo de los isoprenoides que se

encuentran de forma natural en plantas y otros organismos fotosintticos como algas,

algunas clases de hongos y bacterias.

Catalizador: sustancia que hace ms rpida o ms lenta la velocidad de

reaccin qumica sin participar en ella.

Cryptosporidium: Es un parsito protozoario que pertenece a la familia de los

coccidios.

Desaireacin: consiste en romper las burbujas de aire o gas ocluido que se han

formado en cualquier tipo de lquido o pasta, mediante vaco.

Diet Coke: gaseosa diettica, baja en azcar.

Dilutor: Es el aparato que agrega agua, o una solucin diluyente, a una serie de tubos

de ensayo ya preparados con anterioridad, para una serie de pruebas de laboratorio

Filtrado: Proceso unitario de separacin de slidos en suspensin en un lquido

mediante un medio poroso, que retiene los slidos y permite el pasaje del lquido.

Floculacin: La floculacin es un proceso qumico mediante el cual, con la adicin de

sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes

en el agua, facilitando de esta forma su decantacin y posterior filtrado.

Giardia: Es un protozoo flagelado patgeno que parasita el tracto digestivo de humanos y otros mamferos.

Jengibre: Es una planta de la familia de las zingiberceas, cuyo tallo subterrneo es

un rizoma horizontal muy apreciado por su aroma y sabor picante.

Microfiltracion: es un proceso de separacin fsica en el cual el tamao de los poros

de una membrana determina hasta qu punto son eliminados los slidos disueltos, la

turbidez y los microorganismos.

Pasteurizacin: es el proceso trmico realizado a lquidos (generalmente alimentos)

con el objetivo de reducir los agentes patgenos que puedan

contener: bacterias, protozoos, mohos, levaduras, etc.

pH: La sigla significa potencial hidrgeno, el pH es una medida de acidez o

alcalinidad de una disolucin.

Ppm: Partes por milln (ppm) es una unidad de medida con la que se evala

la concentracin. Se refiere a la cantidad de unidades de una determinada sustancia

(agente, etc.) que hay por cada milln de unidades del conjunto.

Reologa: La reologa (palabra introducida por Eugene Bentham en 1929) es la rama

de la Fsica de medios continuos que se dedica al estudio de la deformacin y

el fluir de la materia.

Sedimentacin: La sedimentacin es el proceso por el cual el sedimento en

movimiento se deposita. Un tipo comn de sedimentacin ocurre cuando el material

slido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de

un ro, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin.

Saborizantes: es aquellos preparados especiales de sustancias que disponen de

principios spidos aromticos, que son reclutados de la naturaleza o provienen de

sustancias artificiales y son de uso autorizado en materia legal.

Sal amnica: La sal amoniacal, sal amonaco o sal de amonaco es la forma mineral

rara del compuesto cloruro de amonio. Son cristales, entre incoloro a blanco, y de

amarillo a marrn si hay impurezas, de clase isomtrica-hexoctaedral.

Zeolita: las zeolitas son minerales que destacan por su capacidad de hidratarse y

deshidratarse reversiblemente.

ANEXO 1 VISTA DESDE SATLITE, UBICACIN The Coca- Cola Company ATLANTA,

GEORGIA.

ANEXOS

ANEXO 2 EXISTENCIA DE COCA- COLA EN LATINOAMERICA.

ANEXO 3 EXISTENCIA DE COCA- COLA EN NORTAMERICA.

ANEXO 4 EXISTENCIA DE COCA- COLA EN EUROPA.

ANEXO 5. EXISTENCIA DE COCA- COLA EN FRICA.

ANEXO 6. EXISTENCIA DE COCA- COLA EN ASIA.

ANEXO 7. EXISTENCIA DE COCA- COLA EN PACIFICO SUR

ANEXO 8. EVOLUCIN DE LA PRESENTACIN THE COCA- COLA COMPANY ENVASE

ANEXO 11. TANQUES DE ALAMACENAMIENTO DE JARABE

ANEXO 12. TANQUE DE ALAMACENAMIENTO DE JARABE SIMPLE

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