i UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Pesquera y de Alimentos INFORME FINAL TEXTO: TRATAMIENTO DE AGUAS Y ELABORACION DE BEBIDAS AUTOR: Ing. PERCY R. ORDOÑEZ HUAMAN Resolución Rectoral Nº 959-09-R (Período de ejecución 01 de Setiembre del 2009 al 31 de Agosto del 2011) 2011
ii I. INDICE Pág. II. RESUMEN 1 III. INTRODUCCIÓN 2 - Planteamiento del problema de investigación 2 - Objetivos y alcances de la investigación 4 - Objetivo General 5 - Objetivos Específicos 5 - Alcances de la investigación 5 - Importancia y Justificación de la investigación 6 IV. MARCO TEÓRICO 8 Capítulo 1. El agua 8 1.1 Introducción 8 1.2 El agua desde el punto de vista físico 8 1.3 Propiedades físicas 10 1.4 El agua y la química 13 1.5 Solubilidad de las diversas fases 13 Capítulo 2. Tratamientos Primarios del agua 16 2.1 Introducción 16 2.2 Cloración 17 2.2.1 Objetivos 17 2.2.2 Reacciones con el agua 18 2.2.3 Demanda de cloro 19 2.2.4 Compuestos clorados 20 2.2.5 Conclusiones 21 2.3 Clarificación 22 2.4 Coagulación 23 2.5 Pre decantación 25 2.6 Filtración 27
iii Capítulo 3. Bebidas refrescantes y Carbonatadas 29 3.1 Bebidas refrescantes 29 3.2 Bebidas carbonatadas 29 3.2.1 El agua 31 3.2.2 Preparación del jarabe de azúcar 32 3.2.3 Aromatización 32 3.2.4 Edulcorantes 33 3.2.5 Acidulantes 33 3.2.6 Colorantes 33 3.2.7 Conservantes 34 3.2.8 Carbonatación y embotellado 34 Capítulo 4. Bebidas funcionales 36 4.1 Introducción 36 4.2 Bebidas energéticas 37 4.3 Bebidas enriquecidas con vitaminas antioxidantes 39 4.4 Ingredientes funcionales 42 4.4.1 Ingredientes funcionales de naturaleza proteica 42 4.4.2 Ingredientes funcionales de naturaleza lipídica 43 4.4.3 Otros ingredientes funcionales 43 4.4.4 Análisis en bebidas funcionales de frutas 45 Capítulo 5. Tecnología del té, café y cacao 47 5.1 Tecnología del té 47 5.1.1 Introducción 47 5.1.2 Calidad y manipuleo de la materia prima 49 5.1.3 Marchitado 49 5.1.4 Enrulado 51 5.1.5 Fermentado 53 5.1.6 Secado 54 5.1.7 Despalado y desfibrado 55 5.1.8 Clasificado 56 5.1.9 Almacenado 56 5.1.10 Mezclado 57 5.1.11 Envasado 57
iv 5.1.12 Control de Calidad 57 5.2 Tecnología del café 59 5.2.1 Introducción 59 5.2.2 Procesamiento 59 5.3 Tecnología del cacao 64 5.3.1 Cosecha y recolección 65 5.3.2 Quiebra 66 5.3.3 Fermentación 66 5.3.4 Sistemas de fermentación 67 5.3.5 Secado 69 5.3.6 Limpieza y selección del grano 69 5.3.7 Calidad del grano 70 5.3.8 Almacenamiento 71 5.3.9 Comercialización del cacao 72 5.3.10 Principales usos del cacao y sus derivados 73 5.3.11 Procesamiento del cacao para la fabricación de chocolate y subproductos 75 Capítulo 6. Tecnología de bebidas alcohólicas fermentadas 75 6.1 Tecnología de la cerveza 80 6.1.1 Introducción 80 6.1.2 Obtención del mosto 81 6.1.3 Fermentación y maduración 85 6.1.4 Formación de productos metabólicos secundarios 87 6.1.5 Levaduras para cervezas especiales 87 6.1.6 Cultivos para levaduras 88 6.1.7 Fermentación principal 89 6.1.8 Fermentación secundaria y maduración de la cerveza 93 6.1.9 Procedimientos de fermentación acelerada 95 6.1.10 Fenómenos que acontecen durante la fermentación y maduración 98 6.1.11 Defectos de cerveza causados por microorganismos 102 6.1.12 Análisis de calidad de la cerveza 107 6.1.13 Descripción de los principales equipos utilizados en la elaboración De la cerveza 109 6.2 Elaboración de bebidas alcohólicas de frutas: vino 115
v Capítulo 7. Tecnología de bebidas alcohólicas destiladas 124 7.1 Ginebra 124 7.2 Vodka 127 7.3 Ron 127 7.4 Whiskys 129 7.5 Pisco 134 7.6 Coñac 138 7.7 Aplicación de tecnología de bebidas alcohólicas destiladas 138 7.7.1 Descripción del proceso 142 V. MATERIALES Y MÉTODOS 154 VI.RESULTADOS 155 VII. DISCUSIÓN 156 Referenciales 157 CUADROS Cuadro Nº 1 Solubilidad de los gases 13 Cuadro Nº 2 Cuadro Nº 3 Tiempo de decantación de sólidos suspendidos 22 Cuadro Nº 4 Tipos de agua y pre tratamientos 22 Cuadro Nº 5 Clasificación Internacional del té de acuerdo a los grados primarios y secundarios 58 Cuadro Nº 6 Parámetros de calidad de granos de cacao 72 Cuadro Nº 7 Principales usos del cacao y sus derivados 73 Cuadro Nº 8 Grado alcohólico en la cerveza 109 GRAFICOS Gráfico Nº 1 Flujo de proceso de elaboración de refrescos carbonatados 31 Gráfico Nº 2 Elaboración de bebida de frutas y verduras 42 Gráfico Nº 3 Flujo de proceso de obtención de granos de cacao 64
vi Gráfico Nº 4 Flujo de procesos de derivados de cacao 74 Gráfico Nº 5 Proceso de elaboración de cerveza 82 Gráfico Nº 6 Proceso de elaboración de whisky 82 Gráfico Nº 7 Alambique para elaboración de pisco 137 Gráfico Nº 8 Proceso de obtención de almidón de papa 140 Gráfico Nº9 Proceso de elaboración de bebida alcohólica de papa 141 FOTOGRAFIAS Fotografía Nº 1 Planta de café 59 Fotografía Nº 2 Zarandeo o tamizado de café 61 Fotografía Nº 3 Granos de café tostado 63 Fotografía Nº 4 Cosecha y recolección del fruto del cacao 65 Fotografía Nº 5 Proceso de fermentación de grano de cacao 68 Fotografía Nº 6 Levadura de cerveza 92 Fotografía Nº 7 Tanque de fermentación y guarda de la cerveza 92 Fotografía Nº 8 Bodega con tanques de almacenamiento de cerveza 93 Fotografía Nº 9 Papas seleccionadas para obtención de almidón 192 Fotografía Nº 10 Pelado manual de papas 143 Fotografía Nº 11 Pesado de papas peladas 143 Fotografía Nº 12 Rallado de las papas peladas 144 Fotografía Nº 13 Lavado del rallado de las papas 144 Fotografía Nº 14 Extracción del almidón de papa 145 Fotografía Nº 15 Secado del almidón 145 Fotografía Nº 16 Almidón seco 146 Fotografía Nº 17 Disolución del almidón en agua destilada 146 Fotografía Nº 18 Gelatinización del almidón 147 Fotografía Nº 19 Adición de enzima Termamyl al almidón 147 Fotografía Nº 20 Primer reposo del almidón con enzima Termamyl 148 Fotografía Nº 21 Adición de enzima AMG 300L al almidón 148 Fotografía Nº 22 Segundo reposo del almidón con enzima AMG 300L 149 Fotografía Nº 23 Inoculación de levadura al mosto 150 Fotografía Nº 24 Fermentación del mosto 150 Fotografía Nº 25 Equipo de destilación del mosto 151 Fotografía Nº 26 Embotellado del vodka 152 Fotografía Nº 27 Botellas etiquetadas de vodka 153
vii