Automatización en Procesos Químicos Industriales: Proceso químico: Destilación (cerveza)

Proceso de producción de la Cerveza

La cerveza es una bebida alcohólica muy antigua, desarrollada por los pueblos de los imperios mesopotámicos y por los egipcios, resultado de fermentar los cereales germinados en agua, en presencia de levadura.

El proceso de Elaboración de Cerveza consta de tres etapas claramente definidas, que son Cocimiento, Fermentación y Reposo las cuales dependen exclusivamente del tipo de cerveza que se piensa elaborar, debido a que según la clase de cerveza varia la cantidad y tipo de Materia Prima.

a) Proceso de Producción

Cocción: En el cocedor, se mezclan la sémola de maíz y una porción de cebada malteada con agua, formando una solución homogénea. Esta solución es calentada gradualmente hasta temperatura de ebullición permitiendo que las enzimas presentes produzcan la licuefacción de los almidones de la sémola de maíz y de la cebada malteada.
Maceración: En el macerador la cebada malteada es mezclada con agua formándose una masa uniforme. Luego es recibido el contenido del cocedor y a temperatura controlada y por la acción de las enzimas de la cebada malteada, los almidones presentes en la cebada malteada y la sémola de may son transformados en azucares fermentables.
Filtración: En el filtro, el mosto es clarificado, separándolo del resto de los granos, y transferido a la olla de ebullición. El resto sólido de los granos conocido como afrecho se colecta y se vende como alimento para ganado.
Ebullición del mosto: En la olla, el mosto filtrado es llevado al punto de ebullición, para luego añadirle el lúpulo que le dará aroma y sabor, y azúcar para aumentar la concentración de azucares fermentables en el mosto.
Enfriamiento del mosto: En el tanque de mosto caliente, son separados del líquido los residuos sólidos que aún permanecen en el mosto. Durante el enfriamiento, la temperatura del mosto es reducida para que de esta forma la levadura que es agregada a la salida del enfriador junto con el aire estéril efectúe la fermentación en condiciones óptimas.
Fermentación y maduración: Durante el proceso de fermentación, la levadura transforma los azucares presentes en el mosto en alcohol, dióxido de carbono y un gran número de compuestos aromáticos adicionales que le proporcionan parte del aroma característico a cada cerveza. Luego, la cerveza “verde” es madurada a temperaturas por debajo de 0° C durante varios días.
Filtración: Finalizado el proceso de reposo y maduración, en el filtro se eliminan las últimas partículas y células de levadura todavía presentes, estabilizando así la cerveza y dándole su brillantez característica.
Desempacadora: La máquina desempacadora retira las botellas de las cajas y las coloca en las cadenas transportadoras que las llevan a la lavadora.
Lavadora: En la lavadora, las botellas se limpian y se higienizan. Al salir, las botellas se dirigen hacia el inspector electrónico, equipo que asegura que están aptas para ser llenadas.
Llenadora: Una vez las botellas están lavadas, y posterior al chequeo por parte del inspector electrónico, las mismas llegan a la llenadora donde entran en contacto con la cerveza. Cuando las botellas están llenas de cerveza son inmediatamente tapadas en la coronadora.
Pasteurizador: Las botellas llenas de cerveza, entran entonces al pasteurizador de túnel, con el objetivo de asegurar la total estabilidad del producto vía un tratamiento térmico adecuado.
Etiquetadora: Después del pasteurizador, las botellas pasan a la etiquetadora, donde se le colocan las etiquetas y la fecha de consumo para asegurar la frescura del producto.
Empaquetadora: Las botellas ya etiquetadas son transportadas a la máquina empacadora, en esta operación las botellas son introducidas en las cajas.

Fuente: http://www.cnd.com.do/a/s/anim_process.swf

b) Videos (o animaciones) sobre los mismos.

https://www.youtube.com/watch?v=YKfMr8M4Uc8

https://www.youtube.com/watch?v=ShuGvCtTMO4

https://www.youtube.com/watch?v=wD-ikzVjHmM

c) Ilustración de proyectos exitosos donde se automaticen los procesos.

“Automatización de una Columna de Destilación”

Los ingeniero (Espinoza Amaro & Pérez Álvarez , 2009) en su proyecto “Automatización de una Columna de Destilación” proponen el diseño, construcción e implementación de módulos electrónicos de acondicionamiento para las señales de los sensores de una planta piloto. La planta piloto cuenta con 12 sensores de temperatura (RTD pt100), sensores de presión, de nivel y de flujo; como actuadores se tienen dos electroválvulas, dos resistencias de calentamiento, dos bombas (alimentación y vacío), regulador de flujo y de presión. Esta instrumentación está conectada a dos controladores Digitric 500, los cuales ya incluyen acondicionadores para los RTDs, recepción y generación de señales de 4 a 20 mA, relevadores internos y regulación Proporcional-Integral-Derivativa (PID).