PROCESO DE OBTENCION DE ALCOHOL ETILICO
El proceso de obtención de alcohol etílico, se puede dividir en dos partes,las cuales hemos de describir a continuación: Proceso de fermentación por Batch: Mediante la utilización de una cepa de levaduras denominadas sacharomices cereviseae (más comúnmente conocida comolevadura de pan!", se procede a fermentar mostos azucarados, los cuales tienen como materia prima la melaza tipo #! (omiel a$otada despu%s de un tercer cocimiento para obtención de azúcar" mezclada con &u$o mi'to de caa de azúcar) *arelación de mezcla es la suficiente como par +ue la suma de los azúcares reductores totales puedan ser transformados enalcoholes con una concentración cercana a - ,. / (v0v" de alcohol en vino)*os vino)*os azúcares azúcares reductores reductores totales contemplan contemplan tanto los azúcares simples conocidos conocidos como $lucosa 1 fructosa (monosacáridos"como así tambi%n la sacarosa (disacárido", azúcar este último compuesto por los dos anteriores monosacáridos) *a levadura tiene la particularidad de ser un microor$anismo facultativo, f acultativo, es decir, +ue puede vivir con o sin aire, teniendodesde 1a funciones distintas se$ún sea el proceso: 2" #on aire, proceso aeróbico: los azúcares presentes son utilizados por las levaduras para nutrición 1 reproducción) Esto implica +ue en estas condiciones, los azúcares son transformados en biomasa) B" 3in aire, aire, proceso proceso anaeróbico: anaeróbico: los azúcares azúcares presentes presentes son sometidos sometidos a un un proceso proceso de fermentación mediante un proceso de $licólisis, en dónde participan una serie de enzimas enzimas +ue han de llevar al monosacárido monosacárido $lucosa 10o fructosa a aldehído aldehído pirúvico 1 una o'idación final lo transforma en alcohol etílico, con un desprendimiento de calor, 1 de #45, los cuales deben ser retirados del medio para +ue la reacción continúe) 3e debe debe sea seala larr +ue +ue los los azúc azúcar ares es +ue +ue esta esta leva levadu dura ra ha de proc proces esar ar son son sólo sólo los los monosacáridos $lucosa0fructosa 1 posee la enzima invertasa para desdoblar! o hidrolizar a la sacarosa convirti%ndola en sus azúcares simples +ue la constitu1en: $lucosa 1 fructosa) Para iniciar el proceso de fermentación, se parte de una cantidad de levadura prensada, la cual se hace reproducir en unos tan+ues denominados pre fermentadores!, tan+ues en +ue se han de a$re$ar además de los azúcares antes mencionados, aire 1 nutrientes +ue proveerán los elementos básicos tanto para la nutrición como para la reproducción: fósforo (como ácido fosfórico" 1 una fuente de nitró$eno (sulfato de amonio, urea") El resto de los elementos +ue la levadura necesita para esta etapa la encuentra en la solución azucarada formada a partir de la melaza melaza,, la cual cual conllev conlleva a una serie serie de elemen elementos tos tales tales como como sodio, sodio, potasi potasio, o, ma$nes ma$nesio, io, aminoácidos, etc, +ue son mu1 útiles para a+uella) El proceso de reproducción lleva su tiempo, se$ún cuánta levadura inicial se utilice, 1a +ue podemos podemos partir partir de una levadu levadura, ra, reproduc reproducirl irla a en *abora *aboratori torio o hasta hasta alcanz alcanzar ar un volume volumen n suficiente como para continuar en los pre fermentadores, o bien partir de una cantidad de levaduras como para obviar el tiempo +ue lleva lo anterior, o por último utilizar la cantidad de levaduras +ue cada cuba de fermentación necesita para el proceso de fermentación) En nuestro caso, lo hacemos utilizando una cantidad de 677 8$ de levadura por cada cuba fermentación, cantidad %sta +ue se hace reproducir en el prefermentador si$uiendo una t%cnica determinada +ue res$uarda a las mismas de la presión osmótica e'cesiva, como así tambi%n de evitar reproducciones bacterianas indeseables) 9na vez +ue la levadura alcanza un volumen determinado en el prefermentador, se pasa a la cuba de fermentación, en dónde ahora sí, comenzará el proceso de fermentación, aun+ue la reproducción no se detendrá debido a +ue
siempre habrá al$o de aire disuelto en los mostos, como causa de a$itaciones, o por el mismo bombeo) Este aire mínimo es re+uerido para +ue la reproducción continúe en la cuba de fermentación, más allá de +ue se est% fermentando, proceso +ue lleva lue$o a disponer de una cantidad de levaduras del orden del - 67/ v0v del volumen de vino fermentado, condición básica para +ue los tiempos de fermentación sean los mínimos posibles 1 además para +ue por presencia!, la levadura evite la reproducción de otras colonias no deseadas para este proceso) *as levaduras se han de reproducir hasta alcanzar un número determinado 1 +ue está en función del volumen disponible 1 se lo conoce como ;úmero de Bro7 - >5 ?# mediante distintitos sistemas de refri$eración, en nuestro caso mediante el uso de intercambiadores de calor a placas) Esto hace +ue la concentración del medio se cuide de no sobrepasar un valor determinado para evitar un estr%s por la presión osmótica e'cesiva) @e esta manera la cuba de fermentación se lleva hasta completar su capacidad, tras lo cual se ha de esperar un tiempo hasta +ue la fermentación consuma todos los azúcares presentes, momento en +ue la cuba atenúa! 1 entonces está lista para procesarla) El sistema utilizado de fermentación es el denominado Melle Boinot, o sistema de recuperación de levaduras) Este sistema contempla el hecho de +ue las levaduras deben ser recuperadas, 1 así se lo hace utilizando unas má+uinas denominadas centrífu$as, +ue en virtud de +ue las levaduras son las de ma1or peso en el lí+uido +ue las contiene, pueden ser separadas del mismo mediante la fuerza centrífu$a) 2sí de este modo, la má+uina ha de separar por un lado el vino (mosto fermentado, pero ahora sin levadura" 1 la levadura +ue retorna a los pre fermentadores) El vino si$ue el proceso para la etapa si$uiente 1 +ue es la destilación, en tanto la levadura se envía a los pre fermentadores en dónde ahora 1a no hará falta +ue se reproduzca, sino +ue se hará un tratamiento tendiente a eliminar cual+uier otro microor$anismo +ue est% presente, aprovechando otra de la cualidades de la levadura 1 +ue es la alta resistencia a ba&os p=) Por lo tanto en el pre fermentador se a$re$ará ácido sulfúrico hasta alcanzar un p= entre 5,7 a 5,. por espacio de una hora a hora media, tras lo cual vuelve a la cuba de fermentación para iniciar un nuevo ciclo de fermentación) *os cálculos +ue se deben tener en cuenta son si$uiendo la este+uiometria de la reacción, en dónde: A*9#4325 #5=. 4= C 5 #45 C #2*4D 67 AD3
5 AD3
AD3
Fomando como base esta ecuación, 1 llevando a 677 unidades de $lucosa, vemos +ue: 677 $ramos de $lucosa: producirán .6,66 $rs de alcohol etílico 3i consideramos la densidad el etílico puro a 57?#: 7,> $0cmG
677 $rs de $lucosa producirán: HI,.> ml de alcohol, valor este +ue se conoce como el Jactor de Aa1 *ussac! 1 +ue se ha de utilizar en todos los cálculos de conversión de azúcares simples (he'osas" a volumen de alcohol etílico) @esde 1a, +ue el proceso de fermentación está afectado por un rendimiento 1 +ue tendrá +ue ver con varios factores, pero +ue podemos mencionar como los más importantes: 2" Biomasa: si la misma se recupera cercano al 677/, entonces los azúcares reductores serán utilizados para hacer alcohol, caso contrario, se producirá biomasa) B" 2tenuación: si la atenuación no es completa, entonces +uedarán azúcares sin fermentar) 9n valor de rendimiento fermentativo normal está en el orden del 7/, valor +ue puede ser incrementado, dando a la fermentación la capacidad volum%trica suficiente, como así tambi%n de la refri$eración óptima, 1 recuperando el alcohol etílico +ue el #45 se lleva consi$o como micro $otas (un 6,5 - 6,. / del peso del #45 liberado, valor +ue se puede calcular de la ecuación este+uiom%trica") El proceso de fermentación no prev% desechos, 1a +ue todo el contenido de la cuba se transforma o en vino +ue se destila o en biomasa +ue vuelve al proceso fermentativo)
*a capacidad instalada en Kn$enio Fabacal prev% la producción de >77 mG0día de alcohol en distintas calidades, +ue más adelante se han de describir) Para esta capacidad la fermentación cuenta con ocho cubas de I77 mG cada una, con una capacidad útil de >.7 mG) *os pre fermentadores son cuatro 1 su capacidad es de 7 mG cada uno) El proceso de separación de las levaduras se lleva a cabo en seis centrífu$as marca 2lfa *aval, las +ue han de descar$ar a trav%s de colectores a tal fin, el vino a las cubas volantes para la destilación 1 la levadura a los pre fermentadores, como se indica anteriormente) El &u$o utilizado en la mezcla azucarada +ue se ha de procesar con&untamente con la melaza, tiene un proceso de purificación basado únicamente en el calor, es decir, +ue no se a$re$a nin$ún componente +uímico ni para inducir a la precipitación ni para a1udar a precipitar) El &u$o obtenido desde la sección de molienda, lue$o de pasar por la balanza correspondiente, se toma con una bomba +ue ha de enviar al mismo a trav%s de un sistema de calentamiento +ue lleva al &u$o a 67. ?#, a . 8$0cmL de presión) *ue$o de este proceso de calentamiento, el &u$o se envía a un tan+ue flash para despresurizar 1 +ue, por efecto de la misma despresurización 1 en función de la temperatura a +ue el mismo está, se produce una auto evaporación hasta alcanzar la temperatura de ebullición correspondiente a la presión atmosf%rica)
El si$uiente paso, es el enviar este &u$o a un tan+ue decantador, en donde por efectos del calor, se habrán a$lutinado los coloides presentes en el &u$o, además de eliminar resto de ba$acillo) El &u$o se decanta 1 se envía a fermentación, para lo cual previamente se enfría en dos intercambiadores de placa 2lfa *aval, modelo 2M 57) El a$ua de refri$eración está en un circuito cerrado, a trav%s de una torre de enfriamiento, la cual proveerá tambi%n de a$ua a los intercambiadores de calor de cada una de las cubas de fermentación, las cuales poseen e+uipos Edelfle' - AE2) El caudal de a$ua solicitado para esta etapa es de 6.77 mG0hora, +ue se recirculan entre la torre de enfriamiento 1 los e+uipos de refri$eración afectados a la fermentación) #ada cuba de fermentación está provista de: 2"9na bomba de recirculación +ue hará pasar el mosto fermentado a trav%s del intercambiador de placas,) B" 9n sistema de lavado de cubas spra1 ball, utilizando un sistema de toberas 1 planetario para $irar en todos sentidos lavando e'haustivamente cada res+uicio de la cuba, con un mínimo de a$ua, calculado en un caudal de 6. mG0h durante . minutos, lo cual nos da 65.7 litros de a$ua utilizada por cada cuba lavada) El a$ua utilizada proviene de la Planta de 2$ua de Fabacal 1 es de calidad potable, para preservar las toberas) #" álvulas de presión - vacío) @" 3istema de dosificación de antiespumante, para combatir la espuma propia formada por el proceso de fermentación) E" Fodo el sistema es monitoreado 1 accionado desde un panel electrónico a trav%s de un sistema de P*#) Fodos los motores 1 válvulas son accionadas desde este panel, como así tambi%n las lecturas de temperaturas, presión, etc) J" Kntercambiador de placas, con trasmisores de temperatura en entrada 1 salida del mosto, las cuales han de formar parte del lazo de control automático para re$ular el a$ua de refri$eración) Proceso de @estilación Jraccionada: El vino +ue se ha separado en las centrífu$as, se recibe en tan+ues denominados cubas volantes!, +ue no son otra cosa +ue un pulmón!) @esde estas cubas volantes, el vino se envía hacia una de las columnas destiladoras de cada e+uipo de destilación) 3i bien todas las columnas son destiladoras, recibe este nombre siempre la primera columna +ue es la +ue recibe el vino) Fambi%n se las conoce como destrozadora!, a$otamiento) Par el caso de Fabacal, se poseen dos es+uemas distintos de destilación, distribuidos de la si$uiente manera: 2" @os e+uipos de tres efectos, Barbet modificados, de .7 mG0día cada uno) B" 9n e+uipo I efectos, @i Bacco, para 577 mG0día de alcohol ;eutro) 5 2" E+uipos Barbet modificados: Estos e+uipo son prácticamente de cobre, e'cepto por sus columnas destiladoras) El vino entra en la columna destiladora, la cual está calefaccionada por medio de vapor escape de 6,. 8$0cmL 1 en contacto directo) El principio básico de la destilación es +ue el vapor arrastra hacia arriba siempre al más volátil!) 3i$uiendo este concepto, el vapor lleva hacia el tope de la columna a los más volátiles, en este caso el alcohol etílico 1 otros compuestos tambi%n
volátiles, +ue se forman en el proceso de la fermentación, 1endo en sentido contrario (hacia el fondo de la columna" el vino +ue cada vez se a$ota más, hasta lle$ar al pie de la columna totalmente a$otado con trazas de alcohol +ue no sobrepasan el 7,7./ v0v (por ciento volumen de vino", 1 en dónde se transforma ese vino en vinaza! (vino e'ento de alcohol") *a transferencia del alcohol al vapor se lleva a cabo por una serie de platos +ue para el caso de una columna destiladora está en el orden de los 6, cantidad esta +ue ase$ura +ue el vino lle$ará al fondo de la columna totalmente a$otado, siempre 1 cuando se respete el caudal para el cual esta columna se ha diseado) #ada plato está formado por una cantidad de portacalotas 1 calotas +ue lo +ue hacen es obli$ar a +ue el vapor ha$a un camino más amplio por entre el vino +ue está en un volumen fi&o contenido en el plato) Para poder afianzar el concepto, el si$uiente $ráfico mostraría el plato 1 sus componentes:
9na vez +ue el alcohol ha sido retirado del vino, %ste sale del tope de la columna destiladora a una concentración del I. .7/ v0v 1 se denomina a esta mezcla hidroalcohólica: Jlema de Mal AustoN dado +ue si bien contiene al alcohol etílico, %ste está mezclado con otros compuestos +ue la fermentación a producido 1 +ue deben ser separados de a+u%l, para ello es +ue se disponen de las columnas si$uientes) El vino +ue se ha a$otado, sale por el fondo de la columna convertido en vinaza, la cual es altamente contaminante, por el $ran @B4 1 @O4, 1 por ello se envía a terrenos de sacrificio en dónde se concentra por autoevaporación 1 se mezcla lue$o con cenizas, cachaza, ba$acillo, escoria, formando un #ompost de nutrientes +ue lue$o se envía nuevamente al campo, devolviendo en $ran parte lo +ue se ha sacado con la caa) *a flema de Mal Austo contiene productos +ue tienen ma1or o menor volatilidad +ue el etílico (etanol", por lo tanto utilizando este parámetro físico, se procederá a separar al etanol del resto de los componentes) En este sistema de Barbet modificado, la flema de Mal Austo se envía a una columna denominada depuradora!, en la cual utilizando vapor tambi%n, en contacto directo, se enri+uecerá! en los más volátiles +ue el etanol 1 los llevará al tope de la columna 1 en dónde previa condensación serán separados del sistema formando lo +ue se conoce como 2lcohol Mal Austo, el cual está primordialmente conformado por: etanol (es imposible evitar +ue al$o se va1a hacia el tope", aldehído ac%tico, %steres (acetato de etilo") *a columna depuradora!
consta de I7 platos, todo en cobre, material +ue entra en la reacción de depuración formando productos +ue retienen esencialmente al azufre, presente en los vinos por+ue lo trae la melaza o por+ue las c%lulas de las levaduras se rompen (lisis" 1 su conformación celular contiene azufre) El azufre es el principal elemento formador de compuestos de olores desa$radables tales como el mercaptano (#5=.3=: etil mercaptano") En conclusión: la flema de Mal Austo entró a la columna depuradora 1, por la parte superior se retiraron los más volátiles +ue el etanol, +uedando en la parte inferior todo el etanol 1 los menos volátiles +ue %ste) @e todas maneras, a este producto +ue se tiene en la base de la columna depuradora se conoce como flema de Buen Austo!) Esta flema de de Buen Austo, con una $raduación entre >7 - I7 / v0v, se envía a una tercera 1 última columna denominada rectificadora!) En esta columna, la cual consta de H7 platos, se han de producir los si$uientes eventos: 2" #oncentrar al etanol hasta el H/ v0v B" E'traer de platos intermedios, se$ún su punto de ebullición, distintos componentes tales como: alcoholes superiores como el propanol, butanol, isoamílico, pentanol, furfural 1 sus isómeros) El alcohol amílico e isoamílico tienen la particularidad de conformar soluciones inmiscibles con el a$ua cuando se encuentran en concentraciones por deba&o del H7/, 1 +ue es lo +ue ocurre en el lu$ar en +ue estos alcoholes se localizan de acuerdo a su punto de ebullición, 1 +ue por lo tanto deben ser retirados del sistema 1 se los conoce como aceite fúsel!) *a e'tracción de estos componentes es vital si es +ue deseamos +ue los mismos lue$o aparezcan en las cantidades má'imas permitidas para un buen alcohol) #" 9n componente +ue se forma en el proceso 1 +ue acompaa al etanol hasta el final es el Metanol, el cual sólo se separa del etanol cuando %ste último está en altas concentraciones 1 ello ocurre en el tope de la columna rectificadora en dónde el etanol alcanza el H/ de concentración) En esas condiciones, el metanol se convierte en más volátil, 1 por lo tanto va al tope de la columna) Para poder retirarlo, se hace entonces una e'tracción de uno de los condensadores de cabeza, en tanto del alcohol etanol de H/ se e'trae unos platos más aba&o del tope, como dando lu$ar a +ue se separe completamente de la presencia de metanol) #onclusión:la flema de Buen Austo, se introdu&o a la columna rectificadora de H7 platos e'tra1endo de la misma, mediante la acción del vapor en contacto directo: 2" Por la parte superior, en los condensadores: metanol B" Por la parte media de la columna, altura de ./ de concentración: alcoholes superiores #" Por la parte inferior, altura del H7/ de concentración: aceite fúsel @" Por el fondo de la columna rectificadora: saldrá a$ua con al$unos ácidos or$ánicos en concentraciones del orden de ppm, inocuos 1 +ue se envían al efluente, 1 +ue se conoce como flemaza E" 2 cinco platos del tope, se e'trae el alcohol Buen Austo de H / v0v, se enfría 1 se envía a receptores para su control 1 posterior almacena&e) *os e+uipos ubicados en esto +ue denominamos @estilería ie&a!, producirán alcoholes cu1a calidad es mane&ada se$ún la demanda del mercado, utilizando para me&orar la calidad un o'idante como el perman$anato de potasio, ubicado en puntos estrat%$icos de las columnas 1 +ue han de permitir eliminar resto de aldehídos, pasando finalmente si las circunstancias así lo re+uieren por columnas de carbón activado para me&orar la calidad olfativa, parámetro esencial cuando se va a destinar el alcohol para la conformación de perfumes, aerosoles, bebidas, etc)
Para de&ar en claro el circuito +ue esta @estilería utiliza para e'traer el alcohol del vino 1 transformarlo en un alcohol Mal Austo 1 otro Buen Austo, vemos el si$uiente cro+uis:
5 B" E+uipo @i Bacco: El presente e+uipo tiene una capacidad nominal de 577 mG0día de alcohol ;eutro 1 >7 mG0día alcohol Mal Austo) El sistema está compuesto por cuatro efectos (columnas", mediante las cuales se pueden obtener un alcohol de calidad alta denominado ;eutro) En este e+uipo, se pone en práctica el concepto de +ue el más volátil se va al tope, lo cual no coincide con +ue sean los de menores puntos de ebullición, dado +ue se aprovecha una condición físico - +uímico entre los alcoholes , volátiles 1 el etanol de acuerdo a la concentración de este último) Fan es así +ue está comprobado +ue para concentraciones por deba&o del I7 / de etanol, los alcoholes superiores son más volátiles +ue el etanol, a pesar de tener ma1ores punto de ebullición, por ello e'iste una columna +ue se ha de encar$ar de aprovechar esa circunstancia para separarlos tempranamente del sistema tanto a los volátiles por menores punto de ebullición como a los volátiles por cuestiones de concentraciones del etanol) El circuito comienza como con el e+uipo antes descripto, es decir, el vino entra a la primera columna, la destiladora, en dónde esta consta ahora de un par de columnas adicionales denominadas: columna depuradora de vino 1 una concentradora de flema de Mal Austo) *a idea en esta columna es la de e'traer los más volátiles antes de +ue entren al proceso de depuración, para +ue la eficiencia de la columna encar$ada de hacerlo, sea óptima) 2sí la columna destiladora ha de proveer de una flema de Mal Austo, con $ran parte de los volátiles 1a e'traídos) Por la base de la columna, ló$icamente se ha de e'traer la vinaza, +ue tambi%n se envía para su concentración)
Esta flema de Mal Austo, salida de la columna anterior, se diri$e a la se$unda columna, conocida en este caso como hidroselectora!, en la cual se ha de a$re$ar a$ua o flemaza para alcanzar una concentración por deba&o del I7/ de etanol, de modo +ue todos los más volátiles +ue el etanol se e'trai$an por el tope de esta columna: alcoholes superiores, fúsel, aldehídos, %steres, etc) @ebido a +ue los aldehídos son mu1 difíciles de separar del etanol, entonces se intenta disminuir la concentración de la flema dentro de esta columna a lo má'imo posible, de modo de establecer un ran$o de $ran diferencia de puntos de ebullición entre los más volátiles 1 el etanol, alcanzando una concentración entre 6. - 57/ v0v en la parte inferior de la columna hidroselectora) Por la parte superior de la columna hidroselectora se han de e'traer los más volátiles +ue han de incluir a todos los productos indeseables de la fermentación 1 +ue han de conformar el 2lcohol Mal Austo, en tanto por la parte inferior tendremos una f lema totalmente depurada, lista para ser concentrada en la si$uiente columna rectificadora) *a flema depurada de Buen Austo, entonces se envía a la tercera columna denominada rectificadora, en dónde se han de hacer un pulido! de e'tracciones similares a lo 1a descripto anteriormente, pero en cantidades mínimas (todo el $rueso! se e'tra&o en la hidroselectora", salido a cinco platos del tope el alcohol Buen Austo altamente depurado, perocon el metanol (no olvidar +ue este acompaa al etanol hasta el final", +ue si bien se ha e'traído al$o del tope, lo +ue ahora se desea es eliminarlo completamente del alcohol Buen Austo, con lo cual obtendremos sí, el alcohol ;eutro: e'ento de impurezas 1 de metanol, con una calidad olfativa altísima (sin olor") Por la parte inferior de esta columna, saldrá flemaza +ue se retorna a la hidroselectora 1 el sobrante al efluente) El alcohol Buen Austo salido de la rectificadora, se envía a una cuarta columna, denominada demetilizadora!, en dónde se ha de e'traer el metanol) En esta columna, el único componente distinto al etanol es el metanol, 1 %ste se encuentra en presencia una alta concentración del etanol (H,5 /", por lo tanto, el metanol pasará a ser un volátil +ue se ha de e'traer del tope de esta cuarta columna, +uedando en el fondo de la misma, el alcohol etanol de H,5/ v0v sin aldehídos, sin %steres, sin alcoholes superiores, sin fúsel, sin metanol 1 sin olor) E'cepto la columna destiladora, las otras tres columnas, poseen un sistema de vapor en contacto indirecto, esto es, por medio de un calefactor, lo cual permite al sistema recuperar! condensados +ue se envían de vuelta a #alderas) Para poder mantener la refri$eración en todas las columnas, esencialmente en sus condensadores +ue establecen los reflu&os necesarios en cada caso, se utiliza a$ua +ue proviene de un circuito cerrado, 1 +ue se enfría a trav%s de una torre de enfriamiento) *a capacidad de esta torre de enfriamiento es e 5777 mG0hora, con una evaporación de a$ua del orden de los 7 mG0h, +ue debe reponerse 1 +ue debe ser a$ua ablandada (sin #alcio ni Ma$nesio" o flemaza) El circuito del e+uipo antes descripto, sería se$ún el si$uiente cro+uis:
Deferencias: 6: #olumna concentradora de flema Mal Austo 5: #olumna depuradora de vino >:#olumna destiladora de vino I: #olumna hidroselectora .: #olumna rectificadora H: #olumna demetilizadora 5 #" 3istema 2lcohol 2nhidro: #on la apertura del nuevo plan de biocombustibles, el sistema de columnas @i Bacco, se adaptó para poder deshidratar el alcohol, utilizando el m%todo de mezclas ternarias con ciclo he'ano) El ciclo he'ano forma una mezcla ternaria con el a$ua 1 el alcohol, mezcla +ue al ser evaporada 1 posteriormente condensada, se separa en dos fases: 6) 9na fase liviana +ue contiene un $ran porcenta&e de ciclo he'ano, al$o de alcohol 1 nada de a$ua prácticamente) 5) 9na fase más pesada, +ue contiene una $ran cantidad de a$ua, al$o menos de ciclo he'ano 1 al$o de alcohol) *a composición porcentual en masa (peso", sería la si$uiente:
Por lo tanto, en virtud de +ue el a$ua forma la fase más pesada, se retira esta fase por la parte inferior de un decantador construido a tal fin 1 se envía a otra columna para +ue se separen el ciclo he'ano, del alcohol 1 a$ua, estos dos últimos re$resan al proceso de rectificación, en tanto el ciclo he'ano re$resa a la columna de deshidratación) 9tilizando este sistema de e'tracción, con el cual se puede alcanzar una producción de 577 mG0día de alcohol anhidro, con una $raduación de ,/ v0v, es decir con sólo 7,> / de a$ua) Para alcanzar este cometido, de obtener alcohol anhidro, se dispuso modificar al e+uipo @i Bacco) *as modificaciones tienen +ue ver con +ue para alcanzar la calidad de anhidro para mezcla con las naftas, el sistema puede deshidratar todo el alcohol +ue se produce en las cubas de fermentación, es decir, en este caso, no se separa el alcohol Mal Austo del Buen Austo, sino +ue todo se pasa a rectificación 1 posterior deshidratación) 3ólo se debe e'traer el aceite fúsel, +ue por sus características (no se mezcla con el a$ua" debe ser retirado de los platos para evitar su acumulación 1 efecto tapón! al paso del vapor) El es+uema de deshidratación +ueda entonces conformado de la si$uiente manera) 5c6: #olumna destiladora: en este caso, el vino entrará a la destiladora, pero sin importar el traba&o de la columna depuradora de vino +ue antes se mencionara para obtener el alcohol ;eutro, lo mismo +ue la columna concentradora de flemas de Mal Austo tampoco ha de traba&ar, 1a +ue necesitamos flemas +ue conten$an alcohol no más de .7/, 1a +ue estas serán enviadas directamente a la columna de rectificación para llevarlas a H / v0v de concentración) 5c5: *a flema directa desde la columna destiladora se envía a la columna rectificadora, entrando al plato ;? 6I)Esta columna llevará a una concentración de H/, e'tra1endo sólo de los platos correspondientes al aceite fúsel, el cual se retira del sistema por las razones antes apuntadas) El alcohol de H / pasa a la si$uiente columna +ue será la encar$ada de deshidratar!, 1 +ue en este caso sería la e' demetililizadora) *a columna rectificadora, eliminará por la base de la columna, flemaza como se indicara anteriormente) 5c>: El alcohol proveniente de la columna rectificadora se recibe en la e' demetilizadora, en dónde 1a se ha a$re$ado una cantidad de ciclo he'ano, suficiente como para +ue traba&e al r%$imen +ue deseamos establecer de 577 mG0día) Esa cantidad de ciclo he'ano está alrededor de los 6.777 litros) El alcohol se mezcla con el ciclo he'ano, 1 se evapora por acción del vapor, el cual 1a se indicó está en contacto indirecto, 1endo hacia los condensadores en dónde se condensa toda la mezcla de alcohol - ciclo he'ano - a$ua) Este condensado se envía a un tan+ue denominado decantador!, en el cual como 1a sealamos, se produce una separación de fases: la liviana, es tomada por la bomba de reflu&o de la columna e' demetilizadora 1 la re$resa a esta columna en el tope de la misma, en tanto la fase inferior, es tomada por otra bomba +ue la enviará a la columna e' hidroselectora!, en la cual se producirá la separación del ciclo he'ano) @e esta manera, dentro de la columna deshidratadora, se produce una permanente e'tracción de a$ua, la cual es llevada al tope de la columna, condensada 1 posteriormente separada en el decantador) Mientras tanto, el alcohol sin a$ua, con ma1or punto de ebullición, se convierte en este caso, como cola! del proceso de destilación lle$ando al fondo de la deshidratadora desde dónde es retirado 1 enviado a medición 1 posterior almacena&e) 5cI: *a fase inferior +ue se retira con una bomba a tal fin, se envía a la e' hidroselectora, al plato 6H) En esta columna el ciclo he'ano con menor punto de ebullición se separa del resto
como el más volátil 1endo al tope de la columna, se condensa 1 se retorna a la columna deshidratadora (e' demetilizadora" en el tope de la misma) En tanto el resto del alcohol 1 a$ua, con ma1or punto de ebullición irán hacia el fondo de esta columna, desde dónde se enviará para su concentración nuevamente a la columna rectificadora, con&untamente con la flema desde la destiladora) Esto implica +ue el sistema posee una recirculación de alcohol, pero +ue a la postre no impide alcanzar los 577 mG0día de anhidro) Esta columna, se conoce en la deshidratación como columna recuperadora de ciclo he'ano!) El sistema de deshidratación prev% una p%rdida de ciclo he'ano +ue inevitablemente se va con el alcohol anhidro 1 +uizás al$o por evaporación, en una cantidad diaria estimada del 7,6 - 7,5 / de la producción de alcohol anhidro) Por ello el sistema está preparado para hacer una in1ección diaria de ciclo he'ano se$ún lo demanden las circunstancias) El circuito de esta operación puede verse en el si$uiente cro+uis:
#omo podemos apreciar, el sistema de deshidratación contempla el traba&o de sólo cuatro columnas: destiladora (>", rectificadora (.", deshidratadora (H" 1 la recuperadora (I", con un tan+ue decantador en dónde se separan las dos fases antes indicadas) Materia Prima y Almacenamiento:
Para llevar a cabo la operación de obtención de alcohol, se ha mencionado la utilización de melazas del tipo #! mezcladas con a$ua 1 con &u$o mi'to) @e estos tres componentes, el +ue se almacena es la melaza) *ue$o de ser recibida por una balanza destinada al control de la melaza salida desde el último cocimiento para azúcar en Jábrica, la misma se envía a una pileta +ue recibe el nombre de calicanto! cu1a capacidad es de unas >77 tn) En este calicanto la melaza se recircula a los efectos de ba&ar su temperatura 1 evitar así reacciones +ue no son favorables a @estilería, tales como la reacción de Maillard)
*ue$o desde este calicanto la melaza una vez enfriada, se envía a dos tan+ues de almacenamiento cu1as capacidades son de apro'imadamente de I777 tn) @esde estos tan+ues mediante bombas especiales (e'pulsión positiva, a tornillo" se establece tambi%n una recirculación con el calicanto para continuar enfriando) Almacenamiento de Alcoholes:
*os alcoholes producidos, son en cada caso controlados en tan+ues denominados receptores! sobre los cuales se mide el volumen 1 la calidad del alcohol para lue$o sí, enviar a los correspondientes depósitos) Fabacal cuenta con una $ama de alcoholes +ue inclu1en: 6) 2lcohol Buen Austo +ue se e'porta 1 se distribu1e en mercado interno 5) 2lcohol Mal Austo: se distribu1e en mercado interno >) 2lcohol anhidro: se distribu1e en mercado interno Por lo tanto, se deben disponer de tan+ues de almacenamiento para cubrir esas tres calidades, detalle +ue se puede apreciar en el plano +ue se ad&unta en esta carpeta) Fodo el alcohol producido es a $ranel 1 se almacena en tan+ues cu1a capacidad va desde los mG a tan+ues de .>77 mG, cubriendo una capacidad total (inclu1endo el tan+ue para anhidro +ue se está terminando de construir" de >77 mG)
EL PROCESO PRODCTI!O DE PISCO EN NA BODE"A ARTESANAL
El pisco se obtiene de una determinada variedad de uva, sea aromática, o de la mezcla de distintas variedades) *a vendimia 3e reco$en las uvas cuando se ha1a lo$rado un nivel de madurez de la uva, es decir cuando est%n con el nivel de azúcar +ue el productor prevea para su pisco) El contenido de azúcar debe ser el apropiado para obtener el ma1or volumen 1 la me&or calidad de pisco, en $eneral se recomienda cosechar la uva pis+uera cuando alcance entre 6> o 6>). $rados Bri') @ependiendo del tipo de uva pis+uera 1 del $rado de Bri' de la uva) *a uva es transportada desde el campo) 9n Bri' menor produciría una deficiente cantidad de alcohol, 1 por lo tanto menor cantidad de pisco) 9n Bri' ma1or no permitiría un buen proceso enzimático, de modo +ue las levaduras transformarían sólo parcialmente el contenido de $lucosa, dando lu$ar a un mosto dulcete 1 no seco, +ue si$nificaría una transformación total del azúcar en alcohol etílico) (=istoria del Pisco, Qos% *uis =ernández #abrera" El pisado Es una costumbre trasmitida por $eneraciones 1 +ue la practican los microempresarios) Empieza con el transporte de la uva, el cual se realiza en canastas, trasladándose lue$o la fruta hacia el la$ar, allí como es conocido, tradicionalmente la e'tracción del &u$o se hace con los pies, participando cuadrillas de traba&adores e'pertos en pisa de uva) Pero cuando la producción es ma1or, al$unos productores utilizan prensas para +ue el costo de esta operación se reduzca debido a +ue se hace en menos tiempo 1 se invierte menos en salario de los pisadores)
*a fermentación El mosto se lleva lue$o a unos recipientes (tina&as, boti&as, pipas" en las +ue las levaduras +ue vienen en la uva desde los viedos transforman principalmente el azúcar del zumo en alcohol 1 dió'ido de carbono) En este proceso se $eneran los componentes or$ánicos +ue intervienen en la calidad del pisco +ue se va a comercializar, es necesario entonces tener cuidado al realizar la fermentación) 3in embar$o en la ma1oría de las microempresas, se realiza esta operación básica sin los controles necesarios de supervisión +ue permitan la obtención de un buen vino base) Este procedimiento es empleado tambi%n para la producción de vino de mesa 1 cachina, en muchas bode$as estas boti&as de material cerámico se están remplazando por tan+ues de plástico debido a +ue escasean cada vez más los artesanos +ue fabrican estas boti&as) 2lmacenado el mosto en las boti&as o tina&as de barro para el p roceso de fermentación, se pasa a la colocación de las boti&as en hileras a la intemperieN en caso de las tina&as estas se entierran en el piso, la fermentación del mosto es de a 6. días para la obtención del vino base +ue se envía a la destilación) *os medianos productores realizan la fermentación en tan+ues de cementos revestidos, dentro de la bode$a) *a destilación @espu%s de fermentar, se lleva al mosto a las falcas o alambi+ues, donde se hierve 1 al evaporarse se obtienen: la cabeza, +ue está mu1 car$ada de alcohol
La fermentación en bodegas artesanales
de elevada concentración 1 otros componentes livianos de características or$anol%pticas desa$radablesN el pisco, +ue es lo +ue se esperaN 1 la cola, de ba&o nivel de alcohol) *a cabeza es separada 1 la cola desechada son compuestos +ue no se comercializan 1 deben retirarse) *a cabeza de incluirse en el pisco , alteraría sus características olfativas 1 $ustativas 1 la cola tiene ba&o $rado alcohólico) *a producción intermedia se denomina cuerpo o corazón +ue es el pisco propiamente dicho 1 +ue debe tener una concentración alcohólica de IRA* (Aa1 *ussac" al terminar la destilación) E'iste discrepancia entre los procedimientos 1 criterios se$uidos en la destilación) Por e&emplo: definir la me&or calidad de pisco obtenido al destilar en falca o alambi+ue (ambos permitidos por la norma", uso de destiladores de cobre o cobre estaado, el criterio para realizar el corte de cabeza 1 el uso de +uemadores de combustibles o lea)
Alambiques de una bodega artesanal con y sin calientavinos Fuente: Visita a bodegas de Ica - Perú
Maduración 1 envasado @espu%s de la destilación, se lleva el pisco a reposar en cubas especiales por un periodo mínimo de > meses en boti&as o tan+ues de cemento embreados, o en tan+ues de cemento impermeabilizadosN para +ue este producto, lue$o de intercambios +uímicos entre sus componentes, ad+uiera características físicas, +uímicas 1 or$anol%pticas estables) Jinalmente, el pisco se envasa) 3u comercialización se realiza en envases de vidrio neutro u otro material +ue no trasmita sabores, olores 1 sustancias e'traas +ue alteren la calidad del producto, debiendo prote$erlo de cual+uier contaminación) 3e utiliza botellas de vidrio o envases cerámicos) En la actualidad, cada microempresa artesanal tiene sus propias t%cnicas para producir pisco, ;o e'isten datos estadísticos +ue permitan &uz$ar sobre las características de los procesos 1 productos) Entre estos:
2se$urar +ue el pisco producido se a&ustan a las especificaciones de la ;orma F%cnica Peruana ;FP 566)776:577H BEBK@23 2*#4=S*K#23 - Pisco) El $rado de tecnificación +ue han asimilado en sus procesos) Para la producción, en especial para las etapas de prensado 1 fermentación) El $rado de limpieza e hi$iene se$uido dentro de los procesos, especialmente en el prensado 1 en la fermentación) @ebido a +ue el pisco es una bebida obtenida por destilación no puede detectarse su alteración en los aromas a menos +ue se trate de una falla si$nificativa) *a destilación puede realizarse en falcas, alambi+ues con o sin calientavinosN sin embar$o la fuente de calor necesaria no se especifica en la norma) 2nte diversas alternativas, los microempresarios artesanales han optado ma1oritariamente por uso de lea obtenida mediante tala indiscriminada, debido a +ue es más económica, pero +ue se obtiene deforestando las zonas aledaas a sus bode$as) ;o se si$ue en la ma1oría de las bode$as, un procedimiento t%cnico +ue permita ahorrar el a$ua necesaria para enfriar los fermentadores en operación 1 los condensadores de las falcas o alambi+ues durante la destilación) Este aspecto es más $rave en las zonas donde el a$ua es escasa)
