TRABAJO ACADEMICO OPERACIONES



DESARROLLO

1. Defina y explique el proceso de separación de Alcohol etílico de la caña de azúcar. (2ptos)

ELABORACION DE ALCOHOL ETILICO

Ilustración Destilacion 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 SISTEMA CONTINUO:
Mediante la utilización de una cepade levaduras denominadas sacharomices cereviseae (más comúnmente conocida como levadura de pan), se procede a fermentar mostos azucarados, los cuales tienen como materia prima la miel agotada o semi-agotada mezcladas con jugo mixto de caña de azúcar. La relación de mezcla es la suficiente como para que la suma de los azúcares reductores totales puedan ser transformados en alcoholes con unaconcentración cercana a 8 - 8,5 % (v/v) de alcohol en vino.
La levadura tiene la particularidad de ser un microorganismo facultativo, es decir, que puede vivir con o sin aire, teniendo desde ya funciones distintas según sea el proceso:
Con aire, proceso aeróbico: los azúcares presentes son utilizados por las levaduras para nutrición y reproducción. Esto implica que en estas condiciones, los azúcares sontransformados en biomasa.
Sin aire, proceso anaeróbico: los azúcares presentes son sometidos a un proceso de fermentación mediante un proceso de glicólisis, en dónde participan una serie de enzimas que han de llevar al monosacárido glucosa y/o fructosa a aldehído pirúvico y una oxidación final lo transforma en alcohol etílico, con un desprendimiento de calor, y de CO2, los cuales deben serretirados del medio para que la reacción continúe.

Para iniciar el proceso de fermentación, se parte de una cantidad de levadura prensada, la cual se hace reproducir en unos tanques denominados (pre fermentadores), tanques en que se han de agregar además de los azúcares antes mencionados, aire y nutrientes que proveerán los elementos básicos tanto para la nutrición como para la reproducción:fósforo (como ácido fosfórico) y una fuente de nitrógeno (sulfato de amonio, urea). El resto de los elementos que la levadura necesita para esta etapa la encuentra en la solución azucarada formada a partir de la melaza, la cual conlleva una serie de elementos tales como sodio, potasio, magnesio, aminoácidos, etc, que son muy útiles para aquella.
Los cálculos que se deben tener en cuenta son siguiendo laestequiometria de la reacción, en dónde:

En una fermentación continua, si bien los cuidados de asepsia son mayores, la operación se resume a una corriente continua de agregado en la primera etapa de lechada de levadura más el mosto azucarado de manera continua, mientras al paso por las distintas etapas la fermentación va alcanzando su punto de atenuación. A medida que los tiempos defermentación se disminuyen, cosa que ha de ocurrir con la mejor calidad de la materia prima, el sistema ha de permitir tratar un mayor volumen de mosto y por ende ha de brindar una mayor cantidad de alcohol.

Ilustración : DESTILACION DE ALCOHOL
El jugo utilizado en la mezcla azucarada que se ha de procesar conjuntamente con la melaza, tiene un proceso de purificación basado únicamente en el calor, esdecir, que no se agrega ningún componente químico ni para inducir a la precipitación ni para ayudar a precipitar. El jugo obtenido desde la sección de molienda, luego de pasar por la balanza correspondiente, se toma con una bomba que ha de enviar al mismo a través de un sistema de calentamiento que lleva al jugo a 105 °C, a 5 kg/cm² de presión. Luego de este proceso de calentamiento, el jugo se envíaa un tanque flash para despresurizar y qué, por efecto de la misma despresurización y en función de la temperatura a que el mismo está, se produce una autoevaporación hasta alcanzar la temperatura de ebullición correspondiente a la presión atmosférica.
El siguiente paso, es el enviar este jugo a un tanque decantador, en dónde por efectos del calor, se habrán aglutinado los coloides...