informe de pasantias - Facultad Experimental de Ciencias y

UNIVERSIDAD DE CARABOBO.
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA.
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA.
INFORME DE PASANTÍAS
POR:
Nancy Navarro
C.I. V-17.798.416
TUTOR ACADÉMICO: Ing. Carlos Felipe Linares.
TUTOR EMPRESARIAL: Sptte. de Servicios y Procesos Hernán Acevedo.
Bárbula, Febrero de 2010.
INDICE
Pág.
OBJETIVOS……………………..…………………………………………………..3
RESUMEN DE ACTIVIDADES REALIZADAS………..…………………………4
CONCLUSIONES…..……………………………...................…………………..10
RECOMENDACIONES……...……………………………………………………11
GLOSARIO……………………..………..………………………………………...12
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………….…………………….14
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I. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Obtener los conocimientos y habilidades
necesarios para realizar análisis en la fabricación del jarabe de maíz,
requeridos por la Refinería de Glucosa en la empresa INDUSTRIAS DEL
MAIZ C.A., con la finalidad de evaluar el control y la calidad del proceso de
fabricación del mismo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
a)
Actualizar las
instrucciones de fabricación, planillas de control de
proceso y plan de calidad del proceso en la fabricación del jarabe de maíz.
b)
Adquirir el conocimiento de las técnicas, métodos y procedimientos
ejecutados para analizar las muestras del jarabe de maíz procesado.
c)
Obtener el conocimiento y las habilidades necesarias para realizar las
instrucciones de trabajo de la planta Refinería de Glucosa y de Spray Dryer.
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II. RESUMEN DE ACTIVIDADES REALIZADAS
Las actividades realizadas en las pasantías tuvieron una duración de
doce (12) semanas, encontrándose bajo la supervisión de la
Planta
Refinería de Glucosa de la empresa Industrias del Maíz C.A. Durante este
período se realizó una inducción por las diferentes plantas y laboratorios que
integran la empresa; dicha inducción estuvo dirigida por parte del
departamento de seguridad industrial.
Las actividades de pasantías se llevaron a cabo específicamente en el
Laboratorio de Refinería de Glucosa y en el Departamento de Sistemas de la
Calidad, en el cual, se realizó la revisión de la documentación del proceso de
fabricación del jarabe de maíz, actualizando de esta forma las instrucciones
de fabricación, las planillas del control de proceso y el plan de calidad en la
fabricación del jarabe.
El proceso para la producción del jarabe de maíz en la refinería de
glucosa de realiza por medio de la hidrólisis ácida de la molécula de almidón,
la cual, se hace a través de la adición de ácido a la dispersión de almidón
calentada justo por debajo de la temperatura de gelatinización. El ácido
usado con mayor frecuencia es el clorhídrico. El calor separa las moléculas
de almidón suficientemente para permitir el acceso del ácido al gránulo de
almidón. Una vez dentro del almidón el ácido divide los enlaces entre las
moléculas de dextrosa dentro del polímero de almidón.
La reacción es
neutralizada y el almidón es filtrado, lavado y secado.
El almidón es la principal reserva de energía de las hortalizas de raíz y de
los cereales, está formado por largas cadenas de glucosa, en forma de
gránulos, cuya forma y tamaño varían según del vegetal del que forman
parte.
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La reacción de hidrólisis ácida que ocurre es la siguiente:
HCl
Calor
El ácido hidrolizado tiene un pico de viscosidad caliente bajo cuando
esta gelatinizado, debido a los pequeños polímeros de almidón en los
gránulos estos se hinchan significativamente menos que los almidones no
modificados.
Debido a esto, los almidones hidrolizados con ácidos son
comúnmente llamados almidones de grano fino.
El almidón puede ser gelatinizado a niveles de sólidos mucho más
altos.
La mayor cantidad de sólidos imparte mayor fuerza al gel en el
enfriamiento y una estable retención de agua.
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El proceso que se utiliza para la fabricación del jarabe de maíz en la
Refinería de Glucosa se describe a continuación:
Almidón
proveniente de
Molienda
Húmeda
Almidón Libre
NO
Dosificación con
Soda Ash (14-16)
°Bé.
Tanque Auxiliar de
Almidón
Neutralización
NO
pH (3.8-4.2)
Dosificación
con HCl, 3 min.
Ajustar
con
Soda
SI
Acidificación
Ayuda
Filtrante
Clarificación (filtro
EIMCO)
Vapor
NO
Conductividad
Ajusta
r con
HCl
Carbón
Activado
Decoloración Filtros 1, 2
y3
Filtros de
Pulimento
SI
Vapor
Vapor
Conversión
Concentración
Dosificación
Bisulfito de
Sodio
NO
Ajustar
con HCl
o Soda
Tanque de
Expansión
Ash
SI
Almidón Libre
Tq. De
Reproceso
del
Convertidor
pH (4.04.2)
SI
Concentrar hasta
alcanzar °Brix
Almacenamien
to
FIN
Los ensayos que se realizaron durante el proceso de fabricación del jarabe
de maíz en la Refinería son los siguientes:
1.
Porcentaje de Dextrosa Equivalente: En su comercialización, se
utiliza con frecuencia el nombre antiguo de "dextrosa", que hace
referencia a que es dextrógira, es decir desvía hacia la derecha el plano
de giro de la luz polarizada. El término "equivalente de dextrosa", DE,
con el que se expresa la concentración de estos jarabes no es
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exactamente el contenido de glucosa, sino el poder reductor
considerando que todo el carbohidrato presente fuera glucosa. Es decir,
el "equivalente de dextrosa" de un jarabe es el contenido de glucosa,
más 1/2 del contenido de maltosa, mas 1/3 del contenido de maltotriosa,
etc.
La prueba que se realiza es la Prueba de Fehling, el cual, es un
agente oxidante moderado, que oxida a los grupos aldehídos, al mismo
tiempo que este se reduce. La presencia de los carbohidratos
reductores queda evidenciada, ya que, el grupo aldehído reduce la
solución de Fehling y forma un precipitado color rojo ladrillo de óxido
cuproso. La reacción que ocurre es la siguiente:
2.
Número de Acidez: Para realizar la prueba de acidez se utiliza la
técnica colorimétrica, en la cual, la muestra de almidón, se disuelve con
agua destilada caliente; luego se le agrega fenolftaleína como indicador
y se titula con una solución de NaOH al 0,1 N hasta obtener una
coloración rosa.
3.
Cantidad de SO2: Esta prueba se le realiza al producto terminado, se
utiliza la técnica de titulación al igual que en la determinación de la
acidez. La muestra de jarabe se diluye en partes iguales con agua
destilada, se le agrega soda, se deja reposar la muestra, luego se le
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agrega H2SO4 al 9 N, se utiliza unas gotas de almidón como indicador y
por último se titula con una solución de yodo al 0,0204 N.
4.
Grados Brix: En esta prueba se determina la relación de la velocidad
de la luz en el vacío a su velocidad (índice de refracción) en una
muestra. Si la muestra es una solución acuosa de carbohidratos, de
composición y temperatura conocida, el índice de refracción (IR) puede
ser usado para la medición de la sustancia seca (ºBrix). Se coloca la
muestra en el porta muestra del refractómetro y se observa el valor de
los grados brix que este indica.
5.
Determinación de pH: Se determina el pH de las muestras líquidas o
en solución, midiendo la concentración del ión hidrógeno mediante un
pH metro. El jarabe glucosado se diluye en agua con el equivalente al
peso de la muestra, luego se agita hasta disolución total y se mide el
pH.
En la Refinería de Glucosa se realizan tres diferentes tipos de jarabe,
los cuales son: % D.E. entre 18-20, este jarabe de maíz es secado en un
secador de tipo spray dryer obteniendo un ingrediente llamado maltodextrina.
Un jarabe de maíz con % D.E. entre 40-42, este ingrediente es usado en
industrias de alimentos, farmacéuticas, etc..., y en planta de color caramelo
para obtener caramelo de simple fuerza. Y un jarabe de maíz con un % D.E.
mayor de 75, este ingrediente es convertido en color caramelo de doble
fuerza, diferenciándose entre sí porque varían el rango de las características
de calidad mencionadas anteriormente que se estudian durante el proceso.
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Luego de haber finalizado las actividades en el laboratorio de la planta
Refinería de Glucosa, se procedió a actualizar las instrucciones de
fabricación, planillas de control y plan de calidad del proceso de fabricación
del Jarabe de maíz, esto se realizó en el Departamento de Sistemas de la
Calidad; en donde siguiendo un formato específico, se modificaron diversos
puntos y etapas que conforman el proceso para la fabricación de los tres
tipos de jarabes de maíz elaborados en dicha planta.
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III. CONCLUSIONES
1.
En el transcurso de las pasantías se lograron los objetivos planteados
y se obtuvo además el conocimiento necesario en cuanto al análisis
de la fabricación del jarabe de maíz, métodos, equipos e instrumentos
empleados para ello.
2.
La experiencia laboral obtenida resultó satisfactoria, en todos los
aspectos.
3.
Durante el período de tiempo en que se realizaron las pasantías se
adquirieron
conocimientos
relacionados
con
la
instrucciones de trabajo, así como, responsabilidad,
habilidad, los cuales, permiten
ejecución
de
destreza y
establecer un buen ámbito laboral,
ayudando así al crecimiento tanto profesional como personal por parte
del individuo.
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IV. RECOMENDACIONES
1.
Realizar
análisis para disminuir la concentración de los desechos
químicos que se originan durante el proceso de fabricación del jarabe
de maíz, con la finalidad de contribuir con la planta de tratamiento de
efluentes residuales, y por ende con la conservación del medio
ambiente.
2.
Colocar en las etiquetas de identificación de los reactivos las fechas de
elaboración y de vencimiento de cada uno, para un mejor análisis del
producto por parte de los operadores y facilitadotes de calidad de la
planta.
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V. GLOSARIO
1.
Glucosa: Es un monosacárido con fórmula empírica C6H12O6, la misma
que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y
O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es
una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la
molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y
en la miel. El término «glucosa» procede del griego «glukus» dulce, y el
sufijo «-osa» indica que se trata de un azúcar.
2.
Jarabe de Glucosa: Es un jarabe obtenido por hidrólisis incompleta
ácida o enzimática del almidón de maíz. Se presenta en forma de
solución acuosa concentrada y purificada. Su composición es: 18% de
dextrosa; 16% de maltosa y 66% de altos sacáridos. Contenido de
sólidos.
3.
Análisis Volumétrico: Es un método corriente de análisis químico
cuantitativo en el laboratorio, que se utiliza para determinar la
concentración desconocida de un reactivo conocido. Un reactivo
llamado “valorante” o “titulador”, de volumen y concentración conocida
(una solución estándar o solución patrón) se utiliza para que reaccione
con una solución del analito, de concentración desconocida. Utilizando
una bureta calibrada para añadir el valorante es posible determinar la
cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final.
4.
Hidrólisis Acida: En la hidrólisis ácida los enlaces de la molécula se
rompen al azar, con formación intermediaria de todos los posibles
oligosacáridos y la conversión final de éstos en glucosa.
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5.
Almidón: El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia
predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina.
Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de
todo el mundo.
6.
Gelatinización: El calentamiento de una suspensión de Almidón en un
exceso de agua, conduce a un fenómeno de hinchamiento irreversible
de los gránulos de almidón y a su solubilización. A partir de los 60 ºC y
hasta los (80 ó 90) ºC el gránulo se hincha y a mayor temperatura
rompe y se solubiliza hasta los 145 ó 150 ºC.
7.
Dextrosa: La dextrosa que es glucosa en polvo se obtiene a partir del
almidón de cereales como el maíz o el trigo. La dextrosa lo llevan como
aditivo un multitud de alimentos, es un monosacárido que se obtiene por
hidrólisis del almidón, normalmente el proceso de obtención no acaba
con todas las cadenas largas que provienen del almidón. La dextrosa se
encuentra en embutidos como salchichón, chorizo, etc. y salsas, sobre
todo.
8.
Color Caramelo: Es un producto colorante obtenido por cocción bajo
condiciones especiales. Destinado a las bebidas cola y a determinados
alimentos y bebidas a los cuales confieren color.
9.
Maltodextrina: Es un polímero de dextrosa obtenido a partir de almidón
por procesos enzimáticos, es un polvo blanco.
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VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
Aníbal Álvarez. Aplicaciones del maíz en la tecnología alimentaria y
otras industrias. Molienda Húmeda y Molienda Seca. Año 2006.
Volumen II. Recopilación de ILSI Argentina.
2.
Christopher K. Mathews, K. E. Van Holde, Kevin G. Ahern.
Bioquímica. Año 2002. 3era edición. Editorial Addison Wesley.
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