Universidad de Carabobo Facultad Experimental de Ciencias y Tecnologia Departamento de Quimica

Informe de Pasantías: Determinación de Calcio en Cerveza y Caracterización Fisicoquímica de Producto Terminado en la C.A Cervecería Regional Planta Cagua

Tutor Académico: Prof. José Jiménez

Autor: Br. Rodolfo Camargo

Tutor Empresarial: l: T.S.U Noris Carrero Bárbula, noviembre de 2012

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Objetivos •

General

Determinar la concentración de Calcio en Cerveza y Caracterizar Fisicoquímicamente el Producto Terminado (cerveza) en la C.A Cervecería Regional Planta Cagua

• Específicos 1. Fortalecer los conocimientos adquiridos en la formación académica como licenciado en química a través de la aplicación de técnicas y métodos, para la obtención de experiencia en el campo laboral. 2. Determinación de la concentración de Calcio en cerveza empleando el método volumétrico ASBC, método de Calcein 3. Determinación las concentraciones de Hierro, Cobre, Polifenoles y Sulfitos por métodos espectrofotométricos ASBC 4. Determinación de pH de cervezas por método de Potenciometria Directa 5. Determinación de Color en cerveza por métodos Espectrofotométrico ASBC 6. Determinación de Unidades de amargo (BU) por métodos Espectrofotométricos ASBC y Ambew.

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Descripción de la Empresa Historia Inovación y Calidad Cervecería Regional inició sus operaciones en Maracaibo en 1929, concentrando sus actividades especialmente en el occidente del país. Gracias a la calidad de sus productos, en 1937, obtuvo la Medalla de Oro en la Exposición Internacional de París, convirtiéndose en la primera y única empresa en Venezuela en recibir este galardón. En 1992, la empresa experimentó un importante cambio, al ser adquirida por una de las organizaciones empresariales más sólidas de Venezuela. Como primera acción, la empresa consolidó su liderazgo en los estados occidentales y estableció una presencia importante en los estados andinos, actividades que fueron respaldadas por importantes inversiones en distribución y producción En 1997, inauguró en Cagua, estado Aragua, una de las plantas de procesamiento de cervezas más moderna de Latinoamérica, con una inversión superior a los 150 millones de dólares. A partir de entonces, comenzó su expansión hacia el centro y el oriente del país, incorporándose a nuevos mercados como el Distrito Capital, Aragua, Carabobo, Lara, Miranda, Guárico, Cojedes, Barinas, Anzoátegui, Nueva Esparta, y Bolívar. Con innovación y calidad, Cervecería Regional ha dinamizado el mercado cervecero nacional. Rompió esquemas en el 2000, con la introducción de Regional Light, la primera cerveza venezolana en botella transparente que cambió el mercado cervecero en Venezuela. A lo largo de los años la empresa se ha mantenido a la vanguardia lanzando nuevos productos. Actualmente produce y distribuye Regional Pilsen, Regional Light, Regional Draft y Malta Regional. Mision Elaborar cerveza y malta a partir del procesamiento de las mejores materias primas, con el uso óptimo de los recursos humanos y físicos de avanzada tecnología, propiciando al mismo tiempo una constante superación para proporcionar una mayor satisfacción a los clientes en cuanto a calidad, cantidad y oportunidad, disminuyendo al máximo el impacto ambiental y vigilando el cumplimiento de la normativa de seguridad industrial que implican las operaciones de la empresa con el objeto de mantener una reconocida tradición de excelencia. En Regional, la misión es ser la cervecería reconocida por la alta calidad de sus productos, así como la “satisfacción y atención a los consumidores y clientes”. Enfatizando presencia en mercados estratégicos con la mejor relación precio-calidad, apoyándose en la creatividad de sus recursos humanos y una cultura de excelencia, garantizando un crecimiento sostenido con rentabilidad

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Visión Ser la cervecería reconocida por ofrecer el mejor producto del mercado nacional siendo Unidad Estratégica de Negocios (UEN) en servicios y atención a todos los clientes y consumidores, con la mejor distribución e imagen con un crecimiento constante en todo el territorio nacional, siguiendo el camino de la excelencia Valores CREATIVIDAD E INNOVACIÓN Promovemos la capacidad de brindar respuestas oportunas a las necesidades y expectativas de los consumidores y nuestros relacionados. Para ello es indispensable generar nuevas ideas y combinarlas de manera única, contribuyendo a un ambiente de apertura al cambio y motivación hacia el reto. HONESTIDAD La sinceridad, la verdad, la honradez y la integridad deben ser principios fundamentales de nuestras acciones diarias. Promovemos un ambiente de confianza, en el cual cada quien expresa sus pensamientos e ideas con plena libertad. Los principios morales y las buenas costumbres deben caracterizar nuestro desempeño. TRABAJO EN EQUIPO Estimulamos el compañerismo, la solidaridad, el respeto profesional y el intercambio de experiencias y de conocimientos. Únicamente mediante la integración de nuestras individualidades lograremos una mayor productividad dentro de un ambiente de cordialidad. DISCIPLINA El respeto irrestricto a las normas establecidas y el ejercicio continuo de los valores promovidos por la empresa deben ser el soporte indispensable para el alcance de la misión. La integración continua sólo logra ser constructiva cuando se enmarca dentro de los principios que son universalmente compartidos y aplicados. HUMILDAD El reconocimiento de las fortalezas y debilidades debe sustentar nuestra superación personal y profesional. Sólo a través de la búsqueda continua del conocimiento, del desarrollo de las destrezas, y la capacidad de cuestionamiento, marcharemos hacia el camino sin fin de la superación SENTIDO DE PERTENENCIA Debemos identificarnos plenamente con la empresa, sus valores y sus principios. Cada una de nuestras acciones deben estar enmarcadas por sentimientos de solidaridad y lealtad, generando una imagen coherente interna y externamente

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Cronograma de Actividades

Semana N° 1-2

Actividades a ejecutar • •

3-4

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5-6

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7-8

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9-10

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11-12

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13-14

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Inducción al Área de Trabajo, revisión de métodos EBC, ASBC y AMBEW y técnicas de análisis cervecero Explicación de Funcionamiento y manejo de equipo a emplear Toma, etiquetado, manejo y distribución de Muestras para los diversos análisis a realizar Determinación de la Concentración (ppm) de Polifenoles Totales por método Espectrofotométrico Toma, etiquetado, manejo y distribución de Muestras para los diversos análisis a realizar Determinación de Color y unidades de amargo (BU) por método espectrofotométrico Toma, etiquetado, manejo y distribución de Muestras para los diversos análisis a realizar Determinación de Concentraciones(ppm) de Hierro(Fe) y Cobre (Cu) por métodos espectrofotométricos Toma, etiquetado, manejo y distribución de Muestras para los diversos análisis a realizar Determinación de la Concentración (ppm) de Calcio (Ca)por el método de Calcein Toma, etiquetado, manejo y distribución de Muestras para los diversos análisis a realizar Determinación de la Concentración (ppm) de Sulfitos por método espectrofotométrico Análisis de datos , discusión de resultados y redacción de Informe de Pasantías

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Metodos de Analisis Empleados

Tabla 1. Parámetros medidos, especificaciones, procedimientos y métodos de ensayo empleados durante el periodo de pasantías Especificaciones Parámetros medidos

Mínimo Máximo

Método de ensayo

pH

3,5

4,6

ASBC Beer-9

Color (°SRM o °EBC equivalente)

2,6

3,00

ASBC Beer- 10A / COVENIN

Cobre (ppm)

_____

0,050

ASBC Beer-19 B

Polifenoles (ppm)

____

160

ASBC Beer-35

Sulfitos (ppm)

5,00

10,00

ASBC Beer-21

Hierro (ppm)

_____

0,050

ASBC Beer-18 A

Unidades de Amargo (U.A)

8

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ASBC Beer-23 A y/o Método Ambew

Calcio (ppm)

52

66

ASBC Beer-20 B

Muestras Analizadas y Nomenclatura a emplear para su identificación Cervezas: Regional Light (RL) Regional Pilsen (RP) Regional ICE / FRYA ICE (RC) Zulia (Z)

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Descripción de las Pasantías

Las pasantías se realizaron el Laboratorio de Análisis Instrumental, que forma parte del Laboratorio Central de la C.A. Cervecería Regional, Planta Cagua con una duración de 14 semanas comprendidas entre el 25 de Junio y el 5 de Octubre de 2012, período durante el cual se realizaron los análisis que se describen a continuación: Análisis Realizados En esta sección, se explicara el fundamento químico de cada uno de los métodos de ensayo. Determinación de pH • Potenciometría Directa El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. Se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pHmetro , un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno. Se desgasificada la cerveza con ultrasonido y se introduce el electrodo para medir el pH de la misma.

Determinación de Color • Método Espectrofotométrico El color de las Cervezas se mide por su capacidad de transmitir luz (% T) a una determinada longitud de onda, esta medida se obtiene en la longitud de onda donde la Absorbancia es máxima, es decir que la transmitancia es mínima.

Determinación de Sulfitos •

Método Espectrofotométrico

Este ensayo se basa en la reacción de Schiff modificada donde se forma un complejo dicloromercurito de Sodio al absorverse el aire en una solución de tetrecloromercuriato

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de sodio previamente formado al entrar en reacción el cloruro de mercurio (II) con cloruro de sodio en medio acuoso, este complejo reacciona previamente con formaldehído donde se origina ácido hidroximetil sulfónico de una forma proporcional a la cantidad de SO2 absorvida, que después reaccionará con pararrosanilina y originará un ácido pararosanilina metilsulfónico de intenso color rojo purpura como se demuestra en el siguiente sistema de reacciones.

La intensidad del color del compuesto formado está directamente relacionado con la cantidad de SO2 absorbido, siendo medida con la ayuda de un espectrofotómetro a una longitud de onda de 548 nm. Determinación de Hierro • Método Espectrofotométrico Este método se basa en la reacción de la ortofenantrolina con el ion Fe+2 de acuerdo a la reacción:

que ocurre en medio acido y cuyo producto es un complejo de color anaranjado rojizo que presenta un máximo de absorbancia a una longitud de onda de 505 nm.

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Determinación de Unidades de Amargo • Método Espectrofotométrico las sustancias amargas se extraen extrae con de iso-octano octano en un medio acidificado con 1 mL de HCl 3N, se agita a 300rpm, durante 15 min y se mide la absorbancia de la fase orgánica, la capa de iso iso-octano a 275 nm. Determinación de Calcio • Método de Calcein Este método complejometrico se basa en una titulación del calcio en solución con EDTA. En medio básico el ion Ca+2 presente en las muestras se acopla con el calcein generando la fluorescencia , a medida que se va adicionando EDTA a la muestra el ion Ca+2 se va acomplejando y va disminuyendo uyendo su concentración en la solución, el punto final de la titulación se observa cuando ya no hay iones Ca+2 disponible en solución. solución

La determinación de Calcio en la industria cervecera es de gran relevancia debido a que un exceso de este ion en el producto terminado t puede generar Gushing. Resultados Tipo Debido al elevado número de muestras analizadas y como el fin de este informe no es otro que el presentar las técnicas y métodos de análisis y no los resultados obtenidos en cada análisis, la tabla la 2 muestra el resultado de los análisis de caracterización fisicoquímica , realizados a cada una de las diferentes cervezas analizados durante el periodo de pasantías.

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Tabla 2 .Resultados de los análisis de caracterización fisicoquímica de las deferentes cervezas analizadas entre los mese de julio y septiembre de 2012. Cerverza RL

RP

RC

Z

Mes Julio Agosto Septiembre Julio Agosto Septiembre Julio Agosto Septiembre Julio Agosto Septiembre

pH Color BU Polifenoles Hierro Cobre Calcio % Acidez 4,27 2,7 11,38 95,83 0,05 0,008 70,17 0,14 4,24 2,8 11,3 119 0,054 0,02 68,78 0,14 4,24 2,8 11,05 99,99 0,056 0,03 65,15 0,15 4,12 3,4 10,11 103,2 0,03 0,02 78,8 0,16 4,2 3,4 9,94 115,11 0,03 0.01 66.33 0,15 4,14 3,4 10,97 114,18 0,05 0,01 51,5 0,2 4,12 2,43 8,47 105,03 0,053 0,01 72,5 0,16 4,19 2,44 8,08 106,5 0,013 0,01 62,5 0,15 4,14 2,46 9,27 108,7 0,048 0,02 49,5 0,16 4,19 6,2 10,9 0,04 77,85 4,22 6,4 10,7 0,04 55,76 4,22 6,3 10,86 0,05 55,53

Sulfito 5,19 6,01 7,58 5,07 6,66 6,51 7,06 6,15 7,41 7,95 8,68 8,64

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Conclusiones

•

Las cervezas con pH mas ácidos son RP y RC

•

El color y el BU de las cervezas analizadas esta dentro de las especificaciones

•

La concentración máxima de Polifenoles es de 115,11 ppm para RC y la mínima de 95,83 ppm para RL

•

Las Concentraciones de Fe+2 y Cu+2 en todas las cervezas analizadas fue menor o igual que 0,05 ppm

•

Las concentraciones de SO2-2 se encuentran dentro de especificaciones siendo 5,19 ppm para RL y 8,68 ppm para Z las concentraciones mínima y máxima respectivamente

•

Las Concentraciones de Ca+2 en todas las cervezas analizadas en el mes de Julio esta fuera (concentración mayor a 66 ppm) de especificaciones, para el mes de agosto solo RL y RP tienen concentraciones mayores y para Septiembre todas las concentraciones están dentro de especificaciones Recomendación

•

Emplear el método ASBC Beer-20 C (Absorción Atómica) para la determinación de Calcio en cerveza o en su defecto Validar un método Potenciométrico.

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Bibliografia

NC-93-02-216 Determinación dióxido de azufre por colorimetría OMS. Selección de procedimientos. Ginebra 1976. Norma COVENIN 3536:1999. Bebidas Alcohólicas Determinación de Color por Espectrofotometría. Fondonorma, Caracas. Métodos de Análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método de Determinación de pH. (Beer-9) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método espectrométrico para determinación de Color. (Beer-10 A Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método espectrofométrico para determinación de Unidades de Amargo (BU). (Beer-18 A) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método espectrofométrico para determinación de Cobre. (Beer-19B) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método para determinación de Calcio. (Beer-20 B) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método espectrofométrico para determinación de Sulfito. (Beer-21) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, Año 2004 U.S.A. Método espectrofométrico para determinación de Hierro. (Beer-23 A) Métodos de análisis A.S.B.C. 8va. Edición, U.S.A Año 2004. Método espectrofométrico para determinación de Polifenoles. (Beer-35) )

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