Autores:

Elisa Inés BenítezNicolai Andre Petelsky

Nancy M. Jimena Martinez AmezagaLaura Inés StellaGladis Laura Sosa

Aportes de la Docencia en Ingeniería Química

a la Investigación

Proyecto I &D : “Filtración y Clarificación de Bebidas Fermentadas”.

Inicio: 01/05/2009

Mejoramiento de las condiciones de operaciMejoramiento de las condiciones de operacióón de los procesos de n de los procesos de clarificaciclarificacióón, tanto mecn, tanto mecáánicos (filtracinicos (filtracióón) como fn) como fíísicoqusicoquíímicos micos (floculaci(floculacióón-precipitacin-precipitacióón) de bebidas fermentadas, y por n) de bebidas fermentadas, y por consiguiente una reducciconsiguiente una reduccióón de los costos asociados a estos procesos.n de los costos asociados a estos procesos.

Objetivos:Objetivos:

Posibilitar la participaciPosibilitar la participacióón en el proyecto de alumnos de la n en el proyecto de alumnos de la carrera de ingeniercarrera de ingenieríía qua quíímica, becarios y profesionales con mica, becarios y profesionales con el fin de incentivarlos en la bel fin de incentivarlos en la búúsqueda de su vocacisqueda de su vocacióón hacia n hacia la investigacila investigacióón y la formacin y la formacióón integral del perfil ingenieriln integral del perfil ingenieril

Objetivos de las asignaturas involucradas

Integración II : que los alumnos conozcan la aplicación del balance de materia aplicado a un proceso real, que visiten por primera vez la planta piloto de Ingeniería Química y conozcan todo el equipamiento que allí se encuentra.

Biotecnología: que los alumnos apliquen los conocimientos Biotecnología: que los alumnos apliquen los conocimientos específicos adquiridos en la asignatura a la interpretación de específicos adquiridos en la asignatura a la interpretación de un caso práctico.un caso práctico.

El trabajo integrador que involucró las diferentes El trabajo integrador que involucró las diferentes capacidades de los alumnos respectivos en el desarrollo capacidades de los alumnos respectivos en el desarrollo del balance de masa (1), cinética de crecimiento de del balance de masa (1), cinética de crecimiento de microorganismos y de la fermentación (2). El trabajo microorganismos y de la fermentación (2). El trabajo integrador se realiza por tercera vez, en esta oportunidad integrador se realiza por tercera vez, en esta oportunidad se presentan los resultados de los dos primeros años. se presentan los resultados de los dos primeros años.

El proceso de El proceso de elaboración… elaboración…

40 L Mosto (Mo)

Maceración

7,5 kg de Malta (Ma)

Agua (W1)

Cocción

Afrecho (A)

Agua (W2) Agua de Evaporación (W3)

Macerado (Mac)

Lúpulo (L)

Fermentación

Filtración

Estabilización

Cerveza

Levaduras

Levaduras y restos

vegetales

EstabilizanteEstabilizante y

proteínas o polifenoles

Integración II

Biotecnología

Proyecto de Investigación

El equipamiento El equipamiento disponible … disponible …

Integración IIVALORES DE LAS CORRIENTES Y FRACCIONES MÁSICAS OBTENIDAS DEL BALANCE DE MASA

Entrada Salida Composición de las Corrientes

kg kg xw xcu xf xp

W1 30.00 - 1 - - - Ma 7.50 - 0.1 0.715 0.085 0.1 A - 14.40 0.8 0.111 0.044 0.045

Maceración

Mac - 23.10 0.832 0.163 - 0.005

Mac 23.1 - 0.873 0.163 - 0.005 W2 21.34 - 1 - - - W3 4.04 1 - - - L 0.03 - - des. des. des.

Cocción

Mo 40.43 0.904 0.093 - 0.003

des.=despreciable

Biotecnología

Toma de muestra

Airlock o válvula para salida de CO2 durante proceso de fermentación. Impide el ingreso de aire, asegurando que la fermentación no se contamine con otros microorganismos.

Zona de levaduras muertas

Toma de muestra desde el centro del fermentador

Airlock

Zona de levaduras muertas

Dispositivo para la toma de muestra

1º Experiencia2º Experiencia

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Tiempo (días)

ln N

º cé

lula

s-ºB

rix

1º Experiencia-ln Nº células

2º Experiencia-ln Nº células

1º Experiencia - ºBrix

2º Experiencia- ºBrix

CURVAS DE CRECIMIENTO DE LEVADURAS Y SEGUIMIENTO DE ºBRIX DE LA FERMENTACIÓN

PARA LAS DOS EXPERIENCIAS REALIZADAS

N0

UFC/ml

1/díatd

h

tm

día

1º Experiencia 3.1x104 0.8 22.0 18

2º Experiencia 169 3.7 4.6 5

Conclusiones Se mejoró la metodología de toma de muestra, pero la fermentación

ocurrió muy rápidamente, con un número de células iniciales menor.

Los resultados se consideran exitosos ya que permitió entrenar a los alumnos en el método de la investigación científica, han mejorado su rendimiento académico y ha servido para despertar vocaciones en un área prioritaria como lo es el de Tecnología de Alimentos.

Se logra la acción reflexiva del proceso enseñanza-aprendizaje, motivando a docentes, alumnos e investigadores a la mejora continua y al desafío de plantear otras formas de entender la enseñanza, no como una acción tubular por asignaturas sino como un proceso global dentro de los planes de estudio.

Esta experiencia sirvió para la articulación tanto vertical como horizontal en la carrera, ya que por ejemplo los alumnos de integración II tuvieron que utilizar los conceptos adquiridos en las materias básicas como álgebra para la elaboración de las ecuaciones del balance como de química orgánica para entender la composición de un alimento. Los alumnos de biotecnología debieron aplicar conceptos más específicos de la carrera como por ejemplo los vistos en química analítica para la toma de muestra y obtención de resultados representativos del proceso.

La participación de los alumnos en la elaboración de la cerveza se vio ampliamente favorecida ya que fueron planteadas diferentes opciones y soluciones propicias para el mejoramiento del proceso a escala piloto que facilitará el trabajo del grupo de investigación.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la Facultad Regional Resistencia-UTN y CONICET por su

financiamiento.

por su por su atención !atención !

¡Much¡Muchasas