Modelo Industrial de la Produccion de Bacanora

Debido a que la industria del Bacanora no esta muy desarrollada y se considera mas un método artesanal. Para nuestro objetivo nos basaremos en la investigacion realizada por el Ing. Liviel Rongel Cedano “Diseño Preliminar Del Equipo Necesario Para La Elaboracion De Bacanora” En dicho documento se diseña una planta industrial para la realizacion de 385.13Lb diarias de Bacanora a partir de 5291Lb de cabezas de agave crudo como principal materia prima.

Secuencia de Operaciones Basicas

COCIMIENTO

CORTE

MOLIENDA

ESTANDARIZACION DE MIELES

FERMENTACION

DESTROZAMIENTO

RECTIFICACION

ESTANDARIZACION FINAL DEL BACANORA

• De manera artesanal se utilizan hornos de leña subterraneos. Con temperaturas que oscilan entre los 120 grados centigrados y en un rango de tiempo de 3 a 7 horas.

• En una escala industrial la mejor opcion es un Autoclave en el cual se trabajara a 120 o 140 grados dependiendo del tiempo, que va desde 27 hasta las 33.5 horas.

Cocimiento

• De acuerdo con Canizales-Curiel en el autoclave la conversion de azucares reductores totales(ART) a azucares reductores directos(ARD), siendo estos ultimos los que se usan en el fermentador, se puede optimizar si se maneja un tiempo de cocimiento de 7 horas a una temperatura de 121⁰C obteniendose un 94% de conversion de ART a ARD.

Diseño del Autoclave

• Para la construccion del autoclave se opto por Acero Inoxidable Austenitico AISI 304L el cual es equivalente al ASTM A-240-340 L. Recomendado para contenedores de azucar de remolacha.

• Este Acero puede trabajar con temperaturas que alcanzan los 300⁰F (aprox. 150⁰C) lo cual es adecuado ya que para llevar a cabo la coccion del agave se necesita vapor saturado a 250 ⁰F y 30psi de presion.

Es mas conveniente operar con liquidos eliminando la fibra del agave del proceso. En el metodo tradicional aun se trabaja con solidos hasta la etapa final de destilacion y el traslado del agave cocido y molido asi como los jugos con alto contenido de fibras se hace manualmente. Al eliminar los solidos, se puede introducir equipo de bombeo y tuberias para realizar esta operación.

Para la extraccion de jugos de una planta de bacanora, se pueden aprovechar los avances en otras industrias, tales como la azucarera y la tequilera principalmente. Adaptando el sistema de trituracion y molienda usado en los ingenios azucareros para la extraccion de azucar de cana. Para ello se utiliza un circuito cerrado de molienda(Tandem, como lo llama la industria azucarera), dicho circuito consta de una cortadora de cuchillas y un tren de molinos de rodillos tal y como se muestra en la figura a continuacion:

Cortadora y Molinos

• La desgarradora esta formada por una serie de 22 navajas montadas en un rodillo que al girar cortan el agave reduciendolo a una materia fibrosa.

• Los molinos continuos de rodillos combinan una accion mecanica de ruptura y trituracion con la aplicacion de presion hidraulica(500ton) para exprimir el jugo.

• El rodillo superior esta encima y entre los otros dos, y se comprime sobre ellos por medio de arietes hidraulicos situados en los extremos. El material se comprime entre el rodillo superior y el primero y a continuacion, una tornamesa lo dirige al huevo entre el rodillo superior y el segundo para una nueva compresion.

• Los rodillos son cilindros con un diametro de .96m por 2.13m de longitud, fabricados de hierro colado, corrugados y ranurados en diversos patrones(Kirk y Othmer, 1984; Perry, 1992)

• La fermentacion es el proceso mas importante y es en el cual los azucares se transforman en alcohol.

• Para este proceso la fermentacion es anaerobica.• Es el proceso mas tardado llevandose a cabo en

aproximadamente 72hrs. A una temperatura constante de 80.6⁰F

• Para la industrializacion del bacanora se sugiere preparar pies de cuba(inoculos) con cepas de levadura silvestre. Aunque algunas plantas tequileras desarrollan sus propias levaduras en medios de cultivo a partir de la flor de los agaves, otras inoculan con levaduras desecadas para vinificacion comerciales.

Fermentacion

• Este equipo esta construido de acero inox. (mismo que se utiliza en autoclave) con un volumen aprox. De 210 pies cubicos, con un factor de seguridad del 30%

• Para retirar el calor generado por la reaccion se utiliza un serpentin sumergido en el liquido construido de acero inox. Por este circula agua a 55⁰F proveniente de una torre de enfriamiento.

• Para los empaques se recomienda usar neopreno.

Diseño del Fermentador

• Es la separacion de los constituyentes de una mezcla liquida por vaporizacion de la misma.

• Para destilazion se utilizan dos alambiques discontinuos, uno de ellos se empleara com destrozador, es decir, en el que se efectua la primer destilacion y el otro como rectificador(2da. Destilacion).

Destilación

• Los alambiques son construidos al igual que el resto del equipo, de acero inox. Y estaran compuestos de un evaporador y un condensador.

• El calentamiento se lleva a cabo con un serpentin de tubos y el fluido de calentamiento es vapor saturado a las mismas condiciones que para el autoclave.

• Es importante mencionar que para el diseno del evaporador, su volumen debe representar entre el 50 y 75% de su capacidad total, para evitar sifoneo de la mezcla.

Destrozamiento

• El destrozamiento Parte del jugo fermentado, aprox. 9650Lb con un 3.27% en peso de alcohol.

• Las cabezas es el producto primario de la destilacion y para este proceso representan 114Lb con un 46.14% alcohol en peso.

• Los medios es la parte intermedia de la destilacion. Esta es la parte fundamental del destrozamiento , obteniendose 1018Lb con un 25% de alcohol en volumen y 20.86% en peso.

• Casi al final se obtienen las colas , las cuales son desechadas.

• La rectificacion o segunda destilacion sirve para refinar los medios provenientes del destrozamiento. (Notese que solo los medios del destrozador intervienen en el rectificador).

• En esta etapa se obtienen 3 fracciones; cabezas, medios y colas, pero solo los medios de esta refinacion se utilizan para la estandarizacion del bacanora a 40⁰G.L.

• Aunque se utilizan un poco las colas rectificadas para agregar propiedades organolepticas.

Rectificador

• La rectificacion se lleva a cabo en un alambique diferente para lograr un mejor rectificado

• El evaporador del rectificado esta construido de acero austenitico y tambien debera contar con un condensador.

• El calentamiento se hace de igual manera con serpentines sumergidos y el fluido de calentamiento es nuevamente vapor saturado.

• El tiempo de la rectificacion es de aproximadamente 4 horas.

Los tanques auxiliares tienen la funcion de almacenar y retener los productos o desechos del proceso, y para esta planta se utilizan 16 tanques, de los cuales;

5 son para retener mieles1 para estandarizacion de mieles1 para contener el jugo fermentado1 para preparar el inoculo7 para contener los destilados1 para la estandarizacion del bacanora.

Tanques Auxiliares

Bibliografia• “Diseno Preliminar Del Equipo Necesario Para La elaboracion de Bacanora”

Ing. Livier Rongel Cedano, USON, 2004.• “Estudio para la selección de la tecnología de producción de bacanora”

Canizales Curiel, Gustavo , USON, 2000• http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable_austen%C3%ADtico• http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Brix• Calculadora Google