El dióxido de carbono se utiliza en muchos tipos de industrias, especialmente en la industria de alimentos y bebidas para producir bebidas carbonatadas. El dióxido de carbono generalmente se obtiene como un subproducto de la síntesis de amoníaco. Otra fuente importante de dióxido de carbono es el proceso de fermentación en los productores de cervezas. En estas industrias, el cliente se enfrenta al desafío de posibles contaminantes debido a las diferentes fuentes de alimentación utilizadas para producir dióxido de carbono puro.
En el proceso de fabricación de bebidas, la adición de componentes de olor externos y/o los cambios en el equilibrio de los sabores pueden generar olores llamados “aromas no deseados”, que degradan la calidad del producto al perjudicar su sabor.
En el caso de la cerveza, la elaboración de la cerveza es un proceso de fermentación complejo. Se diferencia de otros procesos de fermentación industrial, porque el sabor, el color, el aroma, la claridad, la espuma se asocia con el producto terminado. Los sabores desagradables podrían desarrollarse durante el proceso normal de fermentación, pero también podrían originarse en las impurezas del dióxido de carbono inyectado. La representación del problema de aromas no deseados es el sulfuro de hidrógeno (H2 S) generados durante el proceso de fermentación. Para minimizar su generación en el proceso de fabricación, se controla la selección de las condiciones de fermentación y las cepas de levadura. La Tabla 1 a continuación muestra el estándar para el dióxido de carbono de grado de bebida (preparado con referencia a los documentos de la Asociación Europea de Gases Industriales (EIGA)). La pureza del dióxido de carbono requerido es del 99,9%, las impurezas totales de azufre son un máximo de 0,1 ppm.
El método que se utiliza generalmente para el análisis de especies con mal sabor es el muestreo manual para el análisis de gases mediante cromatografía en el laboratorio. Existe la necesidad de un seguimiento en línea de aromas no deseados de sulfuro para detectar más rápidamente la contaminación y mejorar el control de calidad de los productos finales.
Tabla 1: Estándar de límites de pureza de CO₂ para bebidas (Elaborado con referencia a documentos EIGA)
El dióxido de carbono (en adelante, CO2) para la industria de alimentos y bebidas se produce de dos maneras diferentes. En el caso de los refrescos carbonatados, como la coque, se produce como subproducto del proceso de síntesis de amoníaco en una planta petroquímica. Luego, elCO2 se purifica en la planta de purificación del fabricante de gas y finalmente se vende a los fabricantes de bebidas.
Figura 1: Proceso de producción de dióxido de carbono como subproducto de plantas petroquímicas
Para el productor de cerveza, el dióxido de carbono se produce como subproducto durante el proceso de fermentación de la levadura. Las cervecerías evitan que el CO2 vaya a la atmósfera utilizando el gas para sus productos.
Figura 2: Proceso de producción de dióxido de carbono como subproducto de la fermentación en cervecerías.
El azufre, o sulfuro de hidrógeno, es un gas que tiene un olor fétido característico de los huevos podridos, que puede provocar mal olor y mal sabor de las bebidas. El CO2 que se produce a partir del proceso de fermentación en la cervecería o del proceso de síntesis de amoníaco en la planta petroquímica tiene una pequeña cantidad de sulfuro de hidrógeno.
Por ejemplo, la cervecería (fabricante de cerveza) tiene un proceso de fermentación en su línea de producción, donde la cerveza se fabrica a partir de malta, lúpulo, agua y levadura. La levadura crea la fermentación, donde el azúcar (dextrosa) se descompone en etanol y CO2 en ausencia de oxígeno.
C6 H12 O6 (dextrosa) → 2C2 H5 OH (etanol) + 2CO2 (dióxido de carbono)
En el proceso de fermentación, la levadura consume azúcar y expulsa una gran cantidad deCO2 que puede ser "recuperado" y utilizado para la cerveza. Desafortunadamente, durante el proceso de fermentación, también produce sulfuros tóxicos y olorosos que pueden formar espuma en las tuberías y contaminar elCO2 recuperado. Con el fin de continuar utilizando el subproducto deCO2 recuperado pero evitar la contaminación de la cerveza embotellada con toxinas malolientes, el gas recuperado se somete a un proceso de desodorización que se muestra en la Figura 3 a continuación. Sin embargo, el desprendimiento de sulfuro puede ocurrir si el gas CO2 no pasó suficiente tiempo en el depurador. A veces, los empleados se encargan de realizar pruebas de olfateo delCO2 recuperado, pero esta es una práctica poco saludable y es muy discreta para evitar la contaminación del producto.
Otra práctica es la medición por lotes con cromatografía de gases realizada en el laboratorio, pero nunca proporcionará datos en tiempo real, por lo que puede ser muy difícil averiguar el problema de contaminación rápidamente. Por último, la medición de lotes es muy cara y elCO2 contaminado, que supera los estándares de pureza, simplemente se vende barato o se desecha.
La monitorización continua es una solución muy rentable, ya que puede prevenir inmediatamente el uso deCO2 contaminado en el embotellado de cerveza, así como proporcionar retroalimentación a los ingenieros de control de procesos para el tiempo de procesamiento de la eliminación de azufre. HORIBA puede proporcionar un analizador de sulfuro en gas base CO2 como una solución de monitorización en continuo para evitar la contaminación por sulfuro en productos de cervecería.
Figura 3: El proceso de recuperación de CO₂ en la cervecería
Los gases asociados con aromas no deseados de sulfuro se pueden medir como sulfuro de hidrógeno con alta sensibilidad.
Medición de alta sensibilidad de aromas no deseados de sulfuro después de la oxidación en el analizador (0-10 ppb).
*Comuníquese con nosotros para medir aromas no deseados de sulfuro.
Los programas de mantenimiento en planta se pueden configurar con anticipación de acuerdo a cualquier fecha y hora deseada, lo que permite una calibración eficiente.
Se pueden cambiar varios puntos de muestreo para realizar la medición.
[Alta sensibilidad] Monitor de sabor desagradable por sulfuro APSA-370 con convertidor especial CU-1
Tabla 2: Especificaciones de APSA-370+Cu-1 especial
¡Control de calidad del dióxido de carbono y aromas no deseados!
Analizador de gas carbónico (CO2) para bebidas VA-5001R
Analizador de gas multi-componente
Analizador de sulfuro de hidrógeno ambiental
Tiene alguna pregunta o solicitud? Utilice este formulario para ponerse en contacto con nuestros especialistas.
![[Alta sensibilidad] Monitor de sabor desagradable por sulfuro APSA-370 con convertidor especial CU-1](https://static.horiba.com/fileadmin/Horiba/_processed_/5/9/csm_APSA-370_CU-1_picture_04_4449e61d50.jpg "[High Sensitivity] Sulfide Off-Flavor Monitor APSA-370 with special converter CU-1")
