PROGRAMA DE EVALUACIÓN FINAL: SIMULACION DE UN SISTEMA DE ELABORACIÓN DE CERVEZA

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UNIVERSIDAD DE MONTERREY

DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

Introducción a IIS

PROYECTO FINAL

San Pedro Garza García, Nuevo León, a 15 de noviembre del 2018.

“Damos nuestra palabra que hemos realizado esta actividad con integridad académica.”

PROGRAMA DE EVALUACIÓN FINAL: SIMULACION DE UN SISTEMA DE ELABORACIÓN DE CERVEZA por Alberto Cantú Huerta

1. Abastecimiento de la materia prima

Las materias primas utilizadas en el proceso de elaboración de la cerveza son de origen agrícola, como lo son los granos de cebada, arroz, maíz, sorgo y flor de lúpulo. Se le llama malta a los granos de cebada que ya han sido previamente tratados por distintos procesos de selección y germinación para ser posteriormente utilizados como  materia prima. Los cereales son adquiridos ya preparados. La flor de lúpulo que otorga el característico sabor amargo a la cerveza es adquirido en Estados Unidos o en países europeos.

1. Inspección de materia prima

Las materias primas básicas son inspeccionadas antes de ser almacenadas en los contenedores, donde ahí esperan a ser utilizadas en el primer proceso de elaboración. Para iniciar con la elaboración es necesario considerar la marca de cerveza a producir y su tipo. Esto con la finalidad de que cada marca tenga su respectivo sabor clave.

1. Almacenes

Para conocer la cantidad de producto que se va a almacenar o la capacidad de almacenamiento se debe tener presente de igual manera la capacidad de producción y la meta de ventas y producción establecida por la empresa, ya que todo lo que se encuentra dentro del almacén, tiene como propósito generar una futura venta para la empresa.

Para determinar la capacidad de producción dentro de Cervecería, se utilizó la siguiente fórmula:

CMEi = NEM * CHE * DTM * CTM

        CMEi= Capacidad mensual de envasado de la línea de producción i.

        NEM= Número de envases producidos por minuto.

        CHE= Cantidad de hectolitros por envase.

        DTM= Duración de tiempo en minutos.

        CTM= Cantidad de turnos al mes.

Mediante dicha fórmula se calculó la capacidad de producción de los distintos productos de la empresa, mediante lo cual se obtuvo como resultado que se tenía una capacidad mayor a la que estaban utilizando y a la que habían establecido como meta el departamento de Logística, por lo que la empresa pudiera producir más y vender más si la demanda lo permite, lo cual implica que el almacenamiento del producto incrementa de igual manera.

1. Método de suministro de la línea de producción

La línea de producción es el conjunto de operaciones realizadas para la obtención de un producto terminado, por lo que el suministro de materia prima o de distintos materiales para la elaboración del producto ya terminado es importante para poder cumplir con la meta de producción establecida.

Dentro de Cervecería, el proceso de elaboración del producto se divide en distintas etapas, que son:

1. Cocimiento
2. Fermentación
3. Reposo
4. Filtración

Las principales materias primas utilizadas, son:

• Cebada
• Arroz
• Maíz
• Sorgo
• Flor de lúpulo

Dentro de la empresa, el proceso de producción de los productos estudiados (Carta Blanca, Bohemia y Tecate Light) es el mismo, pero varían los tiempos de reposo y cantidad de materias primas.

Dentro del proceso del proceso de producción, principalmente el cocimienta y la fermentación, el suministro de la materia prima es fundamental para obtener el producto terminado con la calidad y sabor indicado.

1. Proceso de transformación de la materia prima

El sistema de transformación de la materia prima está dividido en un sistema de elaboración en subsistemas.

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Subsistemas

Cocimiento

Se cuenta con dos líneas llamadas trenes de cocimiento. La malta y los adjuntos son depositados en silos por separado, donde son pesados para corroborar que estén en lo requerido.

Los adjuntos junto con la malta molida son procesados por el cocimiento, donde se le agrega agua. En la cocción se obtiene una completa conversión de los almidones en azúcares.

Después sigue la maceración que consiste en someter la mezcla a un calentamiento con agua hasta alcanzar las condiciones apropiadas.

Después de la maceración el producto se pasa a un extractor donde, por filtros, son separados los sólidos del líquido. El líquido obtenido es de un color ámbar y de sabor llamado “mosto dulce”.

El mosto dulce pasa poco a poco a la olla de cocimiento donde se ebulle por un tiempo determinado dándole movimiento continuo. Se busca de este proceso la estabilización el mosto y desarrollo del sabor. En el cocimiento del mosto es cuando se agrega la flor de lúpulo, que actúa sobre el sabor de la cerveza.

Fermentación

A pesar del enfriamiento del tanque de mosto caliente, este sale a temperatura de 100 grados centígrados hacia un enfriador de mosto que disminuye su temperatura hasta 11 grados centígrados.

La levadura y el mosto son sometidos al proceso de fermentación para obtener la “cerveza joven”. De un punto de vista bioquímico, la fermentación es el paso más complicado de la producción. La fermentación ocurre en tres etapas: la inicial donde se empieza a formar una espuma sobre la superficie. En este proceso la temperatura incrementa como producto de las reacciones en la superficie.

La levadura al final es sedimentada es el fondo del tanque en una cantidad tres veces mayor que la añadida.

Reposo

Después de la fermentación la cerveza es llevada a un enfriador que disminuye la temperatura hasta 2 grados centígrados. En este la cerveza es clarificada.

Filtración

La cerveza debe pasar por un filtro que elimine los sólidos de la cerveza y obtenga brillantez. Además, se le agrega una determinada cantidad de agua y receta secreta según la cerveza a producir. Después de esto la cerveza está terminada y se deposita en tanques según las marcas producidas.

Envasado

La decisión depende mucho de la aceptación en el mercado que se tenga. Las variables involucradas para la forma de presentación de envase son: marca de cerveza y destino de la cerveza.

La cerveza tiene seis formas de presentación que difieren en sus capacidades, las que son cuatro tipos de envase: botella retornable, no retornable, lata y de barril.

Las materias primas básicas de la cerveza son de origen agrícola como lo son los granos de: cebada, arroz, maíz, sorgo y flor de lúpulo. La cebada es tratada para convertirla en malta.

De los tipos de cerveza Carta Blanca, Bohemia y Tecate Light, sus procesos son realizados de la misma manera pero con variaciones en los tiempos de procesos y cantidades de porciones de sustancias según el tipo de cerveza.

1. Inspección del producto terminado

En cervecería Cuauhtémoc Moctezuma los sistemas de calidad se encargan de planear y dar seguimiento a normas y políticas cuya función es garantizar la calidad del producto.

Para realizar la inspección de producto, debido a que la mayoría son mezclas, lo que se hace es básicamente pruebas a una muestra de esas mezclas para así asegurarse de que esté terminado.

En general esta norma se basa en el tiempo total de proceso de fermentación y reposo, es decir, para cada tipo de cerveza se maneja un rango de tiempo determinado, haciendo referencia a esta siguiente tabla:

Siendo estas las bases que se usaron en el PEF referenciado.

Al final de cada proceso antes mencionado como la fermentación, cocimiento, etc. Se toman diferentes muestras que hacen que el producto sea aprobado y lanzado al mercado.

En el proceso de cocimiento se hacen pruebas de acidez, de calor y estabilidad biológica. Verificando el pH, pruebas de densidad, etc.

En el proceso de fermentación se hacen pruebas a las substancias que la levadura suelta, regulando los grados de diacetilo para que estén en los márgenes esperados.

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