INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL CULHUACN

INGENIERA MECNICA

SEMINARIO DE ACTUALIZACIN PROFESIONAL CON OPCIN A TITULACIN

REGISTRO: DES/ESIME-CUL/2012/029/12.

Proyecto: Diseo y simulacin de equipos de proceso

para la fabricacin de cerveza artesanal en Mxico.

PARA OBTENER EL TTULO DE

INGENIERO MECNICO

PRESENTAN:

C. Elpidio Lima Torres.

C. Ren Meza Flores.

C. Jorge Carlos Osante Miranda.

ASESORES: Firma y fecha de revisin

Lic. Celsa Piedad Santos Jcome. _________________

Ing. Emer Brito Brito. ________________

Mxico D.F. Febrero de 2013.

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA

UNIDAD CULHUACAN

SEMINARIO DE TITULACIN

INGENIERA DE LA CALIDAD

Que como prueba escrita de su Examen Profesional para Obtener el Ttulo de Ingeniero Mecnico

debern desarrollar los C.:

ELPIDIO LIMA TORRES

REN MEZA FLORES

JORGE CARLOS OSANTE MIRANDA

DISEO Y SIMULACIN DE EQUIPOS DE PROCESO PARA LA FABRICACIN DE CERVEZA ARTESANAL EN MXICO.

La finalidad de este proyecto es disear y simular un equipo integral de proceso estandarizado, para la

elaboracin de cerveza artesanal, aplicando tecnologa, materiales y mano de obra nacional, teniendo

como uno de los objetivos obtener un equipo de dimensiones y capacidad de produccin por lote requerida

por los cerveceros artesanales y que contribuya a optimizar sus materias primas, energa y mano de obra,

durante el proceso. Con esto se lograr una ventaja competitiva sobre los equipos de origen extranjero.

Por otra parte contribuira al crecimiento de la produccin de los cerveceros artesanales, lo que se vuelve

muy atractivo ya que en Mxico hay un auge e inters en aumento por el consumo de cervezas

artesanales, las cuales se caracterizan por su produccin en lotes pequeos, sus aromas y sabores,

producto de una gama amplia de materias primas usadas en su produccin (malta, lpulo, maz, arroz,

miel, frutas, entre otros).

CAPITULADO

I.- ESTADO DEL ARTE. II.- MARCO TERICO III.- DESARROLLO DEL PROYECTO. IV.- PRUEBAS Y RESULTADOS.

Mxico DF a 23 de febrero de 2013.

PRIMER ASESOR

__________________________________

M. EN C. CELSA PIEDAD SANTOS JCOME

SEGUNDO ASESOR

__________________________________

ING. EMER BRITO BRITO

Vo. Bo.

__________________________________

M. EN C. ANTONIO ROMERO ROJANO

JEFE DE LA CARRERA DE I.C.E.

DEDICATORIA

Dedico este logro a mis padres, hermanos, hijos y compaeros de escuela,

aunque un poco tarde pero con todo el amor y cario para todos los que me

impulsaron y a los que no, les demuestro que mientras haya vida es posible salir

adelante con la ayuda de los maestros y que sea para bien de la humanidad.

Elpidio Lima Torres.

AGRADECIMIENTOS

A mis padres:

Por su gran generosidad; me dieron la vida, cuidados, amor, valores,

educacin y todo lo que estuvo en sus manos.

A mis hermanos:

Por su apoyo incondicional y sus palabras de aliento para siempre ir hacia

adelante.

A mi esposa y a mis hijas:

Por su cario, apoyo, aliento y confianza en m, siendo mi motivacin para

culminar por fin mi educacin con la obtencin del ttulo.

Ren Meza Flores.

AGRADECIMIENTOS

A mis padres, hermanos y to, que siempre me apoyaron y creyeron en m, a

mis profesores, amigos y compaeros por su amistad y aportacin, a mi esposa por

su gran amor y a mis hijos mi gran inspiracin y a quienes dedico este legado.

Jorge Carlos Osante Miranda

ndice temtico.

Ttulo Descriptivo del Proyecto-------------------------------------------------------------- I

Planteamiento del problema----------------------------------------------------------------- II

Justificacin -------------------------------------------------------------------------------------- III

Objetivo General -------------------------------------------------------------------------------- IV

Objetivos Especficos -------------------------------------------------------------------------- V

Captulo 1: Estado del arte.

1.1. Origen de la cerveza --------------------------------------------------------------- 2

1.2. La cerveza, fuente de alimento -------------------------------------------------- 3

1.3. La cerveza en el mundo actualmente------------------------------------------ 4

1.3.1. Las 10 cervezas ms vendidas en el mundo -------------------------------- 4

1.4. Historia de la cerveza en Mxico------------------------------------------------ 7

1.4.1. La cerveza en Mxico actualmente--------------------------------------------- 11

1.4.2. Principales marcas de cerveza artesanal en Mxico----------------------- 12

1.4.2.1 Las 10 mejores cervezas artesanales en Mxico --------------------------- 14

1.5. Fabricantes de equipos para cerveza artesanal----------------------------- 18

Captulo 2: Marco terico.

2.1. Planeacin Estratgica ------------------------------------------------------------ 23

2.1.1. Fortalezas------------------------------------------------------------------------------ 23

2.1.2. Oportunidades------------------------------------------------------------------------ 23

2.1.3. Debilidades---------------------------------------------------------------------------- 24

2.1.4. Amenazas----------------------------------------------------------------------------- 24

2.1.5. Estrategias----------------------------------------------------------------------------- 24

2.1.6. Ventaja competitiva----------------------------------------------------------------- 26

2.2. Conceptos bsicos------------------------------------------------------------------ 27

2.3. Materias primas --------------------------------------------------------------------- 31

2.4. Equipos bsicos para la elaboracin de cerveza artesanal--------------- 35

2.4.1. Equipos perifricos utilizados en la elaboracin de cerveza artesanal- 41

Captulo 3: Diseo y simulacin.

3.1. Decisin sobre este proyecto----------------------------------------------------- 44

3.1.2. Estudio tcnico----------------------------------------------------------------------- 45

3.2. Aplicacin de normas para el diseo------------------------------------------- 46

3.3. Dimensiones y capacidades------------------------------------------------------ 47

3.3.1. Presin de trabajo------------------------------------------------------------------- 50

3.3.2. Temperatura de trabajo------------------------------------------------------------ 50

3.4. Materiales utilizados en la construccin de recipientes-------------------- 51

3.4.1. Lminas-------------------------------------------------------------------------------- 51

3.4.2. Normas para acero inoxidable---------------------------------------------------- 52

3.4.3. Tipos de acero inoxidable para fabricar tanques--------------------------- 52

3.5. Tubera--------------------------------------------------------------------------------- 54

3.5.1. Cdulas--------------------------------------------------------------------------------- 55

3.6. Registro hombre--------------------------------------------------------------------- 56

3.7. Tapas----------------------------------------------------------------------------------- 57

3.8. Accesorios de conexin y control------------------------------------------------ 61

3.9. Clculo de la superficie de calefaccin----------------------------------------- 64

3.10. Clculo de espesores--------------------------------------------------------------- 72

3.11. Aislamientos--------------------------------------------------------------------------- 89

3.12. Soldabilidad--------------------------------------------------------------------------- 90

3.13. Acabados superficiales en acero inoxidable---------------------------------- 94

3.14. Simulacin de equipos de proceso para la elaboracin de cerveza---- 97

Captulo 4: Plan de negocio

4.1. Nombre de la empresa, logotipo y lema--------------------------------------- 105

4.2. Actividad productiva----------------------------------------------------------------- 105

4.3. Objetivo--------------------------------------------------------------------------------- 105

4.4. Visin----------------------------------------------------------------------------------- 105

4.5. Misin----------------------------------------------------------------------------------- 105

4.6. Valores--------------------------------------------------------------------------------- 106

4.7. Estructura organizacional---------------------------------------------------------- 106

4.8. Estudio de mercado----------------------------------------------------------------- 108

Literatura------------------------------------------------------------------------------------------ 122

Anexos

Factibilidad----------------------------------------------------------------------------------------- 124

Viabilidad------------------------------------------------------------------------------------------- 124

Glosario-------------------------------------------------------------------------------------------- 126

ndice de Figuras.

Figura 1 Marcas de los 2 grandes grupos cerveceros en Mxico-------------- II

Figura 2 Equipos rudimentarios para elaboracin de cerveza------------------- II

Figura 3 Diferentes tipos de cerveza dependiendo de la malta y adjuntos--- III

Figura 4 Sala de coccin de mosto de cerveza artesanal en Alemania------- III

Figura 5 Elaboracin de cerveza a partir de maz---------------------------------- 2

Figura 6 Cervecera del siglo XV-------------------------------------------------------- 3

Figura 7 de la 1 a la 5, marcas de cervezas ms vendidas en el mundo---- 5

Figura 8 De la 6 a la 10, marcas de cervezas ms vendidas en el mundo----------- 6

Figura 9 Compaa cervecera Porfirio Daz------------------------------------------ 9

Figura 10 Historia de la cerveza en Mxico-------------------------------------------- 11

Figura 11 Asociacin Cervecera Mexicana-------------------------------------------- 24

Figura 12 Micro cervecera----------------------------------------------------------------- 25

Figura 13 Cerveza clara--------------------------------------------------------------------- 25

Figura 14 Algunas cervezas artesanales----------------------------------------------- 29

Figura 15 Tipos ms representativos de cerveza------------------------------------- 31

Figura 16 Diagrama de proceso para la fabricacin de cerveza------------------ 36

Figura 17 Registro hombre en cuerpo--------------------------------------------------- 57

Figura 18 Registro hombre en tapa superior------------------------------------------- 57

Figura 19 Diferentes tipos de tapas para recipientes-------------------------------- 58

Figura 20 Diferentes tipos de tapas para recipientes (continuacin)------------ 59

Figura 21 Conformacin de una tapa toriesfrica------------------------------------ 60

Figura 22 Accesorios para conexiones rpidas tipo Clamp---------------------- 61

Figura 23 Vlvula sanitaria tipo Oblea para manejo de lquidos---------------- 62

Figura 24 Esfera de limpieza CIP--------------------------------------------------------- 62

Figura 25 Medidores de nivel y temperatura interna en tanques----------------- 63

Figura 26 Manmetros con cartula con glicerina------------------------------------ 63

Figura 27 Paila de mezcla------------------------------------------------------------------ 67

Figura 28 Paila de mosto------------------------------------------------------------------- 69

Figura 29 Tanque fermentador------------------------------------------------------------ 71

Figura 30 Proceso de soldadura TIG---------------------------------------------------- 93

Figura 31 Diferentes acabados superficiales para acero inoxidable------------- 96

Figura 32 Fabricacin de tapas del recipiente----------------------------------------- 98

Figura 33 Conformado y ensamble del cuerpo del recipiente--------------------- 99

Figura 34 Fabricacin y ensamble de chaqueta para calentamiento------------ 100

Figura 35 Fabricacin y ensamble de chaqueta para calentamiento------------ 100

Figura 36 Tanques fermentadores en proceso de acabados---------------------- 101

Figura 37 Tanque Whirlpool en proceso de soldadura y acabados------------ 101

Figura 38 Proceso de embarque de los equipos terminados---------------------- 102

Figura 39 Diagrama de flujo propuesto-------------------------------------------------- 121

Figura 40 Empresa metal mecnica mexicana---------------------------------------- 124

I. Ttulo Descriptivo del Proyecto

Diseo y simulacin de equipo de proceso para elaboracin de cerveza

artesanal en Mxico.

II. Planteamiento del Problema

La situacin en restaurantes o bares se repite en casi todas las ocasiones: al

pedir al mesero la seleccin de cervezas, el listado siempre incluye las bebidas de

los dos grandes grupos que producen la bebida en el pas: Grupo Modelo y

Cuauhtmoc Moctezuma, esto ocasiona que en Mxico a pesar de ser el sexto

consumidor de cerveza a nivel mundial, slo se conocen en su mayora los estilos de

cervezas de estos grandes grupos cerveceros figura 1.

Figura 1. Marcas de cerveza de los 2 grandes grupos cerveceros en Mxico.

Sin embargo, desde hace casi 10 aos, pequeas y medianas empresas han

tenido el inters de crear cervezas artesanales, con aromas y sabores diferentes,

destinados a un sector de la poblacin con gustos especiales. En Mxico,

aproximadamente 500 centros de consumo comercializan cervezas de especialidad,

con aproximadamente 56 marcas de origen nacional; sin embargo por cada 100,000

botellas que se consumen en todo el pas, slo 2 son artesanales (1).

(1) Fuente: Francisco Rubio, CNN Expansin, 24 de noviembre de 2010.

Compitiendo con los grandes consorcios cerveceros de Mxico, en el pas

existen las denominadas micro cerveceras, las cuales son productoras

independientes de esta bebida alcohlica, captando apenas un 0.5% del mercado y

sobresalen como principales productoras: Beer Factory, Minerva, Primus, Cosaco y

Casta las cuales abarcan el 70% de produccin de cerveza artesanal en el pas.

Sin embargo sus costos de produccin son altos principalmente porque los

equipos de proceso son rudimentarios figura 2, de mnima produccin o porque son

equipos de importacin principalmente europeos. Lo que los hace poco alcanzables

a la mayora de los productores de cerveza artesanal.

Este es de los principales factores que inciden en el precio de una cerveza

artesanal que en promedio es 30% superior al de una de fabricacin masiva as

como el lento desarrollo de productores artesanales o restauranteros para fabricar

sus cervezas propias. (1)

Figura 2. Equipos rudimentarios para elaboracin de cerveza.

(1) Fuente: Francisco Rubio, CNN Expansin, 24 de noviembre de 2010.

III. Justificacin:

En este proyecto lo importante es sentar las bases tcnicas, para la

fabricacin de un equipo integral de proceso estandarizado, para la elaboracin de

cerveza artesanal, a partir de la utilizacin de materiales, tecnologa y mano de obra

nacionales, para lograr con esto la reduccin del costo que actualmente tienen estos

equipos en el mercado, ya que al ser de origen y fabricacin extranjeros los trmites

e impuestos, as como el tipo de cambio del peso con respecto al dlar incrementan

considerablemente el precio final de adquisicin y se vuelven inaccesibles para la

mayora de los pequeos fabricantes o dueos de pequeos negocios que pueden

ser centros de consumo local y aprovechando que actualmente en nuestro pas ha

crecido considerablemente el inters por el consumo y por la fabricacin de cervezas

con caractersticas diferenciadas.

Por lo que optan por el uso de equipos muy rudimentarios y la mayora de las

veces improvisados, afectando negativamente en la mayora de los casos la calidad

de la cerveza obtenida y por ende la percepcin de la cerveza artesanal ante el

cliente o bien simplemente se limitan a expender las marcas de cerveza

industrializada disponibles y con ello limitan las opciones para el consumidor y sus

propias opciones de negocio.

A continuacin citamos los pasos de Proceso de Fabricacin de Cerveza en

donde intervendrn los equipos diseados para el cocimiento.

El primer paso es el malteo de la cebada, esto consiste en humedecer el

grano bajo temperatura y humedad controlada, y ante la aparicin de la

germinacin se lo seca logrando la solubilizacin del almidn a la vez que

tambin se procede a su tostado, aadindole ese aroma y color

caracterstico.

Una vez obtenida la malta se procede a su molienda y posterior encuentro

con el agua, este proceso que mezcla el agua y la malta molida revolvindola

permanentemente a la vez que es sometida a determinadas temperaturas se

llama maceracin.

Lograda la maceracin se filtra la mezcla para obtener un lquido, rico en

azcares y almidones. Este lquido es llevado a una coccin que dura ms de

dos horas y durante este paso se le agrega el lpulo, el cual le dar a la

cerveza ese tradicional sabor amargo y un aroma especial.

Una vez cocinado este lquido, al cual llamaremos mosto, se procede a su

enfriamiento ya que pronto vivir en l un organismo vivo llamado levadura.

Este organismo ser el encargado de procesar los azcares del mosto

transformndolos en alcohol y gas carbnico mediante un proceso

fermentativo.

La fermentacin se lleva a cabo en dos etapas, la primera llamada

fermentacin primaria donde al cabo de unos 15 das se obtiene una cerveza

joven, y la segunda fermentacin, llamada fermentacin secundaria, es la

encargada de madurar la cerveza y asentar su sabor, la fermentacin

secundaria o maduracin, lleva un perodo de 15 a 20 das.

Como paso final, llegamos al filtrado de la cerveza y posterior

almacenamiento, ya sea en barriles o en botellas, en el caso de stas ltimas,

se deber realizar un pasteurizado de la cerveza para lograr una

conservacin natural de hasta 6 meses, si la cerveza es almacenada en

barriles, mantendr viva su levadura y se podr disfrutar del autntico y

verdadero sabor de la cerveza figura 3.

Figura 3. Diferentes tipos de cerveza dependiendo de la malta y adjuntos.

A continuacin mencionamos los equipos bsicos, en los cuales enfocaremos

nuestra lnea de investigacin, diseo y simulacin de equipos de proceso para la

fabricacin de cerveza artesanal figura 4.

1. Preparacin de los granos de malta de cebada.

2. Macerado de los granos (preparacin del mosto).

3. Hervido del mosto y agregado del lpulo.

4. Fermentacin.

5. Maduracin.

Figura 4 Sala de coccin de Mosto de Cerveza Artesanal en Alemania.

IV. Objetivo General:

Disear y simular un equipo de proceso para la fabricacin de cerveza

artesanal con caractersticas adecuadas a los productores nacionales y compatible

con la manufactura metalmecnica local para su posterior fabricacin. Buscando

lograr un equipo altamente competitivo en el mercado internacional.

V. Objetivos Especficos:

1) Realizar un estudio de mercado con el propsito de establecer los

requerimientos de los productores nacionales.

2) Disear el equipo de acuerdo a estas necesidades con las

especificaciones tcnicas aplicables.

3) Buscar en el diseo la compatibilidad con materiales y manufactura

nacional.

4) Establecer con este equipo el proceso de fabricacin de cerveza

artesanal estandarizado y con un grado de innocuidad adecuado para

garantizar la calidad de la cerveza fabricada.

1

Captulo 1:

Estado del arte.

2

CAPTULO 1

ESTADO DEL ARTE

En este captulo se presentarn los antecedentes histricos de la cerveza,

desde su origen y evolucin, hasta llegar a los equipos para produccin de cerveza

disponibles actualmente en el mercado.

1.1 Origen de la Cerveza:

El proceso de elaboracin de la cerveza es tan complejo que resulta

sorprendente que se le ocurriese a alguien. Sin embargo, as fue y fue hace mucho

tiempo.

La cerveza es uno de los productos ms antiguos de la civilizacin. Los

historiadores creen que ya exista en Mesopotamia y Sumeria en el ao 10 000 a.C.

En 1981 se encontr una tablilla de piedra que describe un tipo de cerveza

elaborada en Babilonia en el 6 000 a.C. En la antigedad, los chinos tambin

elaboraban cerveza. En la figura 5 se muestra que las civilizaciones precolombinas

de Amrica, utilizaban maz en lugar de cebada. De manera similar, en la antigua

Britania se elaboraba cerveza a base de trigo malteado antes de que los romanos

introdujeran la cebada.

Figura 5, Elaboracin de cerveza a partir de maz.

3

La materia prima principal en la elaboracin de la cerveza es la cebada; se

sabe que la existencia de este cereal se remonta a tiempos tan antiguos como el

3000 A.C. Como la cebada se cultiva mejor que la uva en climas fros, los pases

nrdicos como Alemania o Inglaterra favorecieron la produccin de cerveza frente a

la del vino, y estas regiones se convirtieron en renombradas productoras de

cervezas. En efecto, la produccin de cerveza se tom muy en serio, tanto all como

en el Nuevo Mundo, donde esta bebida era uno de los componentes principales de

la dieta de los primeros colonos.

1.2 La cerveza, fuente de alimento.

Hasta el ao 1 400 los ingredientes principales de la cerveza eran la cebada

malteada, el agua y la levadura. Se aada romero y tomillo para evitar que la

cerveza se estropeara y para aadirle sabor. Esta cerveza era turbia y contena

muchas protenas e hidratos de carbono, lo cual la converta en una bebida muy

nutritiva, que consuman tanto los campesinos como la nobleza.

Figura 6, cervecera del siglo XV.

Se cree que en el siglo XV se descubri una nueva versin de cerveza, figura

6. Los mercaderes de Finlandia y Holanda introdujeron el lpulo en su elaboracin,

lo cual le daba cierto sabor amargo. La variedad que contena lpulo se denomin

"cerveza" y la que careca de este ingrediente, "ale". La nueva variedad con lpulo

se hizo tan popular que a partir del siglo XVIII todas las cervezas se fabricaban con

este componente.

4

En la Edad Media, los monjes europeos salvaguardaron el saber literario y

cientfico, as como el arte de la elaboracin de la cerveza. Ellos refinaron el proceso

prcticamente hasta la perfeccin e institucionalizaron el uso del lpulo por su sabor

y sus propiedades como conservante. Sin embargo, hubo que esperar a Luis

Pasteur para que se diera el paso final. Hasta entonces, los productores de cerveza

dependan de la levadura natural que transportaba el aire para que se produjese la

fermentacin. Al demostrar que la levadura es un microorganismo vivo, Pasteur hizo

posible el control preciso de la transformacin del azcar en alcohol.

1.3. La cerveza en el mundo actualmente.

Hoy en da, se aplican diversas tcnicas altamente perfeccionadas

dependiendo del tipo de cerveza que se elabore, pero se usan esencialmente dos

tipos de levadura: la Saccharomyces cervisiae y su pariente cercana, la S.

carlsbergensis. La primera se describe como una levadura de "fermentacin alta" ya

que flota en la superficie del mosto. Se usa para elaborar cervezas ms oscuras,

mientras que las cervezas rubias continentales se fabrican con S.carlsbergensis, que

es una levadura de fermentacin baja.

1.3.1. Las 10 Cervezas ms vendidas en el Mundo.

La figura 7 muestra en orden de ventas las primeras 5 cervezas ms vendidas

en el mundo, publicacin de 2011 en millones de barriles de la bebida ms popular

del planeta, la cerveza.

1- Cerveza Snow: producida en China y la cual vendi 50,8 millones de barriles,

cerveza estilo lager, presenta un sabor ms lupulado que sus competidoras en

China, muchos consideran esta cerveza cmo una de las mejores de su tipo en Asia.

5

Figura 7, de la 1 a la 5, las marcas de cervezas ms vendidas en el mundo.

2- Cerveza Bud Light: estadounidense, vendi 45,4 millones de barriles, esta

cerveza es una versin baja en caloras de la cerveza matriz, la Budweiser. Tiene la

misma graduacin (5,0%) y segn los fabricantes, mantiene todo el sabor de una

buena Bud pero es mucho ms ligera.

3- Cerveza Budweiser: estadounidense, vendi 38,7 millones de barriles, es una

cerveza de tipo lager americana y una de las ms populares de los Estados Unidos.

Budweiser se hace con una gran proporcin (hasta un 80%) de arroz, adems de

lpulo y malta de cebada. Budweiser se produce en varias fbricas de cerveza

situadas en los Estados Unidos y el resto del mundo.

4- Cerveza Corona Extra: se posiciona en el cuarto lugar con 30,4 millones de

barriles. Es una cerveza tipo pilsener que naci en Mxico actualmente llega a ms

de 160 pases en el mundo, es muy popular por el trozo de limn en la boca de la

botella.

5- Cerveza Skol: de origen dans con una venta de 29,5 millones de barriles,

propiedad de la gigantesca AB InBev y la cual goza de gran xito en Europa,

Estados Unidos y tambin en Brasil. Es una cerveza tipo pilsen.

6

La figura 8 muestra en orden de ventas de la sexta a la dcima cervezas ms

vendidas en el mundo, publicacin de 2011 en millones de barriles de la bebida ms

popular del planeta, la cerveza.

Figura 8, De la 6 a la 10, las marcas de cervezas ms vendidas en el mundo.

6- Cerveza Heineken: vendi 26 millones de barriles, es una cerveza pale lager con

5,0% alcohol., elaborada por la compaa cervecera neerlandesa Heineken

International. En 1886, el Dr. H. Elion descubri la levadura tipo "A", que le da el

sabor caracterstico a esta cerveza.

7- Cerveza Coors Light: con una venta de 18,2 millones de barriles, una cerveza de

estilo Lager Americana o Lager Ligera, es una de las favorita en Estados Unidos por

ofrecer su sabor especial desde que se lanz en 1978, la lata plateada llam mucho

la atencin del pblico, el cual le otorg el apodo La Bala de Plata.

8- Cerveza Miller Lite: con una produccin de 18 millones de barriles, la cual

termina de confirmar el gusto de los estadounidenses por la cerveza light. Su lpulo

le da a Miller Lite un limpio y diferenciado aroma a cerveza pilsener.

7

9- Cerveza Brahma: de origen brasileo de la cual AB InBev actualmente es

propietaria, con unas ventas de 17,4 millones de barriles. La cerveza Brahma es de

tipo Lager, aunque muy cercana a las Pilsner ya que posee un color dorado ms

propio de estas. Su graduacin alcohlica es de 4,8 % y de carbonatacin media.

10- Cerveza Asahi Super Dry: la cerveza lder del mercado japons y que cada vez

logra ms presencia en Europa, con una produccin de 12,3 millones de barriles.

Cerveza tipo pale lager con una cantidad media de espuma, blanca y esponjosa,

pero que desaparece prcticamente al instante de ser servida. Cuerpo muy ligero de

color dorado, completamente transparente.

1.4. Historia de la cerveza, en Mxico.

Tan slo 20 aos despus de la cada de Tenochtitln, los conquistadores

fundaron en la Nueva Espaa, la primera cervecera de Amrica. El permiso para

este establecimiento cervecero fue concedido en 1542 por el emperador Carlos V a

Alonso de Herrera con una condicin, enviar a Espaa un tercio de las ganancias

derivadas de la comercializacin de esta bebida. El desarrollo de esta produccin no

obtuvo un gran xito durante sus primeros aos, ya que el abuso de su consumo fue

sancionado por las autoridades y existan bebidas alcohlicas prehispnicas muy

arraigadas en el gusto popular.

Durante la Guerra de Independencia, el gusto por la cerveza ya se haba

consolidado y surgieron discusiones en torno a los derechos de producirla, como los

casos de los ingleses Gillons y Mairet, Miguel Ramos Arizpe y Justino Tuallion,

todos reclamando el privilegio exclusivo sobre su produccin.

Gran parte del primer desarrollo de la industria cervecera fue creado por los

inmigrantes de origen alemn. La primera productora de cerveza lager en Mxico

fue La Pila Seca, fundada en 1845 por el suizo Bernhard Bolgard en la Ciudad de

Mxico. Produca una cerveza oscura a partir de piloncillo y malta de cebada secada

al sol.

8

El arribo de inmigrantes alemanes y la influencia del breve reinado de

Maximiliano de Habsburgo a mediados del siglo XIX, ayudaron a instaurar el arte de

producir cerveza. De all resultaron dos famosas variedades de cerveza mexicana,

Negra Modelo y Dos Equis mbar, una versin de las lagers oscuras del estilo

Viens. Aunque no son tan pesadas como las variedades inglesas, tienen ms

cuerpo y carcter.

Esto fue seguido por la inauguracin de la Cervecera Toluca por otro suizo,

Agustn Marendaz en 1865, Cervecera La Cruz Blanca fue creada por el inmigrante

alsaciano Emil Dercher en 1869, creando la primera cerveza lager mexicana.

La red ferroviaria en Mxico a finales del siglo XIX permiti la importacin de

maquinaria y malta de Estados Unidos, pero tambin forz a los fabricantes

mexicanos a competir contra las cervezas norteamericanas que comenzaron a ser

distribuidas en masa por todo Mxico.

En 1869 en Mrida el Sr. Jos Ponce Sols funda la Cervecera Yucateca, la

cual funcionaba con maquinaria europea y un maestro cervecero alemn.

En 1889 Calixto Piazzini funda la Cervecera Piazzini en Monterrey, cuyos

derechos traspasa en 1890.

Estos derechos los adquiere Francisco Sada y l junto con Francisco G. Sada,

Jos Mara Schnaider y Jos Caldern fundan la Cervecera Cuauhtmoc.

En 1890 se estableci en Guadalajara la primera cervecera con un concepto

empresarial, Cervecera Estrella, cuyo fundador fue Juan E. Ohrner, esta cervecera

fue la segunda en lanzar una cerveza del tipo lager. En 1954 Grupo Modelo adquiri

la cervecera.

9

En 1891 se fund la primera cervecera industrial a gran escala en el pas, la

Cervecera Cuauhtmoc en Monterrey, Nuevo Len. En 1954 la Cervecera

Cuauhtmoc adquiri la planta cervecera de Tecate, en Baja California Norte,

lanzndola a nivel nacional y convirtindola en la primera cerveza en lata de Mxico

y actualmente la cerveza en lata ms importada en Estados Unidos.

Durante el ao 1899, la Gran Cervecera Yucateca empez a producir en la

ciudad de Mrida, desarrollando las cervezas Cruz Roja, Estrella y Mestiza pero se

consagr en el gusto de la regin con sus versiones Carta Clara y Len. Tres aos

despus, se instal la Cervecera del Pacfico en Mazatln, lanzando al mercado

una famosa cerveza que an es muy popular, la pilsner Pacfico.

En 1894 se funda la Cervecera Guillermo Hesse y Compaa, en Orizaba, por

Henry Manthey, William Hesse, Cuno Von Alten y Adolph Burhard, cuya produccin

inicial era de 15, 000 barriles diarios. En 1896 el nombre de la compaa cambi a

Cervecera Moctezuma.

En 1898 en Cuernavaca, Morelos, se funda la Compaa Cervecera Porfirio

Daz S.A. figura 9.

Figura 9, Compaa cervecera Porfirio Daz

10

Tras la consumacin de la independencia mexicana, la cerveza de Tuallion era

la ms popular, nombrada del Hospicio de Pobres porque su fbrica se ubicaba

sobre la calle Revillagigedo, donde haba un albergue para indigentes.

En 1918 ya haba 36 productoras de cerveza en Mxico. La prohibicin en

Estados Unidos durante la dcada de 1920 dio un fuerte impulso a la industria

cervecera de Mxico, ya que los norteamericanos se dirigan a los pases fronterizos

para adquirir y consumir alcohol. Gracias a esto, varias nuevas cerveceras abrieron

en Mxico, incluyendo la Mexicali Bremer y la Azteca Brewing Company en Baja

California. En 1925, a pesar de que la predileccin nacional an se inclinaba hacia

el pulque, ya haba una fuerte inversin en la industria cervecera a lo largo del pas,

produciendo alrededor 50 mil litros al ao.

En 1925 Braulio Iriarte funda en la Ciudad de Mxico la Cervecera Modelo.

En 1956 Rodolfo y Vctor Gonzlez fundan en Ciudad Obregn la Cervecera

Mexicali de Sonora, la cual es comprada por grupo Modelo en 1960.

En 1966 se fund en Torren la Cervecera de Torren, adquirida por Grupo

Modelo a finales de ese ao.

A principios de 1980, Grupo Femsa adquiri la Cervecera Cuauhtmoc y en

1985 a Cervecera Moctezuma, as es como surge la Cervecera Cuauhtmoc-

Moctezuma.

Han existido ms cerveceras por todo el territorio nacional, como Cruz Blanca

de Ciudad Jurez Chihuahua, Cervecera de la Laguna en Torren Coahuila,

Cervecera Zorrilla en San Luis Potos.

11

Figura 10, Historia de la cerveza en Mxico.

1.4.1. La cerveza en Mxico actualmente.

Hoy en da, la mayora de las cervezas mexicanas son producidas por

dos gigantes de la cerveza:

Cervecera Cuauhtmoc Moctezuma con sus marcas - Tecate, Tecate light, Sol,

Sol Limn y Sal, Sol Cero, Dos Equis, Carta Blanca, Superior, Indio, Bohemia

12

Clsica y Oscura, Carta Light, Dos Equis Ambar, Noche Buena, Kloster de barril -

este gran fabricante de cerveza. Fue adquirida por su competidor holands

Heineken en 2010.

Grupo Modelo ahora de la belga InBev, con una mayor parte del mercado de

exportacin con la cerveza Corona, Corona Light, Negra Modelo, Modelo Especial,

Modelo Light y Pacfico, y sus Marcas locales como- Estrella, Montejo, Victoria,

Len, Barrilito y Tropical Light, y las marcas de cerveza destinada exclusivamente

para el mercado interno: Victoria, Estrella, Montejo y Len.

Actualmente ha habido un auge de nuevas marcas de cerveza mexicana, esto

debido al surgimiento de cerveceras independientes a los dos principales

productores del pas que decidieron crear cervezas artesanales, con aromas y

sabores diferentes, destinados a un sector de la poblacin con gustos especiales.

En Mxico, aproximadamente 500 centros de consumo comercializan

cervezas de especialidad, con aproximadamente 56 marcas de origen nacional; por

cada 100,000 botellas que se consumen en todo el pas, slo 2 son artesanales.

1.4.2. Principales marcas de cerveza artesanal en Mxico.

Beer Factory, Una cadena de restaurantes/micro cerveceras que invitan a

degustar sus platillos y producen tambin su propia cerveza ubicada en Plaza

Inbursa, Centro Comercial Santa Fe, Mundo E y en Insurgentes Norte en la colonia

Lindavista. Elaboran cervezas artesanales exticas afrutadas de temporada,

Mediterrnea, Coronel, Coyote, Santa Fe y Luna Llena.

Cervecera Minerva, con restaurante propio, ubicada en la zona metropolitana

de Guadalajara, Jalisco.

Cucap, Mexicali y Tijuana; otra marca cervecera proveniente del norte del

pas. Cuenta con 4 tipos de cerveza embotellada: Colonial, Viena, Pale Ale y Stout.

13

Esta cervecera tambin produce la cerveza Malverde, famosa por su alusin al

polmico Santo de los delincuentes y narcotraficantes.

Cervecera Primus, originaria del Distrito Federal, produce y embotella desde

2007 Cerveza Artesanal Tempus Clsica y Tempus Doble Malta, ganadora de

medalla de Bronce otorgada por la Real Sociedad para la Agricultura (RASV) en el

AIBA (Australian International Beer Awards) en el 2009.

Cerveza Magna y Beer Lounge de Guadalajara, Jalisco, ambos con los

siguientes estilos: Witbier, Pale Ale, Strong Ale, Brown Ale, Porter, Belgian Abbey

Ale, Stout, India Pale Ale, Christmas Ale y Cerveza de Jamaica. Las cervezas de

fruta coco, mango, zarzamora, fresa, arandano, maracuya y durazno se pueden

degustar directamente en el Beer Lounge de Tlaquepaque.

Baja Brewing. Cervecera de Los Cabos San Lucas. Ofrece Cabotella,

Rasberry Lager, Cactus Wheat, Peliroja, Escorpin Negro, Peyote India Pale Ale Y

Oatmeal Stout.

Cervecera Calavera ofrece 8 variedades de cerveza: American Pale Ale,

Witbier, Oktobeerfest (Mrzenbier), Smoky Scottish Ale, Mexican Imperial Stout,

Dubbel, Tripel y Barley Wine.

Consorcio Cervecero de Baja California (Tijuana Beer) ofrece Tijuana Gera,

Tijuana Morena y Tijuana Light.

Cerveza Cosaco, una cerveza roja y una Porter elaboradas por el artesano

Gustavo Gonzlez se distribuye exclusivamente en barril en lugares seleccionados

en la Ciudad de Mxico.

Grupo Cucap cuenta con 7 tipos de cerveza embotellada con venta al

pblico: Clsica, Light, Honey, Triguea, Obscura, Chupacabras y Barley Wine.

14

Cervecera Mexicana opera desde Guanajuato. Son los comercializadores de

Tequila Corralejo. Las cervezas que ofrecen son: Caballero guila, Cheisy, Potro y

Horus.

Cervecera Mexicali ofrece Mexicali Pale Lager, Mexicali Special Dark, Trader

Jos Dark Premium Lager, Trader Jos Premium Lager, Red Pig Ale y Chili Beer, la

nica cerveza con un chile dentro de la botella. Desde 2008 son ellos quienes

maquilan Cerveza Duff en Mxico.

Sierra Madre Brewing Company. Una micro cervecera con restaurante en la

ciudad de Monterrey, Nuevo Len. Ofrece: Regio, Regio Light, Obispado, La Silla, El

Fraile, Las Cumbres, Matacanes, Huasteca, Mirador, Huajuco, Olinala, Chapinque,

Oktoberfest y Navidad.

Cervecera Camarada originaria de Oaxaca, fundada en 2009. Produce y

embotella 4 estilos de cerveza: Camarada Schwarzbier, Camarada Weissbier,

Camarada Red Ale y Camarada Pale, siendo estas dos ltimas cervezas de

temporada y de produccin limitada.

1.4.2.1. Las 10 mejores cervezas artesanales de Mxico.

Las 10 mejores cervezas artesanales de Mxico, de acuerdo con Bastien

Callens de la Belga.

Minerva Colonial: es una cerveza Kolsch hecha en Guadalajara, es del

mismo estilo de la Guiness, es ligera con un toque suave de cereal, fresca, con

tonos a caf y sabores tostados.

15

Baja Black: viene de los cabos, es suave con notas de maltas oscuras,

cacao y caramelo quemado.

Bayernbrau Weiss: es una cerveza de estilo alemn, producida en Puebla.

Una weissbier, cerveza de trigo, no filtrada ni pasteurizada con medio cuerpo y

toque de pltano y clavo.

Tempus Albier: se fermenta en Guadalajara, tambin es estilo alemn,

albier significa viejo. De cuerpo ligero, es suave, tiene toques de malta acaramelada.

Catrina: se produce en Hidalgo, se fermenta en Guadalajara, tambin es

estilo alemn, albier significa viejo. De cuerpo ligero, es suave, tiene toques de

malta acaramelada.

16

7 Barrios Amber: se elabora en San Luis Potos, muy artesanal, no

filtrada, tiene un poco de cuerpo, notas de caramelo, y un toque floral, de lpulo y de

levadura.

Poe: se fermenta en Guadalajara, es una brown ale, un estilo ingls,

tiene cuerpo, notas suaves y de maltas tostadas, toque de cacao y lpulo.

Chupacabras: llega de Mexicali, una de las ciudades ms

consumidoras de cerveza en Mxico. Es una cerveza de estilo ingls, una pale ale,

pero con ms lpulo al estilo americano. Tiene cuerpo medio, un toque de caramelo

y un sabor muy pronunciado a lpulo que deja un final seco.

Hzmela Rusa: se fermenta en Guadalajara, es una imperial stout, de

estilo ingls. Cerveza oscura con cuerpo, se produce con tres tipos distintos de

chiles y cacao criollo orgnico del estado de Tabasco. Tiene toque de caf y cacao.

17

Calavera Dubbel: se elabora en el Estado de Mxico. De estilo belga,

receta tradicional de los monasterios; la dubbel es una cerveza con cuerpo medio,

suave, notas afrutadas y de caramelo, especias y levadura. Para saborear con

queso, en postre o simplemente por el gusto. Calavera Ofrenda: "Es una marca que

incorpora elementos mexicanos en su lquido. En esta ocasin utilizaron calaveritas

de azcar en su segunda fermentacin y da notas de caramelo

Entre Primus, Minerva, Cucap, Tijuana y Beer Factory, se abarca el 70% de

produccin artesanal en el pas. El precio de una cerveza artesanal es en promedio

30% superior al de una tradicional. Como ejemplo, la Cucap de 750 mililitros

cuesta 130 pesos.

Hasta aqu se ha descrito el desarrollo histrico de la cerveza a nivel global y

en Mxico. Lo que da una clara idea de los grandes productores internacionales,

nacionales y artesanales. Y a su vez los mtodos de fabricacin que estos han

ocupado, desde los mtodos y equipos ms simples hasta los ms sofisticados para

producir la cerveza.

Fuente: Gastronoma-Bebidas - Terra, 27 de julio de 2012 12:11 actualizado a las 17:00.

18

1.5. Fabricantes de equipos para cerveza artesanal.

A continuacin se indican algunos de los principales fabricantes de equipos

para elaboracin artesanal de cerveza, la mayora son de origen extranjero sin

embargo los que se listan a continuacin, ofrecen el suministro de equipos en

Mxico, por lo que es importante considerarlos.

1) CERVEZA CASERA Mxico.

Fabricante de equipo casero, promociona el concepto de fabrica cerveza en

casa, provee equipos muy sencillos elaborados con materiales comerciales y

econmicos sin embargo no ofrece sistemas que aseguren una buena calidad de la

cerveza obtenida, al no controlar los procesos crticos. (18 a 20 lts de capacidad por

cocimiento)

2) ARTECERVEZA Colombia.

Fabricante de plantas cerveceras, equipos para elaboracin de cervezas

artesanales y plantas profesionales, donde se replica una receta en el tiempo,

plantas desde los 150 a los 3000 litros por batch. Fermentadores, Chillers,

Intercambiadores de calor, Molinos, controladores, etc.

19

3) MAQUIVENTA Argentina.

Empresa que se especializa en la instalacin y mantenimiento de micro

cerveceras.

Con amplia experiencia en el ramo, as como proveedores de las marcas ms

prestigiadas en equipo para la fabricacin de cerveza.

4) MOSSBREW CO. Inglaterra.

Empresa establecida en Inglaterra, dedicada a la fabricacin, distribucin y venta de

equipo para la fabricacin de bebidas embotelladas en general, incluyendo la cerveza.

20

5) MACHSOURCES COMPANY China.

Empresa de origen chino, especializada en la fabricacin de equipos para la

elaboracin de cerveza a nivel artesanal, plantas medianas e industrial de gran

escala, con una amplia variedad de tipos y capacidades de equipos, destacados por

su precio muy competitivo, aunque no muy buena calidad en los equipos perifricos

y complementarios.

21

6) MICROFILT INDIA PVT. LTD India.

Empresa especializada en el diseo y fabricacin de plantas industriales para la

fabricacin y procesos unitarios de bebidas alcohlicas.

Con esta informacin recabada se concluye que hay excelentes empresas

dedicadas a fabricar equipos para produccin de cerveza artesanal presentes en el

mercado nacional, de origen extranjero la mayora, por lo que el enfoque de este

proyecto es buscar un diseo modular y prctico con materiales y mano de obra

mexicanos, de acuerdo a las necesidades de los productores de cerveza artesanal

nacionales.

22

Captulo 2:

Marco terico.

23

CAPTULO 2

MARCO TERICO

En este captulo se sentarn las bases para el diseo del equipo de proceso

integrado para la elaboracin de cerveza artesanal, utilizando diferentes

herramientas de anlisis y estrategias administrativas.

2.1 Planeacin Estratgica: En este punto se identificarn las oportunidades, amenazas as como las

fortalezas y debilidades que se consideran de acuerdo al entorno de los fabricantes

de equipos de proceso para fabricar cerveza artesanal y los requerimientos de los

pequeos productores de cerveza, y se establecern las estrategias a seguir.

2.1.1 Fortalezas:

F1. Conocimiento de Equipos de Proceso similares para la fabricacin de cerveza.

F2. Conocimiento de materiales y procesos de manufactura requeridos para los

equipos.

F3. Disponibilidad de informacin tcnica y comercial.

F4. El deseo y decisin de realizar este proyecto.

2.1.2 Oportunidades: O1. Amplio nicho de mercado en Mxico (cerveceros artesanales, restauranteros,

bares, etc.).

O2. Precio de venta competitivo al lograr la fabricacin local.

O3. Amplio mercado de consumidores de cerveza artesanal en el pas. (Por

cultura, gastronoma, regin, clima, turismo, entre otros)

24

O4. Los equipos existentes son de importacin, su precio de venta y tiempo de

entrega es alto.

2.1.3 Debilidades:

D1. Que el costo final de venta sea ms alto que el de marcas baratas

actualmente disponibles. (China, India, Latinoamrica).

D2. No se cuenta con los recursos para financiar el inicio del proyecto (compra de

materiales y accesorios, pago de manufactura, infraestructura, etc.)

2.1.4 Amenazas:

A1. Fabricantes comerciales de equipos para fabricacin de cerveza artesanal.

A2. Bloqueo de los gigantes cerveceros para lograr un crecimiento sostenido,

integrados en una asociacin figura 11.

Figura 11, Asociacin Cervecera Mexicana

2.1.5 Estrategias:

Investigacin de los equipos para fabricacin de cerveza artesanal existentes

en el mercado, marcas, tipos, precios, tiempo de entrega etc.

Identificacin de tipos existentes de cervezas artesanales en el mercado.

Identificacin de requerimientos de los productores de cerveza artesanal y/o

clientes potenciales, para determinar la capacidad de equipos de coccin de

mosto por ejemplo la figura 12 es de una micro cervecera.

25

Figura 12, micro cervecera.

Seleccin del tipo de cerveza que se fabricar con los equipos diseados, por

ejemplo figura 13, cerveza clara.

Figura 13, cerveza clara

Identificacin y seleccin de equipos de proceso requeridos para la sala de

coccin de mosto.

Identificar especificaciones tcnicas de estos equipos.

Disear (dibujar) los equipos requeridos.

Cuantificar materiales, costos de fabricacin, acabados de los equipos, kit de

ensamble, determinacin del precio final de venta, etc.

26

Hay dos tipos bsicos de ventaja competitiva: liderazgo en costo y

diferenciacin, que son los siguientes conceptos que sern de utilidad en esta

investigacin.

En el liderazgo en costo una empresa se propone ser el productor de menor

costo en su sector industrial. La empresa tiene un amplio panorama y sirve a

muchos segmentos del sector industrial. Los productores de costo bajo venden

clsicamente un estndar, o un producto sin adornos y colocan un nfasis

considerable en la escala de madurez o en las ventajas de costo absolutas de todas

las fuentes.

Un lder de costo no puede ignorar las bases de la diferenciacin, es decir, si

su producto no se percibe como comprable o aceptable para sus compradores, un

lder de costo se ver obligado a descontar los precios muy por debajo de sus

competidores para lograr ventas.

En una estrategia de diferenciacin, una empresa busca ser nica en su

sector industrial junto con algunas dimensiones que son ampliamente valoradas por

los compradores. Selecciona uno o ms atributos que muchos compradores en un

sector industrial perciben como importantes, y se pone en exclusiva a satisfacer esas

necesidades. Es recompensada su exclusividad con un precio superior.

LA ESTRATEGIA QUE SE APLICAR PARA POSICIONAR EL EQUIPO EN EL

MERCADO ES LIDERAZGO EN COSTO Y DIFERENCIACIN.

2.1.6 Ventaja Competitiva:

Orientacin al cliente.

Calidad superior del producto.

Llegar a ser el productor de equipos de proceso para elaboracin de cerveza

artesanal de menor costo en Mxico.

Ofrecer un producto diferenciado en un segmento de mercado especfico.

27

Buscar la posesin de patentes y copyright.

Equipo profesional calificado.

2.2. Conceptos bsicos.

Equipos de Proceso:

Es el conjunto de elementos mecnicos fabricados bajo normas y

especificaciones aplicables, que se engloban para una produccin de cierto producto

con caractersticas homogneas y de manera estandarizada.

Cerveza:

Se denomina cerveza a una bebida alcohlica, no destilada, de sabor amargo

que se fabrica con granos de cebada u otros cereales cuyo almidn es fermentado

en agua con levadura frecuentemente aromatizado con lpulo, entre otras plantas.

De ella se conocen mltiples variantes con una amplia gama de matices debidos a

las diferentes formas de elaboracin y a los ingredientes utilizados. Generalmente

presenta un color ambarino con tonos que van del amarillo oro al negro pasando por

los marrones rojizos. Se la considera gaseosa (contiene CO2 disuelto en

saturacin que se manifiesta en forma de burbujas a la presin ambiente) y suele

estar coronada de una espuma ms o menos persistente. Su aspecto puede ser

cristalino o turbio. Su graduacin alcohlica puede alcanzar hasta cerca de los 30 %

vol., aunque principalmente se encuentra entre los 3 % y los 9 % vol.

Tipos de cervezas:

La cerveza se puede clasificar, segn su contenido de alcohol, el modo de

fermentacin, de acuerdo al lugar en el que se elaboran, as como por los productos

que utilizan para su produccin.

28

De acuerdo a los ingredientes, en el mercado existen cervezas elaboradas a

base de trigo, mijo y arroz, siendo la ms habitual, la elaborada a partir de la

fermentacin de la cebada.

En Japn, China y Corea, la cerveza se elabora con arroz y recibe el nombre

de sake, samshu y suk respectivamente. En frica se usan mijo, sorgo y otras

semillas; mientras que el kvass ruso se hace con pan de centeno fermentado.

De igual manera en Mxico tambin existen diferentes tipos de cervezas, su

diferencia radica en la variedad y mezcla de maltas y por el mtodo de elaboracin:

Cerveza clara: cerveza joven que se produce con malta sin tostar.

Cerveza oscura: se elabora a una temperatura ms alta que la clara y se

elaboran a base de malta y cebada tostadas.

Cerveza campechana: Resultado de la mezcla de cebadas de diferentes tipos

de tostado; su color es intermedio entre la cerveza clara y la oscura.

Cerveza lager: cerveza aejada con lpulo y se elabora en fro.

Cuves: elaborada solo en ciertas temporadas como las Navideas.

Cerveza sin alcohol: se elabora principalmente en Estados Unidos y Alemania.

En este tipo de cerveza se realiza todo el proceso normal de una cerveza, pero

despus de que haya fermentado, los productores, remueven el alcohol con la

utilizacin de la tecnologa. Un ejemplo es la old milwaukee.

29

Cerveza Artesanal:

Se elabora en pequeos volmenes y generalmente se utilizan cuatro

ingredientes: malta de cebada, agua, lpulo y levadura. Se caracteriza por sus

diferentes sabores, mezclas y texturas. Se puede elaborar con cualquier cereal,

aunque el ms utilizado es el grano de cebada malteado. Frecuentemente es

aromatizado con lpulo, que adems contribuye al sabor amargo de la bebida. La

mezcla de granos, su proceso de malteado y proporciones de mezcla son

fundamentales en la creacin del mosto, que es determinante para el tipo de

cerveza que se elaborar, a esta se le aaden aditivos aromticos y botnicos que

permiten crear sabores innovadores en la figura 14 se pueden apreciar algunas de

las cervezas artesanales ms conocidas.

Figura 14, algunas cervezas artesanales

30

En la tabla 1, se clasifican las principales marcas comerciales que se venden

en Mxico actualmente, de acuerdo a tres tipos principales, por su color, sabor y

consistencia.

PRINCIPALES TIPOS DE CERVEZAS EN MXICO

CERVEZA CLARA O

TIPO PILSENER

CERVEZA SEMI OSCURA O TIPO

VIENA

CERVEZA OSCURA

O TIPO MUNICH

Bohemia

Carta Blanca

Corona Extra

Cruz Blanca

Estrella Dorada

Flor de Moctezuma

High Life

Kloster

Mexicali

Nortea

Pacfico Clara

Superior

Suprema

Tecate

Chihuahua

Colosal Oscura

Montejo

Monterrey

Nueva Quijote

Sol

Victoria

XX

Austriaca

Estrella Extra

Flor De Moctezuma

Oscura

Indio

Len Negra

Negra De Barril

Negra Modelo

Noche Buena

Pacfico Oscura

Tabla 1, Principales tipos de cervezas en Mxico.

31

Proceso de elaboracin de cerveza:

Consta de tres etapas claramente definidas, que son: cocimiento,

fermentacin y Reposo, las cuales dependen exclusivamente del tipo de cerveza

que se piensa elaborar, debido a que segn la clase de cerveza varia la cantidad y

tipo de materia prima tal como se muestra en la la figura 15. Esta es una de las

causas principales por las cuales existen tantas variedades de cerveza. Siendo las

otras el:

Tipo y naturaleza de agua cervecera.

Tipo y naturaleza de levadura cervecera.

Tiempos y temperaturas en cocimiento.

Tiempos y temperaturas en fermentacin.

Figura 15, tipos ms representativos de cerveza

2.3 Materias Primas:

Malta:

Est constituida por granos de cebada germinados durante un periodo

limitado de tiempo, luego desecados. Hay una variedad de estas, se usar la malta

Pilsen plida de alta calidad con el agregado de un 10% de malta de caramelo 20

32

que aportar un color dorado muy atractivo. Esta malta es suministrada por un

proveedor externo. (Ejemplo, Cebadas y Maltas Nacionales SA de CV)

Lpulo:

El lpulo es un ingrediente insustituible en la elaboracin de la cerveza, su

sabor amargo agradable y su aroma suave caracterstico, contribuye adems, a su

mejor conservacin y a dar ms permanencia y consistencia a la espuma una vez

despachada la cerveza (este producto es de importacin de EUA).

Adjuntos (Grits):

Debido a la alta fuerza diastsica (Fermento) de la malta es necesario agregar

cereales no malteados a la cerveza para que su estabilidad sea buena. El uso de

adjuntos produce cervezas de un color ms claro con un sabor ms agradable con

mayor luminosidad y mejores cualidades de aceptacin de enfriamiento.

Agua:

La cerveza se compone de un 95% de agua potable, por lo que la calidad de

esta es fundamental, para lograr una cerveza con caractersticas y propiedades de

acuerdo a normas de innocuidad requeridas en la industria de bebidas.

Levadura:

Son hongos microscpicos unicelulares que transforman los glcidos y los

aminocidos en alcohol y CO2. Las cervezas elaboradas con levaduras flotantes (es

decir, aquellas que flotan en la superficie del mosto en fermentacin) reciben el

nombre de tipo ale; las cervezas que se elaboran con levaduras que fermentan en el

fondo de la cuba reciben el nombre de tipo lager. En el caso de las cervezas tipo

lager, el hongo utilizado es el Saccharomyces-carlsbergensis.

33

Manejo de las materias primas:

Una vez que la malta llega a la planta puede ser recolectada en un

contenedor de almacenamiento, o pasar directamente a las cocinas (es la parte

donde comienza a tratarse la malta), la malta es sometida a un proceso de limpieza

para retener las impurezas que se encuentren mezcladas (piedras, espigas, metales,

etc.). De manera similar, ocurre con los adjuntos.

Adecuacin de las materias primas:

Una vez que las materias primas (malta y adjuntos) han sido sometidos a los

tratamientos adecuados de limpieza, son molidas al grado necesario para poderlas

someter a los procesos: la malta pasa luego del molido por un proceso de tamizado

en el que se selecciona las partculas de acuerdo al tamao del tamiz, la harina que

atraviesa por los tamices va directamente a la olla de mezclas; los adjuntos luego de

ser molidos pasan directamente a la olla de crudos.

Obtencin del mosto:

En la olla de crudos se vierte la totalidad de grits, ms un 15% de malta con

relacin al grits, acondicionando un volumen de agua adecuado hasta obtener una

masa uniforme por medio de agitacin constante. Esta masa se hace hervir por

espacio de unos minutos con el fin de encrudecer el almidn para facilitar el ataque

de las enzimas. Al mismo tiempo que se hierve la masa de crudos, el resto de

harinas de malta est en la olla de mezclas, a una temperatura de 50 a 55 C, con

una cantidad tambin adecuada de agua, solubilizando sus componentes valiosos

(maceracin). Al final se obtiene de la olla de crudos, una masa hervida y apta para

ser atacada por las enzimas y en la olla de mezclas una masa de malta cuyas

enzimas estn listas para actuar sobre el material crudo. Los crudos a una

temperatura de 98 C son bombeados a la olla de mezclas, con agitacin constante,

obtenindose una temperatura de 70 a 72 C. Luego la solucin completa se somete

a una temperatura de unos 76 C, temperatura a la cual, la accin enzimtica es

34

sumamente rpida y transforma la totalidad de los almidones en azcares. Esta

solucin obtenida tiene muchas partculas en suspensin lo cual nos obliga a filtrarla.

De la olla de mezcla pasa la masa a la olla de filtracin, de la cual se obtiene, un

lquido claro y azucarado llamado mosto; esta operacin se conoce como primera

filtracin. Los materiales slidos que quedan despus de esta filtracin, quedan

libres de mosto, pero se encuentran saturados de sustancias solubles an valiosas;

por este motivo se vierte sobre la olla de filtracin agua a una temperatura de unos

75 C, comenzando la segunda filtracin. Este mosto segundo, se rene con el

mosto de la primera filtracin; de esta forma se obtiene en la olla de coccin el mosto

total. En esta olla, durante un perodo largo de ebullicin, se logra la destruccin de

microorganismos. Durante este proceso de coccin, se agrega el lpulo con el

propsito de suministrar las sustancias amargas y aromticas que dan el sabor

caracterstico a la cerveza; a ms de esto, el proceso busca la inactivacin de

enzimas para evitar degradaciones y la coagulacin de ciertas sustancias

nitrogenadas que pueden causar turbidez si no se toman en cuenta.

Obtencin de la cerveza:

El mosto saliente de la olla de coccin se enva al tanque de sedimentacin. En

este se retienen los materiales slidos presentes en el mosto. El mosto libre de

partculas en suspensin se bombea del tanque de sedimentacin al tanque de

fermentacin. En este trayecto se enfra el mosto, empleando un equipo de

refrigeracin, a una temperatura entre 5 y 10 C que es la adecuada para la

fermentacin alcohlica; tambin se procede a airear el mosto antes de agregar la

levadura pero sin dejar subir la temperatura para impedir el desarrollo de agentes

contaminantes. El mosto fro y aireado se recibe en los Unitanques (que realizan el

proceso de fermentacin y de maduracin), donde se les inyecta la levadura. En

estos tanques se tiene en si la transformacin del mosto en cerveza, ya que las

enzimas contenidas en la levadura actan sobre algunos de los compuestos

presentes en el mosto. En el tiempo de fermentacin de 5 a 7 das, se realiza la

35

transformacin fundamental de azcar en alcohol y gas carbnico. Despus de este

proceso se obtiene la llamada cerveza verde, la cual es una bebida alcohlica con

algo de gas carbnico; a esta cerveza le falta el afinamiento del sabor que se

obtiene con la maduracin. Una vez terminados los das de fermentacin, la cerveza

verde se bombea hacia los unitanques de maduracin al mismo tiempo que se baja

su temperatura hasta una lo ms prxima a los 0 C. En estos tanques permanece

por periodo de 3 a 4 semanas. Luego la cerveza se filtra eliminando hasta el mximo

las materias insolubles, como levadura o protenas coaguladas que puedan

contener. Una vez filtrada la cerveza, viene el proceso de carbonatacin que

consiste en una inyeccin de gas carbnico cuyo contenido es el necesario para que

la cerveza produzca una buena formacin de espuma. La cerveza saliente de los

filtros y carbonatada, se recibe en los tanques de almacenamiento.

Envase:

El Proyecto contempla el llenado de barriles de acero inoxidable de 30 y 60

litros, por medio de un dispositivo para envasar la cerveza a un nivel fijo dentro de

los barriles en las mejores condiciones aspticas posibles, con la menor agitacin

para eliminar la prdida de gas carbnico, sin aumento de temperatura y sin

inyeccin de aire. Estos envases son previamente esterilizados, y el vaciado de la

cerveza se debe mantener bien controlado contra cualquier contaminacin.

2.4 Equipos bsicos para la elaboracin de la cerveza artesanal:

Macerador:

Recipiente cilndrico vertical fabricado en acero inoxidable tipo 304, de 2 mm

de espesor, 95 mm de dimetro 500 litros de capacidad cilndrico con fondo plano

para favorecer el filtrado. Con vlvula mariposa de 1 de dimetro, tapa de acero

inoxidable. Termmetro de acero inoxidable de 0-120 C. La extraccin del afrecho

(cascara de malta) se realiza por la parte superior. Cople para colocar sensor de

control, el macerador aloja en su interior al falso fondo que acta como tamiz de

36

retencin de granos durante el filtrado, es removible, est apoyado en el fondo de la

olla por patas de 4 cm de altura. La vlvula inferior se encuentra por debajo de este

fondo. Por medio de recirculacin del mosto se realiza luego del macerado la

clarificacin del mismo. Soldaduras efectuadas bajo atmsfera de gas argn,

pasivadas y pulido sanitario, camisa exterior de canalizacin de gases, aislamiento

de lana y revestimiento exterior de acero inoxidable. Falso Fondo de AISI 304 con 1

mm espesor, 950 mm de dimetro, con patas para apoyar en el fondo de la olla de

macerado y manija para extraccin. El perforado del mismo es redondo de 3 mm.

Figura 16, Diagrama de proceso para la fabricacin de cerveza

37

Sistema de agitacin del macerador:

Compuesto de agitador de bajas revoluciones (50 rpm) 0.5 HP, control

electrnico de temperatura con gravado de curvas y modificacin en panel de

temperatura y tiempos. Permite programar 7 escalones de tiempo-temperatura.

Cocedor de mosto/whirlpool:

Recipiente cilndrico vertical fabricado en acero inoxidable tipo AISI 304, de 2

mm de espesor, 950 mm de dimetro 750 litros de capacidad de forma cilndrica

pulido interior sanitario con vlvula mariposa de 1 dimetro, tapa de acero

inoxidable. Termmetro de acero inoxidable de 0-120 C. Entrada y salida de Mosto

tangencial para realizar el Whirlpool con bomba en el mismo tanque con vlvula

mariposa de 1 dimetro, soldaduras efectuadas bajo atmsfera de gas argn,

pasivadas y pulido sanitario camisa exterior de canalizacin de gases, aislamiento

de lana y revestimiento exterior de acero inoxidable.

Recipiente de agua caliente:

Recipiente cilndrico vertical fabricado en acero inoxidable tipo AISI 304, de 2

mm de espesor, 950 mm de dimetro 750 litros de capacidad cilndrico. Con vlvula

mariposa de 1 de dimetro, tapa de acero inoxidable, termmetro de acero

inoxidable de 0-120 C. Soldaduras efectuadas bajo atmsfera de gas argn,

pasivadas y pulido sanitario. Camisa exterior de canalizacin de gases, aislamiento

de lana y revestimiento exterior de acero inoxidable. Vlvula de seguridad, llave de

paso manual y solenoide de control.

Tanques de fermentacin:

Recipiente cilndrico cnico vertical fabricado en acero inoxidable tipo

AISI 304 de 950 mm de dimetro x 1000 mm altura parte cilndrica + cono 60, 3

patas de acero inoxidable 304, 2 mm espesor capacidad 600 litros con tapa

removible para limpieza, airlock, termmetro 0-50C, cople de muestreo de producto

38

en la parte central, vlvulas mariposa de 1 de dimetro para purga de levadura y

vlvula de 1 de dimetro para extraccin de cerveza clarificada en el cono. Fondo

cnico. El fermentador trabaja a presin atmosfrica liberando el CO2 por la vlvula

superior, airlock. El sellado de la tapa se realiza por bridado con sello de goma y el

cierre de la tapa con tornillos y tuercas mariposas. La tapa bridada removible ocupa

todo el dimetro superior del fermentador (950 mm) para facilitar la limpieza, con

niple para conectar por clam la esfera de limpieza para sistema CIP. Soldaduras

efectuadas bajo atmsfera de gas argn, pasivadas y pulido sanitario.

Sistema de control de temperatura que consta de una camisa de acero inoxidable

exterior por la que circula agua helada para mantener la temperatura deseada. El

control de temperatura lo realiza un termostato colocado en el cuerpo del

fermentador, que opera una electrovlvula que habilita el ingreso de agua a la

camisa. Para mejorar la eficiencia trmica, los fermentadores estn aislados

exteriormente con poliuretano de 5 cm y revestidos exteriormente, nuevamente con

chapa de acero inoxidable para su terminacin. Soldaduras efectuadas bajo

atmsfera de gas argn, pasivadas y pulido sanitario.

Sistema de refrigeracin:

El sistema de enfriamiento se completa con un banco de agua helada

compuesto por un equipo de frio de 1 hp, reservorio de agua de 200 litros, bomba

de circulacin, control de bomba, vlvula solenoide de control de agua a cada

fermentador, termostato digital programable con sensor de temperatura.

Molino de malta a rodillos:

Molino de malta regulable, Capacidad 300 kg/hora. Compuesto por un

bastidor con cajn y ruedas capacidad 120 kg de recepcin de malta molida, molino

a rodillos regulable, mecanismos de acople (poleas, correa), descarga de granos

molidos, tolva de carga de granos de 8 kg, motor de acoplamiento de 3/4 HP 1400

rpm.

39

La mquina del molino (Rodillos y bastidor de Rodillos) est construido en

acero al carbono con ranurado que facilita la molienda. Los rodillos de 50 mm de

dimetro estn montados en el bastidor sobre bujes de bronce auto lubricados.

Consta de un rodillo motorizado por poleas y correa velocidad aproximada 250 rpm

La regulacin entre rodillos vara entre 1 a 5 mm (paso recomendado para malta 1.5

a 2 mm). La misma se realiza por medio de dos excntricos.

Enfriador de mosto:

El enfriado del mosto luego del hervido se realiza en dos etapas de acuerdo al

tipo de cerveza a elaborar y temperatura de inicio de fermentacin.

1 Etapa: Enfriador a contracorriente de 12 metros de longitud. Serpentn interior de

acero inoxidable de de dimetro y manguera plstica exterior de de dimetro,

con agua de enfriamiento de 20-25 C se logra enfriamiento de 30 C.

2 Etapa: Enfriador a contracorriente de 12 metros de longitud. Serpentn interior de

acero inoxidable de 1/2 pulgada y manguera plstica exterior de 3/4 de pulgada, con

agua de enfriamiento del banco.

Bombas de accionamiento de producto:

La operacin del equipo se realiza con tres bombas:

A.- Bomba de interconexin hervidor/macerador: Bomba de acero inoxidable

0.3 hp, caudal 20 l/minuto, 0.5 kg de presin. Esta bomba se utiliza para pasar el

agua caliente del cocedor al macerador o tanque de agua, recirculado del mosto

durante el filtrado en el macerador, paso del mosto del macerador al cocedor, pasaje

del mosto caliente del cocedor al circuito de enfriado y llenado de fermentadores.

Opcional: Bomba de acero inoxidable, 0.5 hp, caudal 60 l/minuto, 1 kg de

presin.

40

B.- Bomba de interconexin tanque de agua: Bomba de acero inoxidable, 0.3

hp, caudal 20 l/minuto, 0.5 kg de presin. Esta bomba se utiliza para pasar el agua

caliente del tanque de agua al macerador durante el lavado de granos.

Opcional: Bomba de acero inoxidable, 0.5 hp, caudal 60 l/minuto, 1 kg de

presin.

C.- Bomba de limpieza CIP: Bomba de acero inoxidable, 0.5 hp, caudal 60

l/minuto, 1 kg de presin. Esta bomba se utiliza para la limpieza de los

fermentadores en sistema CIP y para limpiar el Whirlpool al finalizar el cocimiento.

Esfera de limpieza:

Para lavado de tanques por sistema CIP, N 28/50 .Esfera de acero inoxidable

con fijacin por clam de 50 mm de dimetro tipo T, con perforaciones en toda su

superficie.

Juego de mangueras para manejo de producto:

El equipo se proveer con todas las mangueras de interconexin para operar

el equipo con sus respectivos acoples rpidos. Mangueras de presin sanitarias

atxicas para el manejo de temperaturas inferiores a 80C. Mangueras sanitarias

atxicas para el manejo de mosto caliente apta hasta 200 C.

Oxigenador de mosto:

Compuesto de un aereador de doble boca con piedra difusora y un filtro de

aire sanitario Sartorius de 0.2 micrones, 14 litros/minuto.

41

Llenado:

A.- Llenadora de contrapresin: para llenado de barriles con cerveza previamente

carbonatada.

B.- Tanque premix de 450 litros de plstico con cip para realizar la mezcla con el

azcar.

D.- Enjuagador de barriles.

E.- Sanitizador manual de barriles.

F.- Torre de escurrimiento de barriles.

G.- Filtro triple con cartuchos de 5,3 y 1 micrn.

2.4.1 Equipos perifricos utilizados en la elaboracin de cerveza

artesanal:

En general, el diseo mecnico, elctrico y de control manual se seleccionar

de acuerdo a las caractersticas y capacidades del equipo para hacer ms eficiente

la operacin a lo largo de todo el proceso.

El primer perifrico es el centro de fuerza, que es donde estarn todas las

fuentes de energa que son necesarias para que funcione el equipo, y est

compuesta por las siguientes mquinas:

Motores:

Se consideran para el accionamiento de los transportadores de cangilones,

bombas, ventiladores y compresores. Para los accionamientos, de preferencia, en la

adquisicin de motores de corriente alterna que funcionan a una velocidad constante

donde su eficiencia ser la mxima nicamente cuando la carga es mxima, se

42

acoplaran accionamientos de velocidad ajustable de corriente alterna con el

propsito de variar la frecuencia de la potencia suministrada al motor con el fin de

reducir la velocidad para que concuerde con la necesidad de carga.

Bombas:

Son del tipo axial y se emplean para transportar los diferentes fluidos

conformados a lo largo del proceso. Se seleccionar la o las bombas para: Olla de

crudo, olla de mezclas, olla de filtracin (afrechos), olla de coccin, sedimentador,

tanques de fermentacin, tanques de maduracin, tanques de almacenamiento y por

ultimo hacia la llenadora. Se propone el empleo de bombeo controlado manualmente

para su operacin eficiente de presin y caudales requeridos y mantenimiento

mnimo.

Compresores:

En su mayora del tipo pistn, permiten el funcionamiento del sistema de aire

comprimido para la inyeccin del aire en la fermentacin y en la maduracin, el

sistema de enfriamiento mecnico directo de refrigeracin con gas amoniaco y el

transporte y llenado del gas carbnico producido en la fermentacin para la

conformacin del producto final. El rendimiento del sistema de aire comprimido

puede aumentarse mediante el uso de aire de entrada de los lugares ms fros

posibles, puesto que el aire fro es ms denso y requerir menos energa para

ponerlo a la presin requerida para su inyeccin en los tanques.

Planta auxiliar generadora de energa elctrica con motor de combustin

interna de diesel:

Empleada en la generacin de energa elctrica propia, en caso de

emergencias tales como cortes de suministro de energa elctrica, apagones, etc.

43

Captulo 3:

Diseo y simulacin.

44

3.1 Decisin sobre este proyecto.

En primera instancia, se parte de la informacin basada en los diversos

requerimientos de los clientes o prospectos recabados en los ltimos tres aos en el

rea comercial de una empresa del ramo metalmecnico, que se ocupa en su

mayora de la fabricacin de equipos y servicio de instalacin para las plantas

cerveceras de Grupo Modelo, donde sta, incluso es parte del mismo grupo. Estos

requerimientos se han recibido por varios medios (telefnicos, correo electrnico,

ferias tcnicas, exposiciones, entre otras y se enfocan en la necesidad de equipos

de proceso para plantas de cerveza para produccin micro, artesanal o muy

reducida comparada con los equipos que en esta empresa se fabrican, que llegan a

ser desde 100 Hl y hasta 1200 Hl de capacidad. Sin embargo por la naturaleza

misma de esta empresa que fue creada para las necesidades del grupo, no ofrece

este servicio a la competencia por sus propias polticas.

El segundo factor que impulsa la idea de incursionar en este mercado

Equipos de proceso para elaboracin de cerveza artesanal radica en el

conocimiento recabado a lo largo de ms de 10 aos, donde se ha adquirido el

conocimiento de materiales, mano de obra, procesos de manufactura, sistemas de

calidad, y apoyo en la puesta en marcha aplicables a los equipos de las plantas

cerveceras de Grupo Modelo.

Otro factor, es la asesora de un maestro cervecero, un ingeniero qumico y

un tcnico de laboratorio para control de calidad de la cerveza y sus procesos.

Quienes a lo largo del mismo asesorarn al equipo de trabajo para llevar a buen

trmino el proyecto.

45

3.1.2 Estudio tcnico.

Se analizaron los requerimientos de los productores, artesanos, bares y

restaurantes, as como propietarios de establecimientos en zonas tursticas en

donde sea posible venta de cerveza de barril.

De ah se determin la capacidad o el tamao de la planta a disear siendo

sta de una capacidad mnima de 500 y mxima de 1500 litros por lote de acuerdo

con la tabla 2.

Tabla 2, Materia prima necesaria para hacer de 500 a 1500 lt de cerveza.

La obtencin de las cantidades de productos por lote para los volmenes de

500 a 1500 lts. est en base a la relacin obtenida de la cantidad de ingredientes

usados para obtener 22 litros de cerveza en forma artesanal.

Cabe hacer notar que se tiene el respaldo tecnolgico y asesora (know-

how) de una planta de cerveza artesanal en expansin actualmente y quien ser el

primer cliente potencial. (Micro Cervecera Azteca), ubicada en el sur de la ciudad

de Mxico.

22 LITR0S

Materia Prima Relacin 500 750 1000 1500

MALTA 4.45 kg. 0.2023 kg. 101.14 151.70 202.27 303.41

0.01 kg. 0.0005 kg. 0.23 0.34 0.45 0.68

0.0115 kg. 0.0005 kg. 0.26 0.39 0.52 0.78

0.005 kg. 0.0002 kg. 0.11 0.17 0.23 0.34

24 lts 1.0909 lts 545.45 818.18 1090.91 1636.36

12 lts 0.5455 lts 272.73 409.09 545.45 818.18

4 lts 0.1818 lts 90.91 136.36 181.82 272.73

SAL

AGUA

AGUA MACERADOR

EVAPORACIN

VOLUMEN POR COCIMIENTO VOLUMEN POR COCIMIENTO (LITROS)

Relacin de Materia Prima necesaria para hacer Cerveza Artesanal.

LPULO

LEVADURA

46

3.2 Aplicacin de normas para el diseo.

El diseo de los equipos de proceso para la elaboracin de cerveza artesanal,

se basa en las normas establecidas para producir y manejar bebidas alcohlicas,

referidas en:

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-142-SSA1-1995. BIENES Y

SERVICIOS. BEBIDAS ALCOHLICAS. ESPECIFICACIONES SANITARIAS.

ETIQUETADO SANITARIO Y COMERCIAL.

Que en su punto 3.3 dice lo siguiente:

Para el caso de cerveza se pueden utilizar tanques metlicos diseados

apropiadamente, para este fin.

As como en el punto 3.4:

Los recipientes, mquinas, aparatos y tuberas de conduccin destinados a

estar en contacto con los productos, sus materias primas o productos intermedios

durante el proceso de elaboracin sern de materiales aptos para el contacto con

productos alimenticios.

Y en los estndares de calidad internacionales establecidos en la norma:

ISO 9001:2008 - Sistemas de Gestin de Calidad - REQUISITOS

En base a los procesos establecidos para el diseo, fabricacin, acabados,

instalacin, puesta en marcha y servicio posventa. Encaminados a satisfacer los

requisitos del cliente.

47

En Mxico, para el diseo y fabricacin de calderas y recipientes sujetos a

presin se ha adoptado el cdigo ASME, y se deben considerar los requerimientos

de seguridad indicados por la Secretaria de Trabajo y Previsin Social.

El cdigo ASME est compuesto por 12 secciones, para materiales, diseo,

fabricacin, inspeccin, pruebas, partes para el relevo de la presin (vlvulas de

seguridad) y certificacin, en especial para el presente proyecto se utilizarn:

Seccin II.- Materiales.

Parte B. Especificacin de materiales (no ferrosos).

Parte C. Especificacin de varillas, electrodos y materiales de aporte para

Soldaduras.

Parte D. Propiedades (en el sistema ingls y mtrico).

Seccin VIII Divisin 1. Reglas para la construccin de Recipientes a presin.

Otro cdigo utilizado en el proyecto es el cdigo API ESTNDAR 650, para

el diseo y construccin de tanques soldados para almacenamiento de petrleo

(atmosfricos).

Para el universo de materiales se utilizan;

Cdigo ASTM, ANSI, DIN, JIS dependiendo el origen de produccin de los

materiales, siendo el ASTM el indicado por el cdigo ASME.

Las instalaciones de los equipos perifricos elctricos y neumticos se

referirn a las normas respectivas (NOM, NEMA, etc.)

48

3.3 Dimensiones y capacidades.

La capacidad de los tanques de cocimiento depende de la produccin de

cerveza de la planta, se tiene que tomar en cuenta la tolerancia, un tanque con

capacidad de 1000 Litros de mosto final, debe contener un minino de 30% ms

agregado a la capacidad o sean 1150 Litros. En el tanque fermentador considrese

como mnimo un incremento de volumen de un 40%.

La capacidad de almacenamiento de un tanque se calcula con la siguiente

ecuacin:

Dnde:

w = Peso del producto (kg)

v = Capacidad volumtrica (litros)

= Densidad del fluido a la mnima temperatura de almacenamiento,

multiplicada por 0.9 (kg/l).

En la tabla 3, se indican los volmenes requeridos para cada tanque de

acuerdo al proceso, para el caso de este proyecto, solo se considerarn los de la

paila de mezcla, paila de mosto y tanque fermentador.

49

Tabla 3, Volumen requerido para cada tanque.

Las dimensiones de cada tanque, de acuerdo a la fabricacin de tapas y

geometra requerida para cada equipo se resumen en las tablas 4, 5 y 6.

Tabla 4, Volumen calculado para paila de mezcla.

Donde el volumen obtenido de 924 lts. es mayor al requerido de 840 lts.

Tabla 5, Volumen calculado para paila de mosto.

750

Malta kg. 151.70 237.04 237.04 237.04 237.04

Lupulo kg. 0.34 0.76 0.76

Levadura kg. 0.39 0.39

Sal kg. 0.17 0.17 0.17

Agua enguaje mezcla lts 409.90 409.09 409.09 409.09

Agua paila mezcla lts 409.09 409.09 409.09 409.09 409.09

Evaporacion paila mosto lts 136.36 -136.36

VOLUMEN REQ. X PRODUCTOS 646.13 1055.22 1056.15 920.18

Aumento de capacidad por proceso 30% 40% 40% 60%

VOLUMEN REQUERIDO X TANQUE 839.97 1477.31 1478.61 1472.28

VOLUMNES EN LTS POR EQUIPO

FILTROProducto

VOLUMENES POR

COCIMIENTO

CAPACIDAD

LOTE LTS PAILA

MEZCLA

PAILA

MOSTO

FERMENTA

DOR

PAILA DE MEZCLA 840 lts Requeridos

Dimetro int. 1000 mm

Parte recta 914 mm 718 lts Volumen parte recta

Tapa superior toriesfericas 103 lts Volumen tapa superior

radio abombado 1000

radio esquina 76

Tapa inferior toriesfericas 103 lts Volumen tapa infeior

radio abombado 1000

radio esquina 76

VOLUMEN FINAL 924 lts

PAILA DE MOSTO 1479 lts Requeridos

Dimetro int. 1200 mm

Parte recta 1219 mm 1379 lts Volumen parte recta

Tapa superior toriesfericas 185 lts Volumen tapa superior

radio abombado 1200

radio esquina 76

Tapa inferior toriesfericas 185 lts Volumen tapa infeior

radio abombado 1200

radio esquina 76

VOLUMEN FINAL 1749 lts

50

Donde el volumen obtenido de 1749 lts. es mayor al requerido de 1479 lts.

Tabla 6, Volumen calculado para tanque fermentador.

Donde el volumen obtenido de 1978 lts. es mayor al requerido de 1472 lts.

Los volmenes calculados en los tres tanques son ligeramente mayores que

los requeridos y correctos, ya que fueron obtenidos en base a las dimensiones

geomtricas, del formado de tapas y la aplicacin de placas y/o lminas comerciales,

y no tendra objeto acortar la parte recta o los dimetros, ya que se invertira en

mayor nmero de horas hombre y maquinaria para ajustar al volumen terico que lo

que representara el ahorro de material.

3.3.1 Presin de trabajo.

Existen tres diferentes maneras para efectuar el proceso de elaboracin de la

cerveza:

A presin atmosfrica, a baja presin (0.44 kg/cm ) y a alta presin ( 2.5

kg/cm ).

En los tanques ms modernos se utiliza el sistema de baja y alta presin, en

el sistema de baja presin el mosto dulce se calienta a presin atmosfrica hasta el

punto de ebullicin, posteriormente se presuriza la instalacin aumentando la

TANQUE FERMENTADOR 1472 lts Requeridos

Dimetro int. 1200 mm

Parte recta 1219 mm 1379 lts Volumen parte recta

Tapa superior toriesfericas 185 lts Volumen tapa superior

radio abombado 1200 mm

radio esquina 76 mm

Tapa inferior toriconico 60 414 lts Volumen tapa infeior

angulo 60

radio esquina 76 mm

VOLUMEN FINAL 1978 lts

51

temperatura del mosto hasta los 105-112C durante 10-15 minutos y por ltimo se

despresuriza el sistema reducindose la temperatura del mosto.

3.3.2 Temperatura de trabajo.

La coccin del mosto en los tanques se eleva a 108C - 110C, pudiendo

llegar incluso a 113C, se logra as una buena coagulacin de protenas y una

aceptable isomerizacin de los cidos amargos, de esta forma se puede reducir el

tiempo de coccin hasta el rango de los 60 70 minutos.

El tiempo que se requiere mantener el mosto a 140C es de solo 3 minutos,

en ese tiempo se produce la precipitacin protenica, con la consiguiente

eliminacin del nitrgeno coagulable, el amargor respecto al sistema convencional

se mantiene y los colores son ms claros. Tampoco afecta a la formacin de

espuma.

3.4 Materiales utilizados en la construccin de recipientes.

Debido a que los equipos que intervienen en el proceso de elaboracin de

cerveza, la cual es para consumo humano, se tiene que tomar en cuenta que los

materiales para la construccin de los tanques, sean de caractersticas tales que no

contaminen el producto al entrar en contacto con l, por lo que es necesario

considerar las caractersticas del acero inoxidable el cual es el material ms

adecuado para utilizarlo en la construccin de los tanques de cocimiento de mosto.

En la etapa de diseo de recipientes a presin, la seleccin de los materiales

de construccin es de suma importancia, para lo cual, se define una secuencia

lgica en la seleccin de stos. Cabe hacer la aclaracin que ste es un tema muy

52

amplio y complejo, por lo cual, la seleccin adecuada de los materiales a usar,

depender de la aplicacin especfica de los recipientes a presin.

3.4.1 Lminas.

Para la construccin del cuerpo del tanque, se utilizarn lminas de acero

inoxidable, las cuales se encuentran en el mercado de distintas medidas y