Informe de la visita a “B. Altman y CIA”.

Orejuela Richard, código: 0829894Procesos Inorgánicos.Universidad del Valle.

Departamento de Química Abril 25 del 2012

La empresa “B. Altman y CIA” se encuentra ubicada en el municipio de Yumbo (Km 10 antigua Vía a Yumbo). Inicia como una empresa familiar fundada por el ingeniero químico Batutin Altman Kaliser en el año 1972, pero solo hasta el año 1975 se establece en una fabrica en donde principalmente se recuperaba compuestos químicos y se sintetizaba ácido fumárico. Posteriormente, decide producir colorantes sintéticos pero al darse cuenta que estos compuestos al tener tartrazina (tóxico) comienza la investigación y posterior producción de colorantes naturales. [1]

Razón social

B. Altman y Cia existe bajo una razón social compuesta con los nombres de uno o de varios socios comanditados, que responde de manera subsidiaria, y limitada y solidaria de las deudas dela sociedad y de uno o de varios socios comanditarios que únicamente responde hasta por el valor de sus capitales aportados. [1]

Misión

Servir de apoyo a los clientes con el desarrollo de nuevos productos, producción y venta de colorantes naturales, harinas, productos químicos y otras materias primas para las industrias alimenticias, farmacéuticas y químicas. [1]

Ofrecer a los clientes maquinas en servicios de molienda, secado por atomización y rotatorio, mezclas de sólidos y/o líquidos, tamizado, filtración, destilación y otros procesos unitarios para sus materiales como complemento a sus labores productivas. [1]

Visión

Satisfacer con nuestros productos y procesos las necesidades de las mejores compañías alimenticias, farmacéuticas y químicas nacionales e internacionales. [1]

Política de calidad

B. Altman y Cia basa su política de calidad en incrementar su participación en el mercado atendiendo oportunamente las necesidades de sus clientes con productos y servicios de alta calidad y precios competitivos que generen beneficios, contando con personal capacitado y comprometido e interactuando en armonía con el medio ambiente y la sociedad. Actualmente, se encuentra certificados por el sistema de análisis de peligros y de puntos críticos de control (HACCP) y próximamente por KOSHER. [1]

La compañía cuenta con sistemas de secado por atomización (Spray Dryer), el cual mantiene las propiedades físico-químicas de los productos y en algunos casos llega a mejorar estas propiedades. A través de una solución, emulsión, suspensión o pasta, es enorme la diversidad de productos que se pueden secar por medio de este sistema en las industrias química y alimenticia.

El secado por atomización, Secado Spray también es usado para la preservación de los alimentos. Mediante este proceso simple y rápido, se consigue secar los sólidos y sólidos solubles, con alta

1

calidad, preservando las características esenciales de los mismos. Este proceso también ofrece ventajas en la reducción de los pesos y volúmenes.

El proceso se caracteriza en pulverizar el fluido dentro de una cámara sometida a una corriente controlada de aire caliente. Este fluido es atomizado en millones de micro gotas individuales mediante un disco rotativo o boquilla de pulverización. A través de este proceso el área de la superficie de contacto del producto pulverizado se aumenta enormemente y cuando se encuentra dentro de la cámara con la corriente de aire caliente de secado produce la vaporización rápida del solvente del producto, generalmente agua, provocando frigorías (unidad de energía informal para medir la absorción de energía térmica) en el centro de cada micro gota donde se encuentra el sólido, que seca suavemente sin gran choque térmico, transformándose en polvo y terminando el proceso con la colecta del mismo.

Observaciones:

El horno indirecto es indicado para que los gases de combustión no entren en contacto con el producto, condición prácticamente obligatoria cuando el producto es para exportación.

El atomizador auxiliar proporciona la opción de continuar con la maquina en funcionamiento cuando halla necesidad de mantenimiento.

Lavador de gases: Retiene las partículas coloidales que eventualmente saldrían por la chimenea, liberando solamente los vapores de agua y los gases de combustión.

Figura #1: Sistema de secado por atomización.Fuente: http://www.sprayprocess.com.br/espanhol/secado-por-atomizacion.asp

2

Dentro de las líneas de productos desarrolladas en B. Altman y Cia. Se encuentran: [1]

Frutas en polvo:

Obtenidas por un proceso de secado por atomización o aspersión de la pulpa de fruta en una base de maltodextrina. Las cuales son utilizadas como saborizantes de cremas para rellenos de galletas, para cubiertas y rellenos en repostería o para reconstrucción de jugos naturales.

En la compañía se fabrican las frutas en polvo de: banano, guayaba, lulo, mandarina, mango, maracuyá, mora, naranja, papaya, piña, uchuva, uva.

La maltodextrinas y maltas:

El almidón es un grupo de polímeros basados en la glucosa y es un ingrediente básico en varios productos. La estructura y tamaño de los gránulos de almidón depende de la cosecha, tipo de suelo, clima y cosecha.

Los almidones pueden transformarse en muchos importantes productos mediante la hidrólisis con ácido o enzimas. A los productos finales se asigna un valor describiendo el Equivalente de la Dextrosa (DE). Productos con valores DE de 6 a 19 se conocen como Maltodextrinas, aquellos con valores DE de 20 a 91 por lo regular se denominan Jarabes (el más común de los cuales es el 'jarabe de maíz'). Los Productos con valores DE de 92 a 99 se llaman 'Azúcar Total'. Un valor de DE-100 es equivalente a la Glucosa (Dextrosa).

Los productos con valores de DE de 6 a 38 son ya bien secados en secadoras convencionales para productos de partículas finas o en secadores de múltiples etapas para productos de grano grueso y aglomerados.

Los productos con valores de DE-10 a DE-100 pueden ser secados en un secador por atomización, lo que resulta en un producto de grano grueso y aglomerado.

Figura #2: Secador por atomización.Fuente: http://www.sprayprocess.com.br/espanhol/secado-por-atomizacion.asp

Las maltas contienen una elevada cantidad de Maltosa, conocida porque se utiliza para elaborar cerveza y bebidas con malta. Estas maltas pueden secarse por atomización en varios tipos de secadores, dependiendo de la composición deseada y la termoplasticidad. Los secadores convencionales se utilizan a menudo para maltas regulares, en tanto que el secador por atomización es más apropiado para los productos termoplásticos. Muchos productos edulcorantes

3

artificiales con elaborados al secar por atomización mezclas de maltodextrinas con pequeñas cantidades de aspartame.

Los secadores en la compañía se han instalado con capacidades de 100-7000 kg por hora.

Harinas secas y estériles

Las cuales son obtenidas por procesos de molienda gruesa y fina y posteriormente sometidas a un proceso de secado y esterilización en mezcladores rotatorios para disminuir la carga bacteriológica. Estas son usadas en sopas y cremas instantáneas, cubos de gallina, coladas, salsas y postres instantáneos. [1]

Para ello se utilizan como materia prima: Avena, maíz trillado, arroz, soya, trigo.

Colorantes naturales

En las líneas de productos se encuentran colorantes de achiote, cúrcuma, caramelo y remolacha, en distintas formas, líquidos o en polvo, en base acuosa u oleosa, estables bajo condiciones de pH ácido y encapsulados. Igualmente, la compañía ofrece mezclas de distintos colores para lograr mejores tonalidades. [1]

Entre los colorantes naturales se encuentra los colorantes de achiote soluble en agua y en aceite, los cuales son obtenidos por extracción sólido-líquido de las semillas de achiote y pueden tener base en agua o aceite. Algunos son secados por atomización. Se utilizan para colorear de amarillo y en forma natural margarinas, quesos, aceites, así como sopas, cremas y salsas. [1]

Otro tipo de colorantes, son los colorantes de cúrcuma los cuales son preparados por proceso de molienda de la raíz de cúrcuma obteniéndose en forma de harinas, así como extractos que se obtienen por extracción sólido-líquido de las raíces y que pueden ser solubles en agua o aceite. Se utilizan para colorear de forma natural caldos de gallina, margarinas, quesos, condimentos, snacks y otros productos de confitería. [1]

Por ultimo se tienen los colorantes rojos (remolacha y pimentón) y de caremelo (caramelo en polvo 50/50 en maltodextrina y caramelo en polvo 50/50 en sal). [1]

Oleorresinas:

Todas las oleorresinas son obtenidas por procesos de extracción sólido-líquido con alcohol etílico como agente extractor. En donde pueden ser esparcidas en una base de sal común o de ácido acético. Entre ellas se tienen: las de cilantro, cimarrón, guasca, orégano, ajo, ají, perejil, apio, cebolla, pimienta, clavo y canela. [1]

Extractos:

Son utilizados como resaltadores de sabor en cárnicos y pescados (Romero) o como saborizante natural en diversos alimentos. [1]

En la compañía se elaboran: los extractos de ajo frito, extracto de cebolla frita, extracto de malta en polvo y el extracto de romero.

Materias primas alimenticias:

Se utilizan ampliamente como saborizantes en diversas clases de alimentos. entre ellos están: extracto de malta en polvo, huevo entero en polvo, miel de abejas en polvo, queso costeño en polvo, azúcar en polvo, panela en polvo instantánea, grasa de gallina y la carne deshidratada de res en polvo. [1]

4

Productos químicos:

Ácido fumárico FCC soluble en agua caliente:

En la industria alimenticia es utilizado como acidulante de las gelatinas y refrescos, producción de esteres (como saborizantes, ejemplo: sabor a manzana).

Acetato de calcio monohidratado:

2CH 3CO2H (ac )+CaCO3(s)→Ca ¿

Es utilizado como agente para prevenir el crecimiento de baterías en los alimentos.

Citrato de calcio tetrahidratado USP:

CaCO3( s)+C6H 8O7→Ca3(C6H 5O7)2×4H 2O+CO2(g)

Carbonato de magnesio liviano en polvo USP

A pesar que el carbonato de magnesio es obtenido normalmente por explotación minera del mineral magnesita, la sal trihidratada, MgCO3·3H2O, puede ser preparada mezclando soluciones de magnesio e iones de carbonato en atmósfera de dióxido de carbono. El carbonato de magnesio también puede ser sintetizado exponiendo hidróxido de magnesio a dióxido de carbono bajo presión de 3,5 a 5 atm y a 50 °C, lo cual produce bicarbonato de magnesio soluble:

Mg¿

Luego del filtrado de la solución, este es secado al vacío para producir carbonato de magnesio en la forma de sal hidratada:

Mg2+¿+2HCO3−¿→MgC O3+CO2+H2 O ¿¿

Cloruro de magnesio anhidro USP:

MgO+C+C l2→MgC l2+CO

2MgO+C+2C l2→2MgC l2+C O2

Sulfato de cobre monohidratado en polvo USP:

Por la acción del ácido sulfúrico en una variedad de compuestos de cobre (II), tales como óxido de cobre (II) y de carbonato del cobre, se puede sintetizar el sulfato de cobre.

5

Formación del óxido de cobre: 2Cu+O2→2CuO

Precipitación: CuO(ac)+H 2SO4→CuSO4(s )+H 2O

Hidratación: CuSO4(s)+H 2O(l)→CuSO4∗H 2O(s)

Sulfato de magnesio desecado en polvo USP:

El sulfato de magnesio se puede sintetizar a partir de magnesio y ácido sulfúrico, según la siguiente reacción:

Mg+H 2SO4→H 2+MgSO 4

También se puede obtener partiendo del óxido o el hidróxido de magnesio más ácido sulfúrico.

MgO+H 2S O4→H 2O+MgSO4

Mg¿

Posteriormente, para obtener su forma desecada (anhídrida), se somete el compuesto a sequedad por más de 6 horas.

Sulfato de zinc monohidratado en polvo USP:

Suele presentarse como sal heptahidratada, ZnSO4·7H2O. A 30 °C pierde una molécula de agua y se transforma en ZnSO4·6H2O. A 70 °C pierde otras cinco moléculas de agua y se transforma en ZnSO4·H2O. Finalmente, a 280 °C pierde la última molécula de agua y se transforma en la sal anhidra.

Para su obtención; en la naturaleza se presenta formando parte del mineral goslarita (heptahidratado)conocido también como "vitriolo blanco" y de la bianchita (hexahidratado). Puede prepararse por reacción de zinc o del óxido de cinc con ácido sulfúrico en disolución acuosa.

Zn+H 2SO4→H 2+ZnSO4

ZnO+H 2S O4→H 2O+ZnS O4

O por oxidación energética del sulfuro de zinc, el cual es el componente de la “blenda”

Zn+2O2→ZnSO4

Además, se puede preparar añadiendo zinc sólido a soluciones de sulfato de cobre (II) o sulfato de hierro (II).

Zn+CuSO4→Cu+ZnSO4

Zn+Fe SO4→Fe+ZnSO4

6

Acetato de potasio anhidro USP:

Ácido acético más hidróxido de potasio: C H 3COOH+K (OH )→CH 3COOK+H 2O

Ácido acético mas cloruro de potasio: C H 3COOH+KCl→CH 3COOK+HCl .

Rendimiento de la reacción: 90%, utilizando ácido acético al 75% de pureza y el KCl al 56% de pureza. Para obtener su forma anhídrida el acetato de potasio se somete el compuesto a sequedad durante 4 horas.

En la industria alimentaria se suele emplear como un aditivo alimentario debido a la capacidad que posee de regular la acidez de los alimentos (Tampón químico), suele aparecer codificado como el E 261. Un ejemplo de uso se encuentra en las harinas empleadas en panadería, en la repostería: helados. Es frecuente ver este acidificante en la elaboración e mayonesas, vinagres, diversos condimentos. En la industria cárnica se emplea como un substituto de los alimentos bajo contenido en sodio. Suele prohibirse en algunos países si no es de origen vínico: es decir de vinagre del vino.

Acetato de sodio trihidratado USP

El acetato de sodio es muy económico, y es comúnmente comprado a los distribuidores de productos químicos, en vez de ser sintetizado en el laboratorio. Es algunas veces producido en el laboratorio experimentalmente por la reacción del ácido acético con carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, o hidróxido.

C H 3COOH+Na+¿[HCO3 ]−¿→CH 3COONa

+¿+H2O+CO

2¿¿¿

Esta es una reacción conocida como "burbujeo" entre el Bicarbonato de sodio y el vinagre. Por la posterior evaporación del agua, se puede obtener una solución más o menos pura de acetato de sodio o sus cristales. Además, se puede preparar con NaOH.

El sulfato de aluminio de sodio (SAS por sus siglas en inglés) reacciona muy lento por su cuenta. Pero en combinación con el fosfato monocálcico, que actúa más rápido, se nutre del desarrollo de polvos de hornear de doble acción. Este es el leudante responsable de grandes huecos al producir una liberación rápida de CO2 cuando la masa entra en contacto con el sartén caliente. El SAS promueve el efecto deseable de la superficie de las tortillas.

Bicarbonato de amonio FCC:

N H 3+CO2+H 2O(N H 4)HCO3

Los materiales leudantes más utilizados en la panificación son el bicarbonato de sodio y el bicarbonato de amonio. Su efecto es capaz de desprender gas bajo ciertas condiciones de humedad y temperatura. Por su expansión, el gas sirve para incrementar el volumen del total de la mezcla, de tal forma que se obtiene un producto con buena porosidad, una vez horneado.

El bicarbonato de amonio se descompone en amoníaco y dióxido de carbono (por lo que no alcaliniza el medio) en condiciones adecuadas de humedad y temperatura liberando este último. El uso de este material se debe hacer en combinación con un agente leudante para que el amonio pueda ser eliminado durante el horneado.

Citrato de potasio monohidratado USP:

7

El citrato de potasio es una sal potásica del ácido cítrico. Se emplea en la industria alimentaria como regulador de la acidez y aparece codificado como E 332. Se emplea como medicamento contra el tratamiento de las piedras del riñón (Antiurolitiásico), siendo de la misma forma una substancia quelante del potasio.

C6H 8O7+3KOH→K3C6H 5O7+3H 2O

El producto obtenido es sometido a sequedad, en donde gradualmente se pierden 2 moléculas de agua para lograr su forma monohidratada. Es altamente higroscópico y debe ser protegido, durante su almacenamiento, de la exposición a temperaturas elevadas y a humedades relativas altas (almacénese como máximo a 24 grados centígrados [75 ºF] y 55% de humedad relativa).

Se puede utilizar como un sustituto parcial o total del citrato de sodio cuando se desean obtener productos libres de sodio o potasio reducidos. Los Estándares Federales de Identidad para quesos procesados permiten el uso de citrato de potasio como sal emulsificante.

La sustitución de la sal de potasio por citrato de sodio reducirá el contenido de sodio en 720 mg por cada 100 g de producto a un nivel de sal del 3%. También se puede usar para reducir el contenido de sodio en bebidas, postres de gelatinas, confitería, mermeladas y jaleas. Y como fuente del ion potasio ya sea en forma de un suplemento nutricional o para elevar al máximo la gelación de la kappa carragenina en aplicaciones en gel como los análogos del surimi.

Cloruro de calcio dihidratado USP:

Actualmente es un producto muy utilizado en las más prestigiosas cocinas del mundo. Interviene junto con el alginato sódico y otras sustancias en un proceso conocido como esterificación básica: creación de bolitas tipo caviar.

También se le utiliza en la elaboración de queso. El cloruro de calcio tiene como función darle mayor firmeza mecánica a la cuajada. Esto es peculiarmente importante al tratar leche pasteurizada ya que durante la pasteurización, se produce descalcificación parcial de las caseínas. La cantidad que se debe añadir es no más del 0.02 % en peso, con respecto al peso de la leche. La ausencia de cloruro de calcio hace que muchas veces la cuajada tenga poca firmeza mecánica y, entonces, al cortarla, se generarán cantidades innecesarias de "polvo" o "finos" de cuajada, que se depositan en el fondo de la tina de quesería y se van con el lactosuero, en lugar de contribuir al rendimiento de queso.

Cloruro de potasio anhidro USP:

El cloruro cálcico es una sal inorgánica CaCl2, de forma sólida blanco o incoloro, que se vuelve líquido por encima de los 21ºC. Se presenta naturalmente como el mineral silvita y en combinación con cloruro de sodio como silvinita.

Dado su aporte de calcio es empleado como complemento dietético en personas con carencia de calcio. Es un aditivo habitual y normal en el sector de los productos lácteos transformados (E-509), se utiliza en la elaboración de cuajadas y quesos.

Uso: Auxiliar tecnológico sintético que podría emplearse en frutas y verduras enlatadas, bebidas alcohólicas, etc. Industrialmente este aditivo se emplea en la elaboración de anticongelante para los frigoríficos, pegamentos, cementos, para preservar la madera y para el polvo de los extintores.

8

Fosfato tricalcico USP:

Se obtiene por la reacción del carbonato de calcio con el fosfato de calcio monobásico

2CaCO3+Ca H 4O8 P2∗H 2O→α−Ca3¿

Sales cálcicas del ácido fosfórico, el cual es un constituyente normal del cuerpo.Son comercialmente producidos a partir del ácido fosfórico, el cual se obtiene del fosfato extraído en las minas de Estados Unidos. El fosfato de calcio es un regulador de la acidez, y es utilizado en el polvo para hornear y como un mejorador del pan. También liga iones metálicos, incrementa la actividad de los antioxidantes y estabiliza la textura de los vegetales enlatados.El E341 (ii) es usado en las pastas dentales para darle la característica de ‘pulidor' o ‘brillantador' de los dientes. Por otro lado, el E341 (iii) es principalmente usado en los productos en polvo para prevenir la formación de grumos.

Se usan principalmente en productos de panadería.

Los fosfatos son sales esenciales para nuestro organismo. En vista de la necesidad de evitar la deficiencia en calcio, su uso es limitado debido a su poder ligante sobre el calcio disponible. Los fosfatos no presentan efectos colaterales.

La ingesta máxima diaria es de 70 mg/kg de peso corporal.

Hidróxido de calcio USP:

La producción de óxido de calcio (cal viva) para la industria alimenticia es muy importante, ya que este compuesto es necesario para la producción del azúcar en donde se gasta aproximadamente de 800 g a 1000g de CaO por tonelada de caña. Se fabrica mediante la siguiente reacción:

CaCO3∆⇔CaO+CO2

Como todo óxido al hidrolizarse se forma el hidróxido formándose la “cal apagada” la cual se utiliza en la construcción para la formación de cementos:

CaO+H 2O→Ca(OH )2

Sulfato de potasio anhidro en polvo FCC:

Síntesis: Se prepara tratando el sulfato de magnesio o bien con el sulfato doble de potasio y magnesio, con cloruro de potasio. El sulfato de potasio se precipita en la solución, (H2SO4) con hidróxido (KOH):

H 2SO 4+2KOH→K2SO4+H 2O

Fuentes naturales: Las formas minerales del sulfato potásico, como la arcanita, es relativamente raro. Las fuentes naturales de sulfato potásico son aquellas sales que poseen grandes cantidades de magnesio.

Sulfato de sodio anhidro en polvo FCC:

9

Formación del sulfito de sodio: H 2SO3+2NaOH→Na2SO3+2H 2O

Formación del sulfato de sodio a partir de la oxidación del sulfito de sodio con permanganato de

potasio. 5Na2SO3+3H 2SO4+2KMnO4→K2S O4+2MnSO4+5Na2SO 4+3H 2O

Otra reacción es con acido sulfúrico:

Na2SO3+H 2SO4→Na2SO4+H 2O+SO2

El sulfato de sodio anhidro tiene propiedades higroscópicas y por lo tanto es utilizado como desecante en el laboratorio o la industria química. Se utiliza en la fabricación de la celulosa y como aditivo en la fabricación del vidrio.

También añade a los detergentes para mejorar su comportamiento mecánico y donde puede representar una parte importante del peso total. Este se utiliza como desinfectante pero este causa irritación después de un pequeño periodo de tiempo.

El sulfato de sodio se utiliza en numerosas aplicaciones, tales como las que se detallan a continuación:

- Detergentes en polvo: el sulfato de sodio, es una de las siete principales clases de constituyentes en detergentes.- Papel y pulpa- Vidrio: es uno de los constituyentes menores en la producción de vidrio.- Teñido: el sulfato de sodio es usado para diluir tinturas.- Manufactura de Químicos: es utilizado en la manufactura de numerosos químicos, incluyendo sulfato de potasio, sulfito de sodio, silicato de sodio, hiposulfito de sodio y sulfato de aluminio sodio.

Bibliografía

[1] B. Altman & Cia. [Página Web] htpp://www.altman-cia.com.co/productos.php. [Consultada Abril 21 del 2012. 03:15pm].

[2] USP [Página Web] http://www.usp.org/. [Consultada Abril 21 del 2012. 03:30pm]

[3] Secador por atomización. [Página Web] http://www.sprayprocess.com.br/espanhol/secado-por-atomizacion.asp [Consultada Abril 21 del 2012. 03:30pm]

 

10