ELABORACIÓN DE EXTRACTOS DE STEVIA

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ELABORACIÓN DE EXTRACTOS DE STEVIA

A raíz de varias consultas que se  me han hecho llegar sobre la stevia y los métodos que hay para poder producir extractos, he creído oportuno incluir en este blog esta información adicional para todos los interesad@s.
PROCESO INDUSTRIAL  Y RECETA PARA HACER EXTRACTO DE STEVIA
Diseño de una planta industrial para la producción de edulcorante natural a partir de la Stevia.
UAMI10394
Plan estrategico -La creación de una empresa dedicada a la producción y comercialización de edulcorantes a base de Stevia.
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PROCESO INDUSTRIAL:

3.4.3.1 PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE ENDULZANTE EXTRAÍDO DE L A PLANTA STEVIA
La producción de endulzante en polvo para la industria y consumo masivo se realizará durante 22 días laborables del mes.
El proceso a implementar es un método que se lleva a cabo de forma continua, no consume mucha energía, su diseño se facilita a gran escala y se amplia fácilmente, este proceso se denomina Separación por membranas.
COMPRA DE MATERIA PRIMA
Adquisición y pesado de la materia prima en estado necesario para la producción.
PROCESO DE PRODUCCIÓN
TRITURACIÓN
Luego de haber receptado la materia prima, inmediatamente las hojas son transportadas al área de trituración para ser molidas y alcanzar el tamaño de 1mm de diámetro que permita pasar por la criba de la máquina trituradora. Las hojas molidas caen a canecas plásticas hasta que tengan un peso de 20 Kg. cada una y son transportadas para ser organizadas en el área de extracción.
EXTRACCIÓN
Calentamiento del agua y maceración de la hoja triturada de stevia.
Luego de la trituración, se procede a colocar en las marmitas a vapor hojas de stevia trituradas; cada marmita tendrá (10 litros de agua por cada kg. de hojas que se coloquen en las mismas). El agua es calentada hasta obtener una temperatura de 60º C. La extracción dura 4 horas y por tal motivo el extracto obtenido en la jornada de la tarde es procesado en la mañana del día siguiente.
FILTRACIÓN
Luego de la extracción se pasa al pre-tratamiento con los filtros. En la parte inferior de la marmita se encuentra una válvula que permite el paso del extracto a través de un ducto de ½ milímetro de diámetro. El extracto pasa a través de una serie de filtros con el fin de retener partículas superiores a 1 micra para no saturar las membranas en los procesos siguientes. Primero se encuentra un filtro de 20 micras, luego uno de 10 micras, después están el de 5 y 1 micra y por último se encuentra el de carbón activado. El flujo en estos filtros es de 19 litros por minuto. (5 galones por minuto) Impulsado por una bomba de 45 de presión, este proceso tarda una hora.
MICROFILTRACIÓN
Después del filtro de carbón activado el extracto pasa al primer tanque de paso que tiene (capacidad 500 litros), para luego iniciar el proceso de micro filtración donde se remueven algunos pigmentos y algunas sustancias de alto peso molecular. El extracto es succionado e impulsado hacia la membrana de micro filtración por una bomba de 45 de presión, este proceso tarda una hora. De este filtro el extracto se dirige a un segundo tanque de paso (capacidad 500 litros).
ULTRAFILTRACIÓN
Del segundo tanque el extracto es succionado y llevado por dos bombas de 70 de presión, hacia dos membranas de ultrafiltración de 1.000 Dalton y una capacidad de 6 litros por minuto cada una. En este proceso se genera 20% de concentrado y 80% de permeado. El concentrado es lo retenido por membrana, en el se encuentran sustancias con un alto peso molecular como proteínas, pectinas y pigmentos. El permeado continua a un tercer tanque de paso mientras que el concentrado es devuelto al segundo tanque para realizar la diafiltración que consiste en mezclar el volumen de concentrado con un volumen de agua dos veces mayor para volver a pasar por la membrana de ultra filtración y garantizar una completa extracción de los glucósidos antes de rechazar el concentrado. Del proceso de ultrafiltración (involucrando diafiltración) se obtiene 1.280 litros de permeado y 120 litros de concentrado en un tiempo de dos horas y 20 minutos.
NANOFILTRACIÓN
Del tercer tanque de paso se succiona y se lleva el permeado a las membranas de nanofiltración de 150 Dalton y con un flujo de 6,2 litros por minuto cada una, por medio de dos bombas de 140 de presión. En este proceso también se obtiene 80% de permeado y 20% de concentrado.
Con el permeado se realiza la diafiltración de la misma forma que en el proceso de ultra filtración, obteniendo 90% de permeado y 10% de concentrado en dos horas y cuarenta y siete minutos. En el concentrado obtenido se encuentran los glucósidos de la stevia. El 90% de permeado son recirculados para ser utilizados en el siguiente proceso de extracción.
Como medida de control se instala un manómetro antes de cada filtro, para supervisar la presión en cada medio filtrante.
EVAPORACIÓN Y CRISTALIZACIÓN
El concentrado que contienen los glucósidos continúa con el proceso de evaporación y cristalización. El agua se evapora con el fin de obtener una sustancia sobresaturada y fomentar la formación de los cristales.
SECADO
Estos cristales con una humedad del 20% continúan en el proceso de secado en donde se disminuye su humedad a un 2% a través de una corriente de aire que se encuentra a una temperatura de 80ºC. el secado se realiza en dos lotes con una duración de media hora.
PULVERIZACIÓN
Al finalizar el secado se obtiene los cristales de stevia los cuales se emplean para la producción de endulzante de mesa en forma de polvo.
Los cristales son transportados al pulverizador para obtener polvo, el proceso tarda 20 minutos, a medida que se va obteniendo el polvo este va cayendo a un recipiente. Al final de ese proceso un operario se encarga de transportar el polvo a la mezcladora para ser mezclado con maltodextrina, este proceso dura media hora.
Una vez obtenido el endulzante en polvo, el operario saca de la mezcladora y lo va depositando en un recipiente que se encuentra sobre una balanza. Luego pasa a la sacheteadora que coloca en cada sachet 20 gramos de endulzante y lo sella, luego de ello pasa al almacén de productos terminados.
Gráfico Nº 15
FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN


FLUJOGRAMA CON SIMBOLOGÍA DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN
(ver gráfico en el enlace)
Tiempo de duración del proceso 23 horas con 21 minutos
DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINARIA
La maquinaria y equipos necesarios para el proceso productivo se describen a continuación.
TRITURADORA.
Es una máquina fabricada en acero inoxidable, consta de una tolva, 42 martillos y una criba de 1mm de diámetro, que sirve para triturar las hojas de stevia.

MARMITAS.
Marmita a vapor esférica, fabricada en acero inoxidable que sirve para el proceso de extracción del esteviosídio de las hojas de stevia.

FILTROS
Construido en material polipropileno fundido, sirve para retener partículas mayores a 1 micra y que no existan saturaciones de membranas en los procesos siguientes.

MICROFILTRACIÓN
Sirve para la aclaración del extracto de las hojas de stevia.

NANOFILTRACIÓN
Este filtro sirve para la purificación del agua que es colocada en las marmitas.
(Ver foto en el enlace)
EVAPORADOR CRISTALIZADOR.
Sirve para evaporar y cristalizar el extracto.  ( ver gráfico en el enlace)
CALDERO.
Constituye el equipo complementario del evaporador cristalizador.
SECADOR
Sirve para secar la humedad de los cristales formados por el evaporador. (ver foto en el enlace)
MOLINO PULVERIZADOR.
Construida en acero inoxidable, sirve para pulverizar los cristales obtenidos del extracto. ( ver foto en el enlace)
MEZCLADORA.
Construida en acero inoxidable, la cual se encarga de mezclar los componentes del endulzante. (ver foto en el enlace)
BALANZA ELECTRÓNICA.
Sirve para pesar en gramos el contenido del producto terminado. (ver foro en enlace)
BOMBAS.
Sirven para impulsar y succionar el extracto hacia los medios filtrantes. (ver foto en enlace)
MANÓMETRO. (ver foto enlace)
Sirve para medir la presión de los medios filtrantes.
COMPRESOR.
Sirve para realizar la limpieza de la maquinaria. ( ver fotos enlace)
TRANSFORMADOR.
Sirve para abastecer y regular la energía eléctrica utilizada por la maquinaria de la empresa. (ver foto enlace)
VER FUENTE: http://www.monografias.com/trabajos82/creacion-empresa-endulzante-planta-stevia/creacion-empresa-endulzante-planta-stevia2.shtml

RECETA PARA HACER EXTRACTO DE STEVIA

Dejar macerar toda la noche en un frasco un puñado de hojas con alcohol (de consumir, de la farmacia o también sirve brandy o whisky). En menos de 24 horas ya podemos retirar las hojas y queda en el líquido todos los extractos naturales de la planta. Si se quiere quitar el alcohol se va calentando la solución pero sin que pase de los 200º C pues a esa temperatura la stevia pierde las propiedades, el alcohol se evapora rápidamente. También se puede hacer con agua pero no se extraerá tanta cantidad de steviosidos como con el alcohol.

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Los extractos se obtienen macerándose en agua en la proporción de 1 a 6, es decir un kg de hojas por seis litros de agua, por espacio de dos días; luego se filtra, se prensa y al residuo seco se le añade dos litros de agua, se hierve por 20 minutos y se macera por dos días más. Al final se agrupa los dos líquidos resultantes, se filtra y se evapora a baja temperatura el líquido, hasta obtener 1 litro de extracto concentrado de estevia de color oscuro muy dulce, que contiene aproximadamente 10 por ciento de esteviósido. Se puede ir evaporando y concentrando este producto para alcanzar mayores concentraciones. El residuo seco se utiliza como fertilizante, combustible, alimento para animales.
VER FUENTE: http://www.soberanialimentaria.org.bo/index.php?option=com_content&view=article&id=220:extractos-concentrados-de-estevia&catid=88:productos-derivados-de-la-estevia&Itemid=130