Bebidas Destiladas o Espirituosas Tecnología y Química de Alimentos
Historia
La destilación es una de las más tempranas manifestaciones de la tecnología química.
El proceso ya se conocía en China muchos siglos antes del nacimiento de Cristo, y se cree que la primera bebida destilada se elaboró a partir del vino de arroz alrededor de 800 a.C. El secreto de la destilación permaneció en China hasta los primeros años d.C., cuando el proceso se estudió en Egipto. Los químicos árabes aprendieron el arte y fueron quienes diseñaron el primer destilador verdaderamente eficaz, el alembic. Un descendiente directo de él todavía se utiliza para la destilación de diversas bebidas espirituosas, incluido el whisky escocés.
Los árabes introdujeron la destilación en Europa occidental a partir del norte de África. El nuevo arte interesó mucho a los alquimistas y monjes, quienes lo aplicaron a la elaboración de destilados.
Los alquimistas europeos creyeron que el destilado era un nuevo elemento (agua de la vida) por lo que consideraron que los destilados poseían propiedades medicinales. El consumo de bebidas espirituosas se extendió durante las epidemias que azotaron Europa.
La propagación geográfica de los destilados prosiguió según los pueblos europeos iban estableciendo sus colonias en las Américas. El ron ya se elaboraba en Barbados en 1630 y la producción de destilados comenzó en Norteamérica a finales del siglo XVII.
El proceso ya se conocía en China muchos siglos antes del nacimiento de Cristo, y se cree que la primera bebida destilada se elaboró a partir del vino de arroz alrededor de 800 a.C. El secreto de la destilación permaneció en China hasta los primeros años d.C., cuando el proceso se estudió en Egipto. Los químicos árabes aprendieron el arte y fueron quienes diseñaron el primer destilador verdaderamente eficaz, el alembic. Un descendiente directo de él todavía se utiliza para la destilación de diversas bebidas espirituosas, incluido el whisky escocés.
Los árabes introdujeron la destilación en Europa occidental a partir del norte de África. El nuevo arte interesó mucho a los alquimistas y monjes, quienes lo aplicaron a la elaboración de destilados.
Los alquimistas europeos creyeron que el destilado era un nuevo elemento (agua de la vida) por lo que consideraron que los destilados poseían propiedades medicinales. El consumo de bebidas espirituosas se extendió durante las epidemias que azotaron Europa.
La propagación geográfica de los destilados prosiguió según los pueblos europeos iban estableciendo sus colonias en las Américas. El ron ya se elaboraba en Barbados en 1630 y la producción de destilados comenzó en Norteamérica a finales del siglo XVII.
Entretanto continuaban las mejoras técnicas en el diseño de los alambiques y los grandes avances del siglo XV mejoraron en gran medida la eficacia de la destilación de las espesas mezclas que se empleaban en Gran Bretaña y en Alemania. El desarrollo del «evidente» destilador continuo por parte de AENEAs COFFEY en Dublín en 1830 puede considerarse como la última gran innovación tecnológica en el campo de la destilación, aunque el diseño de los destiladores continuos todavía sigue en perfeccionamiento.
Principios de la Destilación
La destilación consiste en la separación de los componentes de una solución en función de su volatilidad en el punto de ebullición (punto de destilación). El material a destilar es una mezcla de agua, etanol y de otros compuestos de diversas volatilidades. A la presión total de una atmósfera, el punto de ebullición es la temperatura en la que la suma de las presiones parciales ejercidas por cada uno de los componentes es igual a uno. Así, para un sistema modelo etanol/agua:
donde petOH es la presión parcial de etanol y pH2O es la presión parcial de agua. (En la realidad también influyen el resto de compuestos presentes en la disolución).
En el sistema etanol/agua
donde γ1 es el coeficiente de actividad del componente más volátil (etanol), γ2 es el coeficiente de actividad del componente menos volátil (agua), Χ1 es la fracción molar del componente menos volátil en la fase líquida, PetOH es la presión de vapor del etanol y PH2O es la presión de vapor del agua. El número de moléculas de cada compuesto está relacionado con la presión parcial que ejerce por:
donde NT es el número total de moles de vapor, PT es la presión total, N1 son los moles del componente 1 en el vapor y p1 es la presión parcial del compuesto 1.
En el punto de ebullición existe un vapor de una composición determinada en equilibrio con el líquido. Según procede la destilación el vapor se enriquece en el compuesto más volátil y el líquido se empobrece. Es posible enriquecer el vapor con el compuesto más volátil de una forma continuada condensando el vapor y vaporizando el líquido repetidamente. En la práctica, esto se consigue mediante el uso de una columna fraccionadora (rectificador).
Una columna de rectificación de uso corriente consiste en una torre con una serie de platos, que puede estar integrada en el destilador o colocada por separado corriente abajo del destilador. Los platos se construyen de tal forma que permiten el ascenso del vapor y el descenso del líquido. Según desciende el líquido de la parte superior contacta con el vapor y los componentes menos volátiles del vapor tienden a condensar. Al mismo tiempo los compuestos más volátiles de la fase líquida tienden a vaporizarse. Esto hace que con el empleo de una columna rectificadora sea posible obtener un destilado más rico en los compuestos más volátiles que el que se obtendría mediante una simple destilación y un solo equilibrio. La operación se puede expresar matemáticamente como sigue:
donde F es la alimentación de la columna, D es el destilado y W es el deshecho que contiene una alta proporción de compuestos menos volátiles. Las columnas rectificadoras se pueden empaquetar con partículas de diversa morfología en lugar de contener platos, pero el principio de funcionamiento es idéntico.
Principios de la Destilación
La destilación consiste en la separación de los componentes de una solución en función de su volatilidad en el punto de ebullición (punto de destilación). El material a destilar es una mezcla de agua, etanol y de otros compuestos de diversas volatilidades. A la presión total de una atmósfera, el punto de ebullición es la temperatura en la que la suma de las presiones parciales ejercidas por cada uno de los componentes es igual a uno. Así, para un sistema modelo etanol/agua:
| petOH + pH2O = 1 |
En el sistema etanol/agua
| petOH = γ1·Χ1·PetOH |
| pH2O = γ2·Χ2·PH2O = γ2·(1 - Χ1)·PH2O |
| p1 / PT = N1 / NT = Y1 |
En el punto de ebullición existe un vapor de una composición determinada en equilibrio con el líquido. Según procede la destilación el vapor se enriquece en el compuesto más volátil y el líquido se empobrece. Es posible enriquecer el vapor con el compuesto más volátil de una forma continuada condensando el vapor y vaporizando el líquido repetidamente. En la práctica, esto se consigue mediante el uso de una columna fraccionadora (rectificador).
Una columna de rectificación de uso corriente consiste en una torre con una serie de platos, que puede estar integrada en el destilador o colocada por separado corriente abajo del destilador. Los platos se construyen de tal forma que permiten el ascenso del vapor y el descenso del líquido. Según desciende el líquido de la parte superior contacta con el vapor y los componentes menos volátiles del vapor tienden a condensar. Al mismo tiempo los compuestos más volátiles de la fase líquida tienden a vaporizarse. Esto hace que con el empleo de una columna rectificadora sea posible obtener un destilado más rico en los compuestos más volátiles que el que se obtendría mediante una simple destilación y un solo equilibrio. La operación se puede expresar matemáticamente como sigue:
| F = D + W |
| F·ΧF = D·ΧD + W·ΧW |
Ref: Juanito, Universidad Politécnica de Valencia.
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