Elaboracion de Vinagre

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGROINDUSTRIA ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

“Año de la Consolidación del Mar de Grau”

|

Ingeniería Agroindustria :

Procesos tecnológico de Frutas, Hortalizas y

TITULO: INFORME DE PRÁCTICA N°08:

ELABORACIÓN DE VINAGRE

“

”

CICLO:

VIII ciclo

PROFESOR:

Ing. Raúl Toro

INTEGRANTES: 

ESCOBEDO FLORES ALEX


INFORME N°08: Elaboración de Vinagre V inagre I.

INTRODUCCIÓN

El proceso de obtención de viagre a partir de frutas se realiza por doble fermentación: alcohólica y acética. Las frutas utilizadas para la obtención de vinagre

deben

ser

ricas

en

carbohidratos simples, ya que estos son la base para la fermentación alcohólica de la cual se fermentará a ácido acético. Es importante controlar las variables de operación, proceso y producción: así obtendremos un alto rendimiento de la materia prima que pretendemos transformar. El vinagre de manza es un producto ácido que e obtiene a partir del vino. En el vino los jugos con ázucar se fermentan, pasando de azúcares a alcohol, y seguidamente los microorganismos oxidan el alcohol a vinagre (ácido acético). (FAO, 2006) El vinagre es uno de los condimentos y conservantes más antiguos que se conoce, que aporta aroma y sabor a los alimentos y mejora sus características de conservación. Suele tener un 5-6 % de ácido acético y presenta un aroma suave frutal, característico de la l a materia prima de partida. Se utiliza en la cocina doméstica como aliño, en la fabricación de salsas y encurtidos. Todos conocemos el vinagre, y el uso que se le da como condimento en muchos platos que realizamos a diario. Este es su uso habitual, pero además de ser un alimento con fuertes matices y utilidades en cocina, tiene otros usos, y es que desde siempre, y actualmente ha regresado la tendencia de asociar el vinagre con el mantenimiento de la salud, sus propiedades antioxidantes, ya que contiene altas dosis que nos ayudan a mantener las células protegidas del ataque de los radicales libres.


II.

OBJETIVOS 1. GENERAL 

Elaborar vinagre.

2. ESPECIFICOS

III.



Conocer las etapas del proceso de producción de vinagre. vinagre.



Identificar los parámetros que influyen en la la elaboración elaboración de vinagre.



Realizar el balance de materia y determinar rendimientos.

MARCO TEÓRICO HISTORIA DEL VINAGRE

El vinagre es uno de los productos fermentados más antiguos usados por el hombre. La palabra vinagre deriva de vino ácido (del Francés vinagre = vin “vino”, más agrio “ácido” o cortado) (WEISER, 1962).

Es y ha sido utilizado como condimento, aderezo en ensaladas y agente preservante de vegetales y carnes, su uso data de 4000 años A. C.

(Greenshields citado por DEPPENMEIER et al., 2002) y 5000 A. C. (LLAGUNO y POLO, 1991). El proceso de fermentación toma lugar en vinos y mostos en contacto con el aire, por lo que se considera un alimento derivado del vino, es decir un subproducto del vino (Greenshields citado por DEPPENMEIER et al., 2002). El vinagre es definido como “un líquido ajustado para el consumo humano,

producido por materias primas de origen agrícola, que contienen almidón y azúcares, por un proceso de doble fermentación (alcohólica y acética) y conteniendo una cantidad específica de ácido acético (FAO/WHO Food

Standards programme, 1987 citado por TESFAYE et al., 2002). LLAGUNO y POLO (1991), entregan una definición del vinagre, en la cual se dice que deriva del Francés “vin aigre” (vino agrio), por lo que el procedente del

vino merece ese nombre. Por extensión, se denominan vinagres a los productos


resultantes de la fermentación acética de diversos sustratos alcohólicos, añadiendo al nombre vinagre el del sustrato correspondiente, como “vinagre de sidra”. El vinagre es producido por dos fermentaciones, la primera corresponde

a la conversión de azúcares fermentables a etanol por levaduras, del género Saccharomyces principalmente. La segunda fermentación se desarrolla a partir de la oxidación de etanol por bacterias, del género Acetobacter (TESFAYE et

al., 2002). El proceso de fermentación involucra, la producción de ácido acético, que es bacteriostático y/o bactericida dependiendo de su concentración. Por esto la fermentación acética, como la alcohólica, pueden ser utilizadas en procesos de preservación de alimentos (STEINKRAUS, 1997).

EL VINAGRE El vinagre es un líquido miscible, con sabor agrio, proveniente de la fermentación acética del vino (mediante las bacterias Mycoderma aceti). Aunque la mayor parte de las bebidas alcohólicas son susceptibles de servir de base para la obtención del vinagre, las más utilizadas son el vino, la sidra, la cerveza y el alcohol. Sin embargo, en su función como conservante, el vinagre debe ser de buena calidad y provenir del vino blanco o del tinto. El término vinagre se deriva del francés "Vin" que significa vino y la palabra "aigre" agrio. Sin embargo el origen real procede de la voz latina "Vinum Acre". El vinagre en sus orígenes se elaboró con vino, tal como lo indica su nombre desde épocas remotas. El vinagre ya se utilizó en Babilonia 5,000 años antes de Cristo, incluso las escrituras bíblicas lo mencionan e Hipócrates lo utilizó como medicina. En Francia, en el siglo XVI, el vinagre se hacía de uvas para el consumo doméstico y para la exportación. En Inglaterra, el vinagre se elaboró inicialmente con malta, por el método que disponía de la cerveza agria. Por esta razón fue conocido como "alegar". Aunque el nombre del vinagre ha sido desde entonces


aceptado, el vinagre de malta es aún el corriente en las Islas Británicas. El jugo de manzana se usa ampliamente para este fin, sobre todo en Estados Unidos, sin embargo, puede obtenerse de igual calidad de muchas frutas y vegetales. El vinagre concentrado que se produce ahora en gran cantidad se usa extensamente para encurtidos. Existen pocos sitios en los que el vinagre no se utilice de alguna forma para dar sabor, preservar o para encurtidos.

ELABORACIÓN DEL VINAGRE El vinagre es esencialmente una solución diluida de ácido acético hecho por fermentación, a la que se le agregan sales y extractos de otras materias.

Estas

adicionales,

cuya

cantidad

exacta

sustancias naturaleza dependen

y del

ingrediente utilizado, dan al producto su cualidad distintiva. El azúcar es la base en la producción del vinagre. Cualquier solución diluida de un azúcar fermentable puede transformarse en vinagre en condiciones favorables. Muchos jugos de frutas se prestan para este fin si contienen en proporción apropiada azúcar y otras sustancias necesarias o deseables. Todo vinagre se hace por dos procedimientos bioquímicos distintos y ambos son el resultado de la acción de microorganismos. El primer proceso es llevado a cabo por la acción de fermentos que transforman el azúcar en alcohol y en el gas bióxido de carbono. Esta es la fermentación alcohólica. El segundo proceso resulta de la acción de un grupo amplio de aceto-bacterias que tienen el poder de combinar el oxígeno con el alcohol, para así formar ácido acético. Esta es la fermentación acética o acetificación. Antiguamente el vinagre procedía de los toneles de la producción del vino que se agriaba, o se ponía malo. La expresión enológica es “el vino se picaba”, es

decir, se comenzaba a formar vinagre. Esto ocurría espontáneamente bien en una bota o se le subía de acidez el vino embotellado, de esta forma se retiraba


y se empleaba para vinagre. El fenómeno concreto de la producción del vinagre no fue explicado hasta el año 1864. El vinagre proviene de la actividad de las bacterias Mycoderma aceti que realizan la reacción química de fermentación del alcohol etílico (vino) a ácido acético (vinagre). Para que ocurra esta transformación deben existir las condiciones apropiadas de acidez pH, concentración del alcohol, nutrientes (proteínas en el vino). Cuando se produce la actividad de las mycoderma aceti se forma una piel en la superficie exterior del vino con la intención de ir tomando el oxígeno del aire y convertir el alcohol en vinagre, el fin del proceso resulta cuando ya no hay una concentración alta de alcohol en el vino. Fue en 1864 cuando Louis Pasteur explicó por primera vez con detalle el proceso de estas bacterias, adquiriendo el método de elaboración su nombre o “Método Orleáns” que consistía en llenar toneles en forma de cascada de vino y vinagre,

en la misma proporción, y cada vez que se sacaba una cantidad de vinagre se le rellenaba con la misma cantidad de vino. Lo problemático del método era que se obtenían resultados muy lentos. El Método Schuetzenbach surgió más tarde, como un método más veloz que el de Orleans. Para ello, tomó un conjunto de barriles que se apilaban en niveles y cada barril tenía una especie de doble fondo perforado. Éste se llenaba con virutas de madera para que se alojaran allí las bacterias. La perforación del fondo permitió el paso del aire para que se difundiera por toda la viruta, mientras tanto por la parte superior se vertiá el líquido alcohólico, que se dispersa entre las virutas hasta precipitarse al fondo, donde por esas perforaciones caían al siguiente barril. En cada nivel se aumentaba la concentración de ácido acético entre 1 y 2%. El método Schuetzenbach es más rápido que el método de Orleans por el aumento de la superficie de actuación de las virutas de madera. Posteriormente aparecieron métodos más modernos similares a los anteriores pero con el objetivo de producir a mayor escala mediante reactores químicos donde se controlan los factores de la reacción, como la temperatura, aire y suministro del alcohol. En estos casos se sigue empleando la viruta de madera.


-

Maduración: Es el proceso final de elaboración del vinagre y el más importante. La maduración se realiza preferiblemente en toneles de madera, dependiendo del tiempo de la variedad y del tipo de vinagre a elaborar, puede alcanzar desde los 6 meses hasta años (vinagres de solera, tales como el aceto balsámico). Tras el proceso de maduración se filtra, se clarifica y se pasteuriza para su posterior embotellamiento y comercialización. Si no se pasteuriza adecuadamente pueden aparecer unos pequeños nematodos (Turbatrix aceti).

CLASES DE VINAGRE Existen muchos tipos de vinagres según el uso que se les quiera dar. El más común de los vinagres es el blanco destilado. También se puede producir vinagre a partir de cualquier jugo de fruta, vino, alcohol de arroz, grano, maíz, caña de azúcar, banano, entre otras. Generalmente el vinagre se produce en diversas regiones del mundo. En Estados Unidos se utiliza principalmente el vinagre de granos y el de sidra; en Latinoamérica el vinagre destilado de alcohol de caña, en países asiáticos, como Japón, se utiliza el vinagre de arroz, en Europa el de vino y así subsecuentemente. Las siguientes variedades de vinagre están clasificadas según los ingredientes y métodos utilizados para su elaboración.

Vinagre blanco destilado: Es el más comúnmente utilizado en la industria alimenticia y la farmacéutica. Se produce a través de la fermentación acética del alcohol destilado diluido. El alcohol destilado se origina a su vez de diversas fuentes como la caña de azúcar, los granos de maíz, la melaza, por ejemplo.

Vinagre de frutas: está elaborado con varias frutas por la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación. Aunque el jugo de manzana es el más usado para hacer vinagre en los Estados Unidos y otros países, hay


muchos jugos de frutas satisfactorios como los de bananos, naranjas, níspolas, piñas y zarzamoras, entre otros. Cualquier fruta o vegetal que contenga bastante azúcar sirve para este propósito.

Vinagre de sidra: se produce por la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación del jugo de manzana. Es probablemente después del vinagre blanco el más utilizado en la cocina por su delicado y exquisito sabor.

Vinagre de vino o de uva: es el resultado de la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación del jugo de uva. Se utiliza en Europa especialmente en Francia e Italia, su nombre y características varían según la región donde se produce. El vinagre de cerezas en España, balsámico en Italia o el vino tinto en Francia.

Vinagre de malta: es el resultado de la fermentación alcohólica y posterior acetificación sin destilación, de una infusión de malta de cebada o de otros cereales en el que el almidón se convierte en maltosa.

Vinagre de azúcar, caña, o caña de azúcar: es el obtenido por fermentación alcohólica y acética de soluciones de azúcar, siropes o melazas.

Vinagre de azúcar de granos: se realiza por fermentación alcohólica y acética de una solución de azúcar de almidón de maíz o de glucosa preparada a base de granos de maíz.

Vinagre de arroz: se hace por fermentación alcohólica y acética de azúcares derivados del arroz o concentrado de arroz sin destilación. El vinagre de arroz es comúnmente utilizado en los países asiáticos donde el arroz se cultiva en abundancia.

BENEFICIOS DEL VINAGRE

Cherez(2005). Los beneficios del vinagre son: No contiene sal, no contiene grasa y tiene cero calorías.



Eficaz desintoxicante y útil agente para purificar la sangre.




Alivia dolores producidos por la artritis y osteoporosis.



Ayuda a un adecuado balance del peso corporal



Estabiliza los niveles de azúcar en la sangre.



Neutraliza el mal olor



Elimina la contaminación bacterial de los alimentos.



Es un versátil producto para limpiar variados materiales y es usado como



remedio casero para la prevención de enfermedades.

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA Es un proceso biológico de fermentación en ausencia de O2, originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (Glucosa, Fructosa, Sacarosa, Almidón, etc.) para obtener como productos finales un alcohol en forma de Etanol.

La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disociar las moléculas de glucosa y obtener la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la fermentación (Vazquez, 2007).


La fermentación alcohólica es un proceso anaerobio en el que las levaduras y algunas bacterias, desdoblan el azúcar de sacarosa a glucosa y f ructosa que es un azúcar simple conocidos como monosacáridos y de este por efecto de la levadura a alcohol, en este caso etanol y anhídrido carbónico.

FERMENTACIÓN ACÉTICA Es la conversión de alcohol a través de una fermentación alcohólica en ácido acético y agua. Se lleva a cabo en presencia de oxígeno. Esta fermentación acética es la segunda que se realiza para obtener como producto final el vinagre, es de tipo oxidativa, en las soluciones diluidas de etanol se da la oxidación mediante bacterias acéticas y oxígeno disuelto, a ácido acético y agua (Hernández, 2003).


MANZANA El manzano europeo cultivado corresponde con la especie Malus domestica, alcanza un máximo 10 metros de altura y tiene una copa globosa. Las flores son grandes, hermafroditas, de color rosa pálido, a veces blanco y en número de 36 unidades. La floración tiene lugar en primavera, generalmente por abril o mayo, y se recogen al final de verano o principio del otoño, pero varía en función de la variedad y el clima. Como características salientes de la manzana debemos destacar su forma, ya que son pomos de forma ovoide, a veces alargados o redondos, que esconden numerosas semillas de color pardo en su interior. Su piel es casi siempre brillante y lisa. Las manzanas mas comercializadas son aquellas cuyo calibre va desde los 75 milímetros hasta los 85 o más; y su peso oscila desde los 170 gramos hasta los 250 gramos. Los diferentes colores de la piel hacen que las manzanas se diferencien en cuatro grupos: verdes, rojas, amarillas y bicolores, todas ellas con sabores, aromas y calidad de su carne diferente. Además, poseen una pulpa blanda o dura, según la variedad, pero siempre refrescante y jugosa, y su sabor va desde el muy dulce al muy acido pasando por toda una mezcla de gustos acidulados y azucarados.

Propiedades nutricionales y/o vitamínicas, y sus beneficios: En lo que se refiere al valor nutritivo o nutricional en sí de las manzanas, el 85% de su composición es agua, y la mayor parte de sus azúcares derivan de la fructosa, aunque en menor cantidad tiene glucosa y sacarosa. Aporta una escasa cantidad de vitamina C, aunque también aporta vitamina E (como bien sabemos, un gran antioxidante). En lo que respecta a los minerales destaca su contenido en potasio. Su contenido calórico es bajo, dado que 100 gramos de manzana aportan solo unas 50 calorías. La manzana se encuentra entre los alimentos bajos en sodio ya que 100 g. de este almiento contienen tan solo 1,20 mg.


Entre las propiedades nutricionales de la manzana cabe destacar que tiene los siguientes nutrientes: 0,56 mg. de hierro, 0,31 g. de proteínas, 5,50 mg. de calcio, 2,02 g. de fibra, 120 mg. de potasio, 1,10 mg. de yodo, 0,13 mg. de zinc, 11,40 g. de carbohidratos, 5,60 mg. de magnesio, 3 ug. de vitamina A, 0,04 mg. de vitamina B1, 0,03 mg. de vitamina B2, 0,13 mg. de vitamina B3, 0,06 ug. de vitamina B5, 0,06 mg. de vitamina B6, 1,20 ug. de vitamina B7, 5,80 ug. de vitamina B9, 0 ug. de vitamina B12, 12,40 mg. de vitamina C, 0 ug. de vitamina D, 0,36 mg. de vitamina E, 3,70 ug. de vitamina K, 11 mg. de fósforo, 54,08 kcal. de calorías, 0 mg. de colesterol, 0,36 g. de grasa, 10,80 g. de azúcar y 14 mg. de purinas. Debido a que tiene un bajo nivel de sodio, el tomar la manzana es beneficioso para quienes padecen hipertensión o tienen exceso de colesterol.

Conservación: La manzana es una fruta que llama la atención en los mercados porque se puede encontrar casi todo el año en unas magnificas condiciones de calidad y lista para ser consumida. Esto es posible gracias a las buenas prácticas de manipulación y conservación del alimento que existen hoy en día. Después de su recolección, las manzanas que van a ser almacenadas se les aplican diversos métodos de conservación, como el enfriamiento rápido de la fruta, el almacenaje en cajas con películas plásticas y la refrigeración controlada, que reducen la perdida de agua y evitan que la piel de la manzana se arrugue.


IV.

MATERIALES Y EQUIPOS

E quipos y utens ilios

Brixometro

Valde

Lejia

Cocina

tocuyo

Materi a prima

Uvas

Azúcar

Levadura


V.

PROCEDIMIENTO RECEPCIÓN La uva debe estar en buen estado, para que el producto final tenga una buena calidad, y se obtenga con todas las características deseadas.

PESADO Es importante determinar los pesos para hallar rendimientos, y hacer los cálculos necesarios. Permite establecer la cantidad de fruta disponible a procesar.

SELECCIÓN Se seleccionará los racimos cuyas uvas presentan un estado de madurez óptimo y que a la vez reúnan las características organolépticas y condiciones aproadas, eliminando aquellas uvas podridas o insuficientemente maduras, para así obtener un mosto sano y limpio.


LAVADO Y DESINFECCIÓN Los racimos se colocan en una batea y se lavan con sumo cuidado con agua fría, durante un tiempo de 3 a 5 minutos tiempo suficiente para eliminar las impurezas adheridas a la superficie de los racimos. La desafección se realza con agua a 20 m de hi oclorito de sodio.

OBTENCIÓN DEL MOSTO Con la finalidad de obtener la mayor cantidad posible del jugo contenido en el interior de los granos se hace de forma manual.

CORRECCIÓN DEL MOSTO Para poder realizar las correcciones necesarias, se determinaran las características físico-químico del mosto.


PASTEURIZACIÓN Con el objeto de contar con un sistema de fermentación controlada se coloca el mosto en un recipiente dejando vacío el 20% del volumen total.

SIEMBRA DE LEVADURAS Existen levaduras activas desecadas liofilizadas y estas se aplican mediante reactivación.

FERMENTACIÓN Es el proceso donde el azúcar del mosto se transforma en alcohol y en gas carbónico por acción de las levaduras. Además sucede la maceración en donde el jugo de la uva estará en contacto con las partes solidas del grano como el hollejo y la semilla, que aporta al vino sus características específicas: color, taninos, componentes del extracto y aromas.


DESCUBE Y ACONDICIONAMIENTO Consiste en separar el mosto de la parte sólida, el líquido obtenido viene a ser el vino.

SEGUNDA FERMENTACIÓN En los vinos se produce una clarificación espontanea por que las partículas grandes se depositan en el fondo del recipiente formando borras, no es aconsejable que los vinos estén mucho tiempo sobre ellas por eso se realiza el trasiego que consiste en separar el vino de los sedimentos a otro recipiente limpio.




Proceso de Elaboración de Vinagre.


VI. 



RESULTADOS ELABORACIÓN DE VINO, PESO TOTAL DE LA FORMULACIÓN EN LA FRUTA: FRUTA

Kg

MANZANA

5.869

BALANCE DE MATERIA EN LA OBTENCIÓN DEL MOSTO PERDIDAS

OPERACIÓN

INGRESO (Kg)

SALIDA (Kg)

(Kg)

(%)

Recepción de materia prima

5.869

5.48

0.389

6.63

Pesado

5.48

5.48

0

0.00

Selección

5.48

5.24

0.24

4.38

Lavado y Desinfección

5.24

5.24

0

0.00

Obtención del Mosto

5.24

4.813

0.427

8.15

Rendimiento del proceso: -

Total de materia formulada: 5.869 kg

-

Total de producto obtenido: 4.813 kg

-

Rendimiento:

 =

 =

     

4.813 5.869

100 = 82 %

100




BALANCE DE MATERIA EN LA OBTENCIÓN DEL MOSTO Perdidas Pm Pm= 5.869

RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA



0.389 kg



6.63 %

Perdidas Pm Pm= 5.48 kg

PESADO



0 kg



0%


SELECCIÓN



0.24 kg



4.38 %


LAVADO Y DESINFECCIÓN



0 kg



0%


OBTENCIÓN DEL MOSTO

Pm= 4.813 kg



0.65 kg



5.51 %




BALANCE DE MATERIA EN LA CORRECCIÓN DE MOSTO -

MOSTO = MANZANA + AZÚCAR + AGUA

-

°BRIX (AZÚCAR) ( )  + ú = ( )  (9.122) 0.045 + ú = (9 + ú) 0.22 ú ∗ (1  0.22) = (9.122 ∗ 0.22 + 9.122 ∗ 0.045)

ú = 2.046 



ETAPA DE FERMENTACIÓN ALCÓLICA -

Adición de la levadura (0.02%)

   =

0.02 100

 14448

   = 2.89 

-

Evaluación de los °Brix en 15 dias: Dias

° Brix

0

22

1

22

4

21

5

21

6

20

7

19

8

19

11

18

12

18

13

17

14

17

15

16


° Brix 25 20

x i r B °

15 10 5 0

0

2

4

6

8

10

12

14

Días

GRÁFICO N°01: Evaluación de los °Brix en los 15 días.

-

Evaluación del rendimiento

Rendimiento del proceso: -

Total de materia formulada: 14.448 kg

-

Total de producto obtenido: 11.768 kg

-

Rendimiento:

 =

 =

     

11.768 14.448

100 = 82 %

100

16




ETAPA DE FERMENTACIÓN ACÉTICA -

10 ml de vinagre.

-

20 ml de agua.

-

3 gotas de fenolftaleína.

-

Titular con NaOH al 0.1N

-

Hasta obtener el viraje

%  é =

   . . é  ()

Donde: G : gasto de NaOH 0.1N (ml). N : normalidad del NaOH (0.1). m.e.: mili equivalente de ácido acético (0.06). Vol. : volumen tomado para la titulación.

-

Gasto de NaOH = 1.752 x 10-3

%  é =

   . . é

%  é =

 () 8.76  0.1  0.06 30 

%  é = 1.752  10−


VII. 

CONCLUSIONES

El vinagre es esencialmente el resultado de dos fermentaciones. El azúcar presente en la fruta es la base para la producción del vinagre. En la primera etapa se transformara en Alcohol y CO2, por acción de las Levaduras, dando como resultado un licor al que llamamos Mosto Alcohólico, a esta primera etapa se denominara Fermentación Alcohólica. La segunda etapa se denomina Fermentación Acética en donde el Mosto Alcohólico se transforma en Acido Acético y Agua por acción de las bacterias Acetobacter, dando lugar al vinagre. El producto obtenido suele tener entre 5 a 6% de acido acético y presentar un aroma suave afrutado característico de su materia prima empleada.



Se demostró que la tasa de producción de ácido acético aumenta al incorporar un flujo mayor de aire.



Se logró un rendimiento alto en la elaboración del vinagre en la etapa de fermentación alcohólica que fue 82%, por lo que la producción del vinagre suele ser rentable, ya que es fácil de conservar, producir y vender en el mercado, por su alta demanda.



Se obtuvo grados Brix altos, debido a la eliminación de la levadura por el bisulfito de sodio, evitando que gran parte del sustrato no se convierta en alcohol, por lo que se demoró más días de los previsto.



Es importante la pasteurización para la eliminación de microorganismos debido a que estos mueren a una temperatura mayor a 62 °C, en la planta piloto trabajamos a una temperatura de 85°C por un tiempo de 10 minutos.



Respecto al color y sabor, el vinagre no se obtuvo un color resaltante y vistoso que represente su buena calidad, en cuanto al sabor, no fue muy agradable debido a que no hubo una correcta fermentación alcohólica.


VIII.

DISCUSIONES

En la práctica de elaboración de vinagre se añadió erróneamente 1gr bisulfito de sodio en la mezcla de vinagre a fermentar lo cual provoco que se matará de forma instantánea la levadura hallada en la mezcla, y por ende el proceso de fermentación no se hizo de manera rápida ya que no había la levadura que provocará la fermentación, pero por los mismos microorganismos provenientes de la fruta si se hubiera desarrollado la fermentación solo que más lenta, y desatando otro tipo de componentes que afecten la calidad del vinagre, afectando sus propiedades organolépticas como olor y sabor. El mal olor obtenido en el vinagre se debió a que, no se llego a transformar todos los azucares de la mezcla en alcohol, para luego convertirse en ácido acético, lo que origino el olor a bombeado en la mezcla. El vinagre es una bebida que contiene ácido acético en una concentración del 5-6% y resulta de una fermentación alcohólica seguida de una fermentación acética, en la cual el etanol es oxidado y transformado en ácido acético por un agente biológico en una reacción exotérmica. Hoy en día, se emplean dos métodos diferentes de acetificación. Estos métodos producen vinagres muy diferentes desde el punto de vista químico y organoléptico: los vinagres producidos empleando un método tradicional de acetificación lento con cultivo superficial; y vinagres obtenidos a partir de una acetificación rápida en biorreactores específicos con cultivo sumergido. El oxígeno es un factor limitante en la producción de vinagre. La solución técnica encontrada para asegurar el suministro de oxígeno para la acetificación varía con cada uno de los métodos de producción. De su solución dependen el rendimiento y la productividad. El envejecimiento del vinagre, a través de numerosas reacciones de esterificación mejora notablemente las propiedades organolépticas (brillo, olor, color y sabor).


La calidad del vinagre está influenciada fuertemente por los compuestos del aroma, así como por otros componentes como los polifenoles o los ácidos orgánicos. Sus propiedades químicas y organolépticas vienen determinadas por el sistema de acetificación, por la materia prima empleada y, en algunos casos, por el envejecimiento en madera. Las diferentes

materias

primas

empleadas

como

sustratos

y

los

procedimientos tecnológicos que pueden ser usados, conducen a una gran variedad de productos de diferentes calidades y propiedades organolépticas. Además, nuevas técnicas espectroscópicas, como el FT IR, son capaces de proporcionar información en relación a todas estas características mencionadas.

SEGÚN TESFAYE et al., 2002: El vinagre es producido por dos fermentaciones, la primera corresponde a la conversión de azúcares fermentables a etanol por levaduras, del género Saccharomyces principalmente. La segunda fermentación se desarrolla a partir de la oxidación de etanol por bacterias, del género Acetobacter.

SEGÚN LLAGUNO y POLO, 1991: La fermentación acética puede ser definida como un proceso bioquímico, por el cual las bacterias acéticas oxidan al etanol contenido en el sustrato alcohólico a ácido acético, bajo estrictas condiciones de aerobiosis. Las condiciones óptimas de fermentación se refieren a la ventaja de conocer la información acerca de la cinética de crecimiento bacteriano y de los procesos automatizados de fermentación. La temperatura del medio influye sobre el crecimiento de microorganismo.

LLAGUNO y POLO (1991), y DE ORY et al. y (2004) proponen una temperatura óptima de fermentación acética comprendida dentro del rango de 30 a 31 ºC; de esta forma, el proceso de fermentación es viable entre los 28 y 33 ºC. Sin embargo, cuando la temperatura es superior a 33 ºC o está por sobre la temperatura óptima, ocurre un proceso de desactivación bacteriana, en el cual las enzimas son desnaturadas, la membrana dañada, causando que los constituyentes se dispersen y el


organismo sea más sensible a los efectos tóxicos de la célula, además de aumentar las pérdidas de alcohol y productos volátiles.

SEGÚN LLAGUNO y POLO, 1991: El factor aireación, se considera fundamental, dado que las bacterias acéticas requieren de un suministro constante de oxígeno, además de una agitación orbital para homogeneizar el contenido y garantizar la aireación. La incorporación de aire es un proceso esencial, dado el carácter aerobio de las bacterias acéticas. Además de la cantidad de aire suministrado, se debe considerar la pureza y calidad de éste, las bacterias acéticas son sensibles a contaminantes presentes en el aire.

SEGÚN LLAGUNO y POLO, 1991: Los organismos involucrados en la producción de ácido acético, usualmente se desarrollan de un sustrato madre. Están compuestos por bacterias acéticas y por levaduras, las cuales crecen simbióticamente. Las principales especies del género Acetobacter productoras de ácido acético son Acetobacter aceti, xylinum y ascendens.

SEGUN CASTRO, 2002: Considerando que los constituyentes volátiles son específicos para algunos vinagres, éstos se pueden determinar por las características de la materia prima utilizada y por la tecnología de procesamiento experimentada durante su producción. Es lógico suponer que los vinagres podrían ser caracterizados y diferenciados por la cantidad y calidad de los análisis de sus componentes volátiles. En orden de considerar la calidad de los vinagres, han sido usados compuestos volátiles para caracterizar el proceso de acetificación. Los volátiles más característicos son acetaldehído, etil acetato, acetoína, 2metil-1-butanol y 3-metil-1-butanol.


IX.

CUESTIONARIO 1. ¿Describa la fermentación acética? La

fermentación

acética es

la

fermentación

bacteriana

por Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol en ácido acético. La fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es considerado uno de los fallos del vino. El sustrato de la fermentación acética es el alcohol etílico, presente en el vino o la sidra. Sin embargo, también se encuentra de forma natural en frutas y flores, que emplean la volatilidad de este compuesto para atraer a sus polinizadores o dispersores del fruto. La transformación del alcohol etílico en ácido acético se lleva a cabo en

la

bacteria

mediante

una

cadena de

3

enzimas.

Estequiometricamente hablando estas bacterias son capaces de producir un mol de ácido acético por cada mol de etanol presente

en

el

medio,

por

lo

que

su

eficiencia

es

enorme.

El primer enzima, llamado alcohol deshidrogenasa tiene como sustrato el alcohol etílico y lo transforma en acetaldehido. Durante este paso del metabolismo del etanol se elimina un hidrógeno del etanol que pasa a reducir al NAD, una molécula de almacenamiento de energía. De esta manera el alcohol, al perder un hidrógeno se oxida, es decir, el balance oxígeno/ hidrógeno de la molécula tiende al oxígeno. En este proceso el NAD queda reducido a NADH. Este paso supone una “vuelta atrás” pues el paso de acetaldehído a etanol

forma parte de la fermentación etílica que llevan a cabo otras bacterias. En el segundo paso del metabolismo el acetaldehido es hidratado. Para ello la bacteria emplea una molécula de agua H2O. Convirtiendo el acetaldehido en acetaldehído hidrato. Finalmente el tercer paso para la obtención de ácido acético es una segunda oxidación ésta

se

lleva

a

cabo

mediante

la

enzima acetaldehído deshidrogenasa que libera otra molécula de


hidrógeno que será captada por otro NAD y producirá una molécula de ácido acético. El oxígeno, que hemos dicho que era esencial para que las bacterias llevaran a cabo la fermentación del etanol. Las moléculas de NADH que se han formado en el primer y tercer paso de este proceso irán a la respiración celular, que es necesaria para el crecimiento de la célula. Para la degradación de estas moléculas, para obtener la energía que almacenan, la bacteria las oxidará, mediante el uso del oxígeno. Sin el oxígeno las moléculas quedarían en su forma reducida NADH y la transformación del etanol no podría llevarse a cabo. Puedes leer más sobre las reacciones REDOX, que es como se denominan las reacciones de reducción y oxidación

2. ¿Cuál es la importancia de regular el °Brix? Si se determina que la cantidad de azúcar del mosto es muy baja (medición de grados Brix), se puede enriquecer con la adición de jugo concentrado de la fruta, o bien, se puede adicionar azúcar blanca (sacarosa). Por ejemplo, para sidra de mesa se puede llevar el mosto a un total de 20-22 ºBrix. Esta variable también puede ser cambiada, dependiendo del tipo de producto final que se desee obtener, ya que el alcohol es el sustrato de la bacteria, esta bacteria consumirá el alcohol hasta llegar los 13ºBrix. 3. ¿Describir el proceso de elaboración de vinagre?

a. Recepción: Consiste en cuantificar la materia prima que entra al proceso, es necesario usar balanzas limpias y calibradas.

b. Lavado y selección: El lavado se efectúa con agua clorada, y su selección con base a que no haya manzanas malogradas, el tamaño no es muy importante.

c. Pelado: Se puede hacer en forma manual o mecánica. La cáscara de la manzana es la materia prima que vamos a utilizar para la producción de nuestro vinagre y la pulpa la utilizaremos para la producción de sidra.


d. Preparación del mosto: Adicionamos agua y azúcar a las cascaras de manzana, preparando así nuestro mosto. La fermentación será llevada a cabo mediante la acción espontánea de las levaduras propias que existen en la manzana.

e. Fermentación alcohólica: Consiste en el desdoble de los azucares en alcohol y co2 (f. tumultuosa). Se deja fermentar por unos 8 a 10 días, a 25° C. La Cuba debe taparse con una tela que permita la salida del gas producido.

f. Filtrado: el filtrado se hace con la ayuda de filtros o coladores finos, para eliminar residuos como las cascaras. Antes del comienzo de la fermentación acética es necesario filtrar, con el objeto de eliminar la mayor cantidad de partículas en suspensión y separar el zumo límpio de partículas sólidas depositadas y sedimentos en el fondo ya que estas últimas podrían acarrear trastornos de estar presentes en la fermentación acética.

g. Fermentación acética: (F. pasiva), Se deja fermentar por unos 8 a 10 días, a 25° C. La Cuba debe taparse con una tela que permita la salida del gas producido.

h. Clarificación: Como en el vinagre quedan todavía en suspensión partículas coloidales, que no son susceptibles de sedimentar, debe procederse a una clarificación mediante el empleo de sustancias coagulantes que atrapan y precipitan las partículas coloidales suspendidas. Este proceso durara 3 días.

i. Filtrado y trasiego: El vino filtrado anteriormente sufre todavía una fermentación lente, más o menos larga, hasta que concluye definitivamente. Y se procede entonces a un nuevo filtrado y trasiego con el objeto de eliminar los lodos de levaduras depositadas en el fondo.

j. Pasteurización: El vinagre filtrado se pasteuriza en un recipiente muy limpio a una temperatura de 60 °C por 15 minutos.

k. Envasado: El vinagre es embotellado en caliente o pasteurizado a 65 °C, luego su embotellado se hace en botellas de vidrio, previamente esterilizadas.

Elaboracion de Vinagre

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