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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS
AGROPECUARIAS Y AMBIENTALES
CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
“ELABORACIÓN DE VINAGRE A PARTIR DE CHIRIMOYA ( Annona cherimola mill ) QUE SE PRODUCE EN LA ZONA DE URCUQUÍ ”
Tesis previa a la obtención del Título de: Ingeniera Agroindustrial
AUTORAS: Alemán Alemán Amanda Lucía Velásquez Obando Lisbeth Katerine
DIRECTOR: Ing. Walter Quezada Moreno. Msc
Ibarra – Ecuador 2014
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DATOS DE LA OBRA
Título:
“Elaboración de vinagre a partir de chirimoya ( Annona cherimola mill ), que se produce en la zona de Urcuquí.”
Autoras:
Alemán Alemán Amanda Lucía, Velásquez Obando Lisbeth Katerine
Fecha:
Solo para trabajos de grado
Programa: Pregrado
Título por el que opta: Ing. Agroindustrial
Director: Ing. Walter F. Quezada Moreno Msc.
2. AUTORIZACIÓN DE USO A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD
Nosotras, Alemán Alemán Amanda Lucía , con cédula de ciudadanía Nro. 100249867-
1 y Velásquez Obando Lisbeth Katerine, con cédula de ciudadanía Nro. 172014520-
8 ; en calidad de autoras y titulares de los derechos patrimoniales de la obra o trabajo de
grado descrito anteriormente, hacemos entrega del ejemplar respectivo en formato
digital y autorizamos a la Universidad Técnica del Norte, la publicación de la obra en el
Repositorio Digital Institucional y uso del archivo digital en la Biblioteca de la
Universidad con fines académicos, para ampliar la disponibilidad del material y como
apoyo a la educación, investigación y extensión; en concordancia con la Ley de
Educación Superior Artículo 144.
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DEDICATORIA
A Dios, por haberme brindado la vida, haciéndome
descubrir con sus maravillas obras, cuán grande puede
ser el hombre, porque día a día llenó mi corazón y mi
mente con la fortaleza necesaria para llegar a cumplir
uno de mis tan anhelados sueños.
A la constancia, el trabajo y esfuerzo de mis padres
Fernando Alemán y Lucia Alemán quienes con su
esfuerzo y dedicación han logrado formar en mí una
persona capaz de cumplir las metas propuestas y que
mediante su apoyo incondicional fueron participes para
la culminación de esta carrera universitaria.
También a mi esposo Carlos y mis amados hijos Jeremy y
Jeimy, mi hermano Erick y mis queridos abuelitos Luis y
Digna por todo el apoyo y cariño que me brindaron
cada día.Finalmente a todas aquellas personas, que
desinteresadamente colaboraron conmigo, para
alcanzar tan ansiada meta con éxito.
AMANDA ALEMÁN
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AGRADECIMIENTO
A DIOS por haber bendecido nuestras vidas y guiado
cada uno de nuestros pasos ya que gracias a él hemos
podido alcanzar una meta que es la culminación de
nuestra vida estudiantil.
A nuestras familias que son fuente de apoyo constante e
incondicional durante nuestra carrera universitaria así
como también al desarrollo de la presente tesis.
Un agradecimiento sincero al Ing. Walter Quezada,
Director de Tesis, por su guía en el proyecto, paciencia y
ayuda brindada durante la realización de esta tesis.
A la Facultad de Ingeniería en Ciencias Agropecuaria y
Ambientales de la Universidad Técnica del Norte, por
brindarnos todos los conocimiento con el fin de alcanzar
nuestra anhelada profesión.
LAS AUTORAS
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Índice General
Contenido Paginas
Resumen ........................................................................................................................... xxiv
xvi
Índice de Tablas
- CAPÍTULO I Summary........................................................................................................................... xxvi
- INTRODUCCIÓN
- 1.1 Problema
- 1.2Justificación
- 1.3 Objetivos..........................................................................................................................
- 1.3.1 Objetivo General...........................................................................................................
- 1.3.2 Objetivos específicos
- 1.4 HIPÓTESIS
- CAPÍTULO II
- MARCO TEÓRICO
- 2.1 La chirimoya
- 2.1.1 Origen
- 2.1.2 Clasificación taxonómica
- 2.1.3 Variedades
- 2.1.4 Valor nutricional
- 2.1.5 Propiedades y beneficios
- 2.1.6 Recomendaciones para mantener la calidad pos cosecha de la chirimoya
- 2.1.6.1 Cosecha y calidad
- 2.1.6.2Producción nacional de la chirimoya........................................................................
- 2.1.6.3Exportacion de la chirimoya Ecuatoriana
- 2.3 Vino
- 2.3.1 Clasificación del vino
- 2.3.1.1. Por el color
- 2.3.2 Almacenamiento
- 2.4 Levaduras.......................................................................................................................
- 2.4.1 Clasificación
- 2.4.1.1 Saccharomyces cerevisiae
- 2.4.1.2 Saccharomyces uvarum
- 2.4.2 Requerimientos nutricionales xii
- 2.5 Vinagre
- 2.5.1Condiciones óptimas de fermentación acética.............................................................
- 2.5.1Características químicas
- 2.5.1.1 Valor de pH
- 2.5.1.2 Densidad
- 2.5.2 Tipos de vinagre
- 2.5.2.1 Vinagre blanco
- 2.5.2.2 Vinagre de frutas
- 2.5.2.3 Vinagre de malta
- 2.5.2.4 Vinagre de sidra o de manzana
- 2.5.2.5 Vinagre de arroz
- 2.5.2.6 Vinagre de jerez
- 2.5.2.7 Vinagre de miel
- 2.5.3 Beneficios del vinagre
- 2.5.4 Tipos de fermentación
- 2.5.4.1Fermentación alcohólica
- 2.5.4.2 Fermentación acética
- 2.5.5 Aplicaciones y usos
- CAPÍTULO III
- MATERIALES Y MÉTODOS............................................................................................
- 3.1Materiales
- 3.1.1 Materia prima e insumos
- 3.1.2 Equipos
- 3.2Métodos
- 3.2.1Localización y características del lugar de experimentación
- 3.3Factores en estudio
- 3.3.1Factores en estudio para el vino
- 3.3.1.1 Tratamientos para la elaboración del vino
- 3.3.1.2 Diseño Experimental para el vino
- 3.3.1.3Análisis estadístico para el vino.
- 3.3.1.4 Análisis funcional para el vino
- 3.3.2 Factores en estudio para el vinagre............................................................................. xiii
- 3.3.2.1 Tratamientos para el vinagre
- 3.3.2.2 Diseño Experimental para el vinagre.......................................................................
- 3.3.2.3 Análisis estadístico para el vinagre.
- 3.3.2.4 Análisis Funcional para el vinagre.
- 3.4 Variables cuantitativas evaluadas
- 3.4.1 Para materia prima.
- 3.4.2Durante el proceso de fermentación alcohólica
- 3.4.3Durante el proceso de fermentación acética
- 3.4.4Para el producto terminado
- 3.4.5Descripción de las técnicas utilizadas en la investigación al producto terminado
- 3.4.5.1Determinación de sólidos solubles (ºBrix)
- 3.4.5.2 Determinación del pH..............................................................................................
- 3.4.5.3 Índice de penetración
- 3.4.5.4Determinación de la densidad
- 3.4.5.5Determinación del tiempo de fermentación alcohólica y acética
- 3.4.5.6 Determinación de la acidez total
- 3.4.5.7Determinación del grado alcohólico
- 3.4.5.8Determinación del rendimiento
- 3.4.5.9Determinación de la turbidez....................................................................................
- 3.4.6 Control de temperatura
- 3.4.6.1Variables Cualitativas.
- 3.5 Diagrama de bloques de elaboración de vino de pulpa de chirimoya.
- 3.6 Diagrama de bloques de elaboración de vino de chirimoya integral.
- 3.7 Manejo específico del experimento.
- 3.7.1 Descripción del estudio de maduración de la fruta.....................................................
- 3.7.1.1 Materia prima
- 3.7.1.2 Recolección
- 3.7.1.3 Maduración de la chirimoya.
- 3.7.1.4 Identificación del grado de madurez
- 3.8 Descripción del proceso del vino...................................................................................
- 3.8.1Pesado de la materia prima
- 3.8.2Lavado y escurrido xiv
- 3.8.3Extracción de la pulpa
- 3.8.4Acondicionamiento y corrección del mosto
- 3.8.5Esterilización y enfriamiento
- 3.8.6Activación de la levadura
- 3.8.7Fermentación alcohólica.
- 3.8.7Trasiego y acondicionamiento del mosto alcohólico.
- 3.9 Diagrama de bloques para la elaboración del vinagre.
- 3.9.1 Etapa de elaboración de vinagre.
- 3.9.1.1 Acondicionamiento del mosto alcohólico.
- 3.9.1.2 Fermentación acética.
- 3.9.1.3 Filtrado
- 3.9.1.4Clarificación
- 3.9.1.5 Envasado – almacenado...........................................................................................
- CAPÍTULO IV
- RESULTADOS Y DISCUSIONES
- 4.1 Características físico químicas.
- 4.1.1 Pruebas físicas de la chirimoya
- 4.1.2 Grado de madurez.
- 4.2 El vino
- vino………………… 4. 2 1 Determinación del grado alcohólico a los 4 días durante el proceso de elaboración del
- proceso de elaboración del vino. 4. 2 2 Determinación del contenido de sólidos solubles (ºBrix) a los 4 días durante el
- 2 3 Determinación del pH a los 4 días durante el proceso de elaboración del vino.
- 4.2. 4 Determinación del grado alcohólico en el vino a los 8 días.
- 4.2. 5 Determinación de sólidos solubles (ºBrix) en el vino a los 8 días.
- 4.2.6 Determinación del pH en el vino a los 8 días.
- 4.2. 7 Determinación de la acidez en el vino a los 8 días.
- 4.3 Análisis estadístico de las variables de vinagre
- 3 .1 Determinación del grado alcohólico a los 8 días de la elaboración del vinagre.
- vinagre………….. 4.3.2 Determinación de los sólidos solubles (ºBrix) a los 8 días de la elaboración de
- 3 .3 Determinación del pH a los 8 días para la elaboración del vinagre.
- 4.3.4 Determinación de la acidez a los 8 días.
- 4.3.5 Determinación de grado alcohólico a los 18 días.
- 4.3.6 Determinación de sólidos solubles (ºBrix) a los 18 días.
- 4.3.7 Determinación del pH a los 18 días.
- 3 .8 Determinación de la acidez a los 18 días.
- 3 .9 Determinación del grado alcohólico a los 28 días.
- 3 .10Determinación del contenido de sólidos solubles (ºBrix) a los 28 días.
- 3 .11Determinación del pH a los 28 días.
- 3 .12 Determinación de acidez a los 28 días.
- 4.4Análisis sensorial del producto terminado....................................................................
- 4.5Análisis de curvas de las variables evaluadas en el proceso de elaboración del vino.
- 4.7 Balance de masa del vinagre de pulpa chirimoya.......................................................
- 4.8 Balance de masa del vinagre de chirimoya integral
- 4.9 Balance estequiométrico
- 4.10Características físico-químicas de los tres mejores tratamientos.
- CAPÍTULO V
- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
- 5.1 Conclusiones................................................................................................................
- 5.2Recomendaciones
- CAPÍTULO VI
- BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS
- 6.1Bibliografía
- 6.2 Anexos
- Tabla 1. Clasificación Taxonómica de la chirimoya Tablas Páginas
- Tabla 2. Composición química de la chirimoya en 100g de pulpa
- Tabla 3. Producción nacional de la chirimoya
- Tabla 4. Normas para almacenar un vino
- Tabla 5. Tipos de fermentación
- Tabla 6. Tratamientos evaluados para el (vino)
- Tabla 7. Esquema de análisis de varianza ADEVA para el vino
- Tabla 8. Tratamientos evaluados (vinagre)
- Tabla 9. Esquema de análisis de varianza ADEVA para el vinagre.................................
- Tabla 10. Análisis químico de la chirimoya.
- Tabla 11. Pruebas físicas de la chirimoya.
- Tabla 12. Parámetros analizados durante los ocho días a partir de su cosecha
- vino. Tabla 13. Promedio de grado alcohólico a los cuatro días del proceso de elaboración del
- elaboración del vino........................................................................................................... Tabla 14. Análisis de varianza para el grado alcohólico a los cuatro días del proceso de
- elaboración del vino........................................................................................................... Tabla 15. Promedio de sólidos solubles (ºBrix) a los cuatro días del proceso de
- elaboración del vino........................................................................................................... Tabla 16. Análisis de sólidos solubles (ºBrix) a los cuatro días del proceso de
- Tabla 17. Promedio de pH a los cuatro días del proceso de elaboración del vino.
- Tabla 18. Análisis de pH a los cuatro días del proceso de elaboración del vino.
- Tabla 19. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 20. Promedio del grado alcohólico a los ocho días en el vino.
- Tabla 21. Análisis de la varianza para el grado alcohólico a los ocho días en el vino.
- Tabla 22. Promedio de sólidos solubles (ºBrix) a los ocho días en el vino.
- Tabla 23. Análisis de varianza para sólidos solubles (ºBrix) a los ocho días en vino.
- Tabla 24. Prueba de DMS para factor A (Condición de la materia prima)
- Tabla 25. Promedio de pH en el vino a los ocho días.
- Tabla 26. Análisis de la varianza para el pH en el vino a los ocho días.
- Tabla 27. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 28. Promedio de la acidez del vino a los ocho días. xvii
- Tabla 29. Análisis de la varianza para la acidez en el vino a los ocho días
- elaboración del vinagre. Tabla 30. Análisis de la varianza para el grado alcohólico (%) a los 8 días de la
- Tabla 31. Análisis de la varianza para el contenido de sólidos solubles (ºBrix) a los
- días de la elaboración del vinagre......................................................................................
- Tabla 32. Prueba DMS para el factor C (cepa de levaduras).
- Tabla 33. Análisis de la varianza para el pH a los 8 días para la elaboración del vinagre.
- Tabla 34. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 35. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 36. Prueba DMS para el factor C (Cepa de levadura).
- Tabla 37. Análisis de la varianza para la acidez a los 8 días para el vinagre
- Tabla 38. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 39. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 40. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 41.Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti)).
- Tabla 42. Análisis de la varianza para el grado alcohólico a los 18 días para el vinagre.
- Tabla 43. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 44. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 45. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 46. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti)).
- Tabla 47. Análisis de la varianza para el contenido de sólidos solubles a los 18 días.
- Tabla 48. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 49.Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 50. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 51. Prueba DMS para el factor C (Cepa de levadura).
- Tabla 52. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti)).
- Tabla 53. Análisis de la varianza para pH a los 18 días
- Tabla 54. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 55. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 56. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 57. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti)).
- Tabla 58. Análisis de la varianza para la acidez a los 18 días. xviii
- Tabla 59. Prueba de Tukey para tratamientos
- Tabla 60. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima)
- Tabla 61. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez)
- Tabla 62. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti))
- Tabla 63. Análisis de la varianza para el grado alcohólico a los 28 días.
- Tabla 64 Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 65. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 66. Prueba DMS para el factor C (Cepa de levaduras)............................................
- Tabla 67. Análisis de la varianza del contenido de sólidos solubles a los 28 días.
- Tabla 68. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 69. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 70. Prueba DMS para el factor C (Cepa de levadura).
- (Acetobacter aceti)). Tabla 71. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inoculo: vinagre iniciador
- Tabla 72. Análisis de la varianza para pH a los 28 días.
- Tabla 73. Prueba de Tukey para tratamientos
- Tabla 74. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 75. Prueba DMS para el factor C (Cepa de levadura).
- Tabla 76. Prueba DMS para el factor D (Volumen de inóculo (Acetobacter aceti))
- Tabla 77. Análisis de la varianza para la acidez a los 28 días.
- Tabla 78. Prueba de Tukey para tratamientos.
- Tabla 79. Prueba DMS para el factor A (Condición de la materia prima).
- Tabla 80. Prueba DMS para el factor B (Grado de madurez).
- Tabla 81. Análisis de Friedman vinagre chirimoya.
- Tabla 82. Características de los tres mejores tratamientos.
- Tabla 83. Valores grado alcohólico a los 8 días de la elaboración del vinagre.
- Tabla 84. Promedio de sólidos solubles a los 8 días de la elaboración del vinagre.
- Tabla 85. Promedio del pH a los 8 días para la elaboración del vinagre.........................
- Tabla 86. Promedio de acidez a los 8 días.
- Tabla 87. Promedio de grado alcohólico a los 18 días.
- Tabla 88. Promedio de sólidos solubles a los 18 días.
- Tabla 89. Promedio de pH a los 18 días xix
- Tabla 90. Promedio de acidez a los 18 días
- Tabla 91. Promedio de grado alcohólico a los 28 días.
- Tabla 92. Promedio de sólidos solubles a los 28 días.
- Tabla 93. Promedio de sólidos solubles a los 28 días.
- Tabla 94. Promedio de acidez a los 28 días.
xx
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GráficosPáginas
Gráfico 1. Comportamiento del pH durante los ocho días a partir de su cosecha. ............ 49
Gráfico 2. Comportamiento del contenido de sólidos solubles durante los ocho días a partir de su cosecha............................................................................................................ 49
Gráfico 3. Comportamiento del índice de penetración durante los ocho días de almacenamiento. ................................................................................................................ 50
Gráfico 4. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y B (Grado de madurez) en la variable pH para el vino. ........................................................................... 55
Gráfico 5. Interacción de los factores B (Grado de madurez) y C (Cepa de levadura) en la variable ºBrix para el vino. ............................................................................................ 58
Gráfico 6. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y C (Cepa de levadura) en el contenido de sólidos solubles (ºBrix) al inicio de la elaboración del vinagre. .............................................................................................................................. 64
Gráfico 7. Comportamiento de las medias del contenido de pH a los 8 días .................... 67
Gráfico 8. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y B (Grado de madurez) en la variable acidez a los 8 días. ...................................................................... 71
Gráfico 9. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y D (Volumen de inóculo (mosto que contiene la bacteria Acetobacter aceti)) en la variable acidez a los 8 días. ................................................................................................................................. 72
Gráfico 10. Interacción de los factores C (Cepa de levadura) y D (Volumen de inóculo (Mosto que contiene la bacteria Acetobacter aceti)) en la variable acidez a los 8 días..... 73
Gráfico 11. Comportamiento de las medias de la variable acidez a los 8 días .................. 73
Gráfico 12. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y B (Grado de madurez) en la variable grado alcohólico 18 días. ............................................................ 77
Gráfico 13. Interacción de los factores B (Grado de madurez) y C (Cepa de levadura) en la variable grado alcohólico a los 18 días. ......................................................................... 78
Gráfico 14. Comportamiento de las medias para el grado alcohólico 18 días. ................. 79
Gráfico 15. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y B (Grado de madurez) en la cantidad de sólidos solubles (ºBrix) a los 18 días. .................................... 83
Gráfico 16. Interacción de los factores A (Condición de la materia prima) y C (Cepa de levadura) en el contenido de sólidos solubles (ºBrix) a los 18 días. ................................. 84
Gráfico 17. Interacción de los factores B (Grado de madurez) y C (Cepa de levadura) en la variable de sólidos solubles (ºBrix) a los 18 días. ......................................................... 85
Gráfico 18. Comportamiento de las medias de la variable de sólidos solubles (ºBrix) a los 18 días. ......................................................................................................................... 86
