VINAGRE DE MANZANA, ELABORACION EN LABORATOIO QUIMICO, Tesis de Química Orgánica
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VINAGRE DE MANZANA, ELABORACION EN LABORATOIO QUIMICO, Tesis de Química Orgánica

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VINAGRE DE MANZANA Y COMO SE ELABORO, METODOS, HERRAMIENTAS
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PRODUCOÓN DE VINAGRE DE MANZANA POR FERMENTACIÓN

Se ha elaborado vinagre a partir de jugo de manzana por fermentación sumergida a temperatura ambiente. El proceso se desarrolló en dos etapas, en primer lugar, se realizó la fermentación alcohólica usando una levadura Saccharomyces Cerevisiae, variedad Ellipsoideus. En segundo lugar, se desarrolló una fermentación acética con acetobacter. El rendimiento global del proceso, tomando como base la materia prima fue de 52%. El producto obtenido tiene una acidez de 6.8% expresado en ácido acético y reúne los requisitos exigidos en el mercado.

INTRODUCCIÓN

Vinagre de manzana es el producto de la fermentación alcohólica, seguida de la fermentación acética del zumo de manzana. Conforme a las normas internacionales, contiene más de 4 gramos de ácido acético en 100 mL a 20 C. Por fermentación, además de ácido acético, también se forman algunos ácidos grasos, como el ácido fénico y el ácido valeriánico, éstos ácidos combinados con residuos de al-cohol no oxidados forman éteres, estos com-puestos combinados con los acetales (producto del aldeido acético y alcohol) contribuyen a dar el aroma al vinagre.

La materia prima, manzana, presenta una amplia composición de acuerdo a su variedad, destacándose su contenido de ácido L-máliico y ácido cítrico en pequeñas cantidades. Los aromas de esta fruta se desarrollan durante la maduración y están constituidos por aldehídos, alcoholes, ésteres e hidrocarburos [2]. Las condiciones de fermentación son otros parámetros importantes en la calidad del vina-gre. La fermentación alcohólica debe ser conducido con una levadura apropiada que aporta el complejo enzimático para la conversión de los azúcares del jugo de manzanas en alcohol etílico [3}. La fermentación acética tiene bue-nos resultados por el empleo de una bacteria acética y en general, las condiciones de temperatura, pH, concentración del sustrato y oxígeno disuelto son factores fundamentales en la calidad del vinagre (4,5]. El uso del vinagre es muy amplio en la industria alimentaria. Obtener un producto de alta cali-dad y bajo costo guardando estrictamente las normas de calidad y medio ambiente, es el objetivo de este trabajo de investigación.

OBJETIVOS: • El objetivo principal es la formación y la elaboracion del vinagre de sidra de manzana, así como introducir variables innovadoras en el proceso tradicional de obtención de vinagre de manzana. • Obtener condiciones iniciales de elaboración y procesamiento del vinagre a partir de la manzana. • Aislar e identificar el microorganismo iniciador del proceso de fermentación. • Caracterizar el vinagre evaluando características químicas del producto obtenido. MATERIALES Y MÉTODOS Este trabajo se desarrolló en la Planta Piloto y Laboratorios de Biotecnología, Fisicoquímica y Análisis Instrumental de la Facultad de Quí-mica e Ingeniería Química de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Matería Prima Manzana {Pyrus Malus) variedad Delicia sobremadura y de quinta categoría procedente del valle de Mala, Lima -Perú. Equipos • Refractómetro, ATAGO IT, 0-100 Brix • Estufa Mernmert, 0-240 C • Xiroperas, enchaquetado 125 L

• Microscopio, Marca CARL ZEISS • Pontenciómetro, marca RADIOMETER, Tipo pH . • Pulpeadora, velocidad 500 Kg/h • Filtroprensa, Tipo VPB í 883, í 3 Marcos y 12 Platos • Compresor, Tipo PSU 98 DANFOSS, 12 -7 atm. • Bombas, Tipo Moyno CS-25-RV • Tanques de Fermentación 200 L • Caldera, Tipo HUSKY, marca METAL EMPRESA S.A 40 BHP · • Equipos y Materiales de Laboratorio complementarios. Procedimiento Experimental . El proceso inicia con la selección y lavado de la fruta en tinas de acero inoxidable de 50 Kg. de capacidad. Luego se lleva a las xiroperas con sistema de agitación y enchaquetado don-de se pasteuriza agregando agua en 80 a 90% del peso de fruta. Esta operación se conduce entre 98±2C por un tiempo de 5 minutos. El agitador de la xi ropera en funcionamiento pre-condiciona la materia prima por trituración parcial. La operación siguiente en el pulpeado, usándose una pulpeadora con una malla de tamiz cilíndrico de 1,5 mm en un rango de temperatura de 78± 2C, donde se logra la 68 separación de la pulpa de la cáscara y semillas de la fruta. La fermentación alcohólica se desarrolla en un bioreactor anaeróbico de 200 L, a temperatura de 28± 2C y un pH de 4,0 la fruta pulpeada es mezclado con 0.5 g de fosfato de amonio por · litro de sustrato y se adiciona un inóculo de levadura activa Ssaccharomyces Cerevisiae variedad Ellipsoideus, correspondiente al 5% del volumen total de fermentación. Durante esta fase se realizan pruebas de azúcares reductores. El mosto fermentado se filtra utilizando un filtro prensa y el efluente líquido se carga al bioreactor acético el cual tiene un dispositivo burbujeador de aire limpio, previamente filtrado en un cartu- cho de lana de vidrio, acondicionado en la base de este equipo [6). Se complementa las condi-ciones para la fermentación acética agregando O, 1 % de fosfato de amonio, inóculo de cepas activas de acetobacter equivalente al 5%' de volúmen total de fermentación; regulando la temperatura en 28±2C y una acidez inicial de 3% (pH=2, 5) expresado en porcentaje de áci-do acético. Esta etapa del proceso es aeróbico y el régimen de aire burbujeado es aproximadamente de 1,5 VVM. El vinagre obtenido es opaco debido a las partículas coloidales, por lo cual se trata con bentonita sódica, previamente hidratada por 24 horas, luego se agrega gelatina base, el cual ha sido disuelta en agua caliente, el conjunto se agita para lograr una buena homogenización y se deja por 24 horas para que sedimenta al cabo del cual se filtra. Finalmente, el vinagre clarificado es sometido a pasteurización en las Xiroperas a una temperatura de 63±2C por un tiempo de 25 minutos para asegurar una inactivación completa de los fermentos.

Métodos de Análisis Los análisis fisioquímicos diversos se realizaron según la metodología de la AOAC [7] y los análisis microbiológicos fueron ejecutados siguiendo los procedimientos de la ICMSF [8].

CONCLUSIONES La manzana sobremadura y de quinta categoría adecuadamente preparado con la adición de sales de nitrógeno y fósforo es un buen sustrato para la producción de vinagre comercial por fermentación sumergida en dos etapas. La fermentación alcohólica con una levadura Saccharornyces Cerevisiae, variedad Ellipsoideus, tiene altos rendimientos en con-diciones de pH =4,0 y a temperatura de 28±2C, lo que es concordante con resultados de otros trabajos. La fermentación acética con una buena

bacteria, Acetobacter, se demostró que es efi-ciente a una concentración inicial de 3% en ácido acético, logrando una producción final de 6.8% de este mismo ácido. La caracterización del vinagre obtenido está dentro de los rangos de normas internaciona- les para este producto, así como el rendimien-to global del 52% nos permite proyectar una factibilidad técnica, económica y ecológica concordante con el principio de desarrollo de tecnología más limpia.

AUTORES: Raymundo Erazo E.*, Leoncio Reyna M., R. Robles y M.A. uarnán R. LUGAR DE INVESTIGACION: Universidad Nacional Mayor de an Marcos, Facultad de Química e Ingeniería Química Departamento de Análisis y Diseño de Procesos Av. Venezuela sin Lima Perú

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