UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

FACULTAD DE CIENCIAS BSICAS E INGENIERA

LABORATORIO BEBIDAS FERMENTADAS

INGENIERA DE ALIMENTOS

LUIS ALBERTO CHAVEZ

80882222

JOSE FERNANDO VALERO

80151254

DIANA M VICTORIA

52844699

FABIANA ZULUAGA GIRALDO

52861881

BEBIDAS FERMENTADAS

INFORME DE LABORATORIO

TUTOR: JOHN FLOREZ

TUTOR VIRTUAL: FRANCISCO CABRERA

BOGOT, 2009

PRACTICA N 1 ELABORACION DE VINOS

RESEA HISTRICA

El vino: Es una bebida obtenida de la uva (variedad Vitis vinifera) mediante la fermentacin alcohlica de su mosto o zumo la fermentacin se produce por la accin metablica de levaduras que transforman los azcares del fruto en alcohol etlico y gas en forma de dixido de carbono. El azcar y los cidos que posee la fruta Vitis vinifera hace que sean suficientes para el desarrollo de la fermentacin. No obstante el vino es una suma de un conjunto de factores ambientales: clima, latitud, altura, horas de luz, etc. Aproximadamente un 66% de la recoleccin mundial de la uva se dedica a la produccin vincola, el resto es para su consumo como fruta. A pesar de ello el cultivo de la vid cubre tan slo un 0.5% del suelo cultivable en el mundo El cultivo de la vid se ha asociado a lugares con un clima mediterrneo.

Se da el nombre de vino nicamente al lquido resultante de la fermentacin alcohlica, total o parcial, del zumo de uvas, sin adicin de ninguna sustancia. En muchas legislaciones se considera slo como vino a la bebida fermentada obtenida de Vitis vinifera, pese a que se obtienen bebidas semejantes de otras variedades como la Vitis labrusca, Vitis rupestris, etc. El conocimiento de la ciencia particular de la elaboracin del vino se denomina enologa (sin considerar los procesos de cultivo de la vid). La ciencia que trata tan slo de la biologa de la vid, as como de su cultivo se denomina ampelologa.

La recoleccin de la uva en determinado estado de madurez, la cual se mide anteriormente determinando la acidez del fruto y su contenido de azcares, ya que la uva hasta su madurez completa sufre cambios notables en su composicin qumica.

El estrujado consiste en el rompimiento de los frutos antes de someterlos a la fermentacin. Casi siempre se efecta, antes de sta, el prensado que consiste en separar el zumo de los hollejos de la uva y de las raspas.

El zumo prensado constituye el mosto, compuesto principalmente por agua, azcares glucosa y fructosa, cidos libres como el mlico, el tartrico y el tnico; sales minerales

como sulfatos y fosfatos, protenas y materias colorantes como la enocianina o enina que se encuentra en las uvas negras.

Antes de someter el mosto a la fermentacin es necesario en algunas ocasiones corregirlo si es pobre de azcares o si la acidez es excesiva.

Como la acidez del mosto tiene mucha importancia en la fermentacin para un buen trabajo de las levaduras se permite bajarla por medio del enyesado que consiste en precipitar los cidos como sales de calcio.

Cuando se parte de un mosto sulfitado, es necesario desufitarlo, utilizando mtodos fsicos que no alteren sensiblemente sus cualidades.

Una vez recogido el mosto se pasa a las cubas de fermentacin en donde se mantiene durante una semana a una temperatura de 15 a 25 C. Durante este proceso actan las levaduras naturales. Saccharomyces elipsoides y Saccharomyces apiculatus que se encuentran originalmente en la superficie del fruto, y transforman el azcar en alcohol y anhdrido carbnico, el cual se desprende de una forma tumultosa arrastrando la superficie las sustancias slidas, por una fermentacin adecuada.

Finalmente el vino se somete a una maduracin o aejamiento por un tiempo ms o menos largo. Durante este proceso adquiere sus caracteres organolpticos propios.

Las uvas: Son el elemento esencial por el cual se elabora finalmente el vino. La uva que produce el vino pertenece a la familia biolgica conocida como vitaceae, que son una clasificacin de plantas con tendencia a trepar por las superficies fijas. Esta familia posee once gneros diferentes, pero tan slo la vitis es interesante como fruta vitivincola. Dentro del gnero vitis existen 60 especies, pero tan slo la vinifera es la que proporciona vino (de origen indoeuropeo). Entre las otras sesenta especies de vitis, como por ejemplo: la norteamericana v.labrusca, la v. riparia, la v. aestivalis, la v. rotundifolia, etc. De todas ellas, tan slo la vitis vinfera es la que proporciona vino con un sabor aceptado por la mayor parte de las culturas de la tierra.

Ahora bien, a lo largo de la historia del cultivo de la especie vitis vinfera el hombre ha dado lugar a una gran infinidad de diversas variedades con el objeto de obtener aromas, sabores, etc. De esta forma se tienen los vinos elaborados con uvas de diferentes variedades dentro de la especie vitis viniferea, como pueden ser por ejemplo: el verdejo, el cabernet Sauvignon, el Carmenere, el merlot, el chardonnay, la gewrtztraminer, etc. Todas ellas aportan un caracter especial a los vinos.

A veces las vides se someten a trabajos de injerto con el objeto de obtener nuevas variedades ms resistentes al ataque de plagas. Una de las ms terribles acaeci a mediados del siglo XX cuando se trasnportaron variedades americanas a Europa lo que caus que se propagara la mosca fida denominada Phylloxera vastratix por todos los viedos (las especies europeas no eran resistentes al ataque de esta mosca) La vitis vinfera es acosada por otras plagas que se combaten de formas diferentes.

La variedad Isabela, es una uva pequea de color negro, de bajo contenido de azcares y rica en cidos por lo cual es necesario corregir los mostos cuando se usa esta variedad que es la ms utilizada en la elaboracin de vinos.

Densidad aparente y extracto total:

La densidad aparente es til para poder calcular el extracto total en forma indirecta, aplicando una frmula que se ha establecido con base en este dato y el de la densidad del destilado.

El clculo del extracto total a partir de la densidad se aplica principalmente a los vinos; ya que el mtodo directo por evaporacin y pesada del residuo es largo y dispendioso.

Esta determinacin se efecta por medio de densmetros adecuados a cada tipo de muestra o si no se cuenta con ellos se puede utilizar un picnmetro o una balanza hidrosttica.

Cenizas y alcalinidad de la s mismas:

Estn constituidas principalmente por sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, hierro y aluminio, provenientes de lo cidos carbnico, tartrico, sulfrico, clorhdrico y salcico.

Acidez:

Est constituida por cidos orgnicos fijos y cidos voltiles.

Etanol:

Es una de las determinaciones importantes, pues en las diferentes bebidas alcohlicas, se han fijado lmites de tolerancia para el alcohol etlico.

Para determinar el etanol generalmente se separa de otras sustancias que puedan interferir y luego se determina midiendo la densidad, midiendo el ndice de refraccin del destilado o con un mtodo qumico el cual se fundamenta en la reaccin del etanol a cido actico por accin del dicromato de potasio con medio sulfrico.

Metanol:

Es importante determinarlo; ya que pasado determinado lmite de tolerancia es de gran toxicidad.

Esteres:

Resultan de la combinacin de los cidos con los alcoholes y a ellos se debe la aroma especial del vino.

Aldehdos:

Los que se encuentran en el vino son: el aldehdo actico, frmico y el acetal y pequeas cantidades de homlogos superiores. Su lmite es de 0.1mg por ciento en los vinos.

Furfural:

Aceite de fusel:

Azcares:

Se hace para conocer el estado del proceso de fermentacin.

Anhdrido sulfuro, Glicerina, pH, Alcohol, Protenas, Azcares reductores, Color,

Anhdrido carbnico y aire: Son pruebas de calidad que tambin se utilizan en la industria de las bebidas fermentadas.

Fermentacin:

Fermentacin Glicrica:La glicerina es el alcohol ms sencillo con tres grupos hidroxilo. Tiene mltiples usos e

industrialmente se prepara por saponificacin de aceites y grasas en la fabricacin de jabones.Tambin puede prepararse por sntesis a partir del propileno o propano. Un mtodo alterno es por fermentacin. Este est a cargo de la levadura Saccharomyces ellipsoideus (Var.Steimberg). El sustrato contiene azcar fermentable y cuando es necesario se le aaden sales nutritivas (sulfito de sodio). El proceso se realiza entre 30 - 37C.Fermentacin acetobutlica:Este tipo de fermentacin es producida por un grupo de bacterias que difieren en cuanto a la cantidad y naturaleza de los productos finales y las condiciones para que se realicen. Una de esas fermentaciones da como productos butanol, acetona, etanol cidos actico y butrico, dixido de carbono y gases hidrogenados. Otra, acetona y etanol, y un tercer tipo produce butanol, isopropanol y acetona. Para la produccin del primer grupo de disolventes suele estar presente el Clostridium acetobutylilcum, organismos mviles, no patgenos y anaerobios. Es bastante susceptible a la accin de productos antispticos y germicidas. Puede utilizar las protenas y peptonas como fuente de nitrgeno. La temperatura ptima para el trabajo de estos microorganismos oscila entre 37 y 42C.En la obtencin de la acetona y etanol, segundo grupo de disolventes, interviene el Bacillus acetoethylicum, organismo anaerobio, mvil y esporgeno. El rango de pH en que trabaja ptimamente es de 8 a 9 y la temperatura de 40 a 43 C. Y en la fermentacin del tercer grupo de disolventes acta el Clostridium butylicum, anaerobio, esporgeno, posee flagelos; reduce los nitratos a nitritos, licua el almidn; la temperatura ptima para el desarrollo es 37 C.Fermentacin acticaEste tipo de fermentacin corresponde a la actividad de un grupo de bacterias pertenecientes a la familia Pseudomonadaceae. Pueden ser mviles o inmviles y no forman endosporas.Estas bacterias pueden tomar energa de la oxidacin de etanol a cido actico, o de la de varios azcares o alcoholes. Los miembros ms representativos del gnero Acetobacter son los siguientes: A. aceti, A acetigenum, A. oxidans, A. Suboxydans, A viscosum, A. turbidans y A.peroxidans.Fermentacin lcticaEl cido lctico (CH3 - CHOH-COOH) puede existir en tres formas: levgira, dextrgira la forma inactiva. Las bacterias lcticas producen todas estas formas y suele clasificarse en dos grandes grupos: las homofermentativas y las heterofermentativas. Las primeras producen exclusivamente cido lctico, en tanto que las segundas producen adems cidos voltiles y en abundancia. Entre el primer grupo se ubican: L. delbrueckii L. casei L. leichmannii L. bulgaricus y Strept. lactis.Fermentacin ctricaEl cido ctrico (COOH-CH2-C(OH)-COOHCHCOOH) es un producto de la fermentacin por mohos.El principal responsable es el Aspergillus niger. Este microorganismo emplea para la elaboracin de este cido muchas sustancias orgnicas (azcares principalmente).

El cido ctrico es un producto normal del metabolismo de prcticamente todos los organismos aerobios, ocupando un lugar clave en uno de los mecanismos de produccin de energa, al que da nombre, el ciclo del cido ctrico o ciclo de Krebs. Es tambin abundante en ciertas frutas, especialmente en los ctricos, de los que toma el nombre y a los que confiere su caracterstica acidez. El cido ctrico y sus sales se pueden emplear en prcticamente cualquier tipo de producto alimentario elaborado. El cido ctrico es un componente esencial de la mayora de las bebidas refrescantes, (excepto las de cola, que contienen cido fosfrico) a las que confiere su acidez, del mismo modo que el que se encuentra presente en muchas frutas produce la acidez de sus zumos, potenciando tambin el sabor a fruta. Con el mismo fin se utiliza en los caramelos, en pastelera, helados, etc. Es tambin un aditivo especialmente eficaz para evitar el oscurecimiento que se produce rpidamente en las superficies cortadas de algunas frutas y otros vegetales. Tambin se utiliza en la elaboracin de encurtidos, pan, conservas de pescado y crustceos frescos y congelados entre otros alimentos. Los citratos sdico o potsico se utilizan como estabilizantes de la leche esterilizada o UHT. El cido ctrico y sus derivados estn entre los aditivos mas utilizados. Se producen por procesos de fermentacin, haciendo crecer ciertos tipos de mohos en subproductos de la industria alimentaria ricos en azcares.

El cido tartrico se encuentra en forma natural en los zumos de muchas frutas, por ejemplo en las uvas. En el proceso de fabricacin del vino precipita en forma de su sal potsica, poco soluble, siendo estos precipitados la principal fuente industrial de esta sustancia.

Los sulfitos tambin pueden ser usados como inhibidores del oscurecimiento no enzimtico en vinos, frutos secos, hortalizas deshidratadas, vinagre, zumo de uva, coco y pectina.

METODOLOGA

TOMAR 10 LITROS DE AGUA

AADIR AZCAR Y FRUTA

AADIR CIDO CTRICO Y

CIDO TARTRICO

COMPLETAR A 20 LITROS Y

AADIR SULFITO

LLEVAR A pH- 4

TOMAR GRADOS BRIX

LLEVAR A TEMPERATURA DE

37 C, TOMAR MUESTRA

RESULTADOS

Vino de Pia:

Peso inicial: 2550g

Prdida de la pia: 1100g Cscara y otros.

Pia sobrante: 1600g

Merma: 50g

Pia a utilizar: 149g + 1500g de Agua + 450g de Azcar.

Solucin de 2.5 litros con cidos: pH- Entre 3 y 5

Grados Brix de la fruta: 18

Inoculo: 250 ml

ADICIONAR 0.5G DE LEVADURA, 5M

DESPUES TOMAR OTRA MUESTRA

AGITAR DE MANERA CONSTANTE

APROXIMADAMENTE 1 HORA

REFRIGERAR CUANDO LA TEMPERATURA LLEGUE A LOS

GRADOS DE ALCOHOL Y AZUCAR DESEADA, TOMAR TEMPERATURA, GRADOS DE ALCOHOL, BRIX Y -Ph-

DURANTE 5 DIAS.

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.68 4.22 4.11 3.5 3.08

OH 0 0 0 0 0

Brix 21 17 17

Temperatura: 18C

Vino de Uva sin pelar:

Peso inicial: 250 g

Prdida por racimos: 6.9 g

243.1g de Uva + 1500g de Agua + 450g de Azcar .

Grados Brix del Agua + azcar: 21

Grados Brix de la Uva con Cscara: 17

Inoculo: 250ml

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.29 4.22 4.06 3.9 3.11

OH 0 0 0 0 0

Brix 18 18 17

Vino de Uva Pelada:

Peso inicial: 250 g

Prdida por racimos y cscara: 53.8g

Uva a utilizar: 1.962g de Agua + 353g de Azcar

Grados Brix de la fruta: 19

Solucin de 2 litros pH-Entre 3 y 5

Inoculo: 250ml

T18

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.17 4.08 3.97 3.90 3.04

OH 0 0 0 0 0

Brix 20 17.5 17

VINO DE UVA ISABELLA

Datos:

Peso inicial: 2000 gramos

Grados Brix de la fruta: 12-13

Ph 4.5

Mermas: Aproximadamente 40 gramos

Volumen de Agua 20 L

Azcar inicial 1500g

Brix Mosto sacarosa 22

Brix Sacarosa 19, incluyendo agua y mosto

Ph del agua, sacarosa y mosto 5

Adicin de Azcar 1000g

Ajuste final Brix 17

Ajuste final del Ph 3-4

Volumen del Inoculo 300ml

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.1 4.0 3.85 3.0 2.87

OH 0 0 0 0 0

Brix 17 15 15

Vino de Fresa

T18

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.33 4.21 4.12 3.08 3.0

OH 0 0 0 0 0

Brix 18 16 14

Vino de Uva Pasa

T18

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA4 DIA 5

pH 4.55 4.36 4.15 4.0 2.94

OH 0 0 0 0 0

Brix 19 15 15

ANLISIS DE RESULTADOS BALANCE VINO DE PIA

cido ctrico

tomar Ph- cido tartrico

sulfito

Tomar pH-y

Grados Brix

1150g de Merma

1500 de Agua +

450 g de Azcar

5m despus adicionar 0.5g

0.5 g de Levadura

3551g Tiempo total

3 horas

Tomar una muestra cada

PIA 2550g

PIA 1600

A un litro con T 37C

Agitar de manera constante

Durante una hora.

Total: 3552

g

30 minutos.

BALANCE VINO DE UVA SIN PELAR

cido ctrico

tomar Ph- cido tartrico

sulfito

Tomar pH- 3 A5

Grados Brix 17 Fruta

Pepitas 7.4

1500 de Agua +

450 g de Azcar

Inoculo 250ml

PRODUCTO FINAL

BALANCE VINO DE UVA PELADA

UVA SIN PELAR 250g

UVA

242.6 g

AGITAR SUAVEMENTE Y

REFRIGERAR

cido ctrico

tomar Ph- cido tartrico

sulfito

Tomar pH- 3 A5

Grados Brix 18 Fruta

Pepitas y Cscara

53.8g

980g de Agua +

353.16 g de Azcar

Inoculo 250ml

PRODUCTO FINAL

PRACTICA N 2 DESTILACION

RESEA HISTRICA:

UVA SIN PELAR 250g

UVA

PELADA

196.2

AGITAR SUAVEMENTE Y

REFRIGERAR

La destilacin es la operacin de separar, comnmente mediante calor, los diferentes componentes lquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicin (temperaturas de ebullicin) de cada una de las sustancias a separar.

La destilacin se da en forma natural debajo del punto de ebullicin (100 C en el caso del agua), luego se condensa formando nubes y finalmente llueve. Destilacin simple

El aparato utilizado para la destilacin en el laboratorio es el alambique. Consta de un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se le aplica calor, un condensador donde se enfran los vapores generados, llevndolos de nuevo al estado lquido y un recipiente donde se almacena el lquido concentrado.

En la industria qumica se utiliza la destilacin para la separacin de mezclas simples o complejas. Una forma de clasificar la destilacin puede ser la de que sea discontinua o continua.

En el esquema ubicado a la derecha puede observarse un aparato de destilacin simple bsico:

1. Mechero , proporciona calor a la mezcla a destilar. 2. Retorta o matraz de fondo redondo , que deber contener pequeos trozos de

material poroso (cermica, o material similar) para evitar sobresaltos repentinos por sobrecalentamientos.

3. Cabeza de destilacin: No es necesario si la retorta tiene una tubuladura lateral.

4. Termmetro : El bulbo del termmetro siempre se ubica a la misma altura que la salida a la entrada del refrigerador. Para saber si la temperatura es la real, el bulbo deber tener al menos una gota de lquido. Puede ser necesario un tapn de goma para sostener al termmetro y evitar que se escapen los gases (muy importante cuando se trabaja con lquidos inflamables).

5. Tubo refrigerante . 6. Entrada de agua: El lquido siempre debe entrar por la parte inferior, para que el

tubo permanezca lleno con agua. 7. Salida de agua: Casi siempre puede conectarse la salida de uno a la entrada de

otro, porque no se calienta mucho el lquido. 8. Se recoge en un baln, vaso de precipitados, u otro recipiente. 9. Fuente de vaco: No es necesario para una destilacin a presin atmosfrica. 10.Adaptador de vaco: No es necesario para una destilacin a presin atmosfrica.

Destilacin fraccionada

La destilacin fraccionada es una variante de la destilacin simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar lquidos con punto de ebullicin cercanos.

La principal diferencia que tiene con la destilacin simple es el uso de una columna de fraccionamiento. sta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el lquido condensado que desciende, por la utilizacin de diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los lquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los lquidos con menor punto de ebullicin se convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebullicin pasan al estado lquido.

Destilacin al vaco

La destilacin a vaco es la operacin complementaria de destilacin del crudo procesado en la unidad de destilacin atmosfrica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacin atmosfrica. El vaporizado de todo el crudo a la presin atmosfrica necesitara elevar la temperatura por encima del umbral de descomposicin qumica y eso, en esta fase del refino de petrleo, es indeseable.

El residuo atmosfrico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de destilacin atmosfrica, se bombea a la unidad de destilacin a vaco, se calienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 C, similar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacin atmosfrica, y se introduce en la columna de destilacin. Esta columna trabaja a vaco, con una presin absoluta de unos 20 mm de Hg, por lo que se vuelve a producir una vaporizacin de productos por efecto de la disminucin de la presin, pudiendo extraerle ms productos ligeros sin descomponer su estructura molecular.

En la unidad de vaco se obtienen solo tres tipos de productos:

Gas Oil Ligero de vaco (GOL). Gas Oil Pesado de vaco (GOP). Residuo de vaco.

Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentacin a la unidad de craqueo cataltico despus de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuracin (HDS).

El producto del fondo, residuo de vaco, se utiliza principalmente para alimentar a unidades de craqueo trmico, donde se vuelven a producir ms productos ligeros y el fondo se dedica a producir fuel oil, o para alimentar a la unidad de produccin de coque. Dependiendo de la naturaleza del crudo el residuo de vaco puede ser materia prima para producir asfaltos.

Destilacin azeotrpica

En qumica, la destilacin azeotrpica es una de las tcnicas usadas para romper un azetropo en la destilacin. Una de las destilaciones ms comunes con un azetropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando tcnicas normales de destilacin, el etanol solo puede ser purificado a aproximadamente el 95%.

Una vez se encuentra en una concentracin de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentracin del vapor de la mezcla tambin es de 95/5% etanol-agua, por lo tanto destilaciones posteriores son inefectivas. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores, por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo tanto el azetropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentracin.

En uno de los mtodos se adiciona un material agente de separacin. Por ejemplo, la adicin de benceno a la mezcla cambia la interaccin molecular y elimina el azetropo. La desventaja, es la necesidad de otra separacin para retirar el benceno. Otro mtodo, la variacin de presin en la destilacin, se basa en el hecho de que un azetropo depende de la presin y tambin que no es un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el azetropo se salta, la destilacin puede continuar.

Para saltar el azetropo, el azetropo puede ser movido cambiando la presin. Comnmente, la presin se fija de forma tal que el azetropo quede cerca del 100% de concentracin, para el caso del etanol, ste se puede ubicar en el 97%. El etanol puede destilarse entonces hasta el 97%. Actualmente se destila a un poco menos del 95,5%. El alcohol al 95,5% se enva a una columna de destilacin que est a una presin diferente, se mueve el azetropo a una concentracin menor, tal vez al 93%. Ya que la mezcla est por encima de la concentracin azeotrpica actual, la destilacin no se pegar en este punto y el etanol podr ser destilado a cualquier concentracin necesaria.

Para lograr la concentracin requerida para el etanol como aditivo para la gasolina se usan comnmente tamices moleculares en la concentracin azeotrpica. El etanol se destila hasta el 95%, luego se hace pasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla, ya se tiene entonces etanol por encima del 95% de concentracin, que permite destilaciones posteriores. Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua y puede ser reutilizado.

Destilacin por arrastre de vapor

En la destilacin por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporizacin selectiva del componente voltil de una mezcla formada por ste y otros "no voltiles". Lo anterior se logra por medio de la inyeccin de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla, denominndose este "vapor de arrastre", pero en realidad su funcin no es la de "arrastrar" el componente voltil, sino condensarse en el matraz formando otra fase inmisible que ceder su calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporacin. En este caso se tendrn la presencia de dos fases insolubles a lo largo de la destilacin (orgnica y acuosa), por lo tanto, cada lquido se comportar como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejercer su propia presin de vapor y corresponder a la de un lquido puro a una temperatura de referencia

La condicin ms importante para que este tipo de destilacin pueda ser aplicado es que tanto el componente voltil como la impureza sean insolubles en agua ya que el producto destilado (voltil) formar dos capas al condensarse, lo cual permitir la separacin del producto y del agua fcilmente. Como se mencion anteriormente, la presin total del sistema ser la suma de las presiones de vapor de los componentes de la mezcla orgnica y del agua, sin embargo, si la mezcla a destilar es un hidrocarburo con algn aceite, la presin de vapor del aceite al ser muy pequea se considera despreciable para efecto de los clculos: P = Pa + Pb

Donde: P = presin total del sistema Pa= presin de vapor del agua Pb= presin de vapor del hidrocarburo Por otra parte, el punto de ebullicin de cualquier sistema se alcanza a la temperatura a la cual la presin total del sistema es igual a la presin del confinamiento. Y como los dos lquidos juntos alcanzan una presin dada, ms rpidamente que cualquiera de ellos solos, la mezcla hervir a una temperatura ms baja que cualquiera de los componentes puros. En la destilacin por arrastre es posible utilizar gas inerte para el arrastre. Sin embargo, el empleo de vapores o gases diferentes al agua implica problemas adicionales en la condensacin y recuperacin del destilado o gas. El comportamiento que tendr la temperatura a lo largo de la destilacin ser constante, ya que no existen cambios en la presin de vapor o en la composicin de los vapores de la mezcla, es decir que el punto de ebullicin permanecer constante mientras ambos lquidos esten presentes en la fase lquida. En el momento que uno de los lquidos se elimine por la propia ebullicin de la mezcla, la temperatura ascender bruscamente. Si en mezcla binaria designamos por na y nb a las fracciones molares de los dos lquidos en la fase vapor, tendremos: Pa = na P Pb = nbP dividiendo: Pa = na P = na Pb nb P nb na y nb son el numero de moles de A y B en cualquier volmen dado de vapor, por lo tanto: Pa = na Pb nb y como la relacin

de las presiones de vapor a una "T" dada es constante, la relacin na/nb, debe ser constante tambin. Es decir, la composicin del vapor es siempre constante en tanto que ambos lquidos estn presentes. Adems como: na = wa/Ma y nb= wb/Mb donde: wa y wb son los pesos en un volmen dado y Ma, Mb son los pesos moleculares de A y B respectivamente. La ecuacin se transforma en: Pa = na = waMb Pb nb wbMa O bien: wa = MaPa wb MbPb Esta ltima ecuacin relaciona directamente los pesos moleculares de los dos componentes destilados, en una mezcla binaria de lquidos. Por lo tanto, la destilacin por arrastre con vapor de agua, en sistemas de lquidos inmisibles en sta se llega a utilizar para determinar los pesos moleculares aproximados de los productos o sustancias relacionadas. Es necesario establecer que existe una gran diferencia entre una destilacin por arrastre y una simple, ya que en la primera no se presenta un equilibrio de fases lquido-vapor entre los dos componentes a destilar como se da en la destilacin simple, por lo tanto no es posible realizar diagramas de equilibrio ya que en el vapor nunca estar presente el componente "no voltil" mientras este destilando el voltil. Adems de que en la destilacin por arrastre de vapor el destilado obtenido ser puro en relacin al componente no voltil (aunque requiera de un decantacin para ser separado del agua), algo que no sucede en la destilacin simple donde el destilado sigue presentando ambos componentes aunque ms enriquecido en alguno de ellos. Adems si este tipo de mezclas con aceites de alto peso molecular fueran destiladas sin la adicin del vapor se requerira de gran cantidad de energa para calentarla y empleara mayor tiempo, pudindose descomponer si se trata de un aceite esencial.

Destilacin mejorada

Cuando existen dos o ms compuestos en una mezcla que tienen puntos de ebullicin relativamente cercanos, es decir, volatilidad relativa menor a 1 y que forma una mezcla no ideal es necesario considerar otras alternativas mas economicas a la destilacin convencional, como son:

Destilacin extractiva Destilacin reactiva

Estas tcnicas no son ventajosas en todos los casos y las reglas de anlisis y diseo pueden no ser generalizadas para todos los sistemas, por lo que cada mezcla debe ser analizada cuidadosamente para encontrar las mejores condiciones de operacin.

METODOLOGA

RESULTADOS

DENSIDAD DE LAS DIFERENTES DESTILACIONES

SACAROSA (30%) 1.5L

REALIZAR INOCULO DE LEVADURA CON

Ph-4

DETERMINAR LA COMBINACIN DE AGUA Y ALCOHOL

TOMAR 250ml

REALIZAR EL MONTAJE

CORRESPONDIENTE

DENSIDAD DEL VINO TINTO:

D= 1,05 = 1,03g/ml

1,02

Destilacin con refrigerante tubular:

DATOS

D = A-P = D= 5.21-4.21 = 1,00g = 0,980 g/ml

B-P 5.23-4.21 1,02ml

Destilacin con refrigerante bolas:

D= 0,98g = 0,960 g/ml

1,02ml

Destilacin con refrigerante espiral:

D= 1,00 = 0,980 g/ml

1,02

La destilacin directa no nos alcanz a dar el resultado, ya que fue muy lenta.

ANLISIS DE RESULTADOS

La destilacin directa no fue posible debido a que en el montaje se observaron varias fugas de vapor en los sellos del montaje ocasionando que se perdiera vapor y la

temperatura y presin de proceso no se mantuviera constante para lograr la eficiencia en la separacin por ebullicin del agua y el alcohol. El destilado debe fluir a la ms baja temperatura posible, pero manteniendo el punto de ebullicin.

Se detiene la destilacin cuando se han recogido por lo menos dos tercios del volumen de lquido contenido en el baln de destilacin. El calculo y la experiencia demuestran, en efecto, que todo el alcohol pasa con un poco mas de la mitad del volumen. El destilado fue totalmente incoloro. Se observa que la densidad mas baja 0,960 g/ml fue el destilado elaborado en la columna con refrigerante de bolas lo que permite deducir que este condensado tiene un mayor contenido de alcohol con respecto a las columnas de espiral y tubular.

A = B + C A = 100 + 150

DESTILACION

A

250 ml

B

100 ml

C

150 ml

PRACTICA N 3

INMOVILIZACION CELULAR

FUNDAMENTO TEORICO

Se define como aquel elemento biocataltico (enzima o clula), que se encuentra localizado dentro de un espacio fsico llamado soporte, el cual es un material inerte que permite a la enzima o clula, conservar o prolongar su existencia, en caso de los microorganismos, mantener su actividad, mejorar su productividad y ser usados en forma continua y repetida (Scragg, 1996; Toldra y Lequeira.l986). Scragg (1996), agrupa los mtodos de inmovilizacin en aquellos de enlace o unin a un soporte y los de captura. De acuerdo a esta agrupacin los mtodos de unin pueden ser sin o con soporte, el cual consiste en la agregacin o formacin de flculos por entrecruzamiento. Los mtodos con soporte requieren la presencia de un soporte donde quede ocluida la clula, tales como la adsorcin y formacin de biopelculas. Los mtodos de captura tienen un soporte, el cual es un polmero que forma una red tridimensional. La captura puede darse en polmeros orgnicos inorgnicos, as como, membrana semipermeable.

Inmovilizacin en alginato de calcio

El alginato, en forma de sal sdica, potsica o magnsica, es soluble en soluciones acuosas a pH por encima de 3,5. Tambin es soluble en mezclas de agua y solventes orgnicos miscibles con ella, como el alcohol, pero es insoluble en leche, por la presencia de calcio. La viscosidad de las soluciones de alginato depende de la concentracin, elevndose mucho a partir del 2%, y de la temperatura, disminuyendo al aumentar sta. Las soluciones de alginato tienen un comportamiento no newtoniano, con una viscosidad que disminuye mucho al aumentar la velocidad del movimiento. En ausencia de calcio, el alginato se pliega formando cada uno de los bloque constituyentes hlices mantenidas por puentes de hidrgeno.

En presencia de calcio, el alginato puede formar una estructura conocida como "caja de huevos". En esta estructura, los iones de calcio se sitan como puentes entre los grupos con carga negativa del cido gulurnico.

Estructura del alginato de calcio

Las zonas con gulurnico pueden considerarse preferentemente como zonas de unin entre cadenas, mientras que las de manurnico son las de interaccin preferente con el agua. Consecuentemente, Los alginatos ricos en galacturnico forman geles mucho ms resistentes, pero presentan problemas de sinresis al descongelar alimentos congelados. Los alginatos ricos en manurnico forman geles menos firmes, pero no presentan sinresis. Las cadenas de alginato pueden asociarse en forma mltiple, dependiendo de la cantidad de calcio presente, dando ms rigidez al gel. Para la formacin de estas estructuras de forma ordenada es importante que el calcio se incorpore en ellas lentamente, bien en la masa del alimento o bien controlando la difusin del calcio desde el exterior. En la masa del alimento puede situarse a partir de un compuesto poco soluble, como el sulfato o algunos fosfatos, o liberndolo de un complejo o de una sal insoluble, como el carbonato clcico, acidificando lentamente (por ejemplo, con gluconodelta lactona). La difusin de iones de calcio desde el exterior del alimento funciona bien especialmente en materiales de pequeo tamao, o cuando la velocidad no es importante, o cuando se pretende obtener una pelcula adherente especialmente en la parte exterior.

El alginato de sodio al interactuar con el bicloruro de calcio forma el alginato de calcio, polmero que forma una estructura en enrejado o malla. Dentro de estas esfrulas quedan atrapadas las clulas de levaduras como enjauladas. Las clulas de levaduras se multiplican por gemacin.

Cuando la levadura est inmovilizada de la manera indicada incrementa mucho su densidad poblacional. Otra ventaja es que a travs de los poros de la red del alginato ocurre la salida del etanol retirable en el proceso fabril sin necesidad de detener el proceso. Adems, al salir el etanol y alejarse de las levaduras su afectacin sobre ellas es menor. Los sustratos penetran por estos mismos poros. La levadura, protegida en esta red, incrementa su poblacin y con ello la cantidad de protenas en el cultivo. En estas ventajas de la inmovilizacin por atrapamiento en alginato de calcio y las interacciones de las vas de biosntesis

de etanol y protenas radica el fundamento terico que nos permite elevar los niveles de sntesis de etanol y de protenas.

Las levaduras del gnero Saccharomyces cerevisiae han sido utilizadas tradicionalmente en la industria de la produccin de etanol Adems de la obtencin de este metabolito, las propias clulas de levaduras, por su contenido en protenas y vitaminas, se han utilizado en la alimentacin animal y, ocasionalmente, en la alimentacin humana, como un subproducto industrial.

Con el propsito de incrementar los niveles productivos uno de los procedimientos biotecnolgicos ms tiles es inmovilizar las levaduras en diferentes soportes como agar, alginato de calcio, astillas de madera de blsamo, etctera. Las levaduras poseen hasta un 40 % de protenas de buena calidad y, en cuanto al etanol toleran hasta un 12 % de este metabolito. En la actualidad, las levaduras son objeto de estudio en la produccin de protenas unicelulares y en cuanto a la sntesis de etanol se trabaja en la obtencin de cepas que toleren ms del 12 % de etanol en el medio de cultivo, cepas que resistan temperaturas de destilacin mayores de 60 C o que incrementen la densidad poblacional, su aislamiento y proteccin mediante las tecnologas de la inmovilizacin.

Son capaces de fermentar glcidos en ausencia de oxgeno para producir alcohol etlico, mientras que en presencia de oxgeno oxidan los azcares en CO2. Algunos de los ms importantes son Sacharomyces minor (levadura del pan) o las Sacharomyces cerevisiae (ellipsoideus) (levadura de la cerveza).

Las levaduras son por tanto las responsables de la fermentacin alcohlica dando lugar al siguiente proceso:

Azucares + levaduras ==> Alcohol + CO2 + Energa + otras sustancias

Este proceso debe realizarse a una temperatura controlada ya que por encima de los 25-30C las levaduras mueren en cuyo caso comenzaran a actuar las bacterias

estropeando el vino (se "avinagrara")

Al agotarse el azcar del mosto las levaduras mueren por lo que no estn presentes en el vino.

Sntesis de etanol

La sntesis de etanol en las levaduras transcurre mediante la va de Embden-Meyerhof, en la que partiendo de 1 mol de glucosa genera 2 moles de etanol, 2 moles de adenosin trifosfato (ATP) y 2 moles de CO2. sta es una va anaerbica, aunque la levadura normalmente necesita de oxgeno para la sntesis de sus cidos grasos insaturados.

Un contenido de etanol en el medio de cultivo por encima del 12 % comienza a disolver los lpidos de la membrana celular de la levadura provocando su destruccin limitando as el proceso industrial.

Solucin de alginato de sodio al 3%

SOLUCION A

3 gr. de alginato de sodio diluidos en 80 ml de agua

Preparar solucin de levadura 13%SOLUCION B

1.9899 gr. de levadura sacharomices cereviciae en

15 ml de aguaSOLUCION A + SOLUCION B = SOLUCION C

Mezclar muy bien las dos soluciones

Preparar solucin de CaCl2 al 3%

Pesar 15 gr. De CaCl2 y aforar a 500 ml. Con agua

Llevar SOLUCION C a una jeringa para gotear sobre al CaCl2

Gotear cuidadosamente para obtener esferas por polimerizacin del alginato de calcio

Lavar esferas para retirar el exceso de CaCl2

Preparar solucin de glucosa al 5% en agua

20 gr. De glucosa diluidos en 400 ml. De agua

Adicionar las esferas de levadura en alginato de calcio a la solucin de glucosa

Incubar por dos horas a 37C para obtener produccin de CO2 y

alcohol

Medir desprendimiento de CO2 y grados de alcohol producido

RESULTADOS

La solucin inicial de alginato de sodio muestra una viscosidad bastante alta y un poco de dificultad para su hidratacin.

Se observa la formacin instantnea de alginato de calcio (polmero) al contacto de la SOLUCIN C con el cloruro de calcio.

Las perlas formadas presentan gran estabilidad al contacto con la solucin de glucosa (no se deforman)

Luego de dos horas de incubacin no se observa desprendimiento de CO2 (burbujas provenientes de las esferas dentro de la solucin)

No se realizo medicin de CO2 ni grados de alcohol, aunque se presume que la concentracin inicial de este es cero.

ANALISIS DE RESULTADOS

Aunque el objetivo inicial de la practica, era la produccin de etanol, por medio de la tcnica de inmovilizacin celular de Saccharomyces cerevisiae. Debido a la falta de tiempo no fue posible realizar la medicin final de produccin de CO2 y alcohol, ya que luego de las dos horas de incubacin no se presento ningn tipo de efervescencia o cambio de la solucin de glucosa junto con las perlas.

Es importante reconocer el tipo de reaccin de polimerizacin que ocurre en este tipo de procesos, y el valor que este tiene en la actualidad en la industria de alimentos.

Posiblemente no se produjo ninguna reaccin visible, debido al poco tiempo de incubacin, o temperatura descalibrada del horno, puede que este reporte un dato de temperatura en su termmetro externo pero internamente ser diferente.

PRACTICA N 4 DETERMINACIN DE AZCARES REDUCTORES

MARCO TERICO

Los carbohidratos son polihidroxialdehdos, polihidroxicetonas o compuestos que por hidrlisis se convierten en aquellos. Un carbohidrato que no es hidrolizable a compuestos ms simples, se denomina monosacrido. Un carbohidrato que por hidrlisis da dos molculas de monosacrido se llama disacrido, mientras que el que da muchas molculas de monosacrido por hidrlisis es un polisacrido.

Un monosacrido se puede clasificar ms precisamente: si contiene un grupo aldehdo se le conoce como aldosa; si contiene una funcin cetona es una cetosa. Segn el nmero de tomos de carbono que contenga, se conoce el monosacrido como triosa, tetrosa, pentosa, hexosa, y as sucesivamente. Una aldohexosa, por ejemplo, es un monosacrido de seis carbonos con una funcin aldehdo, mientras que una cetopentosa es un monosacrido de cinco carbonos con un grupo cetnico. La mayora de los monosacridos naturales son pentosas o hexosas.

Los carbohidratos que reducen los reactivos de Fehling (o Benedict) y Tollens, se conocen como azcares reductores. Todos los monosacridos, sean aldosas o cetosas, son azcares reductores, como lo son tambin la mayora de los disacridos, siendo una excepcin importante la sacarosa (azcar de mesa comn), la que no es reductora.

El mosto de uva y el vino contienen naturalmente pentosas y hexosas que constituyen lo que en el anlisis de vinos se denomina azcares reductores, porque reducen al Licor de Fehling y al Ferricianuro de potasio.

El vino contiene las siguientes hexosas:

La Dglucosa, llamada tambin dextrosa porque desva hacia la derecha la luz polarizada; es un azcar con funcin seudoaldehdica o aldosa.

La Dfructosa, denominada tambin levulosa porque tiene un poder rotatorio hacia la izquierda, es un azcar con funcin seudocetnica o cetosa.

Se han sealado tambin pequeas cantidades de Dgalactosa del orden de 100mg/L.

Los monosacridos en solucin estn, de hecho, en equilibrio entre la forma abierta aldehdica o cetnica y la forma hemiacetlica cclica de 5 (forma furanosa) o 6 (forma piranosa) tomos.

Todos los monosacridos poseen al menos un carbono asimtrico y estn entonces dotados de actividad ptica. La ciclizacin tiene por efecto el crear un centro de asimetra suplementaria sobre el carbono anomrico, que es el origen de la existencia de los anmeros o . Para los monosacridos libres en solucin, las dos formas anmeras o estn en equilibrio gracias a la intermediacin de la forma abierta. Al colocar glucosa en solucin, el equilibrio entre las dos formas no se establece de inmediato y el poder rotatorio se fija slo al cabo de cierto tiempo a +52.5; este fenmeno se conoce como mutarrotacin. La pertenencia de un monosacrido a las series de configuracin absoluta D o L es independiente del signo de su poder ptico rotatorio, y por lo tanto de la forma dextrgira o levgira.

El jugo de uva contiene de un 15 a un 25% de glcidos compuestos por glucosa y fructosa. Los azcares se almacenan en el grano de uva durante su maduracin. Los productos de fotosntesis de la hoja y los de reserva, se hidrolizan: la sacarosa en glucosa y fructosa y el almidn en glucosa, y es bajo la forma de azcares reductores que ocurre la migracin hacia el grano. En la uva verde hay ms glucosa que fructosa, pero en el curso de la maduracin la proporcin de fructosa aumenta y finalmente, en la madurez, para el caso de las vinferas la relacin glucosa/fructosa (G/F) est cerca de 0,95. La relacin G/F baja rpidamente durante la fermentacin; la generalidad de las levaduras de los vinos hace fermentar ms activamente la glucosa que la fructosa.

Glucosa (g/L) Fructosa (g/L)

Glucosa / Fructosa

Mosto antes de fermentacin 123 126 0,97Alcohol formado 0,7% 111 125 0,88Alcohol formado 5,3% 57 103 0,55Alcohol formado 12,4% 8 32 0,25

Evolucin de los azcares durante la fermentacin alcohlica.

La mayor parte del azcar que todava permanece hacia el final de la fermentacin es la fructosa. La fructosa tiene un sabor mucho ms azucarado que la glucosa e incluso ms que la sacarosa. En los vinos completamente fermentados siempre queda una fraccin de fructosa como as tambin de glucosa.

En los vinos existen siempre pequeas cantidades de pentosas, pudiendo ir de 0,3g/L, a excepcionalmente, 2g/L. Existiran en los mostos combinadas y seran liberadas en el curso de la fermentacin. Son infermentescibles por las levaduras, y ms abundantes en los vinos tintos que en los blancos, sobre todo en los de prensa. Esta diferencia se debe a que las partes slidas del racimo, cscaras y, eventualmente, escobajos, sean ms ricas en pentosas y pentosanas que la pulpa. Las pentosas estn compuestas de arabinosa, presente en todos los vinos; la xilosa se ha identificado a menudo. La ribosa y la ramnosa se agregaron ms recientemente a esta lista; sus tenores se acercan a los 100mg/L.

El papel que desempean los azcares reductores en el gusto del vino es importante; en los secos, 2 a 3 gramos suplementarios por litro son sensibles a una degustacin atenta. La naturaleza de los azcares de un vino modifica la impresin azucarada; no todos los azcares presentan, en efecto, la misma intensidad de gusto azucarado. Si se toma el sabor azucarado de la sacarosa por unidad, el poder endulzante de la fructosa es de 1,73, el de la glucosa de 0,74 y el de las pentosas de 0,40. En consecuencia, para un mismo tenor de azcares reductores, el sabor azucarado de un vino dulce depende en gran medida de la relacin glucosa/fructosa.

La glucosa y la fructosa pueden ser fermentadas por las bacterias lcticas heterofermentarias, con formacin de cidos lctico y actico. Cuando dichas bacterias se desarrollan en una fermentacin alcohlica defectuosa, estos cidos se forman en abundancia a expensas de los azcares (picadura lctica). Normalmente, durante la fermentacin malolctica, los dbiles tenores en azcares reductores de los vinos secos disminuyen y, especialmente, la glucosa y la arabinosa.

Puesto que los monosacridos contienen grupos carbonilo y alcohol, pueden sufrir los tipos de reacciones que son caractersticos de aldehdos, cetonas y alcoholes. Los aldehdos se oxidan con facilidad a cidos carboxlicos por la accin de agentes oxidantes suaves. Por consiguiente, son buenos agentes reductores. Las aldosas tienen la misma propiedad qumica. Si se usa un complejo de Cu2+ en condiciones bsicas, un precipitado de xido de cobre (I) indica un agente reductor o, en el caso de los azcares, un azcar reductor. Esto se conoce como prueba de Fehling (complejo de cobre y tartrato).

Puesto que ambas formas y de un sacrido estn en equilibrio con el carbonilo, no hay obstculo para que las formas cclicas reaccionen.

Las cetonas orgnicas normales no reaccionan con agentes oxidantes moderados; es decir, dan resultados negativos con la prueba de Fehling. Sin embargo, las cetosas son azcares reductores porque como compuestos 2oxo con un grupo alcohol adyacente, se pueden tautomerizar rpidamente a aldosas y oxidarse as.

METODOLOGA

En principio se preparan un patrn de glucosa con una concentracin de 2 mg / ml. A continuacin se diluye en varias soluciones de concentracin conocida de la siguiente manera:

Glucosa (l)

Agua (l)

Concentracin (mg/ml)

0 500 0100 400 0,4125 375 0,5200 300 0,8275 225 1,1350 150 1,4400 100 1,6

RESULTADOS

Los resultados de la curva se observan en la siguiente tabla:

Concentracin (mg/ml)

Absorbancia

0 00,4 0,0840,5 0,1090,8 0,1981,1 0,2951,4 0,3601,6 0,405

Graficando tenemos:

Se trabajaron independientemente muestras provenientes de los tres tipos de vino y de una solucin de sacarosa dejados en fermentacin, aplicando diluciones acuosas para permitir la entrada de los valores de Absorbancia dentro de la curva.

Estos son los resultados:

MUESTRA DILUCIN

ABSORBANCIA

VINO DE UVA 1:200 0,252VINO DE PIA 1:100 0,036VINO DE FRESA 1:100 0,560SOLUCIN DE SACAROSA

1:100 0,114

ANLISIS DE RESULTADOS

Aplicando la regresin lineal tenemos:

De acuerdo a lo establecido en la regresin lineal tenemos que la ecuacin que rige la curva de calibracin de azcares reductores por el mtodo de DNS expresado en mg de glucosa/ml es:

Donde y es la Absorbancia y x es la concentracin.

Para calcular las muestras problema es necesario despejar x de la ecuacin:

Ahora, calculando las concentraciones de cada muestra diluida:

MUESTRA ABSORBANCIA

CONCENTRACIN DILUIDA mg/ml

VINO DE UVA 0,252 1,004VINO DE PIA 0,036 0,2128VINO DE FRESA 0,560 2,1319SOLUCIN DE SACAROSA

0,114 0,4980

Ahora se puede calcular la concentracin de azcares reductores en la solucin original aplicando el factor de dilucin y se obtiene la concentracin en mg de glucosa/ml:

MUESTRA DILUCIN

ABSORB CONCENTRACIN DILUIDA mg/ml

CONCENTRACIN EN VINO mg/ml

VINO DE UVA

1:200 0,252 1,004 200,8

VINO DE PIA

1:100 0,036 0,2128 21,28

VINO DE FRESA

1:100 0,560 2,1319 213,19

SOLUCIN DE SACAROSA

1:100 0,114 0,4980 49,8

De acuerdo al metabolismo de la levadura ella toma los azcares fermentables como la glucosa y los convierte en alcohol, pero antes de ello debe hidrolizar los disacridos, como la sacarosa por ejemplo, para poder obtener compuestos ms sencillos que ella puede metabolizar fcilmente.

En ese orden de ideas, la concentracin alta de azcares reductores indica que la levadura no ha consumido dichas sustancias en gran manera y por tanto no se ha producido etanol de acuerdo a la estequiometra.

De esta manera, se observa que el vino de pia es quien menor cantidad de azcares reductores tiene, mientras el vino de fresa es el que ms concentracin posee. Si tan slo con el anlisis de azcares reductores al final de la fermentacin se evaluara la eficiencia de la fermentacin, se podra decir que el vino de pia fue el que mejor produccin de etanol tiene.

Pero esta observacin no puede hacerse sin antes haber analizado la concentracin de azcares reductores al inicio y durante la fermentacin, adems de realizar anlisis de concentracin de etanol y realizar curvas de relacin entre formacin de azcares reductores y etanol. Dichas curvas permitiran llevar un mejor control del desarrollo microbiano y de la formacin de etanol.

CONCLUSIONES

De la prctica anterior se puede concluir que es indispensable el control de las variables de riesgo en la fermentacin; ya que si no se mantienen no se obtiene el producto final especial esperado.

Debido a la variacin de la temperatura no se obtuvo el grado alcohlico deseado; el ltimo da del laboratorio se obtuvo una bebida con un leve aroma a alcohol pero igualmente no era el resultado esperado.

El pH descendi a travs de cada da al igual que los grados Brix

Es necesario hacer una buena homogenizacin del alginato de sodio y la solucin de levadura para obtener ptimos resultados en el proceso de polimerizacin. La concentracin del cloruro de calcio debe ser la adecuada para obtener un buen producto final. De haber hecho una comparacin de produccin de etanol y CO2 entre clulas inmovilizadas y clulas normales, hubiera sido posible reconocer su velocidad de reaccin y rendimiento.

Basados en la teora, la produccin de etanol de clulas inmovilizadas es mucho mas eficiente que el de las clulas libres, mejorando su tiempo de reaccin y porcentaje de produccin.Estos nuevos procedimientos biotecnolgicos son usados actualmente a nivel industrial, ya que su rendimiento genera disminucin, no solo en costos sino en tiempos de produccin.

Este proceso ha demostrado que es una de las formas ms viables de mantener los microorganismos por un tiempo mas largo en su proceso productivo o fase activa.Disminuye la produccin de sustancias perjudiciales o bacterias dentro de las debidas en las que se utiliza para fermentar.

Los azcares reductores son la fuente principal de alimento de la levadura a la hora de producir fermentaciones alcohlicas. Los azcares son tomados del medio en forma de disacridos o polisacridos y mediante acciones enzimticas la levadura los transforma en azcares simples (monosacridos) los cuales se consideran reductores ya que pueden reducir algunos reactivos lo cual genera coloraciones diversas.

La concentracin de azcares reductores permite obtener una aproximacin a la eficiencia de la fermentacin de la levadura al evaluar la transformacin de dichos compuestos en etanol.

Los tratamientos estadsticos de los anlisis fisicoqumicos y microbiolgicos realizados en los productos terminados y en proceso permiten tomar decisiones para realizar mejoras en el producto y lograr la estandarizacin de los procesos.

En muestras concentradas es necesario realizar diluciones a la hora de efectuar algunos anlisis ya que no se pueden medir algunas variables, como la Absorbancia por ejemplo.

RECOMENDACIONES

A nivel de tica profesional es indispensable utilizar las buenas prcticas de manufactura para la elaboracin de bebidas fermentadas y en general en la industria de alimentos.

Se recomienda tener estricto control sobre las variables de riesgo ms altas que son la temperatura y el pH en el proceso de la fermentacin.

Se recomienda realizar un exhaustivo control de calidad de los materiales a utilizar en la elaboracin de bebidas fermentadas.

A nivel de instrumentos se recomienda calibrar y manejar adecuadamente el refractmetro para la toma de grados Brix.

Se recomienda identificar el tipo de levaduras a utilizar para la elaboracin de bebidas fermentadas.

Se recomienda tener conocimientos previos antes de realizar la prctica mencionada de:

-Destilacin.

-Destilacin azeotrpica.

-Punto de ebullicin.

-Elementos de laboratorio.

Se recomienda asegurarse de que el montaje este bien realizado y sea seguro antes de comenzar la prctica.

Se recomienda estar controlando la variable ms importante en este proceso que es la temperatura.

Se recomienda tener cuidado especial con cada uno de los montajes del laboratorio, para evitar fugas de vapor y lograr que la eficiencia del montaje nos deje el mayor rendimiento posible.

Para prximas oportunidades se recomienda disponer de ms tiempo para poder evidenciar los resultados finales de los procesos.

Utilizar un patrn de comparacin con clulas libres para identificar la diferencia existente entre reacciones al hacer un tratamiento de inmovilizacin.

Efectuar mediciones iniciales de azcar (Brix) y concentracin de alcohol para poder generar una curva de comportamiento a medida que se recolecten mas datos.

Realizar mediciones frecuentes de azcar y alcohol y tabular estos datos para generar graficas de anlisis.

Verificar temperatura interna de los equipos de incubacin.

Verificar que la temperatura y el tiempo de incubacin, sean los adecuados para el proceso y as evitar resultados fallidos.

Utilizar diferentes tipos de soluciones y concentraciones de azcar para poder distinguir los comportamientos de las clulas inmovilizadas en diferentes medios.

Es necesario llevar controles antes, durante y despus de la fermentacin para conocer de manera objetiva y puntual las variables que afectan la vitalidad y la eficiencia de la levadura. Dichos controles pueden ser pH, temperatura, concentracin de alcohol y concentracin de azcares reductores, entre otros.

El material de laboratorio donde se realizaron los anlisis fisicoqumicos del vino se encuentran en regular estado, incluyendo sus instalaciones fsicas, el material de vidrio y algunos equipos. Es necesario contar con material de calidad para obtener resultados confiables y prcticas objetivas.

Para una futura curva de glucosa la solucin madre puede ser preparada un poco ms concentrada, unos 4-5 mg/ml para abarcar la Absorbancia desde cero hasta uno y poder tener una curva con ms rango para el trabajo de soluciones problema.

ANEXO

Se anexan algunas normas utilizadas para la elaboracin de bebidas fermentadas en este caso: los vinos.

NTC 2426. VINOS. ANLISIS SENSORIAL -

APARATOS - VINO. COPA DE CATA

Ingeniera IndustrialTipo: NTC (Norma Tcnica

Colombiana)Ubicacin: Colombia

(Despachos a todo el mundo)

Autores: Varios autores Comit: N.A.

Editorial: Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC

Sector: 55-EMPAQUE Y DISTRIBUCIN DE BIENES

Fecha de edicin: N.D.

Fecha de ratificacin: 20/04/1988

Actualizacin: Ninguna

Comentario sobre Fecha de edicin, ratificacin y actualizacin: (Gracias al sistema Print On Demand -POD o impresin bajo demanda- la Norma siempre corresponder a la ltima versin editada por el ICONTEC)

Formato: NTC (Norma Tcnica Colombiana)Rstica, 21.6 x 27.9 cms4 pginas

Resea: ESTA NORMA ESTA NORMA ESPECIFICA LAS CARACTERISTICAS DE LA COPA DE CATA EMPLEADA EN EL ANALISIS SENSORIAL DE LOS VINOS.ESTA COPA PUEDE SER UTILIZADA PARA LA EVALUACION DE TODAS LAS CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS DE MUESTRAS DE VINO(COLOR,CLARIDAD,BOUQUET,SABOR) EN TODO TIPO DE ENSAYOS (CATA SIMPLE,ANALISIS DEL PERFIL Y OTROS).

NTC 512-2 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. ROTULADO O ETIQUETADO. PARTE 2: ROTULADO NUTRICIONAL DE ALIMENTOS ENVASADOS.

Comit: PRODUCTOS ALIMENTICIOS DIVERSOS Sector: Norma_Sector_No_definido Fecha ratificacin:

12/22/2006

Actualizacin: Segunda

Dimensiones: 21.6 x 27.9 cms Peso: 500 grs. N. Pginas: 58 Resea: ESTABLECE LAS CONDICIONES Y REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL ROTULADO NUTRICIONAL DE LOS ALIMENTOS ENVASADOS QUE SE

COMERCIALICEN EN EL TERRITORIO NACIONAL, EN CUYOS ROTULOS O ETIQUETAS DECLAREN INFORMACION NUTRICIONAL, PROPIEDADES NUTRICIONALES, PROPIEDADES DE SALUD, ESTEN ADICIONADOS DE NUTRIENTES.

NTC 5157 - BEBIDAS ALCOHOLICAS Y ALCOHOL ETILICO. METODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE ALCOHOLES SUPERIORES.

DescripcinEstablece los metodos para determinar el contenido de alcoholes superiores en bebidas alcoholicas y en alcohol etilico....

NTC 620 - BEBIDAS ALCOHOLICAS. ALCOHOL ETILICO.

DescripcinEstablece los requisitos y los ensayos que debe cumplir el alcohol etilico neutro y el alcohol etilico extraneutro empleados en la elaboracion de bebidas alcoholicas....

NTC 1245 - BEBIDAS ALCOHOLICAS. APERITIVOS.

DescripcinEstablece los requisitos y los ensayos que deben cumplir las bebidas alcoholicas denominadas aperitivos....

NTC 5146 - BEBIDAS ALCOHOLICAS. METODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AZUCAR.

DescripcinEstablece los metodos de ensayo para determinar el contenido de azucar en las bebidas alcoholicas....

NTC 61 - BEBIDAS ALCOHOLICAS. METODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE CLORUROS EN VINOS.

DescripcinEstablece los metodos para determinar el contenido de cloruros en vinos....

BIBLIOGRAFIA

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Mdulo Bebidas Fermentadas Unad

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