Obtencion de una bebida alcohólica a partir de zumo de limón dulce

Introducción

La fermentación es un proceso catabólico
de oxidación incompleto, siendo el producto final un
compuesto orgánico. El proceso de fermentación
anaeróbica se produce en ausencia de oxígeno como
acepto final de los electrones del NADH producido en la
glicólisis (que funciona como proceso anaerobio). (Primo,
1998).

Las levaduras son microorganismo mesófilos, esto
hace que la fermentación pueda tener lugar en un rango de
temperaturas desde los 13-14ºC hasta los 33-35ºC.
Dentro de este intervalo cuanto mayor sea la temperatura mayor
será la velocidad del proceso fermentativo siendo
también mayor la proporción de productos
secundarios, sin embargo a menor temperatura es más
fácil conseguir un mayor grado alcohólico, ya que
parece que las altas temperaturas que hacen fermentar más
rápido a las levaduras llegan a agotarles antes.
(Coúltate, 1998).

Las levaduras fermentativas necesitan los
azúcares para su catabolismo, es decir para obtener la
energía necesaria para sus procesos vitales, pero
además necesitan otros substratos para su anabolismo como
son nitrógeno, fósforo, carbono, azufre, potasio,
magnesio, calcio y vitaminas, especialmente tiamina (vitamina
B1). Por ello es de vital importancia que el medio disponga de
una base nutricional adecuada para poder llevar a cabo la
fermentación alcohólica. (Cheftel,
1992).

Antecedentes
bibliográficos

La elaboración de una bebida alcohólica
fermentada tipo "vino" a partir de jugo de naranja (Citrus
sinensis L. Osbeck) en función de variables,
concentración de panela, concentración de sulfato
de amonio y tiempo de fermentación, la variable respuesta
fue el mayor rendimiento de etanol durante la producción
de bebida alcohólica de naranja, empleando un cultivo de
(Saccharomycescerevisiae) variedad ellipsoideus MIT L-51 como
agente fermentativo. (Cueva, Huayama, 2007).

Estudia las posibilidades de
elaboración de una bebida alcohólica fermentada
tipo vino a partir de la mandarina (citrus nobilis) y optimizar
ciertos parámetros. Se propuso optimizar las variables de
tamaño de inoculó, concentración de
azúcar y el tiempo de fermentación que permitan
obtener el mayor rendimiento de etanol durante la
producción de vino de mandarina, empleando un cultivo de
Saccharomycescerevisiae variedad ellipsoideus MIT L-51. (Morin,
1994).

Material y
métodos

Materias primas

Se utilizarán como materia prima el
limón dulce (Citrus Limetta) proveniente del distrito de
la peca, Provincia de Bagua Región Amazonas, para las
pruebas y análisis del estudio, con índices de
madurez adecuados y características frescas. El
procesamiento y análisis tanto de la materia prima como al
producto final, se realizarán en la Universidad Nacional
Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas (UNAT -A),
Laboratorio de Química. Facultad de Ingeniería
Agroindustrial. Para la elaboración de una bebida
alcohólica a partir del zumo del limón dulce
(Citrus Limeta) son necesarios los equipos y materiales que se
describen.

A) Materiales

.Vasos de precipitación de 100 y 250
ml.

.Pinzas.

.Matraz de enrlenmeyer de 250 y 500
ml.

.Termómetro

.Papel filtro.

.Tubos de ensayo.

. Probetas de 50, 100 y 200 .Peras
de decantación de 250 ml.

.Gradillas de madera

.Pipetas 

 B) Equipos

Balanza semianalítica de 2 Kg de
capacidad

Estufa

Cocina Eléctrica

Equipo de destilación
simple.

Equipo de destilación por arrastre
de vapor.

Alcoholímetro.

Botellas de plástico de 2-3 litros
de capacidad

Refractómetro
portátil

Cocina a gas

Guantes

Mascarilla

Mandil

Balón de gas

RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA:

La operación de selección se
realizará extendiendo la fruta en la mesa de
inspección de acero inoxidable. La selección de una
buena fruta al empezar es de extrema importancia para la
obtención de un buen zumo de limón
dulce.

LAVADO:

La materia prima seleccionada se acondicionará
eliminando impurezas adheridas en su superficie
microbiana.

PELADO:

El pelado de la fruta a la vez que favorece el machacado
sirve como inspección sanitaria.

EXTRACCIÓN:

La extracción del jugo de limón dulce
(Citruslimetta) se realizará machacando la fruta
manualmente en condiciones sanitarias tratando de extraerle todo
el jugo.

SIEMBRA Y PREPARACION DE LA LEVAURA:

Esta siembra se realizará 24 horas antes de la
preparación del inóculo y 48 horas antes de la
preparación del vino. Se procederá a esterilizar la
mesa donde vamos a realizar la siembra con alcohol yodado, luego
se prenderá el mechero y con ayuda del asa
bacteriológica previamente esterilizada en el fuego
directo se tomará una muestra del frasco donde se
encuentran la capa de fermentación
(Saccharomycescerevisiae MIT L-51) y se procederá
a sembrar en un tubo de ensayo de 13×100 mm.

DETERMINANCION DE LA CONCENTRACION DE CELULAS DE
LEVADURA METODO DIRECTO:

El recuento de células de levaduras se
hará usando la Cámara de Newbauer para determinar
la concentración de la célula, indicándonos
la cantidad exacta de células de levadura en el cultivo
oven (no mayor de 24 horas) antes de la preparación del
inóculo.

DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE
CELULAS POR LEVADURA–MÉTODO CAMARA
DIRECTO:

Se determinará la concentración celular de
levaduras en nuestro inóculo, usando la Cámara de
Newbauer, para saber la cantidad exacta de células de
levaduras al iniciar nuestra fermentación.

SUPLEMENTACION DEL MOSTO:

La preparación del mosto se realizará a
partir del jugo de mandarina filtrado se determinó la
cantidad de azúcares que no eran suficientes para la
producción de un vino reforzado, se le suplementó
con sacarosa (azúcar comercial) hasta obtener un mosto con
una concentración de azúcar del 23%. El pH inicial
de nuestro mosto fue de 4.5 registrado por el pH-metro lo cual
evitó la contaminación por las
bacterias.

FERMENTACIÓN:

Los birreactores fueron llenado con mosto de
limón dulce (23% azúcar) se agregó el
inóculo (15%) para luego ser sellado
herméticamente, dejando un respiradero de purga para
eliminar el CO2 producto de la reacción, que se
realizó a temperatura ambiente (24-27 ºC) el tiempo e
fermentación será de 6 días. Al final del
proceso fermentativo se determinó el Rendimiento de Etanol
y la Eficiencia del proceso.

PASTEURIZACIÓN:

Se realizará para terminar con la
fermentación, a una temperatura de 65ºC durante media
hora, se procedió a vaciar el mosto fermentado de los
biorreactores a unos recipientes de vidrio para que sean llevados
a baño María. Cuando se adquirió la
temperatura adecuada se retiró el recipiente. Una vez
pasteurizado, enfriar y luego esperar 8 días para que
seguidamente la levadura y sustancias orgánicas que va
soltando el mosto; el vino empieza a clarificarse y se produce el
primer trasiego.

EMBOTELLADO:

Se realizará en botellas de color ámbar,
previa esterilización; la cual se llevó a cabo
enjuagando las botellas en agua caliente a 85°C por 1 mn. Se
enjuagaron con alcohol de 60 °GL durante unos instantes y al
final se enjuaga con agua destilada. Se procede a llenado de las
botellas con el vino y al final se cierra utilizando corchos,
también esterilizados.

Análisis
fisicoquímicos de la fermentación de limón
dulce

DETERMINACION DEL GRADO ALCOHOLICO: Para
determinar el grado alcohólico se utilizaron dos
métodos:

• Método químico: Oxidación con
  Dicromato.

• Método por Destilación:

METODO DE DESTILACION:

Se realiza una destilación a vapor, con un
determinado volumen de fermentación; se recoge la cantidad
destilada, igual al volumen de la muestra inicial, Luego hacemos
uso del Alcoholímetro y observamos el grado
alcohólico a la temperatura correspondiente.

ACIDEZ ACETICA VOLATIL: METODO POR DESTILACION DE
ARRASTRE CON VAPOR

La Acidez volátil está constituida por la
parte de ácidos grasos pertenecientes a la serie
acética que se encuentra en los vinos ya sea en su estado
libre o de sal, en este método a aplicar se destilan los
ácidos volátiles con corriente de vapor de agua y
valorando la acidez del destilado, mediante un álcali
apropiado.

DETERMINACION DE SULFATOS:

La determinación de sulfatos se hace por
turbidimetría, el método es aplicable a muestras
diluidas con concentraciones menores de 70 ppm de SO42- . El
sulfato es precipitado en solución diluida de HC1 con
Ba(NO3)2 bajo condiciones controladas para formar cristales de
BaSO4 de tamaño uniforme. Se mide la absorbencia de la
suspensión y la concentración de sulfato es
obtenida de la curva de calibración.

DETERMINACION DE CLORUROS:

Este método se basa en la precipitación de
los cloruros por medio de una solución valorada de nitrato
de plata, expresar los resultados en gr. De NaCl.

EXTRACTO SECO:

El extracto seco o muestra seca, es el conjunto de todas
las sustancias que en condiciones físicas, no se
volatilizan. Estas condiciones físicas deben fijarse de
tal manera que las sustancias componentes de este extracto sufran
el mínimo de alteración.

ANALISI STADISTICO DE LOS
DATOS.

El diseño experimental es un
Diseño completo para la obtención del alcohol a
través de los diferentes métodos de
destilación del zumo de limón dulce, El tratamiento
estadístico de los datos será con un nivel de
significación de 0.05 % en las pruebas de varianza y
comparación de medias con Tukey.

Referencias
bibliográficas

• Primo Yufera Eduardo "Química de
  los Alimentos". Editorial Acriba. Zaragoza España
  1998.

• Agustin, M (2000). Citricultura.
  Editorial Mundi-Prensa, España.

• 3.-Calwna, J. N. (1991). Elaboración de una
  bebida alcohólica a partir de sauco (Sambocus
  peruviana HBK). Tesis de Ingeniería de Industrias
  Alimentarias UNALM – Lima 171 pp.Blouin, J. 2004.
  Enología Práctica: Conocimiento y
  Elaboración del Vino. Editorial Mundi- Prensa. 4ª
  Edición. España.

• Bruce, W. 2001. Análisis y Producción
  de Vino. Editorial Acribia, S.A Zaragoza-
  España.

• Puerta, A. 2000. Elaboración de Vino.
  Proyecto San Martín ITDG- CEPCO.
  Perú.

• González Vargas A. 2004 Plan de negocios para
  la creación de una empresa elaboradora de vino de
  frutas Cartago-Costa Rica

• Pere Duran, 1999 Productos derivados de la uva,
  aguardientes y sidras Centre Editorial Telemàtic, SRL
  – España

• Vino de frutas,1998 Intermédiate
  TechnologyDevelopmentGroup 2da edición Lima- ITDG –
  Perú

• Uvachado, 1995 macerado de uva producción y
  comercialización a pequeña escala ITDG –
  Perú

Paginas WEB:

• Hernández, M. 2000.
  Enología Práctica: Proceso de
  Elaboración

Disponible en:
http://www.arrakis.es/~mruizh/l1.htm

Accesado: 12/01/09.

• Murno, H. 2007.Transformaciones
  Químicas y Bioquímicas del Vino

Disponible en:
http://www.alfinal.com/vinos.htm

Accesado: 12/01/09.

Fig N° 01: Lavado
del limón

Fig N° 02: Mosto
del limón en fermentación.

Autor:

Ing. Helí Humberto Aguirre
Zaquinaula

Ing. Miguel Ángel García
Torres

Ing. Irma Rumela Aguirre
Zaquinaula