OBTENCION DE COMPUESTOS ORGANICOS MEDIANTE EL PROCESO DE FERMENTACION (ALCOHOLICA, LACTICA, ACETICA)
OBTENCION
DE COMPUESTOS ORGÁNICOS MEDIANTE EL PROCESO DE FERMENTACION (ALCOHOLICA,
LACTICA, ACETICA)
Paula Daniela Rios Beltran; Lizeth Dayana Duque; Nini Johanna Ayala; Wilmer José Torrado Caceres; Yuver Esneider Vera.
Bioprocesos; proyecto de aula; Ingenieria Ambiental; Universidad De Pamplona; 2019
INTRODUCCION
Cuando
el ser humano se volvió sedentario desarrolló el cultivo de plantas y el
cuidado de animales para alimentarse. Se vio entonces en la necesidad de
conservarlos y descubrió que en algunos casos los alimentos se modificaban
transformándose en productos que no sólo resultaban estables, sino que además
eran agradables al gusto y no los enfermaban. Se piensa que así empezaron a
“domesticarse” los procesos para producir alimentos fermentados, alimentos que
vinieron a dar una importante variedad nutrimental a la dieta, al tiempo que se
incorporaba de manera empírica a las levaduras, los hongos y las bacterias a la
tarea de producción de alimentos. es interesante resaltar que, así como la
agricultura nació de manera simultánea en diferentes partes del mundo,
surgieron también de forma simultánea los procesos de fermentación derivados de
la transformación microbiológica de cereales y frutas: trigo, cebada y arroz. En
este informe se abordará el proceso de fermentación para la obtención de vino,
vinagre y yogurt, alcohólica a partir del mosto del mango, acética a partir del
zumo de naranja, al
cual se le modificaron ciertas variables para determinar el rendimiento Con
este fin se modificaron variables como temperatura, pH, pureza, para favorecer la
producción del ácido acético, láctico y alcohólico.
OBJETIVO
GENERAL
Preparar
fermentación alcohólica a partir del mosto del mango, acética a partir del Banano, y láctica a partir de la leche para la obtención de vino, vinagre y
yogurt.
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
- · Evaluar las características físicas y químicas del vino obtenido a partir de Mango utilizando como levadura la madre del jengibre.
- · Determinar las características físicas y químicas de la materia prima (leche), previa a la fermentación láctica.
- · Reconocer las operaciones de acondicionamiento del Banano previas a la fermentación acética, para la obtención de vinagre.
DEFINICIÓN
La
fermentación es un proceso natural que ocurre en determinados compuestos o
elementos a partir de la acción de diferentes actores &que se podría
simplificar como un proceso de oxidación incompleta. La fermentación es
el proceso que se da en algunos alimentos tales como el pan, las bebidas alcohólicas, el yogurt, etc., y
que tiene como agente principal a la levadura o a
diferentes compuestos químicos que suplen su acción.
La fermentación es realizada por diferentes bacterias y
microorganismos en medios anaeróbicos, es decir, en los que falta aire, por eso
es un proceso de oxidación incompleta.
La
fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena
ausencia de oxigeno(anaerobio), originado por la actividad de algunos microorganismos
que procesan los hidratos de carbono por lo general azúcares. Se obtienen como
productos finales: un alcohol en forma de etanol cuya fórmula química es:
CH3-CH2-OH, dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP
que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular.
La
fermentación láctica es causada por algunos hongos y bacterias. El ácido
láctico más importante que producen las bacterias es el lactobacillus. Otras
bacterias que produce el ácido láctico son: Leuconostoc mesenteroides,
Pediococcus cerevisiae, Estreptococo lactis y Bifidobacterium bifidus; La
presencia del ácido láctico, producido durante la fermentación láctica es
responsable del sabor amargo, y de mejorar la estabilidad y seguridad
microbiológica del alimento. Este ácido láctico fermentado es responsable del
sabor amargo de productos lácteos como el queso y yogurt. El ácido láctico
fermentado también da el sabor amargo para fermentar vegetales, tales como los
tradicionales pikles, y sauerkraut. Los azúcares en las coles son convertidos
en ácido láctico y usado como preservante.
La
fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de
bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol en ácido acético. La
fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno
y es considerado uno de los fallos del vino. La fermentación acética es un área
de estudio dentro de la cimología. Cetobacter
es un género de bacterias del ácido acético caracterizado por su habilidad de
convertir el alcohol (etanol) en ácido acético en presencia de aire. Hay muchas
especies en este género y también otras bacterias son capaces de formar ácido
acético bajo varias condiciones; pero todas las Acetobacter son reconocidas por
esta habilidad característica. (Guatemala, 2017)
PARÁMETROS
DE DISEÑO
FERMENTACION ALCOHOLICA
Figura 1: Paula Rios Beltran; 2019
FERMENTACION LACTICA
Figura 2: Paula Rios Beltran; 2019
FERMENTACION ACETICA
Figura 3: Paula Rios Beltran; 2019
CARACTERÍSTICAS
FERMENTACION ALCOHOLICA
Figura 4: Paula Rios Beltran; 2019
(Biologia, 2004)
FERMENTACION LACTICA
Figura 5: Paula Rios Beltran; 2019
(Lactica , 2009)
FERMENTACION ACETICA
MODO
DE FUNCIONAMIENTO O PROCESO.
FERMENTACIÓN
ALCOHOLICA
Proceso
de elaboración:
- · Recepción: consiste en cuantificar la fruta que entrará a proceso. Esta operación debe hacerse utilizando recipientes adecuados y balanzas calibradas y limpias. (Lancacho, 2015)
- · Lavado: se hace para eliminar bacterias superficiales, residuos de insecticidas y suciedad adherida a la fruta. Se debe utilizar agua clorada. (Lancacho, 2015)
- · Selección: se elimina la fruta que no tenga el grado de madurez adecuado o presente golpes o magulladuras. (Lancacho, 2015)
- · Preparación de la fruta: la eliminación de la cáscara permite ablandar más rápidamente la fruta, así como obtener un producto de mejor calidad. (Esta operación depende de la fruta de la cual se quiera hacer vino), puede realizarse manual o mecánicamente. Si se hace mecánicamente, existen en el mercado una variedad de modelos de peladoras o bien construirse de forma casera. La preparación puede incluir un escaldado que permita por una parte desactivar la acción enzimática y por otra ablandar los tejidos de la fruta para facilitar la extracción de la pulpa. (Lancacho, 2015)
- · Extracción de la pulpa: se hace manualmente. (Lancacho, 2015)
- · Cortado de la pulpa: la pulpa obtenida en la fase anterior, se corta en trozos pequeños de modo que facilite la disolución En esta parte la pulpa debe estar a 70 °C, para evitar el oscurecimiento y garantizar el sabor, el olor y el color. (Lancacho, 2015)
- · Fermentación: en este paso se coloca una trampa de aire, para evitar su oxidación a vinagre. La mezcla se deja fermentar en barriles, entre 10 a 15 días como mínimo, a una temperatura de 30 C. La fermentación se interrumpe cuando ya no hay producción de gas. (Lancacho, 2015)
- · Trasiego: consiste en separar la parte superior del fermento, mediante succión. Durante el fermento existe una separación de fases, quedando el vino en la parte superior y residuos de fruta o levadura en la parte inferior. (Lancacho, 2015)
- · Filtrado: se hace pasar la mezcla fermentada por una tela fina o colador, previamente esterilizado, para eliminar la levadura y la pulpa residuales. (Lancacho, 2015)
- · Envasado: por lo general, se hace en botellas de vidrio. Los envases deben esterilizarse sumergiéndolos en agua caliente (95 °C) durante 10 minutos. (Lancacho, 2015)
- · Sellado: el sellado puede hacerse manual o mecánicamente. Es frecuente que el tapón de la botella sea de corcho. (Lancacho, 2015)
FERMENTACIÓN
LÁCTICA
Proceso
de elaboración:
- ·
Inspección del PH: Se hace la
prueba de acidez entre iones hidronio e iones hidrogeno para verificar el
estado de la leche y así poder entrar al proceso de higienización. (Greenwood, 2015)
- ·
Recepción de materia prima: Se
recolecta la leche en un tanque mediante su higienización por medio de
coladores en lienzo que retiene los sólidos y dar a su respectivo reposo. (Greenwood, 2015)
- ·
Inspección de la leche: Hacer
un filtrado cuidadosamente verificando que no haya rastros de objetos extraños
en ella. (Greenwood, 2015)
- ·
Pasteurización de la leche de
17° a 85° C: Se ingresa la leche a la marmita sellándola para evitar
contaminación, dejando que este alce una temperatura no mayor de 85° con un
tiempo de cinco minutos adicionando el 10% de la sacarosa, después de esto se
limpia la tapa de la marmita con una solución de etanol al 0,3% y así seguir el
proceso. (Greenwood, 2015)
- ·
Proceso de transformación de
la materia prima: Se traspasa la leche pasteurizada a taques herméticos
totalmente asépticas para que la leche empiece su descenso de temperatura a 42°
C, se adiciona el cultivo láctico liofilizado y el 70 % restante de la sacarosa
revolviéndolo en el mismo sentido teniendo mucho cuidado en no contaminar el
producto, desinfectado el borde de las cantinas para su sellado hermético con
etanol y a sí mismo al abrirla. (Greenwood, 2015)
- ·
Incubación de la leche: Se
deja la leche en reposo en las cantinas herméticamente. (Greenwood, 2015)
- ·
Formación del yogur: Se agita
fuertemente hasta romper el coágulo lácteo a un tiempo constante hasta obtener
uniformidad del producto. (Greenwood, 2015)
- ·
Adición de los endulzantes: Se
agrega sacarosa. (Greenwood, 2015)
- · Empacado del producto terminado: Se envasa en recipientes esterilizados.
- · Almacenamiento cámara de Refrigeración: Se lleva al cuarto frío para su respectiva refrigeración. (Greenwood, 2015)
FERMENTACIÓN ACETICA
Proceso
de elaboración:
- · Preparación de la fruta: La fruta se lava para eliminar la mayor cantidad de materia extraña y disminuir la carga microbiana inicial. Luego, si es necesario, se pela, se trocea y se despulpa (en esta operación se separan las fibras y semillas de las frutas) para aumentar la superficie de contacto entre los microorganismos y la fuente de nutrimentos. Consiste en reunir los materiales necesarios para la elaboración del ácido acético de banano. (González, 2014)
- · Adición: Se vierte al azúcar (media libra), en un recipiente luego se adiciona al envase de 1 litro, donde se va a realizar el vinagre. (Greenwood, 2015)
- · Picado de la fruta: Se retira la cascara del banano, se debe picar y macerar de manera que quede como una pulpa. (González, 2014)
- · Transferencia: Se procede a echar la pulpa dentro de la botella, donde previamente se había colocado el azúcar, además, se adicionan 500ml de agua. (Greenwood, 2015)
- · Mezclado: En cierta cantidad de agua se revuelve 1 cucharada de levadura, se adiciona a la botella y se agita para que los ingredientes se mezclen entre sí. (Greenwood, 2015)
- · Sellado: Se tapa la botella con tela gruesa y se deja esté preparado durante 2 semanas, para que realice la respectiva fermentación en algún lugar que este fresco y oscuro. (González, 2014)
- · Filtrado: En la fermentación se va a separar el líquido de la fruta, inicialmente se saca la fruta del envase, en seguida se hace pasar el líquido sobrante por una tela fina o colador, pasando este líquido a otro recipiente. (González, 2014)
- · Producto final: Este líquido es el ácido acético. (González, 2014)
RESULTADOS
OBTENIDOS EN EL MONTAJE VS LITERATURA.
Estos resultados
se determinaron atreves de los parámetros de diseño para cada proceso
FERMENTACION ALCOHOLICA :
se observó en el vino de mango un color amarillo pálido brillante muy constante
como el de la fruta inicialmente, con una densidad de 1,05 g/dm3, un grado
alcohólico de 12,3 % volumen (12,3 °GL), pH de 3,18 y una acidez volátil de
6,02 g/dm3. La acidez total valorable, el pH Y la acidez volátil se encuentra
dentro de los límites legales e indican que hubo una buena fermentación y que
no ocurrió una contaminación slgntflcativa debido a bacterias y fermentos. No
se detectó la presencia de cobre; un contenido de cobre que sobrepase 0,2-0.4
mg/ lt causa turbidez en el vino. El hierro se encuentra presente en cantidades
menores que 1 mg/lt; por encima de 7 -] O mg/It puede dar lugar a turbidez o
cambio de color en el vino. Existen
Indicios de que el magnesio puede ser Importante para la establl1 dad del
tartrato y para el sabor ácido del producto. La Importancia de la determinación
exacta del contenido de calcio radica en el problema de la precipitación del
tartrato cálcico particularmente insidiosa, ya que la misma es lenta y suele
verificarse después que el vino está embotellado.
FERMENTACION LACTICA:
En la producción de yogurt se evaluaron las proteínas de la leche pura
para la coagulación esto se debe a la precipitación y al descenso de pH debido
a la presencia de acido láctico Este
proceso es la base para la obtención del yogur. El ácido láctico, dado que otorga
acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos.
Los cultivos lácticos es la producción de ácido láctico a partir de la lactosa,
que consecuentemente produce un cambio en el estado de la leche, líquido a gel,
debido a que la caseína alcanza un pH de 4.4 a 4.6, llamado punto isoeléctrico
(carga neta cero). Este cambio en la acidez produce inhibición de
microorganismos indeseables. Los microorganismos influyen en el proceso de
acidificación (disminución de pH), imprescindible para otorgarle al queso sus
características propias (textura, sabor y aroma) e impedir el desarrollo de
bacterias dañinas, en el yogurt. Después de la incubación que se le dio a la
leche, dio como resultado una solidificación en la olla con leche. El resultado
fue Yogures naturales sin sustratos, con diferentes texturas, sabor,
olor.
FERMENTACION ACETICA:
En la obtención
del ácido acético se hizo un procedimiento similar al de fermentación
alcohólica a diferencia que este se hizo con menor número de días debido a la
poca disponibilidad de tiempo , se hizo la caracterización de la pulpa de
banano ya que Se pudo observar una deshidratación del fruto del banano común al
ponerse en contacto con la levadura i, obteniéndose una pérdida de peso de 50%
al pasar de un valor promedio de peso inicial de 4,05 gr, El grosor de las
rodajas de banano disminuyeron conforme pasaban los días teniendo un
comportamiento similar a la pérdida de peso con un valor promedio de grosor
inicial de 5,00 g a un valor final observado en el día 12 de 3,76 g (23%
perdida de grosor). En ningún momento se presentó contaminación en el banano
que estuvo en contacto con la levadura, lo cual probablemente se produjo por la
disminución del agua por parte de la levadura así como la formación de metabolitos
secundarios que hicieron del banano un medio no viable para otro
microorganismo.
DIAGRAMA
DE FLUJO
FERMENTACION ALCOHOLICA
Fuente: Lizeth Dayana Duque; 2019
FERMENTACION LACTICA
Fuente: Paula Daniela Rios Beltran; 2019
FERMENTACION ACETICA
Fuente: Nini Johanna Ayala; 2019.
VENTAJAS
Y DESVENTAJAS
tipo
|
Ventajas
|
Desventajas
|
Fermentación
|
Ø Generalmente, los organismos fermentadores (o las condiciones en las
que crecen) inhiben la presencia de otros organismos presentes entre la micro
biota normal del alimento, que pueden ser patógenos.
Ø Así mismo, al cambiar las propiedades del producto, suelen alargar su
vida útil, ya que es muy difícil que nuevos organismos se asienten sobre él
estropeándolo o produciendo enfermedades.
Ø Las bacterias acido-lácticas (Streptococcus spp.; Lactobacillus spp.,
Leuconosctoc spp.) pueden tener efectos beneficiosos en la flora intestinal
(yogures naturales, leches acidófilas...).
|
Ø Cambian las propiedades organolépticas (sabor, olor o textura)
originales del alimento, además de las químicas. Pues pueden perder
nutrientes, o recibir cambios en su estructura interna original.
Ø Además, algunos acidifican el producto (yogurt) o añaden compuestos
alcohólicos, que no son beneficiosos para la salud.
|
Tabla 1: Paula Rios Beltran; 2019
DIAGRAMAS, FOTO, DIBUJO DEL TIPO DE TRATAMIENTO.
DIAGRAMAS, FOTO, DIBUJO DEL TIPO DE TRATAMIENTO.
FERMENTACION ALCOHOLICA
Imagen 1: Lizeth Dayanna Duque ; 2019
FERMENTACION LACTICA
Imagen 2: Lizeth Dayanna Duque ; 2019
FERMENTACION ACETICA
Imagen 3: Lizeth Dayanna Duque ; 2019
MATRIZ DE ARTICULOS DE FERMENTACION
BIBLIOGRAFÍA
Argentinos, A. (17 de MARZO de 2017). PROTOCOLO DE CALIDAD. Obtenido de https://www.inti.gob.ar/lacteos/pdf/SAA033_Protocolo_de_Calidad_para_Yogur.pdf
Benavides, a. (04 de septiembre de 2012). FERMENTACION ACETICA . Obtenido de https://prezi.com/iszcm7nbtpno/ferementacion-acetica/
Biologia. (2004). Fermentación etílica o alcohólica. Obtenido de https://biologia-geologia.com/biologia2/72231_fermentacion_etilica_o_alcoholica.html
González, W. A. (03 de abril de 2014). universidad industrial de santander . Obtenido de https://es.scribd.com/doc/244114083/INFORME-GUIA-ACIDO-ACETICO-docx?fbclid=IwAR2h7xfFm-oCYxL7qcYDyjT1UmoryHRYxbuQOc7vDWhm6pSzn8upFzMrtWo
Greenwood, V. (27 de octubre de 2015). BBC. Obtenido de https://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/10/151005_vert_fut_ciencia_detras_del_yogurt_yv
Guatemala, U. d. (03 de octubre de 2017). docsity. Obtenido de https://www.docsity.com/es/informe-de-fermentacion/2225742/
Lactica, F. (13 de noviembre de 2009). FERMANTACION LACTICA . Obtenido de http://fermentecionlactica.blogspot.com/2009/11/caracteristicas-de-fermentacion-lactica.html
Lancacho, d. (23 de noviembre de 2015). vino de mango . Obtenido de http://vinodemango.blogspot.com/
Vallejo, j. (20 de marzo de 2018). parametros de calidad del vino. Obtenido de https://sommelieralacarta.com/6-par%C3%A1metros-que-miden-la-calidad-de-un-vino-2a8602eb19f5
Buenas Noches
ResponderBorrarLas figuras no están nítidas no se entienden.
Los títulos y los subtitulos debían tener una nomenclatura para indicar orden