PROCEDIMIENTO PARA LA DESTILACIÓN FRACCIONADA “METODO DE MCCABE THIELE EFECTO DEL ACIDO LACTICO EN LA VIINIFICACION Briggitte Daniela Lagos Rey; Facultad de ingenierías (ingeniería de alimentos); universidad de pamplona km 1. RESUMEN En la industria alimentaria se pueden observar diversos métodos y productos cada vez más innovadores con aplicación en varias tecnologías, la destilación es una operación donde entran en juego la temperatura de ebullición de cada compuesto a evaluar también el calor latente donde juega la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de líquido a gaseoso total que se necesita para desvanecer un alimento. El objetivo de esta investigación fue buscar un compuesto a extraer por medio de una destilación fraccionada el cual tuviera provecho en la industria alimentaria, este fue el ácido láctico así como lo leen muchos podrán identificarlo en la fermentación de lácteos y derivados y si tiene mucho que ver pero lo más interesante es que este compuesto es uno de los principales en la fermentación malo láctica de vinos. Se pudo encontrar las diferentes constantes de antonie para poder proceder a la destilación. Tanto del ácido láctico con un punto de ebullición de 264°C como también para el etanol con 80°C que es el compuesto principal de este fermentado. Se obtuvo las presiones parciales de cada compuesto así como la fracción del componente X y Y del más volátil. El ácido láctico reduce la sensación de aspereza del málico dando una mejora en su calidad, el ácido láctico que aparece es más agradable y suave a la cata. Además esta pequeña subida de pH durante la fermentación los antocianos evolucionan hacia tonalidades menos intensas y no tan rojas, lo que los hace más interesantes visualmente. Este es un método de destilación fraccionada: hay mayor contacto entre los vapores por la utilización de diferentes platos. Esto produce un intercambio de masa, donde los líquidos de menor punto de ebullición se convierten en vapor y los de menor punto de ebullición pasan a ser líquido. PALABRAS CLAVES: destilación fraccionada, ácido láctico, alcohol, constantes de antonie y presión parcial. INTRODUCCION La principal fermentación del vino es la alcohólica, producida por las levaduras. Ahora bien, como el mosto y los recipientes donde tiene lugar la vinificación no son estériles, aparte de las levaduras (inoculas o autóctonas) también hay otros microorganismos, como las bacterias acéticas y las bacterias lácticas. El papel beneficioso más conocido de las bacterias lácticas en los vinos es la fermentación malo-láctica, que da lugar a una desacidificacion del vino. Las bacterias lácticas están presentes en el vino pero durante la fermentación alcohólica normalmente es muy bajo el número de estas, como mucho 10 2 pm ml, ya que la mayoría son inhibidas por el etanol y el SO2 añadido al mosto para controlar la población bacteriana, especialmente las acéticas. Cuando la fermentación alcohólica termina y las levaduras mueren, algunas bacterias lácticas pueden prosperar y conseguir un cierto crecimiento, en ocasiones hasta 10 7 por ml. Estas bacterias lácticas producen algunas transformaciones en el vino que se llama fermentación malo-láctica. cual baja la astringencia y el vino se vuelve más agradable. Las bacterias lácticas que se pueden aislar en muestras de mostos y vinos son de los géneros (Lactobacilos, Pediococcus, Leuconostoc, Weisella y Oenococcus). PERJUICIOS La bacteria Oenococcus da lugar a una desacidificacion del vino, algunas uvas contienen acido L-málico, su sabor es fuerte y acido también áspero. La fermentación malo-láctica es la protagonista ya que convierte el L-málico en L-láctico con desprendimiento de CO2 apareciendo burbujas en la superficie de este. Este proceso conlleva una reducción de acidez, de 0,1 a 0,5 unidades de pH. Objetivo: el ácido láctico reduce la sensación de aspereza del málico dando una mejora en su calidad, el ácido láctico que aparece es más agradable y suave a la cata. Además esta pequeña subida de pH durante la fermentación los antocianos evolucionan hacia tonalidades menos intensas y no tan rojas, lo que los hace más interesantes visualmente. El ácido láctico metaboliza el ácido cítrico dando lugar a diferentes compuestos como el diacetilo que se considera como el más importante dando como resultado aromas lácteos como mantequilla y nata pero este en pequeñas concentraciones. El ácido láctico produce pequeñas cantidades de exopolisacaridos, que se unen con los taninos, responsables de la astringencia de los vinos jóvenes, con lo Las bacterias lácticas inhiben el crecimiento de bacterias agotando el málico y azucares que pueden producir CO2 y dañar el vino durante su embotellado. PICADO LACTICO, debido a la producción bacteriana de una cierta cantidad de láctico y también de acético. Donde no haya parado la fermentación alcohólica La desacidificacion excesiva y el PH acido puede favorecer el crecimiento de bacterias perjudiciales Y El carácter del vino se pierde. METODOLOGIA: Se construirá un aparato para poder destilar el vino. 1. Ponga en el matraz unas pocas piezas de ebullición (plato poroso) que servirán para crear burbujas de aire en el seno del líquido a destilar y así se reproducirá una ebullición sin sobresaltos: esto es, no habrá calentamiento del líquido (temperatura del líquido por encima de su punto de ebullición). 2. El termómetro debe situarse de tal manera que el bulbo queda ligeramente por debajo de la salida hacia el refrigerante: así los vapores que abandonan la cabeza de destilación, envuelven al bulbo del termómetro y se puede medir bien su temperatura. 3. Por la camisa del refrigerante debe circular agua del grifo, que ha de entrar por la tabuladora inferido y salir por la superior (así el agua fría y el condesado circularan en contracorriente); hay, pues, que conectar el refrigerante al grifo y al sumidero, mediante sendos tubos de goma. Tras efectuar ambas conexiones, abra el grifo suavemente; bastara con un pequeño caudal de agua. 4. Ponga en la probeta 2 mL de agua destilada y sitúela bajo la alargadera. La finalidad de poner agua es evitar que el primer destilado, que será rico en etanol, se evapore en la probeta. 5. Ajuste la manta calefactora al matraz y empiece la calefacción. Así que empiece la ebullición, reduzca inmediatamente el aporte de calor. 6. La destilación debe ocurrir lentamente y sin interrupciones y, una vez que ha empezado, siempre debe pender una gota de condesado del bulbo del termómetro. Tome nota de la temperatura a la que pasan las primeras gotas de destilado. Cuando la temperatura ascienda a 80 °C, detenga la calefacción. 7. Añada agua destilada en la probeta hasta completar 50 mL que es el volumen de vino que ha empleado. Sacuda suavemente la probeta para homogenizar. 8. Mida la temperatura de la mezcla hidroalcoholica Antes de medir el grado alcohólico y asegúrese de que la temperatura es o está muy próxima a 20 °C. 9. Introduzca suavemente el alcohómetro en la probeta y, antes de soltarlo, imprímale (con cuidado) un movimiento de rotación para que no se adhiera a las paredes. Lea el grado alcohólico y anótelo en el cuaderno. 10. En caso de no contar con un alcoholímetro se puede determinar la concentración de etanol en base a la medición directa de su densidad. 11. Una vez finalizada la práctica vierta el contenido de la probeta n el contenedor dispuesto al efecto. 12. Como el destilado es el etanol a 80°C se espera ser un destilado 100% puro pero será de un 97% teniendo en cuenta los rangos de altas temperaturas. INTERPRETACION Se diseñó una columna de rectificación para separar 1000 kg/h de una mezcla que contiene 50% etanol y 50% ácido láctico, con el fin de obtener un producto de cabeza (destilado) 97% de etanol y un producto de cola (residuo) con 98% de ácido láctico. Se utilizó una relación de reflujo de 3,5 este reflujo es cuando no se retira ningún producto por el domo y todo el líquido condensado que se obtiene se vuelve a introducir en la columna, teniendo por ello la necesidad de cerrar su alimentación para evitar su inundación, pues la columna deberá continuar operando en las mismas condiciones que se tendrían en operación normal. COMPUEST O A B C 221,7 8,1122 1673,6 9 ETANOL 1968,2 158,9 ACIDO 7,2471 1 4 LACTICO Tabla 1. Constantes de antonie La temperatura a la cual la presión de vapor de saturación iguala a la presión atmosférica es el punto de ebullición del líquido estos fueron para el ácido láctico 264°C y para el etanol 80°C. 400 P TOTAL TEMPERATURA 81,94 ETANOL TEMPERATURA 264,78 AC LACTICO Tabla 2. Temperatura de ebullición. Con las constantes de antonie se separan por destilación, esta mezcla de etanol y ácido láctico de componentes en dos fracciones, una más volátil y la otra menos volátil. Pueden obtenerse fracciones tan puras como sean necesarias. En la tabla 3. Se puede observar que las composiciones en fracción mol del componente más volátil," x " para el líquido y " y " para el vapor. Esto significa que son un sistema isotrópico x=y T °C Y X 264,78 - 0,0 205,00 0,35 0,2 195,00 0,50 0,3 160,00 0,67 0,4 120,00 0,75 0,5 95,00 0,79 0,6 85,00 0,85 0,7 81,94 1,00 1,0 Tabla 3. Fracción en mol de los componentes más volátiles. La entrada o alimentación una fracción molar de 17,53623188 mol/h, en esta sesión se tiene en cuenta la entrada en kg de los compuestos en moles por unidad de tiempo para obtener datos certeros en concentración. , Y las composiciones en fracción mol del componente más volátil," x " para el líquido y " y " para el vapor. FRACCION MOLAR XA 0,54 XD 0,94294167 XR 0,01032316 Tabla 4. XA ENTRADA, XD DESTILADO Y XR RESIDUO. Entre la tercera y cuarta etapa de agotamiento nos podemos dar cuenta que el vapor esta en equilibrio con el líquido, siendo este dato de 0,54 la alimentación de la destilación. Así se calculan el número de platos perfectos el cual fue un total de 9 para obtener la separación de estos compuestos. 4 en la zona de rectificación y agotamiento. 5 en la zona de En la curva de equilibrio q=1 esto significa que es un líquido saturado lo que está entrando. 1,50 1,00 0,50 0,0 0,5 1,0 1,5 GRAFICA 1. Diagrama, curva de equilibrio de la solución de ácido láctico y etanol con sus respectivos 9 platos y punto de entrada q. BIBLIOGRAFIA 1. Docks L.M.T., Dellaglio F., Collins M.D.: Proposal to reclassify Leuconostoc oenos as Oenococcus oeni[corrig.] gen. nov., comb. nov.. Inter J Syst Bacteriol 1995; 45: 395-7. 2. Garvie E.I.: Leuconostoc oenos sp. nov. J Gen Microbiol 1967; 48: 431-8. 3. Cox D.J., Henick-Kling T.: Chemiosmotic energy from malolactic fermentation. J Bacteriol 1989; 171: 5750-2. 4. Ramos A., J.S. Lolkema, W.N. Konings, H. Santos: Enzyme basis for pH regulation of citrate and pyruvate metabolism by Leuconostoc oenos. Appl Environ Microbiol 1995; 61: 130310. 5. Martineau B., Henick-Kling, T. Acree, T.: Reassessment of the influence of malolactic fermentation on the concentration of diacetyl in wines. Amer J Enol Vitic 1995; 46: 385-8.
