INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II PRÁCTICA 8 ELABORACIÓN DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS PRODUCTOS. 1. OBJETIVOS 1.1. Llevar a cabo la elaboración de cerveza analizando la influencia de los diversos factores que intervienen en el proceso. 1.2. Analizar los cambios que ocurren en cada una de las diferentes etapas del proceso. 1.3. Evaluar el producto correlacionando la calidad del mismo con los cambios ocurridos y las condiciones de producción. 2. INTRODUCCIÓN . 3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR 3.1 Investigar sobre el proceso y las condiciones que se deben de cuidar para obtener productos de buena calidad. 3.2 Investigar sobre las normas existentes para los diferentes tipos de vinos y los análisis que se les aplica. 3.3 Investigar los criterios de evaluación sensorial utilizados para calificar los vinos y la importancia de su aplicación. 59 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 4. MATERIALES Y REACTIVOS Matraces Erlenmeyer de 100, 250, 500 y 2000 ml Vasos de precipitados de 100, 250 y 500 ml Matraces aforados de 100 y 250 ml Bureta Pipetas de 1, 5 y 10 ml Probetas 100, 250 y 500 ml Pipetas volumétricas de 1, 5 y 10 ml Matraces de destilación de 500 ml Refrigerante Soporte Mechero Anillo Densímetros ( para °Bx y °G.L.) Termómetro Picnómetro Papel filtro Garrafones de 20 L Balanza analítica Balanza granataria Báscula Despulpador Charolas de acero inoxidable Cubetas de 10 y 14 L de plástico Refractómetro ABBE Espectrofotómetro Destilador para micro-Kjeldahl tekator Uvas (tintas y/o blancas) Metabisulfito de sodio Sacarosa Levadura seca activa Bentonita (o tierra de diatomeas) Yodo 0.02 N Tiosulfato de sodio 0.01 N Solución de almidón al 2% Fenolftaleína NaOH 0.1N Soluciones A y B para Fehling (o reactivo DNS, para azúcares reductores) Acido sulfúrico, diluido 1:3 en agua 5. DESARROLLO EXPERIMENTAL PRACTICA 8 60 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 5.1. PREPARACIÓN DEL INÓCULO a) Limpiar las uvas quitándoles el raspón y lavándolas al chorro de agua b) Macerar con una despulpadora o con una licuadora 500g de uvas y separar el jugo lo más que se pueda de las semillas y el orujo. Medir °Bx c) Esterilizar el mosto a 15 lb/in2 (121°C) durante 15 min d) Enfriar aproximadamente a 30°C e inocular con 1.5 g de levadura seca activa (S. cereviciae) e) Incubar a 27°C durante 48 horas 5.2. DESARROLLO PARA LA PRODUCCIÓN DEL VINO a) Pesar las uvas que deben ser aproximadamente 20 Kg. Lavarlas quitándoles el orujo, escurrirlas y volver a pasarlas. b) Llevar a cabo la maceración, en una despulpadora de ser posible, para obtener por separado el jugo y los orujos. c) Medir los grados Brix (°Bx) y si es necesario ajustar para que queden entre 20 y 23 ° d) Adicionar 250 – 300 ppm de preferentemente) y mezclar bien SO2 (a partir de metabisulfito e) Agregar una parte del orujo separado según la coloración que tenga éste y la coloración que se desee en el vino, medir pH y ajustarlo si es necesario a 5.5 f) Inocular con el cultivo de la levadura (S. cereviciae) previamente preparado. Tomar muestra para determinar acidez, pH y °Bx g) Incubar a temperatura ambiente, seleccionar un lugar fresco en el que la temperatura no rebase los 25°C, si es posible 20°C h) Observar el desarrollo de la fermentación y tomar una muestra cada 48 horas para análisis de acidez pH y °Bx 5.3. MÉTODOS ANÁLITICOS PRACTICA 8 61 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II Grado alcohólico a) Una muestra de 100 ml se coloca en un matraz de destilación y se le adiciona 100 ml de agua destilada. Medir la muestra lo más exacto posible. Se destila recibiendo en un matraz aforado de 100 ml, hasta colectar más de 90 ml (casi 100 ml), se completa al aforo con agua destilada. b) Del destilado se toma la cantidad necesaria para determinar su brevedad específica, ya sea con u picnómetro o con una balanza de Mohr – Westphal. En tablas se busca el valor que corresponda a la gravedad específica determinada, en por ciento de alcohol en volumen o grados Gay lussac (°G.L.) preferentemente. Determinación de SO2, libre y total SO2 total a) Se coloca una muestra en el destilador del microkjeldahl, se añaden 2 ml de ácido sulfúrico 1:3, se destila recibiendo en solución de yodo 0.02 N (20 ml) hasta completar un volumen aproximado de 50 ml. b) Se titula el exceso de yodo hasta color ligeramente amarillo empleando solución de tiosulfato de sodio valorada (0.01 N), se adiciona 1 ml aproximadamente de solución de almidón al 2% como indicador y se continúa titulando hasta la desaparición de color azul. c) Se reporta como mg/L de SO2 o como partes por millón (ppm), como sigue: SO2 (ppm) = ml I2 X 0.02 X 32 X 100 / 40 Donde ml I2 = ml de tiosulfato 0.02 N, necesarios para titular 20 ml de solución de yodo 0.02 N – ml de tiosulfato de sodio gastados en titular la muestra. SO2 libre a) Del producto destilado obtenido para la determinación de grado alcohólico, se toman 40 ml colocándolos en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se le añaden 5 ml de ácido sulfúrico diluido (1:3); Se titula con solución de yodo 0.02 N, usando 1 ml de solución de almidón como indicador, hasta aparición de color azul persistente por 2 minutos. PRACTICA 8 62 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II b) Se calculan las ppm de SO2 de la misma manera, sólo que los ml de I2 corresponden ahora al gasto directo obtenido en la titulación. Un método alternativo para la determinación de SO2 libre es el que sigue: a) Se coloca en un matraz de destilación una muestra de 200 ml, se adiciona aproximadamente 50 ml de agua destilada. Se destila recibiendo en un matraz Erlenmeyer de 250 ml donde previamente se han colocado 20 ml de solución de ácido sulfúrico diluido 1:3. b) Se titula el exceso de yodo permanente con solución de tiosulfato de sodio 0.01 N. El cálculo se realiza como se indicó en la determinación de SO2 total. Acidez total a) Se toman 10 ml de muestra y se adicionan 50 ml de agua destilada en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se añaden unas gotas de fenolftaleína (al 0.5 – 1%) y se titula con NaOH 0.1 N hasta color ligeramente rosa. Se calcula como ácido tartárico. g Acido tartárico / 100 ml = ml de NaOH X 0.1 X 0.075 X 100 / 10 Azúcares reductores totales En un matraz aforado de 100 ml colocar 5 ml de la muestra y añadir 2 ml de HCl concentrado, calentar a baño maría a 75°C por 5 minutos, enfriar y añadir suficiente NaOH al 40% para neutralizar (alrededor de 2 ml de NaOH) y aforar a 100 ml con agua destilada. Titulación por el método de Fehling a) Colocar en un matraz de 125 ml (o 250 ml) 1 ml de la solución A y 1 ml de la solución B de los reactivos de Fehling, medidos exactamente (con pipeta volumétrica), en caso de que se espere una concentración relativamente alta puede usarse 5 ml de cada solución. b) En una bureta colocar la solución de azúcar tratada se indicó anteriormente calentar el matraz con las soluciones de Fehling a ebullición y titular con la muestra, manteniendo la ebullición. Calcular como sigue: % RT = F X 100 / Gasto X 5 PRACTICA 8 63 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II Donde F = Factor de las soluciones de Fehling. Método del ácido 3,5 – dinitro salisílico a) De la muestra tratada se toma 1 ml en un tubo de ensaye, por duplicado. Se adiciona 1 ml del reactivo ácido 3,5 – dinitro salisílico, se coloca en baño María a ebullición y se mantiene durante 10 minutos. Sacar y enfriar los tubos, adicionar 10 ml de agua destilada y leer en un espectrofotómetro la absorbancia a 450 nm. b) La misma manera con una concentración máxima de 400 mg/ml. Para calibrar el aparato se prepara simultáneamente u testigo usando 1 ml de agua destilada en lugar de la muestra. 6. INFORME DE RESULTADOS 6.1. Realizar un balance y determinar los rendimientos obtenidos. 6.2. Tabular los datos de todos los análisis realizados. 6.3. Discutir acerca del proceso y la calidad del producto obtenido. 7. BIBLIOGRAFÍA Vogt, E.; Jacob, L.; Lemperle, E. y Weiss, E. 1986. El vino. Obtención, elaboración y análisis. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Peynaud, E. 1991. Enología práctica. Mundi – Prensa. Madrid, España. Amerine, M.A. y Ough, C.S. 1976. Análisis de vinos y mostos. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Ough, C.S. Tratado básico de enología. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Varman, A.H. y Sutherland, J.P. 1997. Bebidas. Tecnología, química y microbiología. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Boulon, R.B.; Singleton, V.L.; Bisson, L.F. y Kunkee, R.E. Principios y prácticas de la elaboración del vino. Acribia S.A. Zaragoza, España. PRACTICA 8 64 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II Zoecklein, B.W.; Gump. B.H.; Nury, F.S. y Fugelsang, K.C. Análisis y producción de vino. Acribia S.A. Zaragoza, España. PRACTICA 8 65