universidad central del ecuador - Proyecto-Vino-de-Miel

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
PROYECTO DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
TEMA:
AISLAMIENTO SELECCIÓN Y
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS
SACHAROMYCCES CEREVISIAE DEL VINO DE
MIEL
INTEGRANTES:
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BUSTOS MARÍA FERNANDA
PARRA MERCEDES
VACA RODRIGO
VELASCO ALEXANDRA
1. TEMA: Aislamiento selección y caracterización de cepas sacharomycces cerevisiae
obtenidas de un vino de miel.
2. OBJETIVOS:
2.1 OBJETIVO GENERAL:
 Aislar y seleccionar las mejores cepas, más resistentes (sacharomyces cervisiae)
que se desarrolla durante la fermentación para la producción de vino a base de
miel o Hidromiel.

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

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Fermentar la miel de abeja para obtener vino de miel o hidromiel.
Elaborar vino de miel, mediante la corrección de la fuente de nitrógeno y de
acidez
Obtener vino de miel con los grados brix y alcoholico deseado, cuerpo y aroma
agradables
Aislar la levadura saccharomyces cervisiae a partir del vino obtenido
3. ANTECEDENTES
El origen de las bebidas fermentadas se encuentra unido a la evolución de los seres
humanos, siendo probablemente la miel diluida de abejas silvestres la primera de estas
bebidas, también conocida como “hidromiel”, apareciendo posteriormente los
derivados de los cereales “cerveza”, así como también de la uva “vino”.
Hidromiel, por el hecho de ser una bebida alcohólica. Lograda mediante un proceso de
fermentación, semejante a la del vino, se presenta como otra alternativa de utilización
de los productos apícolas.
Durante varios miles de años de desarrollo en la apicultura, la comprensión de la
biología y la ecología de abejas fueron muy limitadas y, además, el conocimiento
quedaba oscurecido por el enigma, la superstición y el folklore.
El “Hidromiel” o “Mead” (nombre original en inglés) es un vino elaborado utilizando
miel de abejas como fuente de carbohidratos para la levadura. Conlleva diluir miel
para fermentar una cantidad de alcohol suficiente para preservar el líquido y que
genere un producto que sea agradable al paladar. Se añaden nutrientes para que la
levadura pueda crecer y reproducirse en una forma efectiva, se balancea la acidez para
que haga un contraste agradable al paladar, se eliminan los microorganismos que se
encuentran en el mosto y se añade levadura desarrollada específicamente para la
elaboración de vinos. La miel de abejas armoniza en forma muy atractiva con especias
y frutas que se añaden al momento de preparar el mosto.
El vino elaborado de miel de abejas es posiblemente la primera bebida alcohólica que
el ser humano elaboró en forma consistente y se remonta unos 6,000 años antes de
nuestra era. Esta bebida y sus derivados fueron consumidos por varios miles de años.
Re-surge el interés en los vinos hechos de o con miel de abejas ya que la capacidad de
hacer Hidromiel de alta calidad aumenta y en algunos casos, supera la de un vino de
uva.
4. JUSTIFICACIÓN
En el Ecuador existe la Asociación de Productores Apícolas (Asoproac) la cual ha
consolidado la venta a diversos clientes locales de 10 mil litros de miel por año, 50 kilos
de polen y 100 kilos de propóleo producidos a nivel nacional. Esta Asociación en el
Ecuador ofrecen reinas para reemplazarlas y tienen el proyecto de darle valor
agregado a la miel de diferentes sabores y colores mezclándola, como el vino miel,
según el diario El Universo la demanda interna es tan grande que duplicando su
producción se abastecería.
En la temporada de lluvias, en la Costa las colmenas producen poca miel, el mejor
periodo es de octubre a diciembre, en el Ecuador la miel tradicional que se consume es
la creada a base de la flor de eucalipto, esta le otorga propiedades organolépticas
diferentes.
En el Ecuador empresas como alimenticia Apizum o The Ecuador Honey Company
trabajan con miel envasada ya que la producción es baja debido las lluvias intensas en
la costa y la ausencia de flores en el eucalipto pero su demanda es alta en el mercado,
tratando de implementar productos como la obtención de miel a base de la flor de
aguacate ofreciendo un sabor distinto y la fabricación de vino de miel
5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El vino es la más sana e higiénica de las bebidas según Pasteur. Además provocar una
sensación de placer en los sentidos, el vino calma la sed, estimula el apetito, relaja las
tensiones, favorece la digestión, alimenta el espíritu y aviva el ingenio.
Sin embargo el vino de miel es poco conocido debido a que no se produce y
comercializa tanto como otras bebidas alcohólicas mejor conocidas.
6. HIPÓTESIS
El control de la fermentación alcohólica en el vino de miel se realizara de la misma
forma que en un vino ya que los dos contienen levaduras vínicas como el
saccharomyces cerviseae, siguiendo como parámetros más elementales la elección de
la materia prima, las mieles deben ser las más dulces, claras y las aromáticas ya que
estas características nos darán un color más claro en el producto final, mas aroma y
mayor rendimiento, corrigiéndose los valores tanto de acidez, fuente de nitrógeno,
otros parámetros primordiales son: el descenso de la densidad del mosto, así como el
nivel alcanzado por la temperatura de fermentación. Siendo especialmente importante
en este tipo de elaboraciones, vigilar el final de la fermentación alcohólica, para
asegurar la total desaparición de los azúcares, salvo los azucares residuales;
alcanzándose valores tanto de alcohol en 11,5 GL y de azucares (8-10 BRIX) utilizando
un buen método para su determinación. La razón de esta precaución es para evitar un
solape de las fermentaciones alcohólicas y maloláctica, que a veces se producen en los
vinos con valores de pH y de temperatura elevada, y a pesar del efecto antagónico
existente entre levaduras y bacterias; pero que pueden hacer subir en exceso la acidez
volátil.
7. MARCO TEÓRICO
7.1 MIEL O HIDROMIEL
Miel: Es la sustancia natural dulce producida por la abeja Apis mellifera a partir del
néctar de plantas (miel de flores o miel de néctar) o de secreciones de partes vivas
de plantas o de excreciones de insectos chupadores presentes en las partes vivas
de las plantas (miel de mielada), que las abejas recolectan, transforman
combinándolas con sustancias específicas propias, depositan, deshidratan,
almacenan y dejan en colmenas para que madure.
Las abejas combinan con la enzima invertasa que contiene la saliva de las abejas y
lo almacenan en los panales donde madura. La técnica que involucra la extracción
de miel de los panales de la colmena es conocida como apicultura.
7.1.1 COMPOSICIÓN DE LA MIEL
Contenido en agua: Suele oscilar entre 14-19%, aunque el porcentaje ideal de agua
en la miel es de 17.5%. El contenido de agua es muy importante porque, un exceso
de la misma, puede provocar la fermentación de la miel.
Azúcares: Son los componentes principales de la miel, oscilan entre un 95-99% del
total de los sólidos de la miel. Son los encargados de dar el sabor dulce a la miel y
el aporte energético. Los principales son: Glucosa (40%) y Fructosa (30%).
Proteínas: Como máximo 0.1%, en la miel se han identificado hasta 7 proteínas, de
las cuales 5 proceden de las abejas y 2 de las plantas, de las cuales las principales
son las enzimas, que juegan un papel muy importante en la conservación de la
miel.
Otros componentes menores: Ácidos orgánicos, vitaminas, sustancias aromáticas,
minerales, cenizas etc. Aunque aparecen en menor cantidad también cumplen un
papel importante dentro de la nutrición.
 Minerales es muy pequeño. Los más frecuentes son calcio, cobre,
hierro, magnesio, manganeso, zinc, fósforo y potasio.
 Aminoácidos existen alrededor de la mitad de los aminoácidos
existentes.
 Ácidos orgánicos (ácido acético, ácido cítrico, entre otros)
 Vitaminas del complejo B, vitamina C, D y E. La miel posee también una
variedad considerable de antioxidantes (flavonoides y fenólicos).
TABLA1. Componentes en (%) de los componentes más usuales de la miel
COMPONENTE
RANGO
CONTENIDO TÍPICO
Agua
14-22%
18%
Fructosa
28-44%
38%
Glucosa
22-40%
31%
Sacarosa
0.2-7%
1%
Maltosa
2-16%
7.5%
Otros azúcares
0.1-8%
5%
Proteínas y aminoácidos
0.2-2%
Vitaminas, enzimas,
hormonas,
0.5-1%
Minerales
0.5-1.5%
Cenizas
0.2-1.0%
7.2 MICROORGANISMOS DE LA MIEL
El vino de miel es elaborado por la fermentación espontánea de los azúcares de
la miel de la abeja. El hidromiel es una de las bebidas fermentadas más antiguas
que el hombre ha consumido. El hidromiel es un producto de la fermentación
alcohólica de la miel de ulmo (Eucryphi cordifolia cav) diluida con agua que es
fermentada por acción de levaduras pertenecientes al género Saccharomyces
cervisiae.
7.3 SACCHAROMYCES CEREVISIAE
Las levaduras son las responsables de la fermentación alcohólica de los mostos. Las
especie Saccharomyces cerevisiae con elevado poder fermentativo, vigorosas y
resistentes al etanol y dióxido de azufre. Son capaces de fermentar casi todos los
azúcares, excepto los de cinco átomos de carbono, produciendo la enzima
invertasa, capaz de desdoblar la sacarosa en glucosa y fructusa, no asimilan los
nitritos.
Saccharomyces Cerevisiae es la levadura de color crema a ligeramente café lisas a
rugosas, brillantes u opacas.
La temperatura óptima de crecimiento es de 25-30ºC. Las características
importantes de las levaduras son la capacidad de flocular, capacidad de producir
etanol, tolerancia al alcohol, tolerancia a la osmolaridad del medio, tolerancia a
altas temperaturas, capacidad y vigor en la fermentación de azúcares y capacidad
de producir congenéricos.
8. MARCO METODOLÓGICO
8.1 PROCESO DE LA OBTENCIÓN DE LA MIEL
8.2 AISLAMIENTO , SELECCIÓN Y PRESERVACIÓN DE LAS CEPAS DE
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
8.2.1 AISLAMIENTO
FASE DE ENRIQUECIMIENTO


Tomar una alícuota de 10 ml del mosto de miel con agua al final de la
fermentación colocarlo en un erlemneyer de 150ml de colocados en 90ml de
caldo YEPD modificado (extracto de levaduras peptona dextrosa)
Incubar a 42ºC en Shaker Orbital durante 24 horas.
8.2.1.1 Tabla 2. Composición del medio YEPD
COMPOSICIÓN
CANTIDAD
Glucosa
20g/l
Bacto-peptona
20g/l
Extracto de levadura
10/l
8.2.2 FASE DE SELECCIÓN
 Luego de las 24 horas realizar diluciones en agua estéril hasta 10 -6, añadir suero
fisiológico 9g/l de NaCl.
 De estas diluciones sembrar en agar extracto de levadura-extracto de malta YM
por estriado.
 Dejar encubar por 48 horas a una temperatura de 35ºC
8.2.2.1 Tabla 3. Composición del agar extracto de levadura-extracto de
malta YM
COMPOSICIÓN
CANTIDAD
Extracto de levadura
3g/l
Extracto de malta
3g/l
Peptona
5g/l
Glucosa
10g/l
Agar bacteriológico
20g/l
8.2.3 FASE DE PURIFICACIÓN
 Pasar las cepas que se obtuvieron en la fase de selección a un caldo nutritivo y
encubar 24 horas a 35ºC. Estas colonias son de la de color crema a café de
borde irregulares.
 Luego se realiza otra siembra en agar malta YM de igual manera por estriado.
 Colocar ampicilina al agar YM en una cantidad 300mg/l para inhibir la flora
competitiva, y de esta manera obtener cepas puras.
 Incubar las cajas durante 24 horas a una temperatura de 35ºC.
8.2.4 FASE DE CONSERVACIÓN
 Luego de obtener cepas puras se debe seleccionar las mejores colonias, se
aplica la técnica de conservación de perlas.
 Los crioviales debe contener de 10-20 perlas, se debe utilizar sustancias
crioprotectoras: Me2SO con una concentración de 10%, o glicerol de 5-50% de
concentración. Con un tiempo de contacto de 10-60 min.
 La temperatura óptima para la conservación es de 4ºC.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. José Hidalgo Togores, Tratado de Enología, Tomo I España-Barcelona, Acdos S.A
Año 2002, pág. 445-487
2. http://books.google.com.ec/books?id=lhDAXRKSfDUC&pg=PA477&lpg=PA477&
dq=levaduras+en+el+hidromiel+(fermentativas)&source=bl&ots=7fpaGhMidL&
sig=NkTSw66lJe59A6MyS_zr2ARzV1w&hl=es&ei=DFnZTK7oL4G88gaJ47S_CQ&s
a=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CDsQ6AEwCQ#v=onepage&
q&f=false
3. http://www.slideshare.net/johncito01/fermentacin-industrial-2900199
4. http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/7538/1/ESTCA
MBIOS.pdf
ANEXOS
FIGURA 1: FLUJOGRAMA DE LA ELABORACIÓN DEL BIORREACTOR (ELABORACIÓN DE
VINO DE MIEL O HIDROMIEL)
500 ml de miel
2000 ml de agua
Levadura 0.2 g/l
Fuente de nitrógeno 0.7g/l
Ácido cítrico 8 g
º Brix iniciales 22-26
Acidez 3.0-3.5
T de fermentación 20ºC
ºGL 10.4-12.3
A total 5.0-5.3 g7l ac tartárico
A Volátil 0.2-0.3g/l de ac acético
ºBrix finales 8-10
FIGURA 2. FLUJOGRAMA DE AISLAMIENTO, SELECCIÓN, CONSERVACIÓN DE CEPAS DE
SACCHAROMYCES CEREVISIAE