guía práctica para la evaluación de la calidad de hidromiel

GUÍA PRÁCTICA PARA LA EVALUACIÓN DE LA
CALIDAD DE HIDROMIEL
PROYECTO:
DESARROLLO DE UN MODELO PRODUCTIVO DE BEBIDAS FERMENTADAS DE MIEL COMO ESTRATEGIA
PARA GENERAR VALOR EN EL ÁMBITO CARACTERÍSTICO DE LA APICULTURA EN COLOMBIA
1
CONTENIDO
CONTENIDO ....................................................................................................................................................... 2
1.
HIDROMIEL ................................................................................................................................................. 3
2.
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICO-QUÍMICOS DE CALIDAD ..................................................... 3
3.
2.1.
DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS DE LABORATORIO .......................................................................... 3
2.1.
MEDICIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLESTOTALES (GRADOS BRIX) ........................................................ 5
2.2.
MEDICIÓN DE pH ................................................................................................................................ 8
2.3.
MEDICIÓN DE ACIDEZ TOTAL .......................................................................................................... 11
2.4.
MEDICIÓN DE ACIDEZ VOLÁTIL ....................................................................................................... 14
2.5.
MEDICIÓN DE GRADO ALCOHÓLICO ............................................................................................... 17
VALORES DE REFERENCIA PARA PARÁMETROS DE CALIDAD ............................................................. 20
2
1. HIDROMIEL
El hidromiel es una bebida alcohólica elaborada a partir de miel de abejas, siendo ésta la principal fuente de
glucosa para la levadura. Es una bebida ancestral que tiene entre un 8-12% de alcohol en volumen, la cual se
reporta como la primera bebida fermentada hecha por el hombre y se remonta a uno 6.000 años antes de nuestra
era.
La fermentación de este producto puede llevar varios meses, dependiendo del tipo de miel, la cepa de la levadura
y la composición final del mosto. Básicamente para la producción de hidromiel se necesita agua, miel y levadura, la
miel es la encargada de expresar el aroma y sabor del producto final, sin embargo se pueden agregar varios
aditivos como frutos o especias siempre y cuando no alteren las características del producto final.
2. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICO-QUÍMICOS DE CALIDAD
Las prácticas en la elaboración del hidromiel afectan directamente las características finales del producto y existen
algunos parámetros que se pueden medir para determinar la calidad del producto. Algunos de fácil medición son:
el contenido de sólidos solubles totales, acidez total, acidez volátil, el grado alcohólico y el pH.
2.1.
DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS DE LABORATORIO
Para la determinación de estos parámetros físico-químicos de calidad se utilizan algunos elementos de laboratorio
que están representados y descritos en la Tabla 1.
Tabla 1. Descripción de los elementos de laboratorio.
ELEMENTO
VASO DE
PRECIPITADOS
DESCRIPCIÓN
Vaso de vidrio resistente al
calor. Tiene una escala que
permite medir el volumen
aproximado
de
una
sustancia.
GOTERO
Se utiliza para suministrar
gotas de algún líquido.
AGITADOR
Tubo de vidrio que se usa
para mezclar.
FRASCO LAVADOR
Se puede llenar con agua
destilada y se utiliza para
enjuagar los utensilios del
laboratorio y así limpiarlos.
BALANZA
Se utiliza para pesar
sustancias, puede medir
gramos y hasta miligramos
de acuerdo a su precisión.
3
ERLENMEYER
Recipiente para líquidos de
boca angosta, cuenta con
una escala para medir el
volumen aproximado del
líquido.
MECHERO
SOPORTE PARA
BURETA
Sirve para ajustar la bureta
al soporte universal y así
mantenerla elevada y de
forma vertical.
NUECES Y PINZAS
Sirven
para
ajustar
diferentes elementos al
soporte universal para la
realización de montajes.
Se utiliza como fuente de
calor. Este puede funcionar
con alcohol en su interior o
con suministro de gas.
PLANCHA DE
CALENTAMIENTO
BURETA
BALÓN
Se utiliza como fuente de
calor,
funciona
con
electricidad y se puede
graduar su intensidad.
Tubo de vidrio para
contener líquidos con una
llave en la parte inferior
para salida del líquido.
Cuenta con una escala de
arriba hacia abajo para
medir cuánto líquido ha
salido.
BALÓN AFORADO
Es un recipiente de vidrio
en forma de balón, base
plana, cuello largo y de
boca más angosta que la
del balón normal, no tiene
escala, cuenta con una
medida en el cuello para
medir con mayor precisión
un volumen exacto.
PIPETA
Es un tubo de vidrio con
apertura a ambos lados
que permite, con ayuda de
un pipeteador, extraer y
medir volúmenes pequeños
de líquido. Cuenta con
escala para leer volumen.
SOPORTE UNIVERSAL
Tubo metálico con base
ancha que se utiliza para
sostener los elementos del
laboratorio en montajes.
Es un recipiente de vidrio
con forma de balón, y boca
angosta,
cuya
forma
permite
hacer
un
calentamiento
más
uniforme y remover mejor
el líquido en su interior
4
PIPETEADOR
PERLAS DE
EBULLICIÓN
BALÓN PARA
DESTILACIÓN
Se utiliza para succionar el
líquido a la pipeta y así
poder medir su volumen y
luego adicionarlo donde
sea necesario. Los hay de
diferentes tipos, similares a
una jeringa o como una
bola de caucho.
CONDENSADOR
Pueden ser pequeñas
esferas de vidrio o trozos
de cerámica y se utilizan
para evitar que cuando un
líquido
hierve
salte
violentamente.
ALARGADERA
Sirve como medio de
enfriamiento. Consta de un
tubo de vidrio, por el que
circula la sustancia a
enfriar, envuelto en una
coraza por la que circula
agua fría. El tubo interno
puede ser recto o tener
forma de serpentín
Funciona similar a un
embudo para que el líquido
a la salida del condensador
caiga directamente en el
Erlenmeyer recolector de
destilado.
PROBETA
Es similar a un balón
común pero cuenta con
tapa y con una salida
lateral en el cuello para
conectar el condensador.
Es un tubo de vidrio con
base
ancha
para
sostenerse en pie que
permite la medición de
volumen de líquidos con
cierta precisión.
ARILLO
Es un aro metálico que
ajustado
al
soporte
universal funciona como
soporte para el balón de
destilación.
2.1. MEDICIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLESTOTALES (GRADOS BRIX)
Los sólidos solubles en el hidromiel corresponden al contenido de azúcares provenientes de la miel, por lo que su
medición es útil para determinar el grado de fermentación que se ha llevado a cabo en el producto, así mismo,
estos azúcares afectan su sabor.
5
Materiales e instrumentos
 Refractómetro de escala baja
 Gotero
 Agua destilada
 Papel absorbente suave
 Frasco lavador
Refractómetro de escala baja: El instrumento con el que se miden los sólidos solubles totales para hidromiel se
llama refractómetro de escala baja (0-35% ó 0-35 grados Brix). En la Figura 1 se muestran las partes principales
de este instrumento.
Figura 1. Representación del refractómetro.
Mantenimiento del refractómetro
El refractómetro cuenta con un prisma en el que se hace la medición, este es muy delicado y debe ser tratado con
cuidado con el fin de no rayarlo. Grasa o suciedad en el prisma puede afectar la medición del instrumento por lo
que se debe lavar con abundante agua destilada y se debe secar con un papel absorbente suave antes y después
de cada medición. El refractómetro debe guardarse totalmente limpio y seco dentro de su estuche original.
Calibración del refractómetro
Para asegurar que las determinaciones del refractómetro sean correctas, se debe realizar una calibración al
instrumento antes de su uso, esta se hace mediante los pasos descritos en la Figura 2. Al cerrar el prisma, las
gotas de agua deben extenderse sobre toda la superficie del prisma y no se deben dejar burbujas. Se recomienda
tener cuidado con la manipulación del tornillo corrector, se debe girar con suavidad e intentar que la medida de
calibración quede lo más exacta posible.
6
Figura 2. Calibración del refractómetro.
Determinación
Para realizar la medición se siguen los pasos que se presentan en la Figura 3.
7
Figura 3. Determinación de sólidos solubles para el hidromiel.
2.2. MEDICIÓN DE pH
Materiales e instrumentos




pHmetro
Frasco lavador
Agua destilada
Papel absorbente suave




Vaso de precipitados
Agitador
Balanza analítica
Soluciones estándar pH 4 y pH 7
pHmetro: Es el instrumento con el que se mide el pH, cuenta con un sensor que realiza la medición al sumergirlo
en la muestra. Este se muestra en la Figura 4.
Figura 4. pHmetro
8
Mantenimiento del pHmetro
El sensor del pHmetro es muy delicado, por lo que se debe tener especial cuidado de no rayarlo ni quebrarlo y
debe mantenerse húmedo. Así que durante el tiempo en el que el pHmetro no esté en uso se le debe poner el
protector lleno de agua o se debe sumergir en un vaso con agua. El agua utilizada debe ser limpia y fresca, por lo
que se recomienda cambiarla regularmente.
Con el fin de proteger el sensor se debe hacer un acondicionamiento al pHmetro antes de usarse, siguiendo el
procedimiento que se presenta en la Figura 5.
Figura 5. Acondicionamiento del pHmetro previo a cada medición.
Calibración del pHmetro
Para asegurar la exactitud de las mediciones del pHmetro se debe realizar una calibración previa a su uso,
siguiendo los pasos descritos en la
Figura 6.
9
Figura 6. Calibración del pHmetro.
Determinación
Para hacer la medición de pH de la muestra de miel se siguen los pasos que se presentan en la Figura 7, siempre
teniendo en cuenta de no agitar la muestra con el pHmetro.
Figura 7. Determinación de pH para hidromiel.
10
2.3. MEDICIÓN DE ACIDEZ TOTAL
Mide la cantidad de ácidos orgánicos que se encuentran en el hidromiel que contribuyen al aroma y sabor del
hidromiel y por lo tanto a su calidad.
Materiales e instrumentos
 Solución estándar de hidróxido de sodio (NaOH) concentración 0.1 Normal (0,1 N)
 Montaje para titulación:
o Bureta
o Soporte universal
o Nuez para bureta
o Vaso de precipitados
 Fenolftaleína
 Gotero
 Agua destilada
Hidróxido de sodio: La solución de hidróxido de sodio es una sustancia corrosiva, por lo se debe manipular con
precaución y elementos de protección personal, tales como guantes de látex o nitrilo, gorro, gafas de seguridad de
laboratorio y tapabocas.
Montaje para titulación: Este montaje nos permite agregar hidróxido de sodio en pequeñas cantidades (gotas),
teniendo la medida de cuánto se agrega gracias a la escala de la bureta y así facilitar la determinación de acidez.
Este montaje se muestra en la Figura 8.
Figura 8. Montaje para titulación.
Preparación de la bureta
Para iniciar la titulación se debe preparar la bureta con el hidróxido de sodio, para ello se realiza el procedimiento
descrito en la Figura 9. El hidróxido con el que se realiza el lavado debe ser recolectado y no ir al vertedero.
11
Figura 9. Procedimiento para preparar la bureta para titulación.
Los lavados que se realizan a la bureta son para limpiar la bureta y asegurar que lo que está en la bureta es
únicamente la solución de hidróxido de sodio y se ha desplazado el agua.
Tener en cuenta que al llenar la bureta el menisco esté en el nivel correcto, como se observa en la Figura 10.
Figura 10. Nivel correcto del menisco para el nivel de la bureta.
Preparación de la muestra
Se debe hacer una preparación a la muestra previa a su determinación, siguiendo los pasos de la Figura 11.
Figura 11. Preparación de la muestra para la determinación de acidez libre
12
Determinación
Una vez se ha preparado la solución de hidróxido de sodio en la bureta, el vaso con la muestra y se ha realizado el
montaje para titulación, se coloca el vaso con la muestra bajo la llave de la bureta y se procede a hacer la
determinación. Esta determinación se denomina ‘titulación’ y se realiza mediante los pasos descritos en la Figura
12. Para una determinación precisa se debe agregar el hidróxido de sodio en cantidades pequeñas accionando
rápidamente la llave de la bureta y dando una vuelta completa, dejándola cerrada de nuevo, y agitar el vaso
constantemente hasta que el color rosa persista durante unos 30 segundos.
Figura 12. Determinación de acidez total de hidromiel.
El volumen de hidróxido de sodio gastado se observa en el nivel del menisco de la bureta de acuerdo con la escala
de la bureta. Este volumen debe ser anotado y se utilizará para calcular la acidez libre de la miel.
Cálculo
La acidez total se calcula de la siguiente forma,
= Volumen de hidróxido gastado en ml (leído de la bureta después de la titulación)
= Concentración normal del hidróxido de sodio (0.1) o la de la solución preparada
= Volumen de la muestra de hidromiel en ml.
La acidez total se expresa en
.
13
2.4. MEDICIÓN DE ACIDEZ VOLÁTIL
La acidez volátil se debe a la presencia de ácido acético que no es deseable en el producto final, por lo que es un
parámetro de calidad importante.
Materiales e instrumentos
 Solución estándar de hidróxido de sodio (NaOH) concentración 0.1 Normal (0,1 N)
 Montaje para titulación:
o Bureta
o Nuez para bureta
o Soporte universal
o Vaso de precipitados
 Montaje para destilación:
o Balón para destilación
o Mechero o plancha
o Condensador
o Arillo
o Alargadera
o Pinza tres dedos
o Erlenmeyer
o Nueces
o 2 soportes universales
o Manguera de caucho
 Fenolftaleína
 Balón aforado de 100 ml
 Agua destilada
 Pipeta de 10 ml
 Balanza analítica
 Frasco lavador
 Gotero
Montaje para titulación: Este montaje nos permite agregar hidróxido de sodio en pequeñas cantidades (gotas),
teniendo la medida de cuánto se agrega gracias a la escala de la bureta. Este montaje se muestra en la Figura 8.
Montaje para destilación: Este montaje permite recuperar la parte más volátil de un líquido al evaporarla, separarla
y luego enfriarla para volverla nuevamente líquida. En la Figura 13, se presenta este montaje con sus partes.
Figura 13. Montaje para destilación
14
Preparación de la muestra
Para hacer la determinación de acidez volátil se debe hacer una preparación de la muestra con los pasos
presentados en la Figura 14. La medición del volumen de hidromiel se hace con un balón aforado y una pipeta
para mejorar la precisión con que se mide. Es importante que toda el agua de lavado se vierta en el balón de
destilación para que no se pierda hidromiel y procurar que el agua de lavado sea poca, pero suficiente para
deslizarse por las paredes de los instrumentos.
Figura 14. Preparación de la muestra de hidromiel para determinación de acidez volátil.
Destilación
Luego de hacer el montaje de destilación y preparar la muestra en el balón, se procede a destilar, este
procedimiento se presenta en la Figura 15. Como fuente de calor se puede utilizar un mechero o una plancha de
calentamiento colocada en contacto con el balón de destilación, el cual se debe mantener tapado, de lo contrario el
vapor se podría escapar y no se podría hacer la determinación. Al encender la fuente de calor se debe abrir
15
también la llave de agua para que el agua fluya por las mangueras hacia el condensador y así pueda enfriar el
vapor.
Figura 15. Procedimiento para la destilación de hidromiel.
Preparación de destilado para titulación
Se debe valorar la acidez de los 100 ml de destilado recolectado en el erlenmeyer, por lo que se debe preparar el
volumen a titular mediante el procedimiento que se presenta en la Figura 16. El agua de enjuague debe ser poca,
pero suficiente para deslizarse por las paredes del erlenmeyer.
Figura 16. Preparación del destilado para titulación.
Titulación
Para esta determinación se requiere el montaje para titulación presentado en la Figura 8 y se debe preparar la
bureta mediante el procedimiento presentado en la Figura 9, teniendo en cuenta que el fondo del menisco quede
16
en la medida de cero, como se muestra en la Figura 10. El procedimiento de titulación se muestra en la Figura 17.
Se debe tener precaución de no derramar hidróxido por fuera del erlenmeyer.
Figura 17. Procedimiento para titulación de destilado de hidromiel.
Cálculo
Para determinar el contenido de acidez volátil del hidromiel se realiza el siguiente cálculo,
Donde,
= Volumen de hidróxido utilizado en ml (leído en la bureta al final de la titulación).
= Concentración del hidróxido (0,1 N o la de la solución preparada).
2.5. MEDICIÓN DE GRADO ALCOHÓLICO
El grado alcohólico es un índice de calidad importante en las bebidas alcohólicas, pues es el que nos indica el
contenido de alcohol del producto.
Materiales e instrumentos
 Alcoholímetro
 Probeta de 200 y 250 ml
 Montaje para destilación
o Balón de destilación de 500 ml
o Condensador
o Alargadera
o Erlenmeyer
o 2 soportes universales
 Agua destilada
 Balón aforado de 200 ml
o
o
o
o
o
Mechero o plancha
Arillo
Pinza tres dedos
Nueces
Manguera de caucho
17
Alcoholímetro: Es un instrumento de vidrio de forma alargada, que sirve para medir el grado alcohólico de una
sustancia, para esto, el alcoholímetro es sumergido en la sustancia a determinar y la lectura se hace utilizando una
escala lateral con la que cuenta el alcoholímetro. También se debe tomar la lectura de temperatura del
alcoholímetro al hacer una medición, para realizar la corrección correspondiente.
Montaje para destilación: Es el montaje presentado en la Figura 13, en el que se evapora la sustancia para
separarla y luego se enfría para obtenerla líquida nuevamente.
Preparación de la muestra
Luego de realizar el montaje de destilación, se debe preparar la muestra de hidromiel siguiendo el procedimiento
que se muestra en la Figura 18. Al finalizar esta preparación el balón debe ponerse en el montaje de destilación.
Figura 18. Preparación de la muestra de hidromiel para la determinación de grado alcohólico.
Destilación
Al preparar la muestra en el balón de destilación y ponerla en el montaje se debe dar inicio a la destilación,
mediante los pasos que se presentan en la Figura 19, con el fin de preparar el destilado que se utilizará para la
medición con el alcoholímetro.
Figura 19. Preparación de destilado para medición de grado alcohólico.
18
Determinación
Al finalizar la destilación se deben tomar los 140 ml de destilado del erlenmeyer y proceder a hacer la
determinación de grado alcohólico mediante el procedimiento que se presenta en la Figura 20. Al introducir el
alcoholímetro se debe tener precaución de que este no toque las paredes de la probeta, ya que esto puede
generar errores en la lectura.
Figura 20. Procedimiento de medición de grado alcohólico para el hidromiel.
Nota: Tener en cuenta la corrección por temperatura dada en las tablas del alcoholímetro
19
3. VALORES DE REFERENCIA PARA PARÁMETROS DE CALIDAD
La Norma Técnica Colombiana 708 establece los siguientes requisitos fisicoquímicos que se presentan en la Tabla
2 para los vinos de frutas.
Tabla 2. Requisitos de calidad para el hidromiel según NTC 708.
PARÁMETRO
DESCRIPCIÓN
Sólidos solubles Se realiza para hacer seguimiento de la fermentación y
totales
determinar el consumo de azúcares.
pH
Al igual que en la miel, en el hidromiel los ácidos
orgánicos son los responsables de la acidez total de la
bebida fermentada los cuales también contribuyen a su
aroma y sabor.
Acidez total
-
Acidez volátil
La acidez volátil se debe a la presencia de ácido acético,
es deseable que sea baja. Para prevenir acetificación, el
hidromiel no debe tener menos de 10% de grado
alcohólico.
Grado alcohólico
El grado alcohólico indica el porcentaje de alcohol en
volumen contenido en el hidromiel. Para su
conservación, se requiere que los hidromieles tengan un
grado alcohólico mínimo de 11%.
VALOR DE REFERENCIA
-
2,8 - 4
3,5 - 10 g de ácido tartárico por litro.
Máximo 1.2 g de ácido acético por litro
Mínimo 6%
20