Práctica 2. Elaboración tepache casero, Balance de materia y energia PDF

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En esta practica se buscó determinar los grados brix de alcohol que se podian producir en un tepache elaborado de manera casera, esto para ver si los factores de preparacion podrían afectar en la determinacion de la fermentacion alcoholica de este producto elaborado de manera casera...

Description

ELABORACIÓN DE TEPACHE Sandoval Cangas Lobsans Emmanuel Mercado Muñoz Lizbeth Susana Zepeda Rios Andrea Garcia Colin Edson Adrian BMyE 4°C Docente: Mariana Yazmin Becerra Flores 16/OCTUBRE/ 2021

La humanidad siempre ha utilizado la fermentación alcohólica para producir cerveza y vino INTRODUCCIÓN

desde sus primeros años, los descubrimientos después de mediados del siglo XX hasta principios del siglo XXI se centran únicamente en la mejora de los procesos de fermentación alcohólica y están más preocupados por optimizar el rendimiento industrial, ya sea mediante una buena selección de la temperatura de las cepas de levadura, como la fermentación que se realiza de forma continua en los procesos. Por lo tanto, es una sucesión de naturaleza bioquímica, donde la fermentación tiene lugar en un ambiente anaeróbico, la sustancia orgánica se descompone en compuestos intermedios con la liberación de energía, que actúan como donantes y aceptores de electrones (proceso de reducción de óxidos). La fermentación alcohólica la realiza principalmente la levadura Saccharomyces cerevisae, se puede apreciar fácilmente en el pan común o levadura de cerveza, que convierte 90% de azúcar en cantidades equimoleculares de alcohol y CO2. (EcuRed, s. f.) El tepache es una bebida producida a partir de una fermentación mixta lácticaalcohólica y acética de las cáscaras de piña, una bebida fermentada, refrescante, de consumo general en México. Su proceso de fabricación es artesanal y por lo tanto no controlable, lo que vuelve a sus propiedades no constantes. Factores como la temperatura, el pH y la concentración de azúcar pueden tener un impacto significativo en el proceso de fermentación del Tepache. (XIV Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, s. f.) Una de las dificultades con el proceso de fermentación es el hecho de que generalmente no existen ecuaciones preestablecidas que permitan llevar los resultados del nivel de laboratorio a una escala industrial, que es debido a la complejidad de los fenómenos involucrados, basado en los procesos biológicos que tienen lugar, pero los principios del balance de masas permiten obtener las ecuaciones que representan la evolución de la biomasa y la concentración de sustrato sólido. (Dustet Mendoza, & Izquierdo Kulich, s. f.)

•

Medir el grado de fermentación alcohólica a través de la producción casera OBJETIVO GENERAL del tepache.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS • • • • •

Preparar tepache casero para poder determinar su grado de alcohol. Realizar una destilación para extraer el alcohol del tepache preparado. Aprender a utilizar correctamente el material de laboratorio necesario para hacer una correcta destilación y una medición de grados de alcohol. Conocer la importancia del control de las variables en la fabricación de una sustancia a analizar. Determinar los grados Brix del fermentado.

MATERIAL REQUERI REQUERIDO DO

EQUIPO REQUERIDO

METODOLOGÍA

RESULTADOS

Con el diagrama realizado se puede mostrar todo el proceso que llevo la realización del tepache y con ello, las cantidades entrantes y restantes después de la reacción de 1 semana y media. Este es producido a partir de una fermentación mixta lácticaalcohólica y acética de las cáscaras de piña, estas bacterias ayudan a convertir sus nutrientes en CO2 y etanol, lo cual le da ese particular sabor al tepache. Masa total del tepache con cáscaras: mL

Gramos

500mL

250g

1000mL

400g

Masa total del tepache sin cáscaras: mL

Gramos

500mL

80.683g

1000mL

155.726g

Pulpa de piña: En la primera filtración se obtuvieron 75.56g En la segunda filtración 53.24g Total: 128.8g de pulpa de piña Masa del etanol: Se tomó la muestra final de etanol alcanzado después de la destilación se obtuvieron 1.88g de este. Peso del CO2: Se tomó el peso del globo antes de ser llenado con CO2 y su masa fue de 0.08g. Al colocarlo en la balanza dio una masa total de 1.427g, por lo tanto, restamos la masa del globo. 1.427g – 0.08g= 1.347g de CO2

Grados Brix obtenidos: 1.352 % de azucares: °B

Índice de refracción.

10%

➔

1.352%

➔

1.3478 =0.1822

Índice de refracción

g/L de azúcar

1.3478

➔

180g

0.1822

➔

24.33g de azúcar

% de cáscara de piña: es de 56.25% 100%

➔

400g al entrar

56.25%

➔

225g al salir

Utilizando la tabla 1.1 nos cercioraríamos de que el grado de alcohol presente respecto a los grados Brix es de 0.75°.

DISCUSIÓN Dados los resultados obtenidos, podemos argumentar que las concentraciones de alcohol en el tepache fueron algo bajas, el proceso también fue algo tardado, esto puede deberse al poco tiempo de fermentación al que fue sometido el tepache empleado, por ende, esta sustancia se vio modificada al igual que por la producción de CO2. Por otro lado, tomando en cuenta las leyes de la conservación de la materia es necesario añadir que al colar la pulpa y cascaras de piña se obtuvieron porciones menores a las que se agregaron, sin embargo, los resultados en las mediciones de la masa fueron los mismos, porque en el tepache se encontraban diluidos partes de piña y azúcar, también, con lo que se demuestra que efectivamente en este caso la ley se cumple cuando los productos añadidos se transformaron, pero su masa se conserva.

CONCLUSIONES Para esta práctica se puede concluir que la preparación de tepache puede influir en el nivel de fermentación alcohólica, pues si en la preparación se agrega más de lo necesario o menos puede que la reacción sea o más rápida o más lenta, lo mismo sucede si se hubiera agregado un agente catalizador como la levadura, que aceleraría el proceso y habría más producción de alcohol. Con esta práctica se logró determinar el grado de fermentación alcohólica del tepache a través de los grados Brix. Como estudiantes aprendimos la importancia de saber manejar un bioproceso, la entrada y salida de las sustancias que estamos manejando, además, nos llevamos gratamente el conocimiento de aprender a realizar una destilación exitosa de nuestro tepache, así como una producción de fermentación alcohólica medida con los grados Brix.

BIBLIOGRAFÍA XIV Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería. (s. f.). ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE FERMENTACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE TEPACHE. ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE FERMENTACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE TEPACHE. Recuperado 14 de octubre de 2021, de https://smbb.mx/congresos%20smbb/queretaro11/TRABAJOS/trabajos/III/carteles/ CIII-08.pdf

Dustet Mendoza, J. C., & Izquierdo Kulich, E. (s. f.). Aplicación de balances de masa y energía al proceso de fermentación en estado sólido de bagazo de caña de azúcar con Aspergillus niger. El fosscientiae. Recuperado 13 de octubre de 2021, de https://elfosscientiae.cigb.edu.cu/PDFs/Biotecnol%20Apl/2004/21/2/BA002102OL 085-091.pdf EcuRed. (s. f.). Fermentación alcohólica - EcuRed. Recuperado 13 de octubre de 2021, de https://www.ecured.cu/Fermentaci%C3%B3n_alcoh%C3%B3lica...