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Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
TEMA: Elaboración del vinagre en base a melón
PRESENTADO POR:Aedo Charrez, Lilian
Condori Mendiguri, JonathanQuiroz Abarca, DaymonTejada Gamarra, Nabil
CICLO: IIITURNO: NOCHE
CURSO:FISICOQUIMICADOCENTE: CHAMBILLA, EFRAIN
AREQUIPA – PERU
2015
Contenid
VINAGRE DE MELÓN
o
CAPITULO I Planteamiento del problema ...........................................................................................4
1.-Descripción Problemática......................................................................................................................4
2.-Objetivos........................................................................................................................................................ 5
1.1. Generales.......................................................................................................................................... 5
1.2. Especifico.......................................................................................................................................... 5
2. Hipótesis.................................................................................................................................................... 5
3. Variables Independientes...................................................................................................................5
4. Variables Dependientes...................................................................................................................... 5
5. Justificación.............................................................................................................................................. 6
6. Limitación..................................................................................................................................................6
7. Antecedentes............................................................................................................................................7
8. Cronograma de Actividades..............................................................................................................7
9. Presupuesto..............................................................................................................................................7
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VINAGRE DE MELÓN
INTRODUCCIÓN
El vinagre es esencialmente una solución de ácido acético elaborado por fermentación, a
partir de diversos sustratos alcohólicos. Muchos jugos de frutas se prestan para la
fermentación alcohólica si contienen la proporción apropiada de azúcar, otorgando
aromas y sabores característicos de la fruta empleada.
Bajo este contexto, la línea de investigación del presente trabajo se enfoca en el proceso
de fermentación acética para la producción de vinagre utilizando como materia prima al
vino de Melón que se obtendrá por el proceso de Fermentación.
El vinagre ha formado parte de la alimentación humana desde la antigüedad como
condimento, conservador de alimentos y bases para remedios sencillos en hombres y
animales.
Actualmente en la ciudad de Arequipa el nivel de enfermedades se ha incrementado por
no tener una cultura de prevención con la elaboración del vino de melón se quiere
resaltar las propiedades nutricionales, medicinales, entre otros, ya que el melón es una
fruta antioxidante que previene el cáncer y las enfermedades cardiovasculares actúa
como un laxante suave, por lo que elimina toxinas y ayuda a neutralizar la acidez.
El objetivo principal de la investigación fue obtener vinagre del vino de melón, utilizando
las variables de estudio como: condición de la materia prima: melón integral y pulpa de
melón durante los procesos de fermentación se medirá la temperatura, agua y azúcar
En el primer capítulo trataremos sobre el planteamiento del problema, en el segundo
capítulo trataremos sobre el planteamiento operacional y en el último capítulo los
resultados de la investigación doy de conocimiento para que se tome en cuenta en las
siguientes investigaciones.
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CAPITULO I
1.-DESCRIPCIÓN PROBLEMÁTICA
El presente trabajo nace de observar la situación actual en la ciudad de Arequipa, el
nivel de enfermedades se ha incrementado por una falta cultura de prevención por parte
de la gente.
Bajo estas condiciones, mantener una buena salud se ha convertido en un factor
importante para el desarrollo de productos alternativos con un alto nivel de propiedades
nutricionales .
Se sabe que se puede obtener vino de la vid (uva), la cual ha sido cultivada y utilizada
como materia prima a través de los tiempos para la elaboración de la ya mencionada
bebida alcohólica y muchas otras frutas son dejadas de lado por este motivo, omitiendo el
conocimiento de las propiedades nutricionales, medicinales, entre otros, a través de este
trabajo se busca dar una alternativa más a las personas en el ámbito del cultivo de un
nuevo producto agrario y la industrialización del mismo, aprovechando así el clima de los
valles de nuestra región y dando una alternativa más de inversión.
2.-Objetivos
1.1. Generales
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Elaborar vinagre empleando como materia prima vino de melón.
1.2. Especifico
Conocer el proceso de elaboración de vinagre de melón.
Conocer los beneficios del melón en el sector salud.
Cuantificar el efecto del grado alcohólico del vino materia prima,
sobre el rendimiento del vinagre.
.
3. HIPÓTESIS
Se quiere demostrar que es posible obtener vinagre a través del proceso de fermentación
acética, aplicado al cúcumis melo (melón), que es una planta herbácea monoica de tallos
rastreros con un gran contenido de agua y de sabor dulce, lo cual hace posible su
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fermentación. Después de la obtención del vino de melón, dejamos que la fermentación
continúe su proceso natural para así poder obtener el resultado esperado (vinagre de
melón)
VARIABLES INDEPENDIENTES
Temperatura.
Agua.
Azúcar morena.
VARIABLES DEPENDIENTES
Concentración del vinagre de melon.
JUSTIFICACIÓN
Por medio de un análisis objetivo y centrado en la problemática mencionada, se ajustan
las necesidades de la elaboración del vinagre de vino de melón con el fin de mejorar la
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calidad de vida de las personas. Por otra parte, se pretendió hacer un análisis de las
variables, mediante el cual se verá la temperatura optima, el agua y azúcar.
El vinagre es un saborizante y preservante natural cuyo uso en la industria de alimentos
es amplio. Como conservante evitando el desarrollo de bacterias en los alimentos
aumentando el tiempo de almacenamiento en anaquel de los productos elaborados.
Durante la realización del trabajo se procura obtener un vinagre con características
organolépticas aceptables por parte del consumidor, que garantice su satisfacción. Este
hecho apoya la tendencia que va ganando espacio actualmente, en el sentido de
consumir alimentos sin riesgos para la salud.
El vinagre de vino es un producto cada vez más valorado debido a su calidad y riqueza
sensorial. En zonas productoras de vinos, donde tradicionalmente fue considerado como
un subproducto de la elaboración de éstos, hoy día se le considera al mismo nivel que los
demás productos.
En la presente investigación, la materia prima a utilizar para la elaboración de vinagre
corresponde a un vino de melón, de esta manera se pretende obtener un producto
natural, con un color y sabor característico a la fruta y que aporte beneficios para la salud.
2. Limitación
3. Antecedentes
El vinagre es uno de los productos fermentados más antiguos usados por el hombre. La
palabra vinagre deriva de vino ácido (del Francés vinagre =vin “vino”, más agrio “ácido” o
cortado) (WEISER, 1962).
Es y ha sido utilizado como condimento, aderezo en ensaladas y agente preservante de
vegetales y carnes, su uso data de 4000 años A. C. (Greenshields citado por DEPPENMEIER
et al., 2002) y 5000 A. C. (LLAGUNO y POLO, 1991).
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El proceso de fermentación toma lugar en vinos y mostos en contacto con el aire, por lo
que se considera un alimento derivado del vino, es decir un subproducto del vino
(Greenshields citado por DEPPENMEIER et al., 2002).
El vinagre es definido como “un líquido ajustado para el consumo humano, producido por
materias primas de origen agrícola, que contienen almidón y azúcares, por un proceso de
doble fermentación (alcohólica y acética) y conteniendo una cantidad específica de ácido
acético (FAO/WHO Food Standards programme, 1987 citado por TESFAYE et al., 2002).
4. Cronograma de Actividades
Se elaborara en cuanto se aprueba el tema de investigación.
5. Presupuesto
Se elaborara en cuanto se aprueba el tema de investigación.
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 VINAGRE
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El vinagre es un líquido, apto para el consumo humano, que es producido exclusivamente
a partir de materias primas de origen agrícola, de productos idóneos que contengan
almidón o azúcares por el procedimiento de doble fermentación, alcohólica y acética.
Pueden contener cantidades determinadas de acido acético, y otros ingredientes
opcionales.
El vinagre es un producto que se conoce desde la antigüedad, y que ha sido definido de
diferentes formas, atendiendo, entre otros aspectos, al nivel de conocimientos existentes
en cada momento. La palabra vinagre procede etimológicamente del latín “vinum acre”,
equivalente a “vino duro” de la que deriva la locución francesa “vin aigre” cuyo significado
es vino agrio, pero en esta acepción su procedencia no queda relegada al vino, sino que
puede aplicarse a cualquier sustrato amiláceo 17. En todas las lenguas latinas tiene una
procedencia similar con excepción del italiano, que toma el nombre de su principal
componente, el ácido acético, y lo llaman “aceto”. Sin embargo, si comprobamos el
significado de la palabra “aigre”, en francés antiguo, descubriremos que su significado era
“agudo”, “intenso” o “penetrante”, mientras que en latín, “acer” también significa “intenso”.
Esto indica que el nombre del vinagre puede haber significado originariamente “vino
intenso” en lugar de “agrio”. A partir de aquí, por extensión, se denominan vinagres a los
productos resultantes de la fermentación acética de diversos sustratos alcohólicos,
añadiendo al nombre de vinagre el del sustrato correspondiente, como vinagre de sidra,
de malta, etc. para indicar la materia prima empleada en cada caso. Originariamente, la
materia prima utilizada para obtener los primeros vinagres fue el vino.
2.1.1 UTILIZACIÓN DEL VINAGRE
El mayor empleo, del vinagre es como condimento de mesa o de productos ya preparados
(mayonesas, mostazas, ají, salsas, otros), en la fabricación de conservas, encurtidos, etc.
(FRAZIER,1993).
En la gastronomía la concentración aromática, tan sólo unas gotas de vinagre son
suficientes para transformar los alimentos en toda una fiesta para los sentidos. Su aroma,
punzante pero armónico, nos transporta al interior de ese mundo mágico de las bodegas.
El hombre a utilizado desde tiempos remotos el vinagre en la cocina, bien por su sabor
ácido o como concertante.
2.1.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL VINAGRE
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2.1.2.1 VALOR DE PH
El pH del vinagre está típicamente en la gama de 2 a 3.5, dependiendo de la
concentración de ácido acético. El vinagre disponible en el comercio tiene generalmente
un pH de cerca de 2 (Labbe, 2007).
2.1.2.2 DENSIDAD
El vinagre tiene una densidad de aproximadamente 1,0056 g/cm3
. El nivel de la densidad depende de la acidez del vinagre (Labbe, 2007).
2.1.3 TIPOS DE VINAGRE
Existen muchos tipos de vinagres según el uso que se les vaya a dar y según la materia
prima que se utilice para su elaboración. La principal diferencia entre uno y otro está en la
concentración de ácido acético, sustancia que determina el carácter del producto.
VINAGRE BLANCO
Este vinagre, de un tono casi transparente, se destila antes de que todo el alcohol se haya
convertido en ácido acético. Este proceso aumenta mucho el contenido en ácido acético,y
a esto se debe el sabor fuerte y pronunciado. Se elaboran generalmente a partir de la
caña de azúcar, el maíz o la melaza, y son los más empleados en la elaboración de
encurtidos, salsas envasadas, etc. Además de usarse en la limpieza del hogar.
VINAGRE DE FRUTAS
Vinagre hecho de varias frutas por la fermentación alcohólica y subsiguienteacetificación.
Aunque el jugo de manzana es el más usado para hacer vinagre en los Estados Unidos y
otros países, hay muchos jugos de frutas satisfactorios como los de bananos, naranjas,
piñas, zarzamora, etc. Cualquier fruta o vegetal que contengabastante azúcar sirven para
este propósito.
VINAGRE DE MALTA
El vinagre de la malta es hecho por la cebada el malteado, haciendo el almidón en el
grano dar vuelta a la maltosa. Es típicamente marrón clara en color, sabor ligeramente
amargo con un fuerte aroma.
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VINAGRE DE SIDRA O DE MANZANA
Se puede elaborar a partir de la pulpa de manzana o su zumo, cuyo azúcar se convierte
primero en alcohol y posteriormente en ácido acético, o a partir de la sidra o mosto de
manzana fermentado. De suave y delicado sabor. Se lo emplea en ensaladas y
vinagretas. En medicina para el mal olor de las axilas.
VINAGRE DE ARROZ
De sabor suave y algo dulce y con un color que oscila entre el blanco, dorado pálido o
rojizo. Típico de la gastronomía japonesa, en el sushi.
VINAGRE DE JEREZ
Se obtiene de vinos de jerez, es fuerte y tiene color marrón caoba, requiere una
maduración larga (12 años en toneles de madera). Es ideal para consumirse en
vinagretas y aliños de ensaladas así como saborizante de diferentes alimentos.
VINAGRE DE MIEL
El vinagre hecho de la miel es raro, aunque los vinagres disponibles en el comercio dela
miel se producen en Italia y en Francia.
2.1.4 BENEFICIOS DEL VINAGRE
Los beneficios del vinagre son:
No contiene sal, no contiene grasa y tiene cero calorías.
Eficaz desintoxicante y útil agente para purificar la sangre.
Alivia dolores producidos por la artritis y osteoporosis.
Ayuda a un adecuado balance del peso corporal.
Estabiliza los niveles de azúcar en la sangre.
Neutraliza el mal olor.
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2.1.5 TIPOS DE FERMENTACIÓN
2.1.5.1 FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Es un proceso biológico de fermentación en ausencia de O2, originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (Glucosa, Fructosa,
Sacarosa, Almidón, etc.) para obtener como productos finales un alcohol en forma de
Etanol.
La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica
a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disociar
las moléculas de glucosa y obtenerla energía necesaria para sobrevivir, produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la fermentación (Vazquez, 2007).
La fermentación alcohólica es un proceso anaerobio en el que las levaduras y
algunasbacterias, desdoblan el azúcar de sacarosa a glucosa y fructosa que es un azúcar
simple conocidos como monosacáridos y de este por efecto de la levadura a alcohol, en
este caso etanol y anhídrido carbónico, tal como muestran las ecuaciones:
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Glucosa+ Agua Glucosa + Fructuosa
La dextrosa o glucosa, tiene un grupo aldehído, que es el hexano pentanol - al, mientras
que la levulosa o fructosa es un hexano pentanol – ona, tiene un grupo cétonico.
De ahí la diferencia del poder edulcorante entre estos dos monosacáridos de igualformula
condensada y masa molecular.
2.1.5.2 FERMENTACIÓN ACÉTICA
Es la conversión de alcohol a través de una fermentación alcohólica en ácido acético y
agua. Se lleva a cabo en presencia de oxigeno.
Esta fermentación acética es la segunda que se realiza para obtener como producto final
el vinagre, es de tipo oxidativa, en las soluciones diluidas de etanol se da la oxidación
mediante bacterias acéticas y oxígeno disuelto a ácido acético y agua (Hernández,2003).
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2.2 EL MELÓN
El melón es el fruto de una planta trepadora (melonera) de la familia de las Cucurbitáceas
(Cucumis melo). El tallo está cubierto de pelos y también las hojas por el envés. Éstas
tienen un aspecto palmeado, con los márgenes dentados .El melón, es una
planta herbácea monoica de tallos rastreros. Se cultiva por su fruto, es de temporada
veraniega con un gran contenido de agua y de sabor dulce.
Las flores son amarillas y pueden ser masculinas y femeninas. El fruto es esférico o
aovado, de gran tamaño, de corteza dura, verde, amarilla, anaranjada o blanca, de
superficie lisa o estriada. La pulpa es blanca o anaranjada y contiene en su centro
numerosas semillas (pepitas) envueltas en una matriz gelatinosa. Existen diversas
variedades de forma, color y gusto diferentes.La planta posee tallos blandos y pilosos que
crecen a ras del suelo. Sus hojas tienen peciolo acanalado y son palmadas, es decir, su
aspecto es semejante al de una mano.
Su origen está envuelto en misterio pues se han encontrado pruebas de su existencia en
épocas muy cercanas en el tiempo tanto en Asia como en África. Los romanos, a través
del puerto de Cartago Nova, lo introducirían en la Península Ibérica, siendo precisamente
en el Campo de Cartagena donde se encuentran las mayores plantaciones de melones de
toda la Región de Murcia, una de las mayores productoras de España. Desde los años 70
del siglo XX la exportación de esta fruta ha hecho que grandes críticos gastronómicos de
países europeos ensalzasen sus propiedades culinarias y nutritivas, otorgando relevancia
a los melones de la Región.
Valor Nutricional
Por cada 100 g de porción comestible:
Calorías 35
Agua 89,78 g
Carbohidratos 8,36 g
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Grasas 0,28 g
Proteínas 0,88 g
Fibra 0,80 g
Cenizas 0, 71 g
Calcio 11 mg
Potasio 309 mg
Fósforo 17 mg
Hierro 0,21 mg
Tiamina 0,036 mg
Riboflavina 0,021 mg
Niacina 0,574 mg
Ácido ascórbico 42,2 mg
2.2.1 TIPOS DE MELÓN
2.2.1.1 MELÓN PIEL DE SAPO
Los Piel de sapo se caracterizan por dar melones uniformes en cuanto a calidad y
producción. Son melones alargados, normalmente en torno a los 2,5 kilos de media
pudiendo superar por bastante, la pulpa es de color blanco/amarillenta y muy dulce. La
corteza rugosa, de color verde con manchas oscuras lo cual le da su nombre de piel de
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sapo. La planta es vigorosa y crece mucho, por lo que le tendremos que dar espacio al
cultivarla. Una vez arrancado de la mata se conserva bastante bien.
2.2.1.2 MELÓN AMARILLO
Su mayor característica es su piel amarilla que según las variedades puede ser lisa o algo
rugosa. Dependiendo también de la variedad puede tener forma alargada o redonda. El
tamaño de los melones suele ser algo menor que los de piel de sapo y la planta tampoco
crece tan rápidamente. También se conserva bastante tiempo si no se cogen demasiado
maduros.
2.2.1.3 MELÓN TENDRAL
Son melones de buen tamaño con pesos en torno a los 2 o 3 kilos. Su piel es rugosa de color verde oscuro y bastante gruesa lo que hace de este melón una variedad resistente y de muy buena conservación. La mata es vigorosa, pero no tan productiva como otras variedades. Además es un melón que tarda algo más de tiempo en madurar que otras variedades.
2.2.1.4 MELÓN ROCHET
Son melones de tamaño mediano (1.5 kilos / 2 kilos), alargado, de piel verde y lisa. Su carne de color blanco-amarillenta y de sabor dulce. Es un melón de muy buen rendimiento, pero a la hora de su conservación aguanta menos que otras variedades.
2.2.1.5 MELÓN GALIA
Son melones redondos y de tamaño pequeño ya que no suelen sobrepasar el hilo de peso. La piel es fina y tiene un color amarillo verdoso y con estrías amarillas que hacen que la piel sea rugosa. La pulpa es de color verdoso incluso estando bien maduros y es bastante dulce.
2.2.1.6 MELÓN CANTALOUP
Melones redondos y ligeramente aplastados de tamaño pequeño y mediano rondando el kilo de peso. Los melones cantaloup son jugosos, tienen la carne de color naranja y su cáscara es fuerte. Algunas variedades tienen carne mas dura y otros tipos son más suaves dependiendo de la variedad y la maduración. Esta variedad de melón tiene un aroma dulce y fuerte cuando está maduro.
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2.2.1.7 MELÓN HONEYDEW
Tiene una cáscara bastante fina de color verde amarilla y pulpa verde o anaranjada según el tipo. Está adaptado a zonas secas y cálidas, con la piel lisa o estriada según la variedad, de madurez tardía y con una buena aptitud a la conservación.
2.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DEL VINAGRE EN BASE DE MELÓN
En la siguiente figura se muestra un diagrama de flujo del proceso global. Las
operaciones que se han de llevar a cabo son las siguientes: recepción de la materia
prima, preparación para la fermentación, fermentación, clarificación, filtración,
envejecimiento (dependiendo del tipo de vinagre), estabilización y envasado.
Figura 1- Esquema del proceso de fabricación del vinagre.
2.3.1 RECEPCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MATERIA PRIMA
El melón utilizado como materia prima se almacena en unos depósitos especialmente
destinados para ello; tanto el material con el que se construyen como las condiciones de
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almacenamiento deben garantizar su conservación. Los depósitos suelen ser
normalmente de madera, tinajas de arcilla, poliéster, o acero inoxidable.
Para obtener un buen producto y que la fermentación acética transcurra sin problemas, los vinos empleados como materia prima deben ser:
Sanos, potables y libres de olores y sabores extraños.
Estar libres de antifermentos.
Secos, sin restos de azúcares para evitar posibles contaminaciones por levaduras.
Figura 2- recojo del melón
2.3.2 FERMENTACIÓN
Por lo general la temperatura de fermentación debe estar comprendida entre 20-23 ºC,
dado que en este rango las bacterias muestran su máxima actividad. La temperatura es
una variable importante por las implicaciones que puede tener en la calidad y rendimiento
del producto obtenido; no se debe olvidar la importancia de retener compuestos volátiles,
clave en la evaluación final del proceso.
El caudal de aire es también una variable de gran trascendencia teniendo en cuenta que
el proceso está controlado por la transferencia de oxígeno de esta fase al medio de
cultivo. Se ha de trabajar con un alto caudal de aire pero que no dé lugar a un exceso de
oxígeno sin consumir en el medio; además, el dispositivo de aireación debe optimizar la
relación entre la masa de oxígeno transferida al medio y el coste de la energía necesaria
para ello. Por otra parte, un exceso de aire coadyuvaría las pérdidas de volátiles por
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arrastre. Si bien el aire no ha de ser estéril, sí debe ser limpio para minimizar el riesgo de
contaminaciones que, aunque improbables, no son imposibles.
El pH óptimo para el desarrollo de las bacterias acéticas se encuentra dentro del rango 5-
6.5, aunque tienen capacidad de sobrevivir y crecer a pH más ácidos. Trabajar con
valores de pH no incluidos en el rango óptimo aumenta la sensibilidad de los
microorganismos a otros factores, como la concentración de etanol y ácido acético
presentes en el medio. En cualquier caso, esta variable se deja evolucionar libremente a
lo largo del ciclo.
La concentración de etanol y de ácido acético afecta a la viabilidad celular; se puede
considerar que unos valores aproximados de 10 g·L-1 son los más adecuados para llevar
cabo la reacción. Sin embargo, las concentraciones de estos compuestos son variables a
lo largo del ciclo y dependientes de las condiciones de operación.
Figura 3-fermentación del melón
2.3.3 .CLARIFICACIÓN
Una vez obtenido el vinagre en el fermentador hay que someterlo a una etapa de
clarificación para estabilizar el producto durante su vida comercial. El grado de turbidez es
mayor si el vinagre se obtiene por cultivo sumergido que si se obtiene por cultivo
superficial.
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Dentro de la etapa de clarificación se pueden realizar diferentes operaciones como son:
autoclarificación, floculación mediante agentes químicos, diversos tipos de filtración, etc.,
dependiendo de la materia prima empleada, turbidez inicial del vinagre, color y
conservación de aromas.
Figura 4- clarifiacion
2.3.4 ENVEJECIMIENTO
La etapa de envejecimiento es opcional; este período de maduración puede oscilar entre
unos meses y varios años y confiere al vinagre unas características organolépticas
adicionales a las que poseía al concluir la etapa de fermentación. Los vinagres
envejecidos son aquéllos que se han sometido a un proceso de maduración una vez
finalizado su proceso de acetificación, clarificación y filtración, adquiriendo así unas
características especiales. Para el envejecimiento del vinagre se suelen emplear tinajas
fabricadas con arcilla.
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Figura 5- reposo del vinagre
2.3.5 ENVASADO
El envasado también es muy importante para mantener las características del vinagre, ya
que hay que mantener la calidad hasta que llegue al consumidor.
El envase de vidrio ofrece ventajas para la presentación del vinagre, pero se ha extendido
el uso de botellas fabricadas de material plástico.
Figura 6-embasado del vinagre
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BIBLIOGRAFÍA
Tesis de algunos aspectos metodológicos en la investigación sobre el vinagre:
http://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/734/2/86333%20(Tesis).pdf
Manuales Del Vinagre:
http://www.aprenderesgratis.com/tipos-variedades-melon.htm
Guías botánicas:
http://www.guiametabolica.org/consejo/melon-fuente-vitaminas-antioxidantes
Tesis mejoramiento de los procesos de fermentación alcohólica y acética:
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1213_Q.pdf
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