Elaboracion de Chicha y Vinagre de Jora

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PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZAS

ELABORACION DE CHICHA Y VINAGRE DE JORA

I. INTRODUCCION : La Chicha de Jora, es un producto oriundo del Perú, que se elabora artesanalmente y se consume además en otros países de América del Sur, constituyendo un producto con potencial industrialización. Chicha de Jora es un producto que en su elaboración artesanal con lleva una serie de etapas que se encuentran sistematizadas en: Materia Prima, Malteado, Molienda, Cocción, Fermentación, Clarificacion, Envasado. Sin embargo en la etapa de producción de Jora se encuentran deficiencias que hacen esta no tenga las capacidades de una Malta de Cebada y un menor rendimiento. Asimismo en las técnicas de fermentación artesanales se puede producir sustancias que son tóxicas para el hombre, y por último seria adecuado el conseguir un método de conservación que nos permita tenerla siempre lista para ser consumida en estado óptimo de sus características organolépticas. Se denomina Chicha de Jora, a la bebida alcohólica obtenida por fermentación de la materia azucarada contenida en el mosto de malta de maíz (Vásquez, 1979.) II. OBJETIVOS : Al final del siguiente sesión de aprendizaje los alumnos estarán en condiciones de: 1. Conocer el procedimiento tecnológico y científico en la elaboración de chicha y vinagre de jora. 2. Diferenciar las propiedades organolépticas de la chicha y vinagre de jora. 3. Analizar la secuencia del diagrama de flujo para la elaboración de chicha y vinagre de jora. III. REVISION BIBLIOGRAFICA : APLICACIONES DE LOS MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL a LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. Las aplicaciones de los microorganismos datan de tiempo inmemorial. El hombre hizo uso de ellos sin saber que éstos existían desde que inventó o descubrió al azar la manera de hacer cerveza, vinagre, vino o pan. La cerveza era conocida antes del 6000 a.C. por sumerios y babilonios, y en el antiguo Egipto existía ya verdadera producción en 1700 a.C.; el vinagre se producía desde antes de esa fecha y el vino es también muy antiguo, ya que existe evidencia de su producción antes del 2000 a.C. en Egipto y China, y finalmente el pan se conoce desde 4000 a.C. aproximadamente. En Microbiología Industrial se utilizan los términos fermentación y fermentaciones industriales, para caracterizar a los procesos o tecnologías basados en el uso de microorganismos. El término "fermentación", que deriva del latín fermentar (hervir), inicialmente reservado a la actividad microbiana anaerobia, se fue aplicando asimismo a

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procesos aerobios y finalmente también a aquéllos que utilizan células animales y vegetales. En la industria de alimentos es también significativa la aplicación de la Microbiología Industrial en la producción de bebidas, enzimas, saborizantes, productos lácteos, etc. LA FERMENTACION : Un proceso de fermentación típico es esencialmente un proceso que se lleva a cabo en un recipiente llamado FERMENTADOR o en general, BIORREACTOR, mediante el cual determinados sustratos o comida que componen el medio de cultivo son transforma dos por acción microbiana en metabolitos y biomasa. El microorganismo va aumentando en su concentración en el transcurso del proceso al mismo tiempo que el medio se va modificando y se forman productos nuevos como consecuencia de las actividades catabólicas y anabólicas. Los dos fenómenos crecimiento y formación de producto, tienen lugar durante el desarrollo del proceso simultáneamente o no según los casos. FERMENTACION ALCOHOLICA Es un proceso bioquímico realizado por levaduras que descomponen los hidratos de carbono en alcohol y dióxido de carbono.Los responsables de la fermentación alcohólica son las levaduras que son ascomicetos del genero sacharomices. Es un proceso anaeróbico, o parcialmente anaeróbico. MATERIAS PRIMAS : La materia prima es la jora o malta de maíz. Proceso de malteo CUADRO 2.- COMPOSICIÓN PORCENTUAL MAÍZ INIA 604 MOROCHO y DE LA JORA ANALISIS

INIA

604 JORA DE MAIZ

Morocho (%)

JORA DE MAIZ

INIA 604 Morocho INIA 604 Morocho (%)

(%)

AGUA

13.5

28.1

15.6

PROTEINA

7.6

5.4

6.5

GRASA

3.7

2.5

3.6

CARBOHIDRATOS

73.4

62.3

72.4

FIBRA

2.2

0.5

0.3

CENIZA

1.7

1.4

1.5

Fuente INIA Cajamarca 2007

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EL PROCESO DE MALTEO TIENE LAS SIGUIENTES FASES: ACOPIO DE MATERIA PRIMA (MAIZ)

REMOJO

GERMINACION

SECADO

ALMACENAJE

1. Acopio de materia prima.- Se recepciona o se junta la materia prima con la finalidad de seleccionar el maíz, éste es mayormente de una calidad media y no un producto A-1. 2. Remojo.- El remojo se realiza en la costa norte en tinajones de barro (León Molero); 1952),en la sierra en pozos de piedra rectangulares de 10 cm. de altura (Muelle,1945). Dura aproximadamente de 12 a 14 horas. 3. Germinación.- La germinación del grano se lleva a cabo en la sierra en las mismas pozas de remojo, eliminando el agua y colocando ichu sobre ellas y regándolas periódicamente. Esta etapa dura aproximadamente de 8 a 15 días (Muelle,1945). En la costa norte peruana el maíz germina sobre una capa de arena de 2 a 3 cm de altura, se riega y se le cubre con arena y hojas de plátano y sobre estas otra capa de arena, manteniéndose en este modo por espacio por espacio de cuatro días. (León Molero, 1952. Para el secado de la Jora basta la exposición al sol. Las transformaciones que se producen en el cereal germinado dependen de la acción complementaria de distintas enzimas como citasa, diastasas, amilasa y proteasa. Las transformaciones de la materia prima sirven de nutrientes para los microorganismos que responsables de la fermentación ya que estos no pueden asimilar macromoléculas como almidón, proteínas, etc. El maíz germinado o Jora presenta modificaciones morfológicas por el desarrollo del talluelo y cambios histológicos, que se traducen en la desaparición y reblandecimiento del grano, degradación de las proteínas y del almidón, etc. Productos que son resultado de la liberación de enzimas cuya actividad depende directa o indirectamente de los demás cambios. Fuente: Collazos et al (1953) La sacarificación (capacidad de convertir el almidón a azucares mas simples ). Secado : una vez realizado en proceso de germinación o malteo del maíz se seca al sol para detener el proceso de malteado hasta que llegue a una humedad de 12 a 14

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% en el cual no se desarrollran crecimiento de hongos y levaduras que malogren a la malta de maíz. Almacenaje : en sacos grandes de 50 kilos a temperatura ambiente. Para elaborar bebidas alcohólicas también se utilizan materias azucaradas y amiláceas. Por ejemplo : Materias azucaradas: Representados por mostos y jugos de frutas melaza miel de abeja miel de algarrobo.

(10-25%), (45-60%) (60-70%),

Materias amiláceas : Esta representado por el almidón y se encuentra en cereales, tubérculos y raíces como : papa (10-25%), cebada (65%), camote (10-25%), trigo (60%), yuca (10-25%), maíz (60%), arroz (60%), sorgo (80%). Saccharomyces cerevisciae Saccharomyces carlbergensis Saccharomyces ellipsoideus Saccharomyces bayanus Kluveromyces fragilis Pachysolen tanrophilus

(18-20%,20-25ºC) (18-20% a 10-12ºC) (22-26% a 20-25ºC) (20-25ºC) (20-25ºC) (20-25ºC)

La concentración de azúcares no debe tener soluciones mayores a 22% ya que pueden inhibir el crecimiento celular en las fases iníciales de la fermentación. Actúa a pH de 4-5 y a una temperatura de 27-32ºC Condiciones optimas para crecimiento: 1. 2. 3. 4. 5.

Temperatura Presión Aireación Acidez nutrientes

IV.-MATERIALES Y MÉTODOS. JORA ( maíz malteado ) Chancaca o panela. Levaduras liofilizadas ( DESHIDRATADAS ) o en PASTA Balanza Refractómetro 4

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Alcoholímetro Termómetro PHmetro Destilador Vasos Probetas Pipetas Ollas Recipientes. V. PROCEDIMIENTO ; 1. RECEPCIÓN de JORA O MAIZ MALTEADO : Se verifica el estado de calidad de la jora que no presente señales de hongeamiento y olores fuertes de descomposición para tener un producto de buena calidad. 2. SELECCIÓN, LAVADO : Lavamos el producto con abundante agua para evitar la presencia de impurezas como tierra, hojas, pelos , astillas y arenas. 3. MOLIENDA : En un molino de granos procedemos a triturar el producto de un espesor relativamente pequeño para asi poder continuar con el proceso de sacarificación de los almidones de maíz que están presentes en la jora. 4. PESADO : Se pesa la jora para determinar el peso de agua, para un kilogramo de jora se utilizara 30 a 35 litros de agua. 5. COCCIÓN : La cocción se realiza en una olla o marmita para seguir la sacarificación del almidón, esta se efectúa a 92 grados centígrados por 1 hora de cocción. 6. ENFRIAMIENTO : Se deja enfriar el mosto hasta llegar a una temperatura de 20 ºC aproximadamente. 7. ACONDICIONAMIENTO DE MOSTO : Se sacan los cálculos para determinar el peso del azúcar y peso de la levadura liofilizada. El mosto debe tener unos 22 grados brix iníciales para si obtener al final de la fermentación unos 12 a 13 grados alcohólicos a los que deseamos llegar en contenido alcohólico de nuestra chicha de jora. 8. FERMENTACIÓN : Primero se realiza una fermentación aeróbica entre unas 24 horas aproximadamente y luego realiza una fermentación anaerobia que tendrá un tiempo de 10 a 14 días en un clima templado a 2750 msnm, pero si se efectúa en un lugar calido a 100 msnm la fermentación durar unos 8 días aproximadamente debido a que las levaduras de saccharomices cereviceae van a empezar a consumir el sustrato o alimento que va

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hacer en este caso la glucosa, monosacarido que mas fácilmente es asimilable por la levadura, luego consumirá a la maltosa disacárido formado por dos glucosas. Al consumir las levaduras la glucosa y otros nutrientes estas formaran productos de desecho que llamaremos metabolitos, Estos metabolitos viene hacer el alcohol etílico. 9. Descube : Separación de la parte sólida de la líquida. 10. Trasiegos. Consiste en separar el mosto claro de las heces precipitadas en el fondo del depósito. 11.Sulfitado. Consiste en adicionar bisulfito de sodio metabisulfito de sodio para liberarlos de los microorganismos que puedan alterarlo se utiliza metabisulfito de sodio de 100 a 300ppm, nosotros sulfatáremos a 250 ppm x L de mosto, que en porcentaje será de 0.025 % para un litro de mosto. 12. Filtración. Consiste en el paso de un líquido turbio a través de un cuerpo poroso, reteniendo las partículas en suspensión. Se utiliza filtros-prensa. 12. Clarificación. Consiste en añadir al mosto turbio una sustancia que al posarse en los sólidos en suspensión, los arrastre hacia el fondo del recipiente. Se puede hacer por gravedad o utilizar clara de huevo o bentonita. 14. Embotellado : Se llenan en envases de vidrio de 620 ml con sumo cuidado tratando de no adicionar mucho oxigeno al producto. 15. Pasteurizado : Las botellas totalmente llenas y tapadas se pasteurizan a unos 80º C por 15 minutos para eliminar el crecimiento de bacterias que afecten el contenido del producto y lo enviagren. 16. Enfriado: E realiza inmediatamente después de la pasteurización para asi evitar que el producto sigua 16. Almacenaje : se almacena en un lugar fresco y seco a temperatura ambiente.

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PROCESO DE ELABORACIÓN DE CHICHA DE JORA RECEPCIÓN de JORA O MAIZ MALTEADO

SELECCIÓN, LAVADO

MOLIENDA

Trituracion de malta de jora

PESADO Tº 92 ºC x 1:30 hora aproximadamente 20 ºC

COCCIÓN ENFRIAMIENTO 0.01 a 0.02 % de levadura

Mosto : 22º Brix inicial

ACONDICIONAMIENTO DE MOSTO

FERMENTACIÓN

liofilizada x litro de mosto Transformación de Azucar en alcohol etílico .Tº de 20 a 25ºC x 10 a 14 dias.

DESCUBE

TRASIEGO SULFITADO

0.025 % de metabisulfito x litro de mosto = 250ppm

FILTRACION CLARIFICADO EMBOTELLADO PASTEURIZADO ENFRIADO ALMACENAJE

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80º C por 15 minutos

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Curva de crecimiento de levaduras de Saccharomices cereviceae

Face Fase Fase Estacionaria Latencia Exponencial

Fase de Declinación o muerte

Sustrato Nuriente o Alimento : Glucosa

Tiempo de Cultivo ( Dias ) En un cultivo de Mosto de Malta o jora en medio líquido, se pueden diferenciar cuatro fases en la evolución de los parámetros que miden el crecimiento microbiano de levaduras : A. Fase de Adaptación o lag : Durante esta fase los microorganismos que son levaduras, se adaptan su medio ambiente, o mejor dicho a sus nuevas condiciones ambientales (de abundancia de nutrientes = glucosa, temperatura del mosto, actividad de agua ( aw), ph , potencial redox ) para poder iniciar el crecimiento exponencial. B. Fase exponencial o logarítmica: En esta fase la velocidad de crecimiento de las levaduras es máxima. Durante esta fase las bacterias consumen los nutrientes del medio a velocidad máxima. Esta fase corresponde a la de multiplicación de las levaduras. C. Fase estacionaria: En esta fase no se incrementa el número de levaduras, pues los microorganismos consumen o agotan todos los nutrientes ( glucosa ) del medio de cultivo. Los productos de desecho que han liberado durante la fase de crecimiento exponencial hacen que el medio sea inhóspito para el crecimiento de las levaduras. Las levaduras en la fase estacionaria desarrollan un metabolismo diferente al de la fase de exponencial y durante ella se produce una acumulación y liberación de metabolitos secundarios que en este caso es alcohol etílico. D. Fase de Declinación o muerte: se produce una reducción y muerte del número de levaduras del mosto de cultivo debido primero por la falta de nutrientes ( glucosa ) y por los metabolitos generados por la levadura en este caso Alcohol etílico. V.-CÁCULOS Y RESULTADOS. 8

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1. Determinacion del agua : se utiliza 1 kg de jora para 30 litros de agua. 2. Determinación de azúcar: Balance de MASA : Peso del MOSTO = peso de agua + peso de azúcar J =H +A Balance de sólidos solubles: Peso MOSTO = ºBH (peso agua) + ºBA (Peso azúcar) ºBJ (J) = ºBH (H)

+

ºBA (A)

ºBf (H+A) = ºBºi (H)

+

100 (A)

A = H (ºBf ) 100 - ºBf Se obtiene la siguiente Formula : Peso del Azúcar :

( Peso del Agua) x ( Brix Final ) ------------------------------------100 - Brix final

Peso del Azúcar =

Peso del Azúcar =

( 30 litros ) x ( 22 ° Brix final ) 100 – 22 Brix final 30 x 22 660 ----------- = ----- = 8.4615 100 – 22

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Peso del Azucar = 8.4615 g de Azucar.

2. Determinación del Peso de la Levadura : porcentaje de 0.01 a 0.02 % 30 litros = 30000ml 30000 ml x 0.01 % -----------------100 % X = 3 g de levadura liofilizada.

1 ºA = 1 grado alcohólico 1ºA = cantidad de alcohol en 100 partes de mosto fermentado. 1ºA = cantidad de alcohol obtenida de la fermentación de 20 g de azúcar por cada L de mosto. V.II.-RESULTADOS. 9

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Peso de jora

ºBx final de mosto

peso mosto


Peso de agua

ºBx (i) adición Adición bisulfito mosto de de ac. de de azúcar cítrico sodio jora

VI.-DISCUSION.  



Una de las ventajas de añadir el azúcar al inicio de la fermentación es que se obtiene un producto con suficiente grado alcoholico 11 a 12 grados alcoholicos. El procesamiento o elaboración de chicha de jora es un proceso fermentativo aerobio en un inicio y anaerobio en su segunda etapa, estos procesos están influenciados por levaduras propias como las del genero sacharomyces cerviseae Durante la fermentación, es fundamental la incidencia del oxigeno en la transformación de los azucares que contiene el mosto, en alcohol. Como ya dijimos, las levaduras son las responsables, de esta transformación, las mismas, se pueden desarrollar en presencia o no de oxigeno. Si lo hacen sin la presencia de oxigeno, al final de la fermentación se obtendrá alcohol solamente. Por esta razón es importante que durante el proceso de fermentación, se evite el contacto del mosto con el aire, para que las levaduras se multipliquen a expensas de los azucares contenidos en el mosto y se transformen en alcohol.

VII.-CONCLUSIONES. …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. .-BIBLIOGRAFÍA 1. Heinz Sielaff “ Tecnología de la Fabricación de Conservas “ Editorial acribia S.A. Zaragoza . España. Año 2004 2. Ir Marco R. Meyer y Dott. Prof. Gaetano Paltrinieri (2002). “Elaboración de frutas y hortalizas”. Segunda edición (novena reimpresión). Editorial Trillas – México. 3. Ir Marco R. Meyer y Dott. Prof. Gaetano Paltrinieri “Taller de frutas y hortalizas”. Primera edición 1981 (setima reimpresión 1992 ). Editorial Trillas – México. 4. D. Arthey y P. R. Ashurst. (1997). “Procesado de frutas”, Editorial Acribia S.A. Zaragoza – España. 5. Guevara. A "Conservación de Alimentos” Editorial UNALM Lima-Perú. 6. Cheftel, E. y Cheftel B Vol-I 1986, "Introduccion a la Bioquímica de Alimentos” 3° Edición Editorial. Acribia.1991, Zaragoza España. 7. Desrosier, E. Conservación de los alimentos. Editorial CECSA, Mexico 1998. 455 pág. 8. Potter, N la ciencia de los alimentos Editorial HARLA Mexico 1998, 455pag 9. Fenema, O “Química de los Alimentos” “da Edición Ed Acribia Zaragoza España. 8. Libro de consultas sobre tecnología aplicada al ciclo de los alimentos. “Procesamiento de frutas y vegetales” (1998). Segunda edición. Editorial Soledad Hamann. Lima – Perú.

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