PROCESOS AGROINDUSTRIALES: CAMBIOS FÍSICO-QUÍMI F ÍSICO-QUÍMICOS COS Luis Alejandro Castañeda Osorio / 408009 Cristian Díaz Guayara / 408013
1. Residuos agroindustriales agroindustriales (fermentaciones)
para
uso
en
transformaciones, transformaciones,
LACTOSUERO Es un subproducto de la industria láctea que se obtiene de la producción de queso, se produce en grandes cantidades en una relación de 9 Kg por cada kilogramo de queso producido, a nivel mundial anualmente se producen 110 millones de toneladas. Este subproducto mantiene cerca del 55% de los nutrientes de la leche entre ellos la lactosa (45-50 g/L), proteínas solubles (6-8 g/L), lípidos (5-6 g/L) y sales minerales (8-10% extracto seco). La composición química del lactosuero permite su utilización en varios campos especialmente en el de alimentos. Por ejemplo la producción mediante rutas fermentativas de proteína unicelular, proteasas, galactosidasas, glicerol, acido acético y láctico y bebidas alcohólicas (Padín, 2009). Según el autor, para la obtención estos productos mencionados se utilizan microorganismos y especialmente levaduras como Saccharomyces cerevisiae, Serratia marcescens, Candida pelliculosa, Lactobacillus helveticus, Streptococcus thermophilus, Kluyveromyces fragilis y/o Kluyveromyces marxianus y recientemente el L. delbrueckii spp. bulgaricus. Un ejemplo de estas aplicación es la reportada por Dragone., et al . (2009), donde es fabricada una bebida alcohólica de 35.4% v/v de etanol, obtenida mediante fermentación con Kluyveromyces marxianus utilizando el lactosuero como sustrato.
MELAZA Según Fajardo E. y Sarmiento S., (2007) el termino Melaza suele ser definida por muchos autores como los residuos de la cristalización final del azúcar, existiendo la imposibilidad de obtener más azúcar de estos mediante métodos físicos, es un jarabe o liquido denso y viscoso. Mediante procesos de fermentación, las melazas son utilizadas para la producción de levaduras para panificación, para la alimentación humana y de animales: como aditivo para piensos, hidrolizados de levadura, fuente de enzimas, vitaminas y ácidos nucléicos. También se utiliza en la producción de proteína celular. También encuentra usos para la obtención de grasas de levadura. Alcohol etílico y productos colaterales de fermentación alcohólica. (Ariza y Gonzales, 1997, citados por Fajardo E., Sarmiento S., 2007).
PRINCIPALES COMPONENTE DE LA MELAZA COMPONENTE
CONSTITUYENTE CONTENIDO (%P/P) Materia seca 78 Proteínas 3 Sacarosa 60-63 Azucares reductores 3-5 Componentes mayores Sustancias disueltas 4-8 Agua Grasas 0,4 Cenizas 9 Calcio 0,74 Magnesio 0,35 Minerales Fosforo 0,08 Potasio 3,67 Fuente: Téllez, 2004; Yépez, 1995, citados por Fajardo E., Sarmiento S., (2007)
RESIDUOS SULFITICOS Composición: se trata de productos residuales que contienen azúcar de la industria del papel. Los líquidos sulfíticos de coníferas contienen entre el 2 y 3 % de azúcares, de los cuales el 80 % son hexosas y el resto pentosas. En el caso de los árboles de hoja caduca, el contenido es principalmente de pentosas. www.quimicaindustrialhn.net/.../29-microbiologia- industrial-y-alimentaria
16
APLICACIONES y
Se puede derivar el alcohol etílico de cuatro clases de materias primas: y
Sustancias cellósicas (madera, residuos agrícolas y la solución de elfito que sale de las fábricas de pulpa para papel, que contiene azúcares como resultado de la hidrólisis de celulosa y hemicelulosa)
y
P ulpa
de madera y aserrín : La materia leñosa contiene celulosa y otras
materias análogas, que por efecto de ácidos diluidos (sobre todo sulfúrico o sulfuroso) y calor, con presión o sin ella, se transforman en azúcares por hidrólisis. Gran parte del azúcar formado no es fermentable, llamándosele xilosa. Otra parte del azúcar resultante es dextrosa, derivada de la celulosa que contiene la madera. y
En el método de simmonsen se emplea ácido sulfúrico al 0.5% y de 4 a 5 partes del líquido se calientan con 1 parte de madera desmenuzada, durante quince minutos a 9 atmósferas de presión, obteniéndose un rendimiento de 12 litros de alcohol de cada 100 Kg. de aserrín secado al aire.
En el método de Classen, se calienta la madera desmenuzada durante quince minutos en un recipiente cerrado, a una temperatura de 120 a 145ÛC en presencia de ácido sulfuroso (humo de azufre ardiendo): se obtienen 24 litros de alcohol por cada 100 Kg. de acepilladuras secadas al aire. www .scribd.com
RESIDUOS AMILACEOS .
COMPOSICION El almidón está conformado por dos -glucanos, la amilosa y la amilopectina, los cuales representan aproximadamente entre el 98-99% del peso seco de los granulos de almidón. Las propiedades de estos dos biopolimeros determinan las características de los almidones obtenidos de diferentes fuentes vegetales. El contenido de humedad de los almidones en equilibrio con el aire va desde 8-10% en los cereales hasta 14-18% en los tubérculos.
La amilopéctina es un polímero de a-D-glucosa unidos entre sí por enlaces glucosúricos a-1,4. Pero, posee ramificaciones que se originan cuando moléculas de glucosas se unen formando en laces a-1,6. Son mucho más frecuentes que en la amilasa. La amilopectina tiene un peso molecular más grande que la amilosa, con un grado de polimerización de 9600-14900. Puesto que es una cadena lineal, la amilosa tiene la capacidad de formar estructuras helicoidales, con seis unidades de glucosa por cada giro de hélice. La solubilidad en agua a bajas temperaturas es baja pueden obtener diferentes sustancias como ácidos grasos
PRETRATAMIENTOS EMPLEADOS Molienda, cocción y licuefacción: La molienda se realiza en forma húmeda o seca. La cocción inicial de la suspensión de granos molidos se debe llevar a cabo con una solubilizacion mínima de las potenciales fermentables a fin de evitar reacciones indeseables estas se deben liberar en las etapas de licuefacción, sacarificación siguientes puesto que sino el almidón se retrograda lo que ocasionaría que las sustancias fermentables se conviertan a no fermentables. La pasta resultante se lleva a cocción instantánea para terminar el proceso de gelatinización que conlleva la solubilizacion total de los componentes del almidón, y la liberación de todas las sustancias fermentables. El calentamiento inicial se efectúa mediante vapor directo a 105-110ºC por 10-15 segundos.
Sacarificación del almidón: el proceso de sacarificación de la corriente que sale del tanque de licuefacción, está llevado a la obtención de una solución rica en azucar para su fermentación posterior, lo que se ajusta a un pH de 4.5 y se enfría hasta una temperatura de 65ºC, para proporcionar situaciones optimas de rendimiento en las reacciones correspondientes.
2.
TIPO DE CERVEZA EN FUNCION DE DIFERENTES TIPOS DE LEVADURAS
La cerveza es una bebida que se clasifica en diversos tipos o grupos dependiendo de los detalles en su cadena productiva, del lugar de origen y también de las materias primas utilizadas y básicamente de su cantidad ya que los ingredientes principales son iguales en cualquier planta producen. A nivel mundial, cualquier variedad de cerveza se puede clasificar en cervezas de alta fermentación y cervezas de baja fermentación dependiendo del tipo de levadura usada dentro del proceso. y
Cervezas de alta fermentación o ³Ale´: El proceso de fermentación se caracteriza por ocurrir a temperaturas relativamente elevadas lo que le proporciona aromas afrutados y gran variedad de tonos y sabores; es tradicionalmente ligada a las Islas Británicas. Algunas de las variedades que se destacan en este grupo son la "miId", ligera, muy pálida, con bajo contenido alcohólico; la "bitter", servida de barril, seca y Iupulizada; la "paIe ale", traslúcida, de color bronce o rojo ambarino además de la "india pale ale", la "brown ale", la "old ale" y las "aIe" escocesas, irlandesas y belgas. (Simonazzi, A., 2009).
Fuente www. coleccionistadecervezas.wordpress.com
y
Cervezas de baja fermentación o ³lager´: Se caracteriza porque dentro del proceso de elaboración se deben guardar durante dos meses a temperaturas muy bajas, cercanas a los cero grados centígrados y además porque una vez envasada es muy susceptible a alteraciones por lo cual se debe consumir en el menor tiempo posible. (Simonazzi, A., 2009).
Fuente www. coleccionistadecervezas.wordpress.com
Tabla de diferentes tipos de cerveza Tipo de cerveza Lager y Pilsen
Abadía
Gueuze-Lambic
Blanca
Ale
Stout Fuente: www.cervezasdel mundo.com
Característica Cerveza común, elaborada con malta pálida de baja fermentación con 3.5-4 grados de alcohol. Elaborada con cebada, alta fermentación y maduración de 2-4 semanas, artesanal, 4 grados de alcohol promedio. Preparada con mezcla de trigo y cebada, fermentación natural o salvaje (sin levadura) Elaborada exclusivamente con trigo, color muy pálido, fermentación alta y bajo contenido de alcohol (3.5 grados) Sabor afrutado, fermentación rápida con altas T°, con levaduras que después de consumir los azucares floculan (fermentación alta). Hay diferentes tipos como See Bitter, Brown Ale, Cream Ale, Indian Pale, Mild, Pale-Ale, Scotch Ale. Color muy oscuro, elaborada a partir de malta tostada, con alta fermentación y 4.5 grados de alcohol
BIBLIOGRAFIA Padín Gonzales, C., Días Fernandez M., 2009, Fermentación alcohólica del lactosuero por Kluyveromyces marxianus y solventes orgánicos como extractantes, Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología , 29; 110-116. Dragone Giuliano, Mussatto Solange I., Oliveira José M., Teixeira José A., 2009, Characterisation of volatile compounds in an alcoholic beverage produced by whey fermentation, Food Chemistry, 112; 929±935. Fajardo E., Sarmiento S., 2007, Evaluación de melaza de caña como sustrato para la producción de Saccharomyces cerevisae, Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de Ciencias Básicas. Microbiología Industrial. Bogotá D.C. Simonazzi, A., Cerveza., El Cid Editor, Argentina 2009. Pág. 14. www .quimicaindustria lhn.net/.../29-microbiologia-industrial-y-alimentaria www .scribd.com