Modelamiento cinético de la fermentación alcohólica de miel de abejas a diferentes escalas de producción

Resumen español El hidromiel es una bebida alcohólica tipo vino obtenida mediante fermentación de miel de abejas diluida, que representa una alternativa para el desarrollo tecnológico y económico de la cadena apícola en Colombia. Sin embargo, el escaso conocimiento cinético sobre la fermentación conlleva a procesos ineficientes y productos de baja calidad. En esta investigación se llevó a cabo el modelamiento cinético de la fermentación alcohólica de miel a escalas de laboratorio y piloto utilizando Saccharomyces cerevisiae var. Bayanus y polen apícola como fuente de nitrógeno. Se implementó un diseño factorial completo para evaluar la influencia de la concentración inicial de glucosa, fructosa y nitrógeno asimilable por la levadura (NAL) sobre la producción de etanol y glicerol y el rendimiento etanol/azúcares. Mediante la Metodología de Superficie de Respuestas se obtuvieron valores óptimos de 22% p/p de azúcares y de 123 mg/L de NAL iniciales logrando disminuir el tiempo de fermentación de 8-10 días a 7-8 días. Se ajustaron expresiones matemáticas de los modelos de Gompertz y logístico de tres y cuatro parámetros con altos grados de correlación para los perfiles cinéticos de glucosa, fructosa, glicerol y etanol medidos mediante HPLC, NAL determinado por el método de Sorensen y crecimiento celular mediante recuento de UFC. El ensayo a escala piloto presentó diferencias en los perfiles cinéticos de azúcares y etanol, así como en el contenido de etanol (12.4% v/v) y glicerol (8.5 g/L), acidez volátil (0.27 g/L), rendimiento etanol/azúcares (0.413 g/g) y productividad (0.51 g/L-h), en comparación con el ensayo a escala de laboratorio (15.1±0.2% v/v de etanol, 6.6±0.6 g/L de glicerol, acidez volátil de 0.14±0.01 g/L, rendimiento de 0.507±0.005 y productividad de 0.73±0.01 g/h/L). También se encontraron diferencias significativas en las propiedades sensoriales, principalmente en cuerpo y equilibrio, complejidad de olores y aromas y color. La razón principal de estas diferencias fue las variaciones en la temperatura ambiental en las pruebas a escala piloto.

• Autores: Blanco Paz, Amaury José
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/59227
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59227; http://bdigital.unal.edu.co/56557/
• Palabra clave: 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; 58 Plantas / Plants; 59 Animales / Animals; 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture; 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Hidromiel; Nitrógeno asimilable; Saccharomyces cerevisiae; Modelo de Gompertz; Modelo logístico; Mead; Assimilable nitrogen; Saccharomyces cerevisiae; Gompertz model; Logistic model
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional