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Fermentación acética

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on 13 August 2015

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Métodos de fabricación del vinagre Artesanales Industriales Métodos “lentos” Método Orleans Método Pasteur Métodos “rápidos” Método alemán Antes de conocerse los microorganismos que dan lugar al vinagre, se fabricaba:
vinagre de vino en los países vitivinícolas como Francia e Italia,
vinagre de alcohol en Alemania
vinagre de arroz en China y Japón. En la antigüedad el vinagre se producía por el lento contacto de un sustrato alcohólico con el aire vino
malta fermentada
miel de dátiles
melazas de azucarera
alcohol de patatas
de cereales
suero de leche fermentada
etc. La intervención humana consistía en añadir al sustrato alcohólico vinagre turbio o lo que se ha llamado la «madre del vinagre» una masa más o menos gelatinosa en la queestán presentes bacterias acéticas de distinto poder acetificante. Renovando el sustrato y extrayendo
el vinagre se conseguía continuar la acetificación Obteniéndose Vinagres de 4-5 % con la misma
cantidad de etanol sin transformar. El lento proceso y la presencia de alcohol residual debe favorecer la formación de ésteres y otros compuestos volátiles que confieren aroma y sabor peculiares a estos vinagres artesanales. Francia poseía la materia prima: vino. exportó vinagre a las Islas Británicas mucho antes de que en ellas se obtuviera vinagre de malta,
de sidra
alcohol. La principal industria vinagrera se hallaba en Orleans donde existen testimonios de que apareció esta industria ya en el siglo XVII. Método sumergido El sistema conocido como: superficial o estacionario consistía en favorecer el contacto con el aire de una fina capa grasienta (velo) que se mantenía en la superficie del vino procurando que no cayera al fondo del barril al renovar parcialmente el contenido. Por tanto se disponían barriles medio llenos de vino que se dejaban acetificar o se mezclaban con vinagre turbio para acelerar el proceso. Las instalaciones consisten en: baterías de barricas de 200-250 litros de capacidad, colocados tumbados en filas superpuestas. Las barricas, tienen 2 agujeros de aproximadamente 5 cm en cada extremo de los fondos del barril y por encima del centro del mismo que se rellenan con estopa para evitar la entrada de las moscas del vinagre pero dejando pasar aire Un tubo que penetra casi hasta el fondo del líquido permitiría renovar el sustrato sin alterar el velo bacteriano. estos barriles se almacenaban en recintos o bodegas cuya temperatura se mantenía alta en invierno a mayor temperatura ambiente la acetificación seproducía con más rapidez. Los rendimientos de la transformación de etanol a acético eran bajos y el proceso lento el vinagre obtenido tenía el aroma y el gusto propio de la lentitud de la acetificación que favorecía el añejamiento. Inconvenientes de este sistema: proliferación de bacterias productoras de celulosa
proliferación de bacterias consumidoras de ácido acético
proliferación de anguílulas ambos inconvenientes difíciles de eliminar en aquellas instalaciones. la transformación del alcohol requiere gran cantidad de oxígeno y es en consecuencia un “fenómeno de superficie” Pasteur propuso una patente Describe una instalación modelo, construida por una cuba o tina con un metro cuadrado de superficie en la que pone una capa de vino, cerveza o sidra de aproximadamente 20 cm de espesor o sea 50-100 litros de líquido. En la superficie se siembran las bacterias y se tapa dejando algunas aberturas para la entrada del aire Por debajo de la película de bacterias una tapa flotante a la que se adhieren los microorganismos impide que se sumerjan en el líquido durante las operaciones de extraer y agregar líquido. se inician por el holandés Boerhaave a quien se atribuye la construcción del primer generador de relleno para acelerar la acetificación, a comienzos del siglo XVIII. Esta primitiva idea fue perfeccionada por Schüzenbach usando virutas de haya como relleno en un recipiente cilíndrico, con un falso fondo y, provisto de agujeros en las paredes del recipiente por debajo de éste, para la aireación necesaria para el proceso. El falso fondo permitía recoger el líquido y volverlo a echar por la parte superior todas las veces necesarias hasta alcanzar el grado acético deseado. La mezcla de vino y vinagre cae recorriendo los intersticios de las virutas, mientras que el aire quepenetra por los orificios del recipiente tiende a subir al calentarse por la energía que se desprende en el proceso de acetificación Este proceso, era más rápido que el de Orleans y se usaba, sobre todo, para hacer vinagre de alcohol. (Método Luxemburgués de cubas rotatorias) se hicieron diversos intentos de acelerar la acetificación. se procuró la mejor distribución del líquido cayendo sobre la parte superior barriles horizontales rellenos de virutas, que giraban sobre sí mismos produciendo un recorrido mayor del vinagre sobre las virutas variando el tipo de relleno (carbón, trozos de cerámica, distintas clases de madera y de otros materiales) con objeto de abaratar la construcción o mejorar la distribución de aire. las virutas de haya fueron las más usadas como relleno y se han mantenido en uso ininterrumpidamente, en generadores de vinagre incluso sin renovarlas durante más de 30 años. inconvenientes acumulación sobre las virutas de bacterias muertas
desarrollo de bacterias productores de celulosa
infección de anguílulas
aumentos de temperatura difícilmente controlables
exigencia de espacio por falta de aireación o bruscos aumentos de temperatura que impedían la buena circulación del aire reduciendo de hecho la capacidad del generador era imposible de combatir una vez que se habían desarrollado en el interior de un generador de relleno las pérdidas de alcohol por evaporación en la corriente ascendente de aire caliente, que sobre todo en zonas cálidas, rebajaban notablemente los rendimientos (hasta valores del 60 %) en la fabricación industrial de vinagre que conlleva el procedimiento de generadores de relleno, que han de ser de gran tamaño (en circulación o de goteo) A mediados del siglo XX se introdujeron dispositivos para el control de la temperatura generador Frings (patentado en 1932)
reemplazó a los antiguos generadores de relleno mejorar la aireación forzada en el interior del generador o para la renovación semicontinua de la carga vino-vinagre para los equipos en madera eran refrígerados para mantener la temperatura interna por debajo de 35°C se les suministraba aire continuamente a través de las entradas distribuidas un poco por encima, del falso fondo. Finalmente un dispositivo de aspersión lanzaba circularmente desde lo alto del generador el líquido en fase de acetificación cuya temperatura se había reducido convenientemente. Estas mejoras condujeron a los primitivos modelos Frings, con aire forzado en contracorriente y control de la temperatura. El proceso semicontinuo aumentaba la rapidez y los rendimientos, logrando vinagre de mayor concentración en ácido acético. El relleno se normalizó y se utilizaron virutas de haya de determinado tamaño. En la fabricación se establecieron tres factores a controlar: velocidad de paso del vino a través del relleno
velocidad de circulación del agua de refrigeración
cantidad de aire insuflada al interior en los años 40, la fabricación industrial de antibióticos, resolvió las dificultades que el cultivo sumergido planteaba a las industrias de fermentación y éste fue aplicado a la fabricación de vinagre por Hromatka y colaboradores. A partir de sus investigaciones fue construido el Acetator Frings que se mantiene en funcionamiento, con algunas modificaciones, en gran parte de las fábricas de vinagre actuales. ventajas de la obtención de vinagre en acetificadores sin relleno, en cultivo sumergido: los rendimientos de la transformación del alcohol en acético (hasta el 94 %)
mayor la velocidad a que se desarrolla el proceso (25-30 horas)
uniformidad del producto
se puede lograr la acetificación de iguales volúmenes de alcohol en mucho menor volumen de instalación pudiendo trabajar con dispositivos automáticos que regulen: el control de la temperatura y de la aireación
los ciclos de carga y descarga. Otras patentes: Actualmente existen algunas nuevas patentes Cavitator (U.S.A)
Vinegator (Suiza) La diferencia fundamental está en el diseño de la turbina de aireación. con sistemas de aireación basados en la autoaspiración de aire y mezclado simultáneo con el líquido. la velocidad de producción de vinagre es en estos sistemas bastante alta los rendimientos alcanzados
hasta del 90 %. y Acetificadores de torre En las columnas de burbujeo, tanto la aireación como la agitación, se logran por medio de aire comprimido que se introduce a través del fondo de la torre, en la cual la relación altura-diámetro es alta. Las burbujas que se forman son pequeñas, porque el aire se inyecta a través de una placa perforada o porosa y en algunos casos con un pulverizador En este tipo de acetificadores de columna se ha logrado una velocidad de transferencia de oxígeno relativamente alta con un bajo gasto de energía. Alteraciones y defectos del vinagre La torre se construye con una relación altura-diámetro bastante alta. No existen en nuestra industria Contaminaciones metálicas Quiebra oxidásica Alteraciones microbianas Anguílulas Los vinagres pueden resultar defectuosos por dos razones: a) deficiencias en su elaboración
b) un mal sistema de conservación. los vinagres alterados presentan sabor y aroma anormales. Son bastante conocidos los accidentes que pueden perjudicar la limpidez y presentación de un vinagre la prevención o remedio de los mismos no lo es tanto Las alteraciones principales son las causadas por: contaminaciones metálicas
quiebra oxidásica
infecciones microbianas
infecciones por anguilulas. Las contaminaciones metálicas más frecuentes en los vinagres son las producidas por los cationes hierro y cobre. Todos los defectos del vinagre debidos a estas se pueden prevenir evitando el contacto del producto con superficies fáciles de atacar. Si el fenómeno ya tuvo lugar, hay que proceder a los tratamientos de desmetalización con productos adecuados tales como: ferrocianuropotásico
resinas catiónicas
fitatos
polifosfatos
etc. El origen de esta alteración y los medios preventivos y curativos que se aplican a la misma en nadadifieren de los aplicados al vino que presenta análoga alteración. Invasiones de los vinagres por bacterias lácticas causantes de las enfermedades de los vinos (No son frecuentes, aunque tampoco imposibles) desarrollo y actividad de otras especies de bacterias acéticas indeseables en el vinagre capaces de oxidar el acético ya formado, rebajando su grado El tratamiento consiste en sembrar los generadores con bacterias acéticas de alto poder acetificante, pero incapaces de oxidar el acético producido. desarrollo de especies de bacterias acéticas productoras de mucilagos y membranas celulósicas. La especie más común en esta alteración es acetobacter xylinum origina sobre los vinos que se avinagran una película blanquecina, que se espesa mucho, viscosa y húmeda que cae al fondo del depósito formando masas blancas gelatinosas. reduce el grado de acidez, consume alcohol y estropea los generadores por obstruir los intersticios que dejan entre sí las virutas de haya Una higiene rigurosa durante la elaboración y envasado, y la pasterización del vinagre terminado, resulta el método más eficaz en lucha contra este tipo de alteraciones. Las anguílulas son nemátodos pequeños (1-2 mm de longitud por 0,03- 0,04 mm de ancho) De morfología fusiforme o filamentosa, no suelen presentar pigmentación, siendo algunas especies totalmente transparentes. Se multiplican con mucha facilidad en el vinagre, siempre que tengan suficiente aporte de oxígeno. Por una parte, parece que se alimentan de las propias bacterias acéticas disputándoles el oxígeno que penetra en el generador. Actualmente se sostienen teorías sobre la mutua ayuda que se prestan las bacterias y las anguílulas, suponiéndose que los productos residuales del metabolismo de las anguílulas constituyen un buen alimento para el desarrollo de las bacterias acéticas.
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