niversidad de iencias y c rtes de chiapas 641... · proceso bioquÍmico de la ... mundo que hoy...
TRANSCRIPT
1
UNIVERSIDAD DE CIENCIAS Y ARTES
DE CHIAPAS
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA NUTRICIÓN Y ALIMENTOS
TESIS PROFESIONAL
ELABORACIÓN DE UN DESTILADO
ALCOHÓLICO A BASE DE GRANOS
DE MAÍZ
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
LICENCIADO EN ALIMENTOS
PRESENTA
RAÚL IVÁN VALDIVIEZO GURRÍA
MARIA ELENA MORALES TOVILLA
ASESORA
I. Q. YADIRA DEL ROCÍO
SÁNCHEZ OROPEZA
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas Mayo 2016
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 3
JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................................... 5
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................................................................... 6
OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 7
GENERAL ......................................................................................................................................... 7
ESPECÍFICOS .................................................................................................................................... 7
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................. 8
HISTORIA DEL MAÍZ ......................................................................................................................... 8
ESTRUCTURA DEL GRANO DE MAÍZ ................................................................................................ 9
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS GRANOS DE MAÍZ ...................................................................... 10
ALMIDÓN ....................................................................................................................................... 11
TAXONOMÍA DEL MAÍZ ................................................................................................................. 12
CLASIFICACIÓN DEL MAÍZ ............................................................................................................. 12
AMARILLO DURO ....................................................................................................................... 12
MAÍZ BLANCO ........................................................................................................................... 13
MAÍZ PALOMERO ....................................................................................................................... 14
MAÍZ DULCE .............................................................................................................................. 15
ANTECEDENTES DE LAS BEBIDAS ALCOHÓLICAS........................................................................... 15
BEBIDAS ALCOHÓLICAS ................................................................................................................. 17
TIPOS DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS .................................................................................................. 17
VINO .......................................................................................................................................... 17
CERVEZA ................................................................................................................................... 17
WHISKY ..................................................................................................................................... 18
TEQUILA .................................................................................................................................... 18
VODKA ...................................................................................................................................... 18
RON ........................................................................................................................................... 18
BRANDY ..................................................................................................................................... 18
LICOR ......................................................................................................................................... 19
FERMENTACIÓN ............................................................................................................................ 19
BEBIDAS ALCOHÓLICAS FERMENTADAS ......................................................................................... 19
PROCESO BIOQUÍMICO DE LA FERMENTACIÓN ............................................................................. 20
DESTILACIÓN ................................................................................................................................ 20
LEVADURA ..................................................................................................................................... 21
GERMINACIÓN ............................................................................................................................... 22
FACTORES EXTERNOS PARA GERMINAR ......................................................................................... 22
HUMEDAD ................................................................................................................................. 22
TEMPERATURA ........................................................................................................................... 23
GASES ........................................................................................................................................ 23
FACTORES QUE AFECTAN LA GERMINACIÓN ................................................................................. 23
METODOLOGÍA ................................................................................................................................. 24
DISEÑO DE ESTUDIO ..................................................................................................................... 24
MATERIA PRIMA ............................................................................................................................ 24
EQUIPOS ........................................................................................................................................ 25
DISEÑO EXPERIMENTAL ............................................................................................................... 25
PROCESO DE PRUEBA DE GERMINACIÓN DE LOS TRES TIPOS DE GRANOS ................................... 26
DIAGRAMA DE PROCESO DE LA PRUEBA DE GERMINACIÓN ......................................................... 26
PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA BEBIDA DESTILADA. ............................................................. 27
DIAGRAMA DE PROCESO DE LA BEBIDA DESTILADA .................................................................. 32
PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................................... 33
PROPUESTA DE ENVASE .................................................................................................................... 36
PROPUESTA DE ETIQUETA ................................................................................................................. 37
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 38
RECOMENDACIONES ......................................................................................................................... 39
REFERENCIAS DOCUMENTALES ........................................................................................................ 40
ANEXO 1. FIGURAS ............................................................................................................................ 44
ANEXO 2. NORMAS ............................................................................................................................ 47
3
INTRODUCCIÓN
El maíz es uno de los cereales más antiguos que ha sido utilizado para los seres humanos, es
importante a nivel industrial, ya que su uso es amplio para la producción alimentaria. La cual
cuenta con una diversidad de productos dentro los más comunes, aceite, harina, jarabes y
bebidas fermentadas artesanales (Baltes, 2007).
Actualmente el estado de Chiapas tiene una producción de 1,529,385.18 toneladas a nivel
nacional, es el cuarto estado con mayor producción de granos de maíz por debajo de Sinaloa,
Estado de México y Jalisco con un valor de 4,869,750.41 toneladas (SIAP, 2015).
La semilla es un órgano que presenta las condiciones que le permite iniciar su actividad y dar
nacimiento a una joven planta, este reinicio de actividad metabólica, que origina una nueva
generación, constituye el fenómeno de la germinación.
La germinación a la vez necesita de condiciones externas adecuadas para iniciar su actividad,
no obstante, estas por si solas no son suficientes, ya que muchas semillas presentan factores
internos inhibitorios que requieren ser eliminados para que el embrión germine. La capacidad
de las semillas para producir plántulas depende de la calidad genética, física y fisiológica (FAO,
2015).
La degradación enzimática del almidón se da por el desdoblamiento total en forma de
glucosa mediante el efecto enérgico de ácidos numerales, lo cual permitirá que la levadura
trabaje de manera natural, sin necesidad de agregar factores externos, la germinación permitirá
que los granos se rompan para liberar el germen esto servirá para que los granos de maíz pasen
por una molienda para separar la fibra y haya una liberación de almidón y la levadura pueda
actuar (Baltes, 20017). El almidón del maíz puede convertirse en alcohol combustible por
fermentación (Robbuti, 2015).
Durante el proceso de esta investigación se hizo uso de la tecnología alimentaria para lograr la
obtención de una bebida destilada alcohólica a base de granos de maíz, los que pasaran en
primer término por un proceso de germinación que ayuda a que los granos de maíz lograran
romper la estructura del almidón, así mismo la liberación de almidón ayudo al trabajo de la
4
levadura en el mosto del maíz por el contenido de azucares que se obtiene en la elaboración. El
almidón es degradado hasta su desaparición hasta tener únicamente el azúcar o glucosa que es
el sustrato para la fermentación.
La germinación se sometió a pruebas mediante diferentes condiciones de temperatura y tiempo
logrando verificar que variable es más eficaz para la germinación de los granos. Una vez
comenzado este proceso, poco a poco la absorción del agua se fue deteniendo dando lugar
únicamente al proceso germinativo en la que ocurrió transformaciones metabólicas necesarias
que nos dio como resultado una mayor facilidad para la obtención de azucares. El almidón es
degradado hasta su desaparición hasta tener únicamente el azúcar que es el sustrato para la
fermentación (Sempértegui, 2013).
5
JUSTIFICACIÓN
El maíz originario de México es uno de los cereales más antiguos que existe. Es el único cereal
de origen americano que se ha convertido en uno de los cultivos principales en todo el mundo.
El aumento de su consumo como alimento básico se debe a que rinde más que el trigo,
el centeno o la cebada. Actualmente, 85% de los países cultivan maíz (SIAP, 2016). El maíz ya
no puede ser exportado, por lo tanto es vendido a menor precio en su mismo territorio que
van destinado para harina, por el cobro de impuestos y subsidio donde no causa beneficio
para los agricultores (Martínez, 2015).
El propósito de esta investigación es crear alternativas de procesamiento que permitan utilizar
este cereal mediante las tecnologías apropiadas y de misma manera conocer el proceso de la
obtención de la bebida destilada.
El consumo del maíz cultivado a partir de variedades nativas a disminuido la siembra de maíz
transgénico ha ocasionado daños al campo por la descomposición genética y fisiológica a la
que ha sido sometido, además de producir perdidas económicas.
6
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el estado de Chiapas se producen 1, 529,385.18 toneladas de maíz cada año (SIAP, 2015).
Sin embargo se ha reportado que esta producción no genera los beneficios esperados, lo que lo
convierte en un cereal que puede ser aprovechado como materia prima en muchos procesos.
El maíz posee características que potencian su uso, una de estas es un alto contenido en
almidón, el cual es una fuente de glucosa que puede ser transformada en procesos
fermentativos que produzcan etanol.
El consumo de bebidas alcohólicas siempre ha estado presente durante toda la existencia de los
seres humanos, existe una variedad de producidas a partir de diferentes tipos de fermentación
con sabores, olores, colores e incluso variedades de materia prima.
La elaboración de una bebida destilada inocua a base de granos de maíz es darle una alternativa
dentro de la industria alimentaria. Sobre todo tener un producto que es elaborado en tierras
chiapanecas y así mismo apoyar a la comercialización y apoyo a los pequeños productores.
7
OBJETIVOS
GENERAL
Elaborar una bebida alcohólica destilada a base de maíz.
ESPECÍFICOS
Evaluar la capacidad germinadora de tres tipos de granos maíz (amarillo duro, blanco y
certificado)
Evaluar el porcentaje de rendimiento de los granos de maíz para la elaboración del
mosto como lo indica la NMX-FF-043-1982.
Determinar el % v/v de alcohol obtenido en la bebida destilada de maíz.
Proponer un envase para la bebida destilada a base de maíz.
8
MARCO TEÓRICO
HISTORIA DEL MAÍZ
El nacimiento de estos pueblos que habitaron el territorio, más tarde llamado México está
vinculado con el origen del maíz. Los mitos más antiguos de Mesoamérica narran que el
mundo que hoy habitamos fue creado por los dioses del maíz, quienes al mismo tiempo
criaron a los seres humanos y les dieron el alimento para sustentarlo. En Mesoamérica, el Dios
del maíz es sinónimo de vida civilizada. HunNal Ye es el Dios Maya creador del cosmos y la
astronomía, las ciencias y las artes (Moreno et al., 1995).
El maíz (Zea Mayz) es el único cereal importante nativo del hemisferio occidental. Originario
de México, se extendió al norte, hasta Canadá y al sur hasta Argentina. Después del
descubrimiento de América se distribuyó rápidamente a Europa, África y Asia. A nivel
mundial, este cereal representa el 5.4% del total de las fuentes alimenticias de la población
humana, y ocupa el tercer lugar después del trigo y del arroz, con una producción de 445.3
millones de toneladas métricas en 1985.
El maíz se clasificó dentro del género Zea y no había sufrido modificaciones importantes hasta
el siglo XX cuando se integró el teocintle a este género. Otros estudios taxonómicos y
botánicos realizados a finales del siglo XlX y principios del XX recapitulan la relación y posible
evolución del teocinte al maíz.
Este cereal es el principal alimento de México, Centroamérica, Venezuela, Colombia, China,
África y el sureste de Europa, donde su consumo per cápita es mayor de 50 kg. El maíz es el
alimento de mayor importancia en el país. Su consumo per cápita se calcula en 300 g/día que
aportan el 56% de las calorías y el 47% de las proteínas de la alimentación del mexicano. En las
áreas rurales estos porcentajes son 70 y 56% respectivamente.
La clasificación del maíz puede ser botánica o taxonómica, comercial, estructural, especial y en
función de su calidad. El maíz blanco se define como el maíz que corresponde a este color, que
se presenta un valor menor o igual a 5% de maíces amarillos y que contenga como máximo 5%
de raíces oscuros (rojo, azul y morado). Un ligero tinte cremoso, pajizo o rosado, no influye
para designarlo como blanco (González, 1995).
9
La producción del maíz en México se lleva a cabo bajo dos sistemas de explotación agrícola;
por un lado, el del pequeño agricultor de escasos recursos económicos y por el otro el del
sistema de producción que cuenta con mayores recursos económicos y tecnológicos.
Considerando que tradicionalmente en México la producción del maíz la llevan acabo
pequeños productores de escasos recursos, el manejo que le dan al maíz en su campo y en sus
fincas posteriormente se reflejara en la calidad del grano que se comercializa.
La autosuficiencia en maíz es un aspecto de particular importancia para la paz social de los
países donde estos granos producidos por agricultores de recursos económicos precarios, ya
que constituye la base alimentaria de la familia rural y representa la base de la economía
campesina de auto subsistencia (Moreno et al., 1995).
ESTRUCTURA DEL GRANO DE MAÍZ
Los granos de maíz se desarrollan mediante la acumulación de los productos de la fotosíntesis,
la absorción a través de las raíces y el metabolismo de la planta de maíz es la inflorescencia
femenina denominada espiga. Esta estructura puede contener de 300 a 1000 granos según las
hileras y el diámetro y longitud de la mazorca. El peso del grano puede varias mucho, de
aproximadamente 19 a 30 g por cada grano. El grano del maíz se denomina en botánica
cariópside o cariopsis; cada grano contiene el revestimiento de la semilla o cubierta seminal, y
la semilla. También las cuatro estructuras físicas fundamentales del grano: el pericardio, cascara
o salvado; el endospermo; el germen o embrión y la piloriza (tejido inerte en que se unen el
grano y el carozo) (Callejo, 2002).
El grano de maíz, es un fruto (cariópside) compuesto por cuatro partes principales: pedicelo,
pericarpio (cáscara o salvado), endospermo y germen o embrión como está presentando en la
figura 1 (Hoseney y Faubion, 1992).
Pedicelo: Es la estructura celular mediante la cual el grano se encuentra unido al elote.
Pericarpio: Capa exterior duro y fibroso que encierren al grano. Comprende el
pericarpio, la testa y la cofia, en un pequeño casquete que cubra la punta del grano y
protege al embrión.
Endospermo: Constituye la mayor proporción del grano con aproximadamente un 80-
84% del peso total. Funciona como reserva energética a la planta durante su desarrollo.
10
Germen: Aporta un 9.5-12% del peso total del grano y se localiza en la parte inferior
del mismo y posee dos partes destacables, el eje embrionario y el escutelo.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS GRANOS DE MAÍZ
Las partes principales del grano de maíz difieren considerablemente en su composición
química (Tabla 1). La cubierta seminal o pericarpio se caracteriza por un elevado contenido de
fibra cruda, aproximadamente el 87 por ciento, la que a su vez está formada fundamentalmente
por hemicelulosa (67%), celulosa (23%) y lignina (0.1%). El endospermo, en cambio, contiene
un nivel elevado de almidón (87 por ciento), aproximadamente 8 por ciento de proteínas y un
contenido de grasas crudas relativamente bajo. Por último, el germen se caracteriza por un
Fig 2. Estructura del Grano de Maíz (Hoseney y Faubion, 1992).
11
elevado contenido de grasas crudas, el 33 por ciento por término medio, y contiene también un
nivel relativamente elevado de proteínas (próximo al 20 por ciento) y minerales (Burga y
Duensing, 1989).
Tabla 1 Composición química proximal de las partes principales de los granos de maíz
(%)
Componente químico Pericarpio (%) Endospermo (%) Germen (%)
Proteínas 3.7 8.0 18.4
Extracto etéreo 1.0 0.8 33.2
Fibra cruda 86.7 2.7 8.8
Cenizas 0.8 0.3 10.5
Almidón 7.3 87.6 8.3
Azúcar 0.34 0.62 10.8
Fuente: Caracterización viscoelástica de masas de variedades de trigos suaves, 2009
ALMIDÓN
El almidón es un carbohidrato de reserva, sintetizado y almacenado como fuente de energía
en plantas superiores; además después de la celulosa, es el segundo carbohidratos más
abundante en la biosfera. Aunque el contenido de almidón varía según la fuente de obtención,
la más importante son los cereales (maíz, arroz, trigo) con un contenido aproximado de 30 a
80%, en leguminosas (frijol, chícharo, haba) un 25 a 50% y en tubérculos (papa, tapioca, yuca)
representan un 60 a 90% de la materia seca. De la producción mundial del almidón
aproximadamente el 83% es obtenido del maíz; después es el trigo con un 7% , papa con un
6% y tapioca con el 4% (Tovar, 2008). Dado que el almidón se encuentra fuertemente
enmasillado con el plasma celular, la obtención de este almidón resulta difícil. En primer lugar,
los granos de maíz se dejan macerar durante 1-3 días a una temperatura de 50° C y se le
adiciona 0.1 – 0.2 % de ácido sulfúrico (SO2) favorece el proceso, en seguida los granos se
12
rompe para liberar los brotes (el germen), que en el separador de gérmenes flotan a causa de su
alto contenido de aceite y así pueden separarse. A partir de estos brotes o gérmenes se obtiene
por prensado mediante el tratamiento habitual el valioso aceite de germen de trigo. Los granos
de maíz se muelen de modo que todavía se puede separar la fibra, mientras que, por otro lado,
se libera el almidón y la proteína. La proteína macerada (gluten de maíz) y el almidón se
separan entonces en separadores especiales (Badui, 2006).
TAXONOMÍA DEL MAÍZ
El maíz es una planta monocotiledónea muy cultivada a lo largo de todo el mundo, siendo uno
de los alimentos de consumo básico en muchas poblaciones.
Al principio, los taxónomos clasificaron los géneros Zea y Euchlaena, como dos generos
separados, sin embargo, debido al estudio realizados en 1942 se le considera de único género,
basándose en la compatibilidad entre esos grupos de plantas y los estudios citogénico. En
general, solo Zea mays se considera una especie de gran importancia económica dentro de las
Maydeas (Sánchez, 2014).
Reino: Plantae
Orden: Poales
Familia: Poaceae
Subfamilia: Panicoideae
Género: Zea
Especie: Zea Mays
CLASIFICACIÓN DEL MAÍZ
AMARILLO DURO
Los granos de este tipo de maíz son redondos, duros y suaves al tacto como lo presenta la
figura 1. El endospermo está constituido sobre todo de almidón duro córneo con solo una
pequeña parte de almidón blando en el centro del grano. El maíz duro germina mejor que
otros tipos de maíz, particularmente en suelos húmedos y fríos. Es por lo general de madurez
temprana y se seca más rápidamente una vez que alcanzó la madurez fisiológica. Está menos
sujeto a daño de insectos y mohos en el campo y en el almacenamiento. Sin embargo, los
maíces duros rinden por lo general menos que los maíces dentados.
13
Los maíces duros son preferidos para alimento humano y para hacer fécula de maíz (FAO,
2016).
MAÍZ BLANCO
El maíz blanco en grano se utiliza principalmente para la elaboración de las tradicionales
tortillas y tamales, pero de él también pueden obtenerse aceite e insumos para la fabricación de
barnices, pinturas, cauchos artificiales y jabones. La cosecha puede realizarse de forma manual,
en la denominada “pizca”, separando las mazorcas de la planta para llevarlas a un secado final,
almacenarlas y desgranarlas. Otra forma de recolección es por medio de máquinas, donde se
obtiene una cosecha limpia, sin pérdidas de grano y más sencilla. Para las mazorcas se utilizan
cosechadoras de remolque o con tanque incorporado. Inmediatamente después se secan con
aire caliente y se pasan por un mecanismo desgranador. Una vez extraídos los granos se
vuelven a secar para eliminar la humedad. (SIAP, 2016).
Fig. 1 Maíz duro amarillo (Ministerio de Agricultura, 2012)
Fig. 2 Maíz Blanco (Icex, 2016)
14
El descubrimiento y selección de esta característica constituyó un paso esencial para la amplia
dispersión, desarrollo y adopción de una gran cantidad de alimentos elaborados a base de maíz.
La harina de maíz continua siendo la forma preferida para la elaboración de productos de
consumo humano directo, debido a que consiste de almidón blando que es fácilmente
utilizable para producir alimento que puede consumirse directamente (pinole), o bien para
elaborar pan plano (tortilla), masa cocida (tamal) o bebidas (atole). En la actualidad involucra el
12% de la producción comercial.
MAÍZ PALOMERO
El tipo domesticado original, consiste de pequeños frutos esféricos con un núcleo de almidón
harinoso (suave) y una capa de endospermo compacto (duro). La humedad atrapada en el
almidón harinoso se expande mediante la aplicación de calor haciendo que el almidón salga a
través de dicha capa endurecida, produciendo así las populares palomitas (Salvador, 2001).
Las palomitas de maíz son un producto de grano de maíz entero. En los Estados Unidos, ha
crecido mucho el área donde se cultivan la mayor parte de las palomitas de maíz que se venden
alrededor del mundo. Este maíz se asemeja en el tipo mazorca y el cultivo de otros maíces, sin
embargo solo los granos de palomitas de maíz tienen la capacidad de reventar.
Fig. 3 Maíz Palomero (NTR, 2016)
15
MAÍZ DULCE
El endospermo consiste principalmente de azúcar soluble, con un poco de almidón y una
forma intermedia de un polímero de azúcar llamado fitoglicógeno. La producción comercial es
escasa (< 1%), razón por la cual su precio resulta elevado de modo similar a los vegetales
procesados en las economías industriales (Salvador, 2001).
ANTECEDENTES DE LAS BEBIDAS ALCOHÓLICAS
La destilación del alcohol era relativamente poco conocida hasta fines del siglo XVI. Tanto
griegos como romanos sólo conocían la elaboración del vino, entre los cuales había algunos
que perfumaban con hierbas aromáticas. También elaboraban ciertas clases de bebidas con alta
concentración de azúcar y zumo de frutas. El proceso de destilación se remonta a épocas
anteriores al año 800 a.C., momento en el cual se documentó a detalle el primer proceso de
fermentación y destilación que se conoce. Según las diferentes zonas geográficas y el paso del
tiempo, el proceso de destilación fue evolucionado. Sin embargo, el gran cambio en los
procesos, y aquel que permitió lograr bebidas de características equivalentes a medida que se
cambiaba de año de producción, partida de material base, etcétera, fue en la era industrial. El
proceso de fermentación es producido por la acción de las enzimas que ocasionan cambios
químicos en las sustancias orgánicas, en el caso de las cervezas, el ciclo de fermentación
depende del lugar donde ésta se produce, variando para los casos del tipo fabricado en
Alemania, Bélgica, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil. En la tabla 2, se hace referencia histórica
del proceso de destilación y fermentación a lo largo de la historia de la humanidad (Cote,
2010).
Fig. 4 Maíz Dulce (Albiz, 2016)
16
Tabla 2. Antecedentes de las Bebidas Alcohólicas
Época antes
del 800 a.C.
País o Zona
geográfica
Bebida
fermentada
Material base
para el
producto
Bebida
destilada
obtenida
800 a.C. China
Ceylan e India
Asia
Tartaria
Caucásica
Japón
Tchoo (tchú)
Toddy
Kumiss
Kefir
Sake
Arroz y mijo
Arroz y melaza
Leche de burra o
yegua
Arroz
Sautchú
Arack
Arika
Skhou
Sochu
500 d.C. Reino Unido
Italia
Cárpatos
Países eslavos
Irlanda
Agua miel
Vino
Fermento
Brandy de
ciruela
Cerveza
Miel
Uvas
Papas y cereales
Ciruelas
Malta, avena y
cebada
Agua miel
Brandy
Vodka
Slivovitza
Usquebaugh
1200 España
España y
Francia
Vino
Melaza de caña
Uvas
Caña de azúcar
Aqua vini
Rum, rhum o
ron
1500 Escocia Cerveza Malta de cebada Whisky
1650 México Fermento Agave (cactus) Tequila
Fuente: Cote, 2010.
El alcohol es el principio activo de las bebidas embriagadoras. Desde tiempo inmemorial los
hombres han hecho uso de las bebidas fermentadas, pero únicamente después del siglo XII es
cuando saben que el alcohol es al que deben sus propiedades excitantes.
De todas las bebidas alcohólicas, se sabe que la más antigua es el vino. Investigaciones
recientes han permitido afirmar que el origen de la vinificación y de la vinicultura se remonta
en tiempos primitivos. En Asía Menor vivían ciertos pueblos indogermánicos que conocían
dicha vida silvestre, estos pueblos deben ser considerados precursores de la cultura del vino.
17
Los antiguos conocían la destilación, la aplicaban en la obtención de aguas olorosas de las
plantas aromáticas. El invento de la bebidas alcohólicas puede atribuirse a los árabes, allá por el
año 900 de nuestra era, aunque también ay otros que los habitantes de la Europa septentrional
emplearon el aguar ardiente como bebida, quizá antes del año citado, como antídoto para el
frío en los limas del norte. Otros textos redactan que la destilación se introdujo en Europa algo
más tarde durante el reinado de Alfonso VIII de Castilla (Cote, 2010).
BEBIDAS ALCOHÓLICAS
Las bebidas alcohólicas se producen a partir de diversas materias primas pero especialmente a a
partir de cereales, frutas y productos azucarados. Entre ellas hay bebidas no destiladas, como
cerveza, el vino, la sidra y destiladas, como el whisky y el vodka, entre otras. Algo importante
en la producción de bebidas alcohólicas, es el empleo de levaduras para convertir los azucares
en etanol. Aproximadamente el 96% de la fermentación del etanol se lleva a cabo mediante
cepas de Saccharomyces Cerevisiae o especies relacionadas. El etanol se produce mediante la
reacción global que se presenta:
Glucosa = Etanol + Dióxido de Carbono + Energía
TIPOS DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS
VINO
El vino es el producto resultante de la fermentación alcohólica de ciertos frutos. Los
componentes más abundantes son el agua que proviene de la uva y que se encuentra en su
torno al 80 – 85% y con un resultante de etanol de 8.5% como mínimo (NOM-142, 2015).
CERVEZA
Es la bebida resultante de la fermentación mediante la levadura seleccionada, de un mosto
procedente de malta de cebada, solo o mezclado con otros productos amiláceos
transformables en azucares por digestión enzimática, adicionado con lúpulo o sus derivados y
sometido a un proceso de cocción, los grados de alcohol dependerán del tipo de cerveza que
18
se produzca, para una cerveza entera debe ser de 3.5 a 4.5 % de alcohol y para una cerveza
fuerte 5 – 5.5% (Baltes, 2007).
WHISKY
El Whisky es un aguardiente obtenido por la destilación de un mosto de cereales envejecida en
recipientes de roble durante el tiempo suficiente (al menos 3 años) y en las debidas condiciones
ambientales con un porcentaje de alcohol de 40 a 50% (Rodríguez, 2015). Se elabora whisky
principalmente en Escocia, Irlanda, Estados Unidos y también en España.
TEQUILA
El tequila es obtenido por la destilación del jugo que se extrae de algunas plantas, tal es el caso
del agave o maguey que se da en regiones tropicales (cactus de corazón lechoso) de donde se
obtiene el tequila (de hojas grandes)y que contienen un líquido llamado aguamiel que una vez
fermentado resulta una especie de vino llamado pulque que obtiene un 32 a 60% de alcohol.
VODKA
El vodka es un alcohol incoloro e insípido procedente de trigo, cebada malteada, centeno, maíz
y algunos de menos calidad de la patata. Rusia es el país mayor productor de este aguardiente.
Polonia, también es gran productor de este aguardiente y en ocasiones también suelen
macerarlo con hierbas y frutas su porcentaje de alcohol es de 35 a 50% (Rodríguez, 2015).
RON
El ron es un licor alcohólico destilado, obtenido del jugo o de la melaza de la caña de azúcar.
Usualmente es un sub-producto de la fabricación del azúcar e incluye a los tipos claros ligeros,
típicos de la República Dominicana, Cuba y Puerto Rico, y los rones más pesados y de más
sabor como los de Jamaica.
BRANDY
A partir de la destilación de vino o frutas molida fermentadas y añejados en toneles de madera.
Los más conocidos son los que han tenido origen en Francia bajo el término de coñac y es el
reconocido como destilación de vino. Los de fruta parten de manzanas, cereza, albaricoque
(damasco), ciruela, etc. aunque son bebidas conocidas no como brandy o coñac sino por las
marcas del producto terminado o nombre histórico que se les haya asignado (Macek, 2015).
19
LICOR
Es un producto elaborado a base de bebidas alcohólicas destiladas, espíritu neutro, alcohol de
calidad o alcohol común o mezcla de ellos; con un contenido no menor de 1,0% (m/v) de
azúcares o azúcares reductores totales y agua; aromatizados y saborizados con procedimientos
específicos y que pueden adicionarse de ingredientes, así como aditivos y coadyuvantes
permitidos en el Acuerdo por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes en alimentos,
bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias. Con contenido
alcohólico de 13,5 hasta 55,0% Alc. Vol. (NOM-142, 2014).
FERMENTACIÓN
La fermentación es un proceso mediante cual una molécula de glucosa se convierte a dos
moléculas de etanol y dos de dióxido de carbono. La fermentación puede llevase a cabo con
diferentes microorganismos en medios anaerobios, es decir con ausencia de oxígeno, estos
microorganismos se alimentan de algún componente natural y se multiplican cambiando la
composición inicial. Este proceso ocurre en diferentes alimentos tales como el pan, yogurt y la
que más se conoce la alcohólica. La levadura necesita la presencia de azúcar o glucosa ya que se
convierte en alimento para ella, sucede de igual manera para la fermentación alcohólica (Baltes,
2007).
La fermentación alcohólica (denominada también como fermentación de etanol o incluso
fermentación etílica) es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire
(Oxigeno – O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los
hidratos carbono, por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón etcétera, para
obtener como productos finales un alcohol en forma de etanol lo resultante se emplea en la
elaboración de algunas bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza, la sidra, etcétera.
También en la actualidad se empieza a sinterizar el etanol mediante la fermentación a nivel
industrial a gran escala para ser empleado como biocombustible (Méndez y Pérez, 2014).
BEBIDAS ALCOHÓLICAS FERMENTADAS
Es el producto resultante de la fermentación principalmente alcohólica de materias primas de
origen vegetal, este proceso tiene como finalidad lograr la transformación de un mosto
azucarado, hasta un producto alcohólico, en medio anaerobio y por la acción de levadura , con
20
la presencia de nutrientes, temperatura, pH y acidez optima de manera , de manera que la
levadura pueda actuar correctamente(Coronel, 2015). La levadura tiene la capacidad de
modificar su metabolismo en condiciones anaerobias mientras que aeróbicamente respiran
glucosa en forma de dióxido de carbono y agua, en modificaciones anaerobias liberan alcohol
etílico y dióxido de carbono. De acuerdo a esto la levadura actúa de manera lenta en la
fermentación anaeróbica con la presencia de oxigeno ambiental, debido a que tiene que
transformar una cantidad de glucosa notablemente mayor para cubrir su propia necesidad de
energía, la levadura posee las enzimas invertasas y maltasas, también para lograr una
fermentación no solo se puede lograr con frutas también se utiliza azúcar de caña y maltosa.
No olvidando el uso de cepas de levadura para llevar a cabo la fermentación ya que está
dispone de enzimas (melibiasa) y logran descomponer en sus componentes básicos. A través
de su metabolismo, las levaduras no sólo transforman azúcar, sino también otros
componentes de los productos de maceración destinados a la fermentación (Baltes, 2007)
PROCESO BIOQUÍMICO DE LA FERMENTACIÓN
La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a la
levadura en ausencia de oxígeno, para ello disocian las moléculas de glucosa y obtienen energía
necesaria para poder llevar acabo la fermentación así produciendo el alcohol y CO2 como
desecho del proceso (Baltes, 2007).
La fermentación se lleva acabo cuando piruvato procedente de la glucólisis, pierde un carbono
en forma de CO2, y forma acetaldehído por acción de la enzima piruvato descarboxilasa. Esta
enzima necesita Mg++ y tiene un coenzima unido, la TPP (tiamina pirofosfato).
El acetaldehído es reducido a etanol por la enzima alcohol deshidrogenasa y el NADH
(Deshidrogenasa). La NADH se trasforma en NAD+ (oxidado) que se reutiliza en la
glucólisis para seguir produciendo los dos ATP (Adenosin Trifosfato) (Sanagustín, 2015).
DESTILACIÓN
Es producto obtenido por destilación de líquidos fermentados que se hayan elaborado a partir
de materias primas vegetales en las que la totalidad o una parte de sus azúcares fermentables,
hayan sufrido como principal fermentación, la alcohólica, siempre y cuando el destilado no
haya sido rectificado totalmente, por lo que el producto deberá contener las sustancias
21
secundarias formadas durante la fermentación y que son características de cada bebida, con
excepción del vodka, susceptibles de ser abocadas y en su caso añejadas o maduradas, pueden
estar adicionadas de ingredientes y aditivos permitidos en el Acuerdo por el que se determinan
los aditivos y coadyuvantes en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y
disposiciones sanitarias. Con contenido alcohólico de 32,0 hasta 55,0% Alc. Vol. (NOM-142,
2014).
La destilación implica la separación, selección y concentración de los productos alcohólicos de
la fermentación de la levadura de la masa de granos de fermentados y que algunas veces se
conoce como “mosto fermentado” o “cerveza de destilería”. Además del alcohol y de los
productos secundarios deseables, la masa fermentada contiene partículas de granos sólidas,
células de levadura, proteínas solubles en agua, algunas sales minerales, ácido láctico, ácidos
grasos y residuos de glicerina.
Las bebidas destiladas se caracterizan por su origen geográfico, el tipo de materiales utilizados
en la producción y la calidad evaluada por el análisis organoléptico (sabor y aroma) (Desrosier,
1999).
LEVADURA
Las levaduras muestran una extendida distribución a través de los reinos vegetales y animal,
también en los suelos, aunque son relativamente pocas las especies de importancia médica e
industrial.
Desde el punto de vista industrial, hay dos géneros de mayor interés; el amplio campo de
Seccharomyces y el más limitado de las levaduras Candida o Torulopsis. Dentro de estas existen
varias especies contenidos a su vez muchas cepas y se tiende a llamar levadura rebelde a toda
cepa que no sea apropiada para la operación en curso (Gutierrez, 1966).
La levadura biológica es un hongo perteneciente al género hemiascomicetos que transforman los
azucares en CO2, alcohol etílico y energía además de descomponer los azucares complejos
fermentables en otros más simples por medio de la enzima zymasa (Sanchez, 2003).
22
GERMINACIÓN
Se entiende por germinación el proceso fisiológico donde la semilla produce una plántula con
sus partes esenciales normales (radícula y plúmula). Las semillas son las unidades de dispersión
y reproducción por excelencia en las plantas. Ellas permiten tanto la continuidad de la especie,
mediante la reproducción sexual, como la posibilidad de introducir la variabilidad genética de
una generación a la siguiente. La semilla es un órgano que presenta las condiciones que le
permite iniciar su actividad y dar nacimiento a una joven planta. Este reinicio de actividad
metabólica, que origina una nueva generación, constituye el fenómeno de la germinación
La germinación a la vez necesita de condiciones externas adecuadas para iniciar su actividad.
No obstante, estas por si solas no son suficientes, ya que muchas semillas presentan factores
internos inhibitorios que requieren ser eliminados para que el embrión germine. La capacidad
de las semillas para producir plántulas depende de la calidad genética, física y fisiológica. Para
que la germinación pueda llevarse a cabo de llevarse un desarrollo de esta que comprende de
tres fases; la primera fase que es la diferenciación y formación del embrión, la segunda es fase
de llenado, consiste en la deposición de sustancias de reserva y finalmente la fase de
maduración y deshidratación (Herrera et al., 2006).
FACTORES EXTERNOS PARA GERMINAR
Los factores ambientales más importantes que inciden en el proceso de germinación se
destacan: humedad, temperatura y gases.
HUMEDAD
La absorción de agua es el primer paso y el más importante que tiene lugar durante la
germinación; porque para que la semilla recupere su metabolismo es necesaria la rehidratación
de sus tejidos. La entrada de agua en el interior de la semilla se debe exclusivamente a una
diferencia de potencial hídrico entre la semilla exclusivamente a una diferencia de potencial
hídrico entre la semilla y el medio que lo rodea. En condiciones normales, este potencial
hídrico es menor en las semillas secas que en el medio exterior. Por ellos, hasta que se emerge
la radícula, el agua llega al embrión a través de las paredes celulares de la cubierta seminal;
siempre a favor de un gradiente de potencial (Pérez y Martínez, 1994).
23
TEMPERATURA
La temperatura es un factor decisivo en el proceso de germinación, ya que influye sobre las
enzimas que regular la velocidad de las reacciones bioquímicas que ocurren en las semillas
después de la rehidratación. La actividad de cada enzima tiene lugar entre un máximo y
mínimo de temperatura, existiendo un óptimo intermedio. Por ello, las semillas solo germinan
dentro de un cierto margen de temperatura. Si la temperatura es muy alta o muy baja la
germinación no tiene lugar aunque las demás condiciones sean favorables. Las temperaturas
compatibles con la germinación varían mucho de unas especies a otras. Sus límites suelen ser
muy estrechos en semillas de especies adaptadas a hábitats muy concretos y más amplios en
semillas de especies de amplia distribución (Pérez y Martínez, 1994).
GASES
La mayor parte de las semillas requieren para su germinación un medio suficiente aireado que
permita una adecuada disponibilidad de O2 y CO2. De esta forma el embrión obtiene la energía
imprescindible para mantener sus actividades metabólicas. La mayoría de las semillas germinan
bien en atmosfera normal con 21% de O2 y un 0.03% de CO2 . Sin embargo, existen algunas
semillas que aumentan su porcentaje de germinación al disminuir el contenido de O2 por
debajo del 20%. Para que la germinación que tenga éxito, el O2 disuelto en el agua de
imbibición debe poder llegar hasta el embrión (Pérez y Martínez, 1994).
FACTORES QUE AFECTAN LA GERMINACIÓN
Cuando una semilla bajo condiciones favorables para llevar acabo la germinación y no se logra,
se dice que presenta una condición de latencia, en otros términos que se encuentra oculto e
inactivo. Bajo esté termino se agrupan en dos categorías, la primera se conforma donde los
tegumentos impiden el embrión germinar. La extracción del embrión permite su crecimiento
inmediato esto se le conoce como inhibición tegumentaria. La segunda categoría se encuentran
aquellas semillas donde el embrión se presenta la inhibición, aunque este órgano se separe la
semilla no podrá realizar el proceso de germinación, es conocido como latencia embrionaria
(Herrera et al., 2006).
24
METODOLOGÍA
DISEÑO DE ESTUDIO
El presente estudio es una investigación experimental, donde principalmente se medirán y
controlaran la temperatura y tiempo determinando variables factoriales para lograr una
germinación eficaz de la que se evaluara sus condiciones. Los resultados serán evaluados bajo
la NMX-FF-043 Cebada Maltera (Hordeum Vulgare y H. Distichum) Especificaciones, donde
el apartado 5.1 indica que para los granos destinados para la elaboración de una malta debe ser
como mínima del 85%, estos resultados ayudaran a determinar si el maíz elegido es aceptable
para la elaboración de la bebida destilada, así mismo se medirá los grados de alcohol.
El estudio se desarrollara dentro de los laboratorios Análisis de los Alimentos II y Tecnología
de los Alimentos de la Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas.
MATERIA PRIMA
El maíz amarillo duro fue obtenido en el mercado San Juan de la colonia Bienestar Social,
ubicado en el oriente de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. Se escogieron los granos de maiz que no
presentaron madera, plásticos, gorgojos y hormigas, físicamente en buen estado sin ningún
defecto visible. El maíz antes de su uso, se sometió a un lavado con agua purificada abundante
para su germinación.
La fermentación alcohólica se llevó acabo con la levadura Saccharomyces cerevisae 2034 donada
por el Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Productos Funcionales de la Facultad de
Ciencias de la Nutrición y Alimentos de UNICACH.
25
EQUIPOS
Los equipos utilizados para llevar acabo la germinación y la fermentación fueron:
Horno (Felisa®, fe-293, México)
Estufa industrial (Felisa®, México)
DISEÑO EXPERIMENTAL
Para la obtención de la bebida destilada se eligieron tres tipos de granos de maíz; granos
blancos, granos amarillos y granos amarillos certificado que se sometieron a los mismos
niveles de temperatura y tiempo para determinar cuál es la condición óptima para la
germinación de los granos.
Se formaron seis muestras con 50 granos de maíz de los diferentes tipos de granos. Se
sometieron a las mismas condiciones de temperatura a 40 °C durante seis días y a una
temperatura ambiente (30 ± 33°C) en seis días.
Para facilitar la lectura de los resultados se elaboró una tabla donde se concentraron los
resultados obtenidos de cada grupo de maíz, así mismo facilito la selección de los granos para
elaborar el mosto.
Cantidad de granos
germinados
Tiempo Temperatura
Granos Blancos A1 40°C
B1 30 ± 33°C
Granos Amarillos A2 40°C
B2 30 ± 33°C
Granos Amarillos
certificados
A3 40°C
B3 30 ± 33°C
26
PROCESO DE PRUEBA DE GERMINACIÓN DE LOS TRES TIPOS DE GRANOS
Para conocer la capacidad germinativa de los granos de maíz, se realizaron pruebas
preliminares que consistieron en lo siguiente:
1.- Obtención de los tres tipos de granos de maíz.
2.- Selección de granos en buen estado físico.
3.- Lavado con agua.
4.-Posteriormente a la selección y lavado de los granos de los tres diferentes granos dos
tratamientos que constaron de cincuenta granos de maíz más 2 ml de peróxido de hidrogeno.
El tratamiento uno será introducida al horno a una temperatura constante de 40°C durante seis
días. El tratamiento dos se mantuvo una temperatura ambiente de la misma manera en seis días
DIAGRAMA DE PROCESO DE LA PRUEBA DE GERMINACIÓN
Fig 6. Diagrama de Proceso para la prueba de germinación.
Recepción de Materia Prima
Selección y Lavado
Germinación
Granos de maíz y peróxido de
hidrogeno
Temperatura: 40°C
Tiempo: 6 Días
Granos de maíz y peróxido de
hidrogeno
Temperatura: 30 ±33°C
Tiempo: 6 Días
27
PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA BEBIDA DESTILADA.
La bebida destilada fue desarrollada a través del siguiente procesamiento:
1.- Obtención de materia prima, granos de maíz libres de peligros físicos y biológicos.
2.- Los granos de maíz pasaron por un proceso de selección cuidado con el objetivo de evitar
daños que aumentaran el riesgo de contaminación y proliferación de microorganismos,
posteriormente fueron lavados (figura 7) hasta retirar toda la materia extraña asociada.
3.- Los granos previamente lavados reposaran en un recipiente con agua purificada con el
objetivo de incrementar su actividad de agua (figura 8) y estimular su germinación. Después de
4 días el proceso fue detenido y/o cuando exista la presencia del germen aproximadamente de
2 a 4 mm.
Fig 7. Selección y Lavado
Fig 8. Granos de maíz germinado.
28
4.- Posteriormente para detener la germinación los granos fueron sometidos al secado en
horno a 40° C por 12 horas, figura 9.
5.- Después de haber secado los granos de maíz, estas fueron tostados hasta obtener un color
caramelo que ayude al desarrollo de un color aceptable en el producto final.
6.- Los granos de maíz con el germen liberado fueron sometido por el proceso de molienda
manual para fracturar los granos, como la (figura 10) lo demuestra, para la liberación de
amilasa que ayudara a la obtención del mosto.
Fig 9. Secado de los granos de maíces germinados
Fig 10. Molienda de los granos de maíz
29
7.- Posteriormente de la obtención de los granos molidos, se colocaron en un contenedor
térmico a la cual se le adiciono constantemente agua caliente a una temperatura de 60 a 70° C
hasta obtener el mosto a 9.3° Brix.
8.- El mosto obtenido se pasteurizo a una temperatura de 70° C por 30 minutos (figura 11). Se
realizó un choque térmico a chorro de agua fría para un enfriamiento rápido para evitar la
contaminación y se estabilizo la carga patógena, logrando llegar a una temperatura de 35° C
para la adición de la levadura.
9.- Al mosto obtenido se le adiciono 2% de levadura Saccharomyces cerevisae 2034.
10.- Se diseñó un equipo discontinuo en el que se pudiera controlar la fermentación, durante 8
días (Anexo 1).
Fig 11. Pasteurización del mosto de maíz
30
11.- Concluida la etapa fermentativa se procedió a la clarificación logrando obtener una bebida
limpia y de buena apariencia, para esto se realizó una filtración al vacío con una bomba y un
matraz kitasato como la figura 12 lo demuestra.
Fig 12. Clarificación de la bebida antes de la destilación.
31
12.- Al finalizar la fermentación se procedió a realizar la destilación ensamblando los
materiales (figura 13) matraz bola (A), soportes (B), matraz de destilación (C), mechero
bunsen (D), refrigerantes (E), termómetro (F) como lo indica la figura 13, a lo obtenido se le
realizó la prueba de alcohol con ayuda del alcoholímetro para poder determinar los grados de
alcohol presente en la bebida destilada.
Para la determinación de alcohol en la bebida se utilizó el método del alcoholímetro. El
método consiste en verter 50 ml del destilado obtenido en una probeta de 100 ml, luego se
introduce el alcoholímetro en la probeta de forma que no toque las paredes y esté totalmente
firme, se procede a verificar la lectura que se encuentra en la escala.
Fig 13. Destilación para la obtención de etanol.
32
DIAGRAMA DE PROCESO DE LA BEBIDA DESTILADA
Recepción de matería prima
Selección y Lavado Germinación
Secado en horno (12 hrs a 40°C)
Tostado Molienda
Obtención del mosto Pausterización (30
Min a 70°C.)
Adición de Levadura a una temperatura de
35°C.
Fermentación por 8 días.
Clarificación Destilación
Envasado
Fig 5. Diagrama de proceso para la obtención de una bebida destilada a base de granos de maíz.
33
PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
En la tabla 3 se muestran los resultados de la prueba de capacidad germinadora de los tres
tipos de granos de maíz, las muestras fueron corridas al mismo tiempo bajo dos diferentes
condiciones de temperaturas. Los tratamiento A1, A2, A3 fueron introducidas al horno y
mantenida a una temperatura de 40°C, al tercer día el agua que contenía la muestra A1
presentaba turbidez y mal olor, por lo cual fue eliminado de la prueba. Los tratamientos A2 y
A3 al cuarto día debido a las condiciones de temperatura el agua se evaporo, por lo
consiguiente no hubo granos germinados, un grano seco para germinar se necesita la
rehidratación de su tejidos, para que la semilla recupere su metabolismo (Pérez y Martínez,
1994) e inicie su proceso de germinación.
Los tratamientos B1, B2, B3 fueron puestos a temperatura ambiente (30° ± 33°C). En el
tratamiento B2 se obtuvieron resultados al cuarto día del proceso con un 50% de granos
germinados, al quinto día más del 80% de granos ya tenía presencia de la plántula, la FAO
menciona que con una baja temperatura y humedad se logra una buena activación del
metabolismo del grano. Al tercer día del proceso el tratamiento B1 tuvo turbidez y mal olor en
el agua por lo tanto fue descartado de la prueba. El B3 al sexto día del proceso los granos aún
presentaban una ruptura que señalaba que la plántula brotaría lo cual indicaba que el proceso
de germinación sería lento ya que estaba fuera del tiempo establecido. El proceso de prueba de
germinación se puede apreciar en el anexo 1.
Tabla 3. Resultados de la prueba de germinación
Cantidad de granos
germinados
Tiempo Temperatura
Granos Blancos A1 0 granos (0%) 3 días 40°C
B1 0 granos (0%) 3 días 30 ± 33°C
Granos Amarillos A2 0 granos (0%) 4 días 40°C
B2 44 granos (88%) 5 días 30 ± 33°C
Granos Amarillos
certificados
A3 0 granos (0%) 4 días 40°C
B3 10 granos (20%) 6 días 30 ± 33°C
34
Con los resultados de la prueba de germinación se pudo evaluar la capacidad que tuvieron los
granos y se determinó que los granos amarillos en el rango de 30 ± 33°C en días que era
idóneo para poder comenzar a elaborar la bebida destilada.
Estas condiciones de temperatura y tiempo permitieron que los granos seleccionados para la
obtención del mosto germinara un 90% evaluándolo bajo el mismo régimen de la norma
NMX-FF-043-1982.
La temperatura de la destilación se controló de manera manual retirando el fuego de la muestra
antes de llegar a los 80° C para así poder obtener etanol puro de la bebida, ya que puede
haber presencia de metanol a una temperatura de 60 a 69° C que no es apto para consumo
humano (Gutiérrez, 2011). La determinación de alcohol se realizó utilizando el alcoholímetro
y el método del picnómetro.
La prueba consistía en colocar 50 ml en una probeta de la muestra destilada (Figura 15) que se
extrajo de 1600 ml de la bebida fermentada de granos de maíz (Figura 16). Los grados de
alcohol resultante de la destilación fueron de 30% Alc. Vol. que bajo el régimen de la NOM-
142 queda como un producto de licor o crema (alcohólica) resultante de la destilación.
Fig 16. Bebida fermentada antes de la destilación. Fig 15. Etanol obtenido durante la destilación
35
En la figura 17 se pueden observar el contenido alcohólico de bebidas comerciales comparadas
con la bebida a base de granos de maíz. La NOM -142 indica que para que una bebida pueda
llamarse alcohólica debe contener 13,5 hasta 55,0% Alc. Vol. Esto nos indica que la bebida
destilada producida se encuentra dentro del rango.
Fig 17. Comparación de grados de alcohol.
24%
25%
26%
27%
28%
29%
30%
31%
Bebida Destiladade Maíz
Licor Comercial 1 Licor Comercial 2
Grados de Alcohol
Grados de Alcohol
36
PROPUESTA DE ENVASE
Bajo la norma oficial mexicana (NOM 142-SSA1-1995. Bienes y servicios bebidas alcohólicas)
la propuesta es un envase de PET rígido (figura 18), de accesible precio para las personas,
elaborado con materiales inocuos y que soporten las diferentes etapas del proceso que de la
misma manera sirva para proteger al producto de peligrosos físicos y químicos el llenado de
elección para la bebida es “llenado de gravedad” este tipo de llenado funciona a presión
atmosférica, estando el depósito de líquido situado por encima de las boquillas de llenado,
donde el líquido baja hacia las botellas por acción de la gravedad con una velocidad
dependiente de la altura de llenado del depósito (Sáez, 2012) y este tipo de llenado es idóneo
para el licor de maíz.
Fig 18. Prototipo de Envase
37
PROPUESTA DE ETIQUETA
La propuesta de etiqueta a utilizar en la bebida se presenta en la (figura 19), se diseñó de
acuerdo al régimen de la NOM 142 en el apartado de etiquetado.
El envase de PET rígido es vulnerable a la luz natural y artificial las cuales podrían cambiar sus
propiedades organolépticas de la bebida, seleccionando un color oscuro que protege la bebida
y así mismo la implementación de colores llamativos que atrae al consumidor.
Fig. 19. Etiqueta del producto.
38
CONCLUSIONES
Se logró obtener una bebida destilada a base de granos de maíz con un 30% grado de alcohol
el cual nos permite clasificarlo como bebida alcohólica, en este caso un licor.
Debido al diseño de tratamientos de temperatura y tiempo que hubo para la prueba de
germinación se logró determinar que el maíz amarillo duro es el mejor para este proceso que se
efectuó en 5 días a temperatura ambiente (30° ± 33°C) con presencia de agua y oxigeno ya
que estos factores son importantes para que el grano recupere su metabolismo inicial, con esto
un 88% de los granos germinados del tratamiento B2 se logró observar los granos con el
germen libre. Estos factores ayudaron a tener una germinación efectiva y rápida para poder
iniciar el proceso de la elaboración del mosto evaluado bajo el régimen de la NMX-FF-043-
1982.
El comparar los grados de alcohol presentes en la bebida destilada a base de granos de maíz
con bebidas comerciales alcohólicas permitió observar que está dentro del régimen
competitivo con otras bebidas.
La propuesta de envase fue bajo el régimen de la NOM 142-SSA1-1995 que por la vida de
anaquel y propiedades organolépticas del producto debe ser en un material resistente y que
proteja de factores biológicos, físicos y químico en este caso el PET es resistente y apropiado
para este producto el cual cuenta con un diseño de etiqueta que ayudara a su protección
organoléptica.
39
RECOMENDACIONES
Como bien se sabe en la industria alimentaria para poder comercializar un producto se necesita
realizar pruebas microbiológicas, toxicológicas, sensoriales y en caso de esta investigación una
prueba de metanol.
Al obtener la bebida destilada a base de granos de maíz se puede realizar la prueba sensorial
obteniendo primero los resultados de la prueba de metanol y siguiendo con la prueba
toxicológica, ya que el metanol en el cuerpo humano pude causar enfermedades por su
ingesta, gastritis, nauseas, vomito en su menor consumo y su mayor ingesta causa desordenes
visuales, convulsiones, coma o la muerte.
Con los resultados obtenidos anteriormente se podrá evaluar sus características
organolépticas de la bebida de maíz y así sea aprovechable su comercialización.
40
REFERENCIAS DOCUMENTALES
BALTES, Werner. Química de los alimentos.5ª ed. España: Acribia, 2007. Pp. 377, 379, 382.
BENAVIDES, A. Irma y López P. María. Elaboración de una bebida alcohólica destilada
(vodka) a partir de tres variedades de papa (solanum tuberosum) utilizando dos tipos de enzimas.
(Ingeniera Agroindustrial). Universidad Técnica del Norte. Ecuador. 2008. 5 p.
CALLEJO, G. María Jesús. El Maíz en México. 1ª ed. México. 2002. P.244.
CORONEL, Manuel. Los vinos de fruta. [En Línea]. Disponible en:
http://www.ute.edu.ec/fci/Coronel.pdf Accesado: 09 de Noviembre del 2015
COTE, Muñoz Julia. Las bebidas alcohólicas en la historia de la humanidad. AAPAUNAM
Academia, Ciencia y Cultura. México, D.F. 2010. 42, 43, 44pp.
FAO, Composición química y valor nutritivo del maíz [En Línea]. Disponible en
http://www.fao.org/docrep/t0395s/t0395s03.htm. Accesado: 17 de Junio del 2015
FAO, El Maíz en la nutrición Humana. Roma: FAO; Organización de las Naciones Unidas
para la Agricultura y la Alimentación, 1993. P.54 (colección FAO: alimentación y nutrición; 25)
FAO, Procesamiento de semillas de cereales y leguminosas de grano [En Línea]. Disponible
en
https://books.google.com.mx/books?id=44gxKGHjSt4C&pg=PR9&lpg=PR9&dq=germinac
i%C3%B3n+de+granos+de+maiz&source=bl&ots=hCDLOQl0-
a&sig=CUDq4reXBM2M7W9VUiAJz8OezS4&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi_vqL8kLbJAh
UBNj4KHSnjD5E4ChDoAQg2MAQ#v=onepage&q&f=false Accesado: 30 de Noviembre
del 2015
JUVASA, Envase y Envasado, Botellas de Vidrio para Vino. [En Línea]. Disponible en
http://www.juvasa.com/es/64/envases-de-vidrio-botellas-de-cristal-y-botellas-de-vidrio-para-
vinos Accesado: 09 de Noviembre del 2015.
41
GONZALES, A. Ubaldo. El Maíz y su Conservación.1 edición enero 1995. Trillas, S.A. de
C.V. 1995. pp.11, 12, 30,31.
GUTIERREZ. Losa. Celso. Ingeniería Bioquímica. 1ª. Ed. España: Acribia. 654 p.
GUTIERREZ, Miriam. Intoxicación por Etanol. [En Línea] Disponible En: http://www.bio-
nica.info/Biblioteca/Gutierrez-Intoxicacion-Metanol.pdf Accesado: 01 de Diciembre.
MACEK, Martín. La destilación. [En Línea] Disponible En:
http://www.zonadiet.com/bebidas/destilacion.htm Accesado: 19 de Octubre del 2015.
MARCANO, Jose E. El ron. [En Línea] Disponible En:
http://www.jmarcano.com/mipais/economia/ron.html Accesado: 19 de Octubre del 2015.
MARTINEZ, García, Patricio. Impuestos, maíz y subsidios (I de II). [En Línea]
http://www.excelsior.com.mx/opinion/patricio-martinez-garcia/2015/06/09/1028493
Accesado: 15 de Septiembre.
MENDEZ V. Cecilia y PÉREZ H. María del Carmen. Elaboración de una bebida fermentada
a base de zarzamora (Rubus fructicosus). (Licenciado en Alimentos). Universidad de Ciencias y
Artes de Chiapas. México. 2014. 16, 17,18pp.
Norma Mexicana (México). NMX-FF-043-1982. Norma Mexicana Productos Alimenticios No
Industrializados. Cereal. Cebada Maltera. Especificaciones. México. 2015
Norma Oficial Mexicana (México). NOM-142-SSA1-1995. Norma Oficial Mexicana Bienes y
Servicios. Bebidas Alcoholicas. Especificaciones Sanitarias. Etiquetado Sanitario y Comercial.
México. 2015
NUÑEZ, Guzmán, L. Daniel. Edit [En Línea] Disponible en:
http://eleconomista.com.mx/columnas/agro-negocios/2013/02/11/produccion-maiz-
mexico-mundo. Accsesado: 17 de Octubre de 2014.
42
PEREZ, F. y MARTINEZ J. B. Introducción a la fisiología vegetal [En Línea]. Disponible en
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/images/Libros/P%C3%A9rez.gif. Accesado: 16 de
Septiembre del 2015.
ROBUTTI. L. José, Calidad y Usos del Maíz. [En Línea] Disponible En:
http://www.biblioteca.org.ar/libros/210719.pdf Accesado: 29 de Noviembre.
RODRIGUEZ, Martínez, Sergio. Qué significan los grados alcohólicos. [En Línea] Disponible
En: http://bebidas.about.com/od/Cocteleria_101/a/Que-Significan-Los-Grados-
Alcoholicos.htm. Accesado: 15 de Septiembre del 2015.
SANAGUSTÍN, Antonio. ¿Qué es la fermentación? [En Línea] Disponible En:
http://www.albertosanagustin.com/2015/03/que-es-la-fermentacion.html. Accesado: 17 de
Septiembre.
SÁEZ, Benito. Embotelladoras o Maquinas llenadoras de Botellas. [En Línea] Disponible En:
http://urbinavinos.blogspot.mx/2012/01/embotelladoras-o-maquinas-llenadoras-de.html
Accesado: 2 de Diciembre 2015
SÁNCHEZ, Ortega, Iván. Aspectos botánicos y taxonómicos del maíz. [En Línea] Disponible
En: http://eprints.ucm.es/27974/1/MAIZ%20I.pdf Accesado: 20 de Octubre del 2015.
SÁNCHEZ, Pineda, María Teresa. Procesos de Elaboración de Alimentos y Bebidas. 1ª. Ed.
España: AMV Ediciones, 109p.
SEMPÉRTEGUI. F. Mario Alejandro. Perspectivas para la industrialización de la Chicha de
Jora. (Ingeniero en Alimentos). Universidad del Uzuay. Ecuador. 2013. 3, 6 pp.
SIAP, Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquería [En Línea] Disponible en:
http://www.siap.gob.mx/avance-de-siembras-y-cosechas-por-estado/. Accesado: 17 de
Octubre 2014.
43
SIAP, Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquería [En Línea] Disponible en :
http://www.siap.gob.mx/siaprendes/contenidos/2/03-maiz/contexto-2.html Accesado: 17 de
Marzo 2016.
TOVAR B. Tomas. Caracterización morfológica y térmica del almidón de maíz (Zea Mays L)
obtenido por diferentes métodos de aislamiento (Licenciado en Química En Alimentos).
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. México. 2008. 15p.
TANIGUCHI, Hanako. La sequía en México causa pérdidas Millonarias en el campo. [En
Línea] Disponible En: http://mexico.cnn.com/nacional/2012/02/09/la-sequia-en-mexico-
causa-perdidas-millonarias-en-el-campo-mexicano Accesado: 20 de Noviembre.
Universidad Politécnica de Valencia. Germinación en Semillas. [En Línea]. Disponible en
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/images/Libros/P%C3%A9rez.gif. Accesado: 12 de
Septiembre del 2015.
W. Desrosier. Norman, Elementos de Tecnología de Alimentos. 1ª ed. México: Continental,
642. 647. 648 pp.
44
ANEXO 1. FIGURAS
Fig 20. Selección de los granos de maíz para la germinación.
Fig 21 Inicio de la germinación
Fig 22. Prueba de germinación a 40 °C Fig 23. Maíz germinado a 3 días a 34°C.
45
Fig 24. Granos de maíz puesto en charolas para iniciar el secado en el horno.
Fig 25. Clarificación del mosto para evitar la mínima presencia de residuos físicos
46
Fig 26. Adición de la levadura Saccharomyces cerevisiae x-2034 y proceso de la fermentación durante 8 días.
47
ANEXO 2. NORMAS
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-142-SSA1/SCFI-2014, BEBIDAS
ALCOHÓLICAS. ESPECIFICACIONES SANITARIAS. ETIQUETADO SANITARIO Y
COMERCIAL.
3.14 Licor o crema, al producto elaborado a base de bebidas alcohólicas destiladas, espíritu
neutro, alcohol de calidad o alcohol común o mezcla de ellos; con un contenido no menor de
1,0% (m/v) de azúcares o azúcares reductores totales y agua; aromatizados y saborizados con
procedimientos específicos y que pueden adicionarse de ingredientes, así como aditivos y
coadyuvantes permitidos en el Acuerdo por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes
en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias. Con
contenido alcohólico de 13,5 hasta 55,0% Alc. Vol.
9. Etiquetado
El etiquetado de los productos objeto de esta Norma, además de cumplir con lo establecido en
el Reglamento y las demás disposiciones jurídicas aplicables, se sujetará a lo siguiente:
9.1 Disposiciones generales.
9.1.1 Las bebidas alcohólicas preenvasadas deben presentarse con una etiqueta en la que se
describa el producto o se empleen palabras, ilustraciones u otras representaciones gráficas que
se refieran al producto, permitiéndose la descripción gráfica de la sugerencia de uso, empleo,
preparación, a condición de que aparezca una leyenda alusiva al respecto.
9.1.2 Las etiquetas que ostenten deben fijarse de manera tal que permanezcan disponibles hasta
el momento de su uso y consumo en condiciones normales y deben aplicarse por cada unidad,
envase múltiple o colectivo; con caracteres claros, visibles, indelebles y en colores
contrastantes, fáciles de leer por el consumidor.
9.1.3 La información contenida en las etiquetas debe presentarse y describirse en forma clara,
veraz y comprobable, evitando que sea falsa, equívoca o que induzca a error al consumidor con
respecto a la naturaleza y características del producto.
9.1.4 En la superficie principal de exhibición, debe aparecer cuando menos, el nombre o la
denominación genérica del producto, graduación alcohólica y la marca comercial, así como la
indicación de la cantidad conforme al punto 2.2 del Capítulo de Referencias de esta Norma; el
resto de la información a que se refiere esta Norma puede incorporarse en cualquier otra parte
del envase.
48
9.2 Presentación de la información.
9.2.1 Las bebidas alcohólicas preenvasadas deben ostentar la información obligatoria en idioma
español, sin perjuicio de que se presente también en otros idiomas.
9.2.2 La información debe aparecer de manera ostensible en caracteres contrastantes y legibles,
clara en condiciones normales de compra y uso, a excepción de la información que en otras
disposiciones jurídicas se le solicite, como características específicas de tamaño y presentación.
9.3 Requisitos obligatorios.
Son requisitos obligatorios de información sanitaria y comercial los siguientes:
9.3.1 Nombre o denominación genérica y marca comercial del producto.
9.3.1.1 El nombre o la denominación del producto preenvasado debe corresponder con lo
establecido en los ordenamientos jurídicos aplicables; en ausencia de éstos, puede indicarse el
nombre de uso común, o bien, emplearse una descripción de acuerdo a las características
básicas de la composición y naturaleza de la bebida alcohólica, que no induzca a error o engaño
al consumidor.
9.3.2 Nombre, denominación o razón social y domicilio fiscal.
9.3.2.1 Debe indicarse el nombre, denominación o razón social y domicilio fiscal del
responsable del producto de manera enunciativa mas no limitativa: calle, número, código
postal y entidad federativa en que se encuentre.
9.3.2.2 Tratándose de productos importados: nombre, denominación o razón social y domicilio
fiscal del importador. Esta información puede incorporarse al producto en territorio nacional,
antes de su comercialización.
La información relativa al productor debe ser proporcionada por el importador a la Secretaría
de Economía, a solicitud de ésta, quien a su vez la proporcionará a los consumidores que así lo
soliciten cuando existan quejas sobre los productos.
9.3.2.3 Tratándose de la cerveza y de las bebidas alcohólicas preparadas a base de una mezcla
de limonada y cerveza o vino, o de una mezcla de cerveza y vino importadas, deben incluir: el
nombre y el domicilio del importador o registro federal de contribuyentes, así como las
leyendas y símbolos a que se hace referencia en los puntos 9.3.7.2.1, 9.3.7.2.4 y en el Apéndice
A Normativo, de esta Norma, antes de su internación al país.
9.3.3 País de origen.
9.3.3.1 Los productos nacionales o de procedencia extranjera deben incorporar la leyenda que
identifique el país de origen o gentilicio, por ejemplo: "Producto de ____", "Hecho en
49
______", "Manufacturado en _____", "Fabricado en _____", u otros análogos, sujeto a lo
dispuesto en los tratados internacionales de los cuales los Estados Unidos Mexicanos sea parte.
9.3.4 Identificación de Lote.
9.3.4.1 Cada envase debe llevar grabada o marcada de cualquier modo la identificación del lote
al que pertenece, con una indicación en clave que permita su rastreabilidad.
9.3.4.2 La identificación del lote, que incorpore el fabricante en el producto, debe estar siempre
de manera claramente legible, visible e indeleble para el consumidor.
9.3.4.3 La clave del lote debe ser precedida por cualquiera de las siguientes indicaciones
"LOTE", "Lot", "L", "Lote", "lote", "lot", "l", "lt", "LT", "LOT", o bien incluir una referencia
del lugar donde aparece.
9.3.5 Fecha de consumo prefe
ente.
Aquellas bebidas con contenido alcohólico medio o alto, con duración menor o igual a 12
meses deben declarar la fecha de consumo preferente, la cual deberá cumplir con lo siguiente:
9.3.5.1 Declararse en el envase o etiqueta y consistir por lo menos de:
9.3.5.1.1 El día y mes para productos de duración menor o igual a 3 meses, y
9.3.5.1.2 El mes y año para productos de duración mayor a 3 meses.
9.3.5.2 La fecha debe estar precedida por una leyenda que especifique la fecha de consumo
preferente y ésta debe indicarse anteponiendo alguna de las siguientes leyendas, sus
abreviaturas o leyendas análogas: "Consumir preferentemente antes del____", "Cons. Pref.
antes del ___" y "Cons Pref ___".
En el espacio en blanco indicar la fecha misma o una referencia al lugar donde aparece la
fecha.
9.3.5.3 Tratándose de productos de importación, cuando el codificado de la fecha de consumo
preferente no corresponda al formato establecido en el punto 9.3.5.1, de esta Norma, éste
podrá ajustarse a efecto de cumplir con la formalidad establecida, o en su caso, la etiqueta o el
envase debe contener la interpretación de la fecha señalada. En ninguno de estos casos los
ajustes serán considerados como alteración.
9.3.5.4 Al declarar la fecha de consumo preferente se debe indicar en la etiqueta cualquier
condición especial que se requiera para la conservación de la bebida alcohólica, si de su
cumplimiento depende la validez de la fecha.
50
Por ejemplo, "una vez abierto, consérvese en refrigeración", o leyendas análogas.
9.3.5.5 La fecha de consumo preferente que incorpore el fabricante en el producto
preenvasado no puede ser alterada en ningún caso y bajo ninguna circunstancia.
9.3.6 Contenido alcohólico (Por ciento de alcohol en volumen).
9.3.6.1 Indicar el contenido alcohólico [por ciento de alcohol en volumen a 293 K (20ºC)],
debiendo usarse para ello las siguientes abreviaturas: % Alc. Vol.; % Alc Vol; % alc. vol.; % alc
vol.
NMX-FF-043-1982. PRODUCTOS ALIMENTICIOS NO INDUSTRIALIZADOS PARA
USO HUMANO. CEREAL. CEBADA MALTERA (HORDEUM VULGARE Y H.
DISTICHUM). ESPECIFICACIONES. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN
GENERAL DE NORMAS.
5.1 Germinación mínima de 85%.