UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA DE LAS BEBIDAS FERMENTADAS DE LA PROVINCIA DE SANTO DOMINGO DE LOS TSÁCHILAS TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS EVELIN MARTHA LÓPEZ GUANÍN DIRECTORA: MASTER NUBIA GRIJALVA Quito, Enero 2015
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIALrepositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5402/1/59994_1.pdf · Valor nutricional de la yuca o mandioca 24 Tabla 8. Clasificación taxonómica
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desde allí fue llevado a América en el año 1516 La clasificación taxonómica
se muestra en la Tabla 8, es compleja ya que incluye numerosos híbridos
(Simmonds, 1973).
Tabla 8. Clasificación taxonómica del maduro
Nombre Científico Musa paradisiaca
Nombre Vulgar Maduro, banana o plátano macho
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Liliopsida
Orden Zingiberales
Familia Musaceae
Género Musa
Especie Paradisiaca
(Simmonds, 1973)
Es un alimento muy digestivo y es una fuente importante de vitaminas B y C.
Además de hierro, fósforo, potasio y calcio produce una sensación de
saciedad. El valor nutricional se detalla en la Tabla 9 (Pinchinat, Figueroa, &
Ramírez, 1986).
Tabla 9. Valor nutricional del maduro
Energía 112 Kcal
Proteína 1.20 g
Grasa 0.20 g
Hidratos de Carbono 29.6 g
Fibra 0.30 g
Fósforo 37 mg
Continuación...
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Hierro 0.40 mg
Retinol 82 mg
Tiamina 0.06 mg
Riboflavia 0.06 mg
Niacina 0.50 mg
Acido ascórbico 5.6 mg
(Pinchinat, Figueroa, & Ramírez, 1986)
2.4.4.2.2. Elaboración de la chicha de maduro
Los plátanos maduros se consumen fritos, cocinados, entre otros., se lo
transforma en harina y también se prepara la chicha de maduro. La
elaboración de esta bebida fermentada “Chicha” se realiza en pocos días, se
empieza con la cocción del maduro, se lo muele y se lo coloca en una
vasija de barro con agua para fermentar por 2 días, este proceso se muestra
en la Figura 10 (Plaza, Bello, & Franco, 2002).
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Figura 10. Proceso de elaboración de la chicha de plátano maduro
(Herrera, 2009)
2.4.4.3. Chicha de maíz
Es una bebida alcohólica, de tradición indígena, elaborada a base de maíz
fermentado. En Venezuela se conoce una chicha de maíz o chicha andina
preparada con maíz cocido o harina de maíz, disuelta en guarapo de piña,
LAVAR Y PELAR
COCINAR
AMASAR
MEZCLAR
ENVOLVER
CHICHA DE MADURO
FERMENTAR
4 unidades de maduro
2 horas
Tabla de madera Palo grueso
Maduro amasada Agua 1 tz.
Hojas de Plátano
Mezcla antes preparada
24 – 36 horas MEZCLAR
Maduro
fermentado Agua, Azúcar
RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA
4 unidades de maduro
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endulzada con panela, aromatizada con conchas de piña y clavo de olor;
finalmente se le deja fermentar un poco más para poder consumir (Cartay,
2005).
2.4.4.3.1. Maíz (Zea mays)
El maíz se muestra en la Figura 11, es el cereal más cultivado en el mundo
por su valor nutritivo, crece en todos los continentes, menos en la Antártida.
Se han realizado múltiples estudios, desarrollando subproductos como
harinas, hojuelas, pastas, entre otros (Hipp, 2004).
Figura 11. Maíz
(Hipp, 2004)
El origen del maíz es América, se cultiva al sureste de México, al este de
Guatemala, Honduras y en los altos valles de Perú, Bolivia y Ecuador. La
clasificación taxonómica del maíz se indica en la Tabla 10 (Paliwal, 2001).
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Tabla 10. Clasificación taxonómica del maíz
Nombre Científico Zea mays
Nombre Vulgar Maíz
Reino Plantae
Clase Liliopsida
Orden Poales
Familia Gramineae
Subfamilia Panicoideae
Género Zea
(Paliwal, 2001)
La composición y valor nutricional del maíz se indica en la Tabla 11.
Tabla 11. Valor Nutricional del maíz
Energía 362 Kcal
Proteína 9 g
Grasa 3.4 g
Hidratos de Carbono 74.5 g
Fibra 1 g
Cenizas 1.1 g
Calcio 6 mg
Fósforo 178 mg
Hierro 1.8 mg
Tiamina 0.30 mg
Riboflavia 0.08 mg
Niacina 1.9 mg
(Comisión Veracruzana de Comercialización Agropecuaria, 2011)
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2.4.4.3.2. Elaboración de la chicha de maíz
La elaboración de la chicha de maíz se muestra en la Figura 12, esta
preparación tiene variaciones regionales, sin embargo el proceso básico es
remojar la fécula de maíz con agua caliente por tiempo prolongado luego se
lo enjuaga con agua fría se lo muele en morteros de piedra para después se
mezcla con agua y azúcar para la fermentación por 7-8 días (Segura, 2001).
Figura 12. Proceso de elaboración de la chicha de maíz
(Lentz, 1997)
GERMINAR
SECAR
RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA
MOLER
MEZCLAR
COLOCAR
CHICHA DE MAÍZ
FERMENTAR
Maíz sin germinar Panela
Maíz
Maíz molido Agua y Panela
96-120 horas
Barriles de madera
Lugar húmedo
Maíz
Maíz
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2.5. MICROBIOLOGÍA DE LAS BEBIDAS FERMENTADAS
La investigación relacionada con los alimentos fermentados tradicionales es
importante ya que en un futuro se podrían desarrollar industrias que oferten
este tipo de productos con una alta calidad pero con las características que
tiene la manufactura artesanal (FAO & OMS, 2000). Según Pascual &
Calderón (2000), se debe tener en cuenta la clase de alimento, procedencia
y los fines del análisis. Los pasos que conducirán a unos resultados
adecuados son:
1. Preparación de la muestra para el análisis microbiológico que exige
reglas muy estrictas de manipulación para no se contaminarse con el
exterior. Actualmente se usa cámaras de flujo laminar.
2. Homogenizar la muestra.
3. Preparación de diluciones decimales.
4. Siembra.
5. Recuento de microorganismos indicadores presentes.
2.5.1. BACTERIAS
Las bacterias son organismos microscópicos, unicelulares, procariotas (no
tiene núcleo), se multiplican por división celular sencilla; algunas bacterias
son importantes agentes en la fermentación por ejemplo para la elaboración
de quesos, producción de antibióticos como la estreptomicina; otras son
patógenas ya que causan enfermedades como el tifus, el cólera, la
tuberculosis, entre otras (Henry & Heinke, 1999).
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2.5.2. MOHOS
Los mohos son seres vivos talófitos (sin clorofila), de reproducción asexual
y/o sexual mediante esporas, viven sobre materia orgánica en
descomposición. Carecen de tejido vascular y la mayoría son microscópicos,
también los hay de tamaño regular como las setas (Vincent, Álvarez y
Zaragozá, 2006).
En el aspecto sanitario, los de interés son los hongos filamentosos, son
organismos eucariotas multicelulares que se nutren por absorción (Pascual
& Rosario, 2005).
2.5.3. LEVADURAS
La levadura es un hongo unicelular y microscópico, con un núcleo que tiene
cromosomas portadores de una molécula de ADN, cada una de las células
mide aproximadamente una longitud <5 um, su reproducción es asexual,
mediante gemación (Santamarina, García, & Rosello, 1997).
2.5.4. MESÓFILOS AEROBIOS
Los microorganismos aerobios necesitan de oxígeno para poder
desarrollarse, en este grupos se incluyen a los mohos, levaduras y bacterias
(Barreiro & Sandoval, 2006).
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El recuento estándar en placas (REP) o recuento de aerobios mesófilos, es
utilizado para determinar la carga bacteriana, identificando el número de
colonias desarrolladas en la placa de agar (Toro, 2005).
2.5.5. ÁCIDO LÁCTICAS
Las bacterias ácido lácticas (BAL) son las causantes de sabores y olores
característicos durante la fermentación; también pueden inhibir la microflora
competitiva mediante la reducción del pH. Las BAL tienen un papel
importante en la conservación de alimentos fermentados provocando
cambios en el olor, sabor y textura (Holzapfel, 1995).
2.5.6. ENTEROBACTERIAS
Las enterobacterias pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y se
caracterizan por la capacidad de fermentar la lactosa con producción de
ácido y gas (Pascual & Calderón, 2000).
El análisis de enterobacterias se utiliza para determinar si existe
contaminación fecal, además de indicar la calidad microbiológica. Recuentos
elevados señalan una elaboración inadecuada o una contaminación
posterior a la elaboración. Es decir siempre implica un riesgo higiénico-
sanitario (Cano, 2006).
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2.5.7. COLIFORMES
El grupo de coliformes totales puede multiplicarse en presencia de material
orgánico. Algunas especies son asociadas a desechos vegetales o de aguas
superficiales. En general se puede considerar como equivalente a
Eschericha coli; es una especie bacteriana que presenta características del
grupo coliformes fecales, con producción de ácido y gas, que produce indol
a partir del triptófano; siendo positivo a la prueba del rojo de metilo y
negativo a la de Voges Proskauer; no utiliza el citrato como única fuente de
carbono (World Health Organization, 1988).
Los coliformes pueden descomponer los alimentos, causando cambios
diversos como producción de malos olores, sabor amargo, mucosidades,
entre otros. La presencia y abundancia de coliformes en alimentos se debe a
malas prácticas en el manejo de los alimentos, alteración de los alimentos y
como agente etiológicos de enteritis (Olivas & Alarcón, 2004).
2.6. PRINCIPALES ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS DE LAS BEBIDAS
FERMENTADAS
Todo análisis comienza por la toma de la muestra de forma aséptica y bajo
condiciones de conservación (temperatura de refrigeración) para no ser
alterada, hasta realizar el análisis correspondiente en el laboratorio. Los
análisis físicos químicos son necesarios para conocer la naturaleza y
composición química de las bebidas fermentadas tales como color, peso
específico, grado alcohólico, extracto seco, acidez total, acidez fija, acidez
volátil, ésteres, aldehídos y metanol. Esta información sirve como un
indicador de calidad y/o parámetro de estandarización del producto (Centro
de gestión industrial, 2008).
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El peso específico es la comparación del peso de la muestra con el peso del
agua destilada (INEN 2629, 2012).
El grado alcohólico es el contenido de alcohol etílico expresado en volumen
de alcohol por 100 ml de bebida. Los métodos de determinación se basan en
la destilación del alcohol etílico y otros componentes volátiles (metanol,
alcohol isopropílico, aldehídos, esteres) el enrase a un volumen determinado
y la medida de la densidad o el índice de refracción (Norma Técnica INEN
0340, 1994).
El extracto seco o materias secas totales son el conjunto de todas las
sustancias que, en condiciones físicas determinadas, no se volatilizan. Estas
condiciones físicas deben fijarse de tal manera que las sustancias
componentes de este extracto sufran el mínimo de alteración (Norma técnica
INEN 0346, 1978).
La acidez total se considera como la suma de los ácidos titulables cuando se
lleva la bebida analizar a pH = 7 por adición de un licor alcalino valorado. El
ácido carbónico y el anhídrido sulfuroso libre y combinado no se consideran
comprendidos en la acidez total. El gas carbónico se elimina previamente de
la bebida por agitación en frío y con vacío parcial (AOAC INTER 950.07,
1950).
La acidez volátil está constituida por ácidos grasos de la parte acética, ya
sea en estado libre de sal. Se determina mediante la separación de los
ácidos volátiles por arrastre con vapor de agua y rectificación de los vapores
(Nebot, Sales, Romero, & Ramírez, 1991).
Los aldehídos son compuestos que resultan de la oxidación suave y la
deshidratación de los alcoholes primarios (INEN 0343, 1978).
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El metanol es alcohol metílico, incoloro y muy tóxico, que se obtiene por
oxidación del metano en presencia de aire y de un catalizador (Torres,
2001).
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3. METODOLOGÍA
39
3. METODOLOGÍA
3.1. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN
Se visitó el lugar (la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas), para
realizar una búsqueda bibliográfica en oficinas de turismo y turismo
comunitario, gobiernos autónomos descentralizados, universidades de la
provincia; además se realizaron entrevistas a productores directos,
comerciantes de bebidas y pobladores para obtener información acerca de
las bebidas fermentadas que se producen en la provincia de Santo Domingo
de los Tsáchilas como se muestra en la Figura 13.
Figura 13. Entrevistas a productores de las bebidas fermentadas
tradicionales de la provincia de Santo Domingo de los
Tsáchilas
a) Productores de las comunidades
b) Productores de Alluriquín
Una vez recopilada la información se seleccionaron las tres bebidas más
importantes de la provincia.
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3.2. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERISTICAS MICROBIOLÓGICAS
Las evidencias de los análisis microbiológicos que se realizaron en el
presente trabajo de investigación se presentan en el Anexo I.
3.2.1. TOMA DE MUESTRA
De cada bebida seleccionada se tomaron muestras de 2 productores
diferentes.
Las muestras eran tomadas una vez que el producto tenía las características
adecuadas para ser vendido, en 2 lotes diferentes de producción. Los
análisis microbiológicos fueron realizados en el Laboratorio de Microbiología
de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Tecnológica
Equinoccial y los análisis físico-químicos fueron realizados por el Laboratorio
de la Universidad Central del Ecuador. Cada lote de muestra se recolectó
en frascos estériles de vidrio boca ancha y fueron transportados a la ciudad
de Quito protegidos de la luz, a una temperatura de 4-5 °C para su
respectivo análisis.
3.2.2. DILUCIONES SUCESIVAS
Según la Norma INEN 1 529-2 (1999), se realizaron las diluciones sucesivas
decimales para cada análisis microbiológico.
A partir de cada bebida fermentada (chicha de yuca, chicha de maduro y
chicha de maíz), se tomó 25 ml de muestra y se transfirieron a un frasco con
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225 ml de agua peptonada bufferada estéril al 0.1%, se homogenizó la
muestra (dilución 10 -1), a partir de esta se realizaron las diluciones 10 -2, 10-
3, 10 -4, 10 -5 y 10 -6; el número de diluciones varió dependiendo el tipo de
bebida fermentada a analizar.
Para cada dilución se realizó una mezcla de una parte de la muestra y nueve
partes del diluyente (agua de peptona baferada); el factor de dilución se
calcula mediante la Ecuación 3.1 (Ahmed & Carlstrom, 2006).
Volumen de la muestra
Factor de dilución = [3.1]
Volumen de la muestra + Volumen del diluyente
3.2.3. SIEMBRA EN PLACAS PETRIFILM
Este proceso se realizó en una cámara de flujo laminar marca TELSTAR
para garantizar esterilidad (Pascual & Calderón, 2000). Para la siembra se
utilizaron 3 diluciones por cada muestra, se colocó 1 ml de cada dilución en
las placas petrifilm 3M y se incubaron según las condiciones requeridas para
cada microorganismo y recomendadas en los instructivos de las placas, esto
se detalla en la Tabla 12.
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Tabla 12. Especificaciones para la siembra en placas petrifilm de algunos
microorganismos
N° Microorganismo Medio de cultivo
Condiciones de incubación
Características de la placa petrifilm
1 Aerobias Mesófilos
Agar Standard Methods
T° 32 a 35 °C Tiempo 48 horas
Los nutrientes del agar tiene un agente gelificante soluble en agua fría y un tinte indicador de color rojo que facilita el recuento de las colonias.
2 Coliformes Totales
Agar biliado cristal violeta
T° 37 °C Tiempo 48 horas
Contiene sales biliares y cristal violeta (VRB) que inhiben el desarrollo de las bacterias Gram positiva.
3 Enterobacterias Macconkey T° 37 °C Tiempo 48 horas
Este medio ayuda al recuento de bacterias patógenas como la Salmonella, Shigella y Yersina. VRB inhibe la flora Gram positiva y permite el crecimiento de microorganismos Gram negativos.
4 Mohos y Levaduras
Nutrientes de Sabhi + antibioticos
T° 25 °C Tiempo 3 a 5 días
Sabouraud Dextrose Agar ayuda al crecimiento de hongos y 40 ppm de gentamicina inhibe la proliferación de las bacterias.
5 Bacterias Ácido Lácticas
Lactobacilli MRS Agar + Rojo fenol
T° 37 °C Tiempo 48 a 72 horas
El desarrollo de los Lactobacilos es gracias al polisorbato, magnesio, manganeso y acetato.
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3.2.4. RECUENTO TOTALES DE POBLACIONES MICROBIANAS
Después del tiempo de incubación de cada microorganismo, se contó las
colonias, determinando así la población microbiana de las muestras
analizadas (Ahmed & Carlstrom, 2006).
Los resultados del recuento se expresan como unidades formadoras de
colonias por unidad de volumen (UFC/ml) y se calculó mediante la Ecuación
3.2.
Número de colonias de la placa
Recuento (UFC/ ml) = [3.2]
Factor de dilución X Volumen del inóculo
3.3. DETERMINACIÓN DE LAS CARATERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICO
Una vez obtenidas las 3 muestras de las bebidas fermentadas tradicionales
de los dos productores necesarias para el estudio, se procedió a realizar los
análisis físico-químicos, unos ensayos se realizaron en la Universidad
Central del Ecuador (grado alcohólico, metanol, aldehídos, ésteres, acidez
fija, acidez total y extracto seco) y otros análisis se hicieron en la Universidad
Tecnológica Equinoccial (análisis organoléptico y peso específico).
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3.3.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Una vez que las muestras llegaron al laboratorio se efectuaron los análisis
por duplicado, debido a que con el tiempo la fermentación continúa, de tal
manera que se alteran las características físicas, químicas y organolépticas
de las bebidas, homogenizando las muestras mediante agitación al momento
de realizar cada uno de los análisis.
3.3.2. ANÁLISIS ORGANOLÉPTICO
Es una valoración cualitativa que se realizó a cada una de las muestras
basadas exclusivamente por la percepción de los sentidos. Donde se
determinó el color, olor y estado de las muestras.
3.3.3. PESO ESPECÍFICO
La determinación del peso específico en las bebidas fermentadas se realizó
siguiendo la metodología detallada por la Association of Official Analytical
Chemists (A.O.A.C.); se colocó en la probeta 50 ml de la muestra y se pesó
el volumen de la misma en la balanza, este proceso también se realizó con
el agua destilada; posteriormente se calculá el resultado con la Ecuación 3.3.
Peso de la muestra
Peso específico = [3.3]
Peso del agua destilada
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3.3.4. GRADO ALCOHÓLICO
En la determinación del grado alcohólico se destiló la muestra, y el grado
alcohólico volumétrico del destilado se determinó utilizando el alcoholímetro
Gay-Lussac.
Se colocó una porción de la muestra en un matraz, hasta sobrepasar la
marca de 250 cm3, se llevó a un baño de agua, a temperatura constante 20
+/- 0.5 °C, por 20 minutos, se retiró el exceso de muestra. Se transfirió el
contenido al matraz y se lavó con tres porciones de 10 cm3 de agua
destilada, recogiendo el agua de lavado en el mismo matraz del aparato de
destilación.
Posteriormente se colocó la muestra preparada en una probeta limpia y
seca, se introdujo suavemente al alcoholímetro y el termómetro, se mantuvo
por 10 minutos, se agitó lentamente para igualar la temperatura y se realizó
la lectura. Se dejó reposar en la probeta hasta que se desaparezcan las
burbujas del líquido y se efectuó la lectura del alcoholímetro, para corregir el
grado alcohólico aparente medido a 20 °C se utilizó la tabla anexa en la
norma INEN 340.
3.3.5. EXTRACTO SECO
Se efectuó siguiendo la metodología detallada en la norma INEN 0346,
(1978).
Primero se realizó la destilación. La muestra (50 cm3) se evaporó a baño
térmico; luego se colocó en un vaso de precipitación de 100 ml y se llevó a la
estufa a 90 ºC durante dos horas, se puso al desecador a temperatura
46
ambiente para enfriar por 15 min y se pesó el residuo seco. Finalmente se
calculó el extracto seco con la Ecuación 3.4.
E= 20 (m2 –m) [3.4]
Donde:
E= extracto seco, en g / 1000 m3 de muestra.
m1= masa del vaso de precipitación, en gramos.
m2= masa del vaso de precipitación con el residuo seco, en gramos.
3.3.6. ACIDEZ TOTAL, FIJA Y VÓLATIL
Se determinó la acidez fija, volátil y total de las muestras de bebidas
fermentadas basándose en la Norma INEN 0341 (1978).
3.3.6.1. Acidez Total
Se colocó 250 cm3 de agua destilada, hervida y neutralizada en un matraz
Erlenmeyer de 500 cm3, se añadió 25 ml de la muestra más 5 gotas de la
solución de fenolftaleína; se tituló usando la bureta, con la solución 0.1 N de
hidróxido de sodio, hasta que el líquido se torne de un color rosado
persistente. Se anotó el volumen consumido de hidróxido de sodio (NaOH) y
se calculó la acidez total con la Ecuación 3.5.
[3.5.]
47
Donde:
AT= acidez total, expresada como ácido acético, en g / 100ml de alcohol
anhídrido.
V1 = volumen de solución de NaOH usado en la titulación, expresado en ml.
G = grado alcohólico de la muestra.
3.3.6.2. Acidez fija
Se estimó mediante 4 pasos: primero se evaporó 25 cm3 de la muestra en
un crisol de porcelana en un baño de vapor, segundo se colocó el crisol en la
estufa a 100 °C durante 30 min, tercero se disolvió y transfirió el residuo
seco utilizando porciones de alcohol neutro 25 cm3 aproximadamente en el
matraz Erlenmeyer de 500 cm3 con un contenido de 250 cm3 de agua
destilada (hervida y neutralizada) y posteriormente el paso cuarto, se
adicionó 5 gotas de fenolftaleína, titulando con la solución de 0.1 N de
hidróxido de sodio.
El cálculo de la acidez fija se realizó empleando la Ecuación 3.6.
[3.6.]
Donde:
AF= acidez fija, expresa como ácido acético, en g/100ml de alcohol
anhídrido.
V2 = volumen de solución de NaOH usado en la titulación, expresado en ml.
G = grado alcohólico de la muestra.
48
3.3.6.3. Acidez Volátil
La acidez volátil se determinó mediante el cálculo de la Ecuación 3.7.
[3.7.]
Siendo:
AV= acidez volátil.
AT= acidez total.
AF= acidez fija.
3.3.7. ÉSTERES
Para la determinación de ésteres se siguió la metodología de la Norma INEN
0342 (1978).
Se saponificó los ésteres presentes en el destilado de la muestra utilizando
hidróxido de sodio y se tituló el exceso de éste mediante solución de ácido
clorhídrico.
3.3.8. ALDEHÍDOS
Se determinó volumétricamente el contenido de aldehídos en la muestras de
bebidas fermentadas (INEN 0343, 1978).
Se colocó 250 cm3 de muestra en un matraz de destilación de 1000 cm3
como el contenido de sólidos (extracto seco) fue menor o igual a 25 g /100
49
cm3, se agregó 5 cm3 de agua por cada 10 g de sólidos presentes. Después
se destiló la muestra, recogiendo el condensado en un matraz volumétrico
de 250 cm3, al que se le añadió previamente 10 cm3 de agua destilada, se
colocó el matraz en un baño térmico a temperatura constante de 15 +/-
0.5°C por 20 minutos y se añadió agua destilada a 15 °C, se procedió a
homogenizar.
Se transfirió 100 cm3 del destilado a un matraz Erlenmeyer de 500 cm3, se
adicionó 100 cm3 de agua destilada y el exceso de solución de bisulfito de
sodio, se agitó y dejó en reposo durante 30 minutos, repitiendo la acción
ocasionalmente. Se añadió una solución de yodo en exceso y se tituló luego
con la solución valorada de tiosulfato de sodio. Se efectuó un ensayo en
blanco utilizando las mismas cantidades de reactivos empleados en la
operación con la muestra.
Mediante el cálculo de la Ecuación 3.8, se determinó el contenido de
aldehídos.
[3.8.]
Donde:
AL = contenido de aldehídos, expresado como aldehído acético, en g/100
cm3 de alcohol anhídrido.
V1 = volumen de solución 0.05 N de tiosulfato de sodio empleado en la
titulación de la muestra.
V2 = volumen de solución 0.05 N de tiosulfato de sodio empleado en la
titulación del ensayo en blanco.
G = grado alcohólico de la muestra.
50
3.3.9. METANOL
Se determinó espectrofotométricamente el contenido de metanol en las
La parroquia de mayor consumo de bebidas fermentadas es Alluriquín; la
bebida destacada es el aguardiente el cual se elabora de sabores como
coco, cacao, menta, banano, chocolate, entre otros sabores frutales propios
de la zona. También en las Comunas Tsáchilas se consume y produce
bebidas fermentadas tradicionales como la chicha de yuca (urú), chicha de
maíz (malá), chicha de plátano maduro (piyú) y la ayahuasca (bebida
espirituosa). Estas bebidas se muestran en la Figura 14.
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Figura 14. Bebidas fermentadas de la provincia de Santo Domingo de los
Tsáchilas
a) Chicha de yuca b) Chicha de maíz c) Chicha de maduro
d) Ayahuasca e) Aguardientes de diferentes sabores
En la Tabla 14 se detallan las principales bebidas fermentadas tradicionales
de la provincia de los Tsáchilas por cantón.
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Tabla 14. Principales bebidas fermentadas de la provincia de Santo
Domingo de los Tsáchilas (Octubre 2012)
CANTON PRODUCTO PRINCIPALES INGREDIENTE
TIEMPO DE FERMENTACION
EPOCA DE PRODUCCION
Alluriquín
Guanchaca, corincho o tapetuza
Jugo de Caña 24 horas Durante el año
Puntas de Sabores
Jugo de caña fermentado, frutas a elegir
24 horas Durante el año
El esfuerzo
Chicha de Chontaduro
chontaduro 72 horas Durante el año
Licor de maracuyá
Guarapo y jugo de fruta (maracuyá)
24 horas Durante las festividades
Chicha de yuca
Yuca fermentada
72 horas Durante el año
Luz de América
Guarapo Tallos de caña triturados
24 horas Durante las festividades
Puerto Limón
Malá Maíz fermentado, panela y agua
96 -120 horas En las festividades
Chicha de yuca
Yuca fermentada, azúcar
72 - 96 horas Durante el año
Ayahuasca Bejuco 8 horas En rituales espirituales
Ayahuasca con flor de campana
Bejuco y flor de campana
8 horas En los rituales espirituales
Chicha de maduro fermentado
Maduro fermentado
24 horas Durante el año
San Jacinto de Búa
Urú
Yuca envuelta en hoja de plátano- fermentada
72 horas Durante el año
Licor de cacao
Aguardiente y cacao
24 horas Durante las festividades
Continuación...
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CANTON PRODUCTO PRINCIPALES INGREDIENTE
TIEMPO DE FERMENTACION
EPOCA DE PRODUCCION
Santa María del Toachi
Licor de Cacao
Jugo de caña fermentado y añadido esencia de cacao.
24 horas Durante festividades
Licor de piña
Guarapo y piña
24 horas Por pedido
Santo Domingo de los colorados
Chicha de Avena
Avena, especies y fruta (maracuyá o piña)
48 horas Durante el año
Vino de frutas
Manzana fermentada más
48 horas Durante el año
Valle Hermoso
Guarapo Caña de azúcar triturada
24 horas Durante las festividades
Chicha de maíz
Maíz costeño molido y fermentado
120 horas Durante las festividades
La Concordia
Jugo de caña (Guarapo
Jugo de caña fermentado
96 horas Durante el año
Chicha de Avena
Avena, especies y fruta
3-5 días Durante el año
Una vez revisada la información cultural generacional y de mayor consumo,
las bebidas seleccionadas fueron la chicha de yuca, chicha de maíz y la
chicha de maduro. En la Figura 15 se observa la forma de elaboración de las
bebidas fermentadas.
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Figura 15. Proceso de elaboración de la bebida tradicional fermentada
4.2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
Los resultados obtenidos fueron diferentes para cada una de las bebidas
fermentadas (chichas) de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas.
La bebida con mayor carga microbiana fue la chicha de yuca.
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4.2.1. CHICHA DE YUCA
En la bebida chicha de yuca se obtuvieron diferencias significativas entre
productores en el indicador microbiano de Enterobacterias; además se
encontraron diferencias significativas entre lotes en los recuentos de
coliformes totales y bacterias acido lácticas como se indica en la Tabla 15.
Tabla 15. Recuentos de los análisis realizados en Chicha de Yuca
* indica diferencia significativa. Letras minúsculas diferentes indican que existen diferencias significativas entre productores.
El recuento de microorganismos aerobios mesófilos fue en promedio de 4.67
log UFC/ml. Según la Comisión Internacional de especificaciones
microbiológicas para los Alimentos (ICMSF, 1998), los límites
Análisis Productor 1 Productor 2
Log UFC / ml
Aerobios 4.57 ± 0.25 a 4.77 ± 0.18 a
Tukey (Productor) = -0.195
Tukey (Lote) = 0.125
Mohos y levaduras 4.57 ± 0.24 a 4.74 ± 0.11 a
Tukey (Productor) = -0.175
Tukey (Lote) = -0.068
Coliformes totales 4.60 ± 0.22 a 4.64 ± 0.10 a
Tukey (Productor) = -0.045
Tukey (Lote) = 0.218 *
Enterobacterias 5.09 ± 0.41 b 4.94 ± 0.28 a
Tukey (Productor) = 0.146 *
Tukey (Lote) = -0.626 *
Ácido lácticas 4.55 ± 0.09 a 4.55 ± 0.06 a
Tukey (Productor) = -0.0016
Tukey (Lote) = 0.095 *
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microbiológicos en productos fermentados para este recuento es de 5 log
UFC/g; los resultados obtenidos en este análisis son altos, esto se puede
atribuir a que el proceso de elaboración de la bebida se la realiza al aire libre
por lo que es muy probable la contaminación ambiental.
En el recuento de coliformes totales para ambos productores se obtuvo un
valor promedio de 4.63 log UFC/ml, según Primo (1987), el valor debe ser
<10 para este tipo de análisis; la presencia de este tipo de microorganismos
en cantidades altas se debe a fallos en el proceso de elaboración que puede
acarrear riesgos para el consumidor. Los valores obtenidos en el recuento
de enterobacterias en la elaboración de la chicha de yuca tuvo una media de
4.94 a 5.09 log UFC/ml para los productores 1 y 2 respectivamente; esto
indica una mala manipulación, que podría provocar problemas intestinales
(Balears, 2002).
En relación al recuento de bacterias ácidos lácticas los valores promedio
fueron de 4.55 log UFC/ml. Según Gil (2010) las bacterias ácido lácticas son
bacterias beneficiosas que ayudan a la fermentación, Es decir que el valor
que nos dio como resultado es favorable para el proceso de elaboración de
la chicha de yuca, además el recuento presente en esta bebida fermentada
es menor a la reportada por Escudero (2014), donde los resultados fueron
un promedio 6.51 log UFC/ml; estos valores altos se deben al entorno
selectivo a favor de estos microorganismos fermentativos, los cuales son
aceptables en este tipo de bebidas para la producir alcohol.
Para el recuento de mohos y levaduras, se obtuvo un promedio de 4.64 log
UFC/ml en comparación con Escudero (2014) en su estudio realizado a una
chicha de arroz obtuvo un resultado promedio en este análisis de 2.25 log
UFC/ml, esto se debe a que las levaduras presentes en esta bebida son las
responsables de la fermentación, valores altos se atribuyen al tiempo largo
de fermentación. Además las levaduras son responsables de la conversión
del etanol en ácido acético, presente en el vino al momento en que se
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acidifica (Garritz, 1998). Los resultados obtenidos en el estudio de chicha de
jora por Carrera (2014) dio un promedio de 6.5 log UFC/ml, además las
especificaciones establecidas según la norma técnica ecuatoriana INEN
2608 (2012) indica un criterio de aceptación de 2.30 log UFC/ml y uno de no
aceptabilidad de 2.70 log UFC/ml para una bebida de leche fermentada; es
decir que valores altos de recuentos de mohos y levaduras podría
relacionarse con un grado alto de fermentación alcohólica.
4.2.2. CHICHA DE MAÍZ
La chicha de maíz es una de las bebidas fermentadas más consumidas
dentro de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas; en relación a los
resultados obtenidos se encontraron diferencias significativas para los
recuentos de aerobios mesófilos, enterobacterias, mohos y levaduras,
además se obtuvieron diferencias significativas entre lotes como se indica en
la Tabla 16.
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Tabla 16. Recuentos de los análisis realizados en Chicha de maíz
Análisis Productor 1 Productor 2
Log UFC / ml 1
Aerobios 4.63 ± 0.19 a 4.50 ± 0.17 a
Tukey (Productor) = 0.131
Tukey (Lote) = 0.235 *
Mohos y levaduras 4.53 ± 0.17 a 4.35 ± 0.28 a
Tukey (Productor) = 0.178
Tukey (Lote) = 0.298*
Coliformes totales 4.35 ± 0.24 b 4.60 ± 0.28 a
Tukey (Productor) = 0.246*
Tukey (Lote) = 0.366*
Enterobacterias 5.05 ± 0.39 a 5.07 ± 0.41 a
Tukey (Productor) = 0.02
Tukey (Lote) = - 0.736 *
Ácido lácticas 4.23 ± 0.04 a 4.22 ± 0.12 a
Tukey (Productor) = 0.018
Tukey (Lote) = 0.008 * indica diferencia significativa. Letras minúsculas diferentes indican que existen diferencias significativas entre productores.
Según la Norma INEN de Bebidas alcohólicas “Cerveza”, el parámetro para
el recuento del análisis de mohos y levaduras debe ser <10 UFC/ml;
mientras que el resultado obtenido en la bebida fermentada “Chicha de
maíz” fue 4.53 log UFC/ml este resultado se debe a que los mohos y
levaduras son microorganismos que se desarrollan en un pH de 2 a 9,
siendo la bebida fermentada de maíz un medio apropiado para el desarrollo
de estos microorganismos (INEN 2262, 2003).
Una mayor presencia de bacterias ácido lácticas está relacionada con una
mayor cantidad de ácido láctico producido durante la fermentación que es
responsable del sabor amargo, además de mejorar la estabilidad y seguridad
microbiológica del alimento (Koolman & Rohman, 2004). El recuento
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promedio de este grupo de microorganismos fue de 4.22 log UFC/ml, no se
encontraron diferencias estadísticamente significativas como en el estudio
realizado a una chicha de arroz por Escudero (2014) en este análisis
microbiológico. Según el estudio en el Axokot por Sánchez (2010) se obtuvo
un promedio de 2.91 log UFC/ml, lo que indica que los resultados obtenidos
son mayores esto se debe a la presencia de los azúcares de tal manera que
la producción de ácido láctico es alta (Ingraham & Ingraham, 1998).
El recuento de aerobios mesófilos dio como resultado un promedio de 4.56
log UFC/ml. Según la norma obligatoria de Nicaragua los requisitos
específicos son de 2 log UFC/ml como límite mínimo sin indicar un límite
máximo para la cerveza; el valor obtenido en el estudio de chicha de maíz se
debe a la forma artesanal de elaboración (Norma técnica de Nicaragua
324016, 2010).
Según la norma boliviana Bebidas alcohólicas, chicha y fermentados 324016
(2010), el valor mínimo permitido es de < 0.2 log UFC/ml para el recuento de
coliformes totales; el producto analizado alcanzó un valor promedio de 4.475
log UFC/ml, sobrepasando este límite. Los resultados posiblemente se
deben al agua no purificada utilizada en la elaboración de la bebida.
El análisis de enterobacterias es un indicador de higiene; en el estudio
realizado por Mendoza et al. (2013) a la chicha de jora añejada elaborada en
Perú indica que estas bacterias se encuentran de forma frecuente en este
tipo de producto fermentado en condiciones no controladas. El resultado
promedio obtenido en este estudio fue de 5.06 log UFC/ml; es un resultado
mayor al obtenido por Escudero et al. (2014) que fue de 2.62 log UFC/ml en
la chicha de jora.
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4.2.3. CHICHA DE MADURO
Los resultados de los recuentos obtenidos en la chicha de maduro fueron
estadísticamente diferentes solo en coliformes tanto entre productores como
entre lotes como se indica en la Tabla 17.
Tabla 17. Recuentos de los análisis realizados en la chicha de maduro
Análisis Productor 1 Productor 2
Log UFC / ml 1
Aerobios 4.34 ± 0.08 a 4.06 ± 0.04 a
Tukey (Productor) = 0.28
Tukey (Lote) = 0.05
Mohos y levaduras 4.44 ± 0.20 a 4.37 ± 0.20 a
Tukey (Productor) = 0.07 *
Tukey (Lote) = 0.35 *
Coliformes totales 4.46 ± 0.24 b 4.42 ± 0.25 a
Tukey (Productor) = 0.04 *
Tukey (Lote) = 0.44 *
Enterobacterias 4.97 ± 0.34 a 4.96 ± 0.35 a
Tukey (Productor) = 0.01
Tukey (Lote) = - 0.62 *
Ácido lácticas 4.34 ± 0.12 a 4.49 ± 0.11 a
Tukey (Productor) = - 0.151*
Tukey (Lote) = - 0.028 * indica una diferencia significativa. Letras minúsculas diferentes indican que existen diferencias significativas entre productores.
En el recuento de mohos y levaduras de la chicha de maduro, se obtuvo un
valor promedio de 4.2 log UFC/ml; valores muy cercanos a los resultados
reportados por Carrera et al. (2014) de 4.27 log UFC/ml, esto podría deberse
al tipo de sustrato utilizado.
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Para el recuento de las bacterias ácido lácticas se obtuvo un promedio de
4.41 log UFC7ml, es diferente a los obtenidos por Escudero et al. (2014) en
el estudio realizado a la chicha de jora donde el valor fue 6.51log UFC/ml,
esto podría deberse al sustrato utilizado en la elaboración de la chicha de
maduro.
En el caso del recuento de coliformes totales, los valores obtenidos fueron
en promedio de 4.44 log UFC/ml. Según Ahmed & Carlstrom (2006), los
recuentos altos de estos microorganismos se relacionan con una mala
manipulación y procesamiento. Según Cartagena et al. (2009), el resultado
obtenido es alto, porque sobrepasa a las obtenidas en su estudio a la chicha
de jora con un valor promedio de 2.70 log UFC/ml; esta cantidad está
directamente relacionada con enfermedades gastrointestinales.
En el recuento de aerobios mesófilos se obtuvo un valor promedio de 4.2 log
UFC/ml; este valor es superior a los reportados por Arroyo et al. (2011) en su
estudio de la chicha de arroz donde el resultado fue de 3.14 log UFC/ml de
aerobios; la presencia de este microorganismo puede atribuirse a la forma
de elaboración, mala manipulación y los utensilios utilizados ya que este
análisis es un indicador de limpieza (Arroyo, Ninbon, & Waldemar, 2011).
4.2.4 COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS MICROBIOLOGICOS
OBTENIDOS EN LAS CHICHA DE YUCA, CHICHA DE MAÍZ Y CHICHA
DE MADURO.
Es importante la comparación de los resultados microbiológicos de las
bebidas fermentadas ya que este tipo de productos en su proceso tienen la
transformación del sustrato por la actividad de los microorganismos.
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Al realizar la comparación de las tres bebidas fermentadas con un
procedimiento de elaboración semejante; se obtuvo varios valores, que
están detallados en la Tabla 18, en los recuentos de mohos y levaduras, y
de bacterias ácido lácticos; se detectó que si hay diferencias significativas.
Tabla 18. Análisis de Varianza de microorganismos alterantes y
fermentadores.
Microorganismos alterantes Microorganismos
fermentadores
Aerobios Coliformes Enterobacteria Mohos y levaduras
Bacteria ácido lácticas
Fuente Valor - p
A:BEBIDA 0,00 0,14 0,84 0,01 0,00
B:PRODUCTOR 0,20 0,29 0,63 0,71 0,16
INTERACCION
AB 0,00 0,29 0,13 0,11 0,07
Valor –P prueba la significancia estadística de cada uno de los factores. (P<0.05)
4.2.4.1 Microorganismos fermentadores
Los microorganismos que actúan beneficiosamente en la fermentación son
las bacterias ácido lácticas, mohos y levaduras; sin embargo la abundante
presencia puede deteriorar el producto. En las bebidas fermentadas
evaluadas se pudo observar una diferencia estadísticamente significativa al
comparar los resultados de los recuentos en los dos grupos microbianos
entre las tres bebidas (chicha yuca, maíz y maduro). Según López et at.
(2010) las propiedades que poseen las bebidas fermentadas están
relacionadas con la presencia de estos microorganismos, debido a que son
el resultado de la actividad metabólica sinérgica de grupos microbianos o
cepas únicas y junto con las características del proceso de producción
brindan un mejor sabor y aceptabilidad del producto al consumidor.
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Además en el estudio realizado por Escudero et al. (2014) obtuvo diferencias
significativas en los recuentos de los microorganismos fermentadores entre
bebidas y productores, en el presente estudio las diferencias son entre
bebidas, el motivo de esta variabilidad se atribuye a los recipientes
(utensilios de madera, utensilios de metal, jarras de plástico, entre otros) que
se utilizan para la elaboración y el tiempo que dura la fermentación, lo cual
se distingue entre bebidas ya que los ingredientes son diferentes.
4.2.4.2. Microorganismos alterantes
Los microorganismos alterantes son: coliformes, bacterias aerobias y
enterobacterias, estos microorganismos son indeseables en el proceso de
fermentación, ya que son responsables de enfermedades gastrointestinales
(Cartagena, 2009).
En los recuentos de coliformes totales y enterobacterias no se presentó
diferencias significativas, mientras que en el análisis de aerobios mesófilos
se presentó diferencia entre las bebidas; esto se debe a la materia prima
deficiente, agua no purificada y el contacto con recipientes no higiénicos son
factores que ayudan al crecimiento de estos microorganismos (Carrera,
2014).
La chicha es un producto de la fermentación alcohólica parcial con
características propias según el origen, además de una diversidad de
microorganismos que están directamente relacionados al control sanitario de
los ingredientes, utensilios y proceso de elaboración (Gamazo, 2009).
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4.3. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO
Los resultados obtenidos en estos análisis varían entre productor y lote de
producción, sin embargo los valores obtenidos se encuentran dentro de los
rangos aceptados en normas internacionales y otras investigaciones.
4.3.1. ANÁLISIS ORGANOLÉPTICO
En el análisis sensorial se pudo apreciar que el olor de las tres bebidas
fermentadas es agradable, esto se debe a que el producto se encontraba
listo para consumirlo. Los resultados obtenidos se indican en la Tabla 19.
Tabla 19. Análisis Organolépticos de las bebidas fermentadas