Producción de una bebida clarificada a partir de la fermentación alcohólica de residuos y subproductos de piña generados por la empresa Florida Products S.A.

Abstract

El aprovechamiento máximo de productos y subproductos industriales que generen nuevas opciones de negocio es fundamental para aumentar la eficiencia de los procesos y mejorar la economía de una empresa. En esta investigación se utilizaron muestras de concentrado, pulpa y cáscara de piña provenientes de la empresa Florida Products S.A., para valorar la fermentación con la cepa EC1118 de la levadura Saccharomyces cerevisiae en la Universidad Nacional (UNA), Costa Rica. La evaluación se realizó mediante el consumo de grados Brix para cuatro tipos diferentes de mosto, tres niveles de pH y dos niveles de agitación como variables para obtener condiciones óptimas de crecimiento de la levadura; se utilizaron 6 réplicas por tipo de tratamiento para un total de 144 muestras fermentadas por 40 horas a 25ºC; adicionalmente se escalaron por triplicado las mejores condiciones de fermentación a volúmenes de 1 y 4 litros en donde cada 4 horas se analizaron los parámetros de grados Brix y recuento total de levaduras. Se probaron métodos de centrifugación a 4500rpm/5min, 20000rpm/5min y filtración mediante filtros para jeringa de nitrato de celulosa de 0.22µm, para clarificar el mosto fermentado. Las muestras se midieron en un espectrofotómetro ultravioleta-visible mediante un barrido desde los 400nm hasta los 700nm. Posteriormente, las muestras con las mejores condiciones se fermentaron en el Instituto de Ciencias de la Vid y el Vino (ICVV), Logroño-España, utilizando una de tres posibles cepas: EC118, Fx10 o T73; se utilizaron 3 réplicas por cada cepa de levadura para un total de 9 muestras con las cuales se cuantificó mediante un HPLC en tiempo final los principales metabolitos, a saber glucosa, fructosa, glicerol, ácido acético y etanol. El análisis estadístico mostró que las mejores condiciones para el consumo de grados Brix fueron mosto de concentrado, pH 3.5, 120 rpm y que ambos métodos de remoción de partículas sólidas funcionan para la clarificación. Los valores de glucosa, fructosa, glicerol y etanol mostraron valores esperados; sin embargo, la producción de ácido acético superó el límite permitido por la Organización Internacional de la Viña y el Vino con excepción de las fermentaciones realizadas por la levadura FX10. La densidad celular de levaduras en el mosto de 1 litro fue mayor que en el de 4 litros para los intervalos de tiempo de 12, 24 y 36 h, y se demostró que la cepa EC1118 utilizada en Costa Rica es una levadura eficiente para fermentar los productos a base de piña que tiene la empresa Florida Products S.A.

The maximum use of industrial products and by-products that generate new business options is essential to increase the efficiency of processes and improve the economy of a company. In this research, samples of pineapple concentrate, pulp and peel from the company Florida Products S.A. were used to assess the fermentation with the EC1118 strain of the yeast Saccharomyces cerevisiae at the National University (UNA), Costa Rica. The evaluation was carried out through the consumption of Brix degrees for four different types of must, three pH levels and two levels of agitation as variables to obtain optimal conditions for yeast growth; 6 replicates were used per type of treatment for a total of 144 samples fermented for 40 hours at 25ºC; In addition, the best fermentation conditions were scaled in triplicate to volumes of 1 and 4 liters, where Brix degrees and total yeast count parameters were analyzed every 4 hours. Centrifugation methods at 4500rpm/5min, 20000rpm/5min and filtration using 0.22µm cellulose nitrate syringe filters were tested to clarify the fermented must. The samples were measured in an ultraviolet-visible spectrophotometer by scanning from 400nm to 700nm. Subsequently, the samples with the best conditions were fermented at the Institute of Vine and Wine Sciences (ICVV), Logroño-Spain, using one of three possible strains: EC118, Fx10 or T73; 3 replicates were used for each yeast strain for a total of 9 samples with which the main metabolites, namely glucose, fructose, glycerol, acetic acid and ethanol, were quantified by end-time HPLC. The statistical analysis showed that the best conditions for the consumption of Brix degrees were concentrated must, pH 3.5, 120 rpm and that both methods of solid particle removal work for clarification. The values ​​of glucose, fructose, glycerol and ethanol showed expected values; however, the production of acetic acid exceeded the limit allowed by the International Organization of Vine and Wine, with the exception of the fermentations carried out by the FX10 yeast. The cell density of yeasts in the 1-liter must was higher than in the 4-liter must for the time intervals of 12, 24 and 36 h, and it was shown that the EC1118 strain used in Costa Rica is an efficient yeast to ferment the musts. pineapple-based products that the company Florida Products S.A. has.