Proyecto Present.
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FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS CURSO: QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: “EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE LA ALFA - AMILASA EN EL RENDIMIENTO DEL GRADO ALCOHOLICO, PARA LA PRODUCCIÓN DEL ALCOHOL ETILICO A PARTIR DE ALMIDÓN DE ARROZ” DOCENTE: ING. M.Sc. JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ INTEGRANTES: LLONTOP CORDOVA ROSA QUESQUEN GIL ERIKA UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”
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FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
CURSO
QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN
ldquoEFECTO DE LA CONCENTRACIOacuteN DE LA ALFA - AMILASA
EN EL RENDIMIENTO DEL GRADO ALCOHOLICO
PARA LA PRODUCCIOacuteN DEL ALCOHOL ETILICO
A PARTIR DE ALMIDOacuteN DE ARROZrdquo
DOCENTE
ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
INTEGRANTES
LLONTOP CORDOVA ROSA
QUESQUEN GIL ERIKA
TANTARICO BANCES MILAGROS
CICLO 2010 ndash II
LAMBAYEQUE 25 FEBRERO DEL 2011
UNIVERSIDAD NACIONAL
ldquoPEDRO RUIZ GALLOrdquo
EFECTO DE LA concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de los grados alcohoacutelicos para la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I GENERALIDADES
1 Titulo
ldquoEfecto de la concentracioacuten de la alfa amilasa en el rendimiento de los grados alcohoacutelicos para la produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir del almidoacuten de arrozrdquo
2 Personal investigador
21 Autoras Llontop Cordova Rosa Quesqueacuten Gil Erika Tantarico Bances Milagros
22 Asesor ING MSc Juan Francisco Robles Ruiz
3 Centro o institucioacuten de investigacioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-ldquoFacultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo
4 Aacuterea de Investigacioacuten
Ciencia y Tecnologiacutea de Alimentos
5 Lugar de ejecucioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo-Laboratorios de la FIQIA
6 Duracioacuten del proyecto
Duracioacuten aproximada de 4 meses
7 Fecha de Inicio
Febrero 2011
8 Fecha de teacutermino
Mayo 2011
II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
I1 Planteamiento del problema
En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se
encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas
una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y
activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra
manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo
disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos
etc
Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor
rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener
un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha
utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten
analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa
amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el
grado alcohoacutelico
I2 Formulacioacuten del problema
iquestCoacutemo afecta la concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de grados alcohoacutelicos en la produccioacuten del alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I3 Justificacioacuten e importancia de estudio
La regioacuten Lambayeque cuenta con valles que cultivan aacutereas
grandes de arroz obteniendo una alta produccioacuten de este cereal
lo que nos permite tener faacutecil acceso de la materia prima o insumo
necesario para obtener el producto que es objeto de estudio
Ademaacutes se pretende dar un nuevo uso al arroz ya que en nuestra
regioacuten se le ha dado un uso en su totalidad alimentario
El alcohol etiacutelico producto de este trabajo de investigacioacuten es un
liquido el cual tiene innumerables aplicaciones para diferentes
industrias ya sea desde un disolvente hasta un combustible
ecoloacutegico es por este motivo que en la presente investigacioacuten se
pretende buscar la concentracioacuten de alfa amilasa mas adecuada
para de esta manera poder obtener un mayor rendimiento de
alcohol etiacutelico
14 Objetivos
A Objetivo general
Determinar el efecto de la concentracioacuten de la alfa
amilasa en el rendimiento de la produccioacuten de alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
B Objetivos especiacuteficos
Seleccionar materia prima para obtener grados
alcohoacutelicos a partir del arroz
Realizar otra obtencioacuten de alcohol a partir de polvillo
de arroz
Comparar resultados
2- MARCO TEORICO 21 Antecedentes del problema
JUAN GAUNTNER (2002) ldquosaquerdquo
El sake es un licor transparente incoloro o algo amarillento con un contenido del 14 oacute 15 de alcohol y un sabor que seguacuten las clases variacutea de seco-amargo a ligeramente dulce La historia del sake se remonta al siglo III en Japoacuten o quizaacutes antes El kuchikami no sake algo asiacute como alcohol mascado en la boca se fabricaba mascando arroz castantildeas mijo bellota y escupiendo la mezcla en una tinaja donde se mezclaba con granos de arroz recieacuten cocidos y se dejaba fermentar Un meacutetodo similar han usado los nativos americanos para hacer pulquehttpwwwsolobuenascom
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
EFECTO DE LA concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de los grados alcohoacutelicos para la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I GENERALIDADES
1 Titulo
ldquoEfecto de la concentracioacuten de la alfa amilasa en el rendimiento de los grados alcohoacutelicos para la produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir del almidoacuten de arrozrdquo
2 Personal investigador
21 Autoras Llontop Cordova Rosa Quesqueacuten Gil Erika Tantarico Bances Milagros
22 Asesor ING MSc Juan Francisco Robles Ruiz
3 Centro o institucioacuten de investigacioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-ldquoFacultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo
4 Aacuterea de Investigacioacuten
Ciencia y Tecnologiacutea de Alimentos
5 Lugar de ejecucioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo-Laboratorios de la FIQIA
6 Duracioacuten del proyecto
Duracioacuten aproximada de 4 meses
7 Fecha de Inicio
Febrero 2011
8 Fecha de teacutermino
Mayo 2011
II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
I1 Planteamiento del problema
En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se
encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas
una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y
activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra
manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo
disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos
etc
Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor
rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener
un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha
utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten
analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa
amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el
grado alcohoacutelico
I2 Formulacioacuten del problema
iquestCoacutemo afecta la concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de grados alcohoacutelicos en la produccioacuten del alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I3 Justificacioacuten e importancia de estudio
La regioacuten Lambayeque cuenta con valles que cultivan aacutereas
grandes de arroz obteniendo una alta produccioacuten de este cereal
lo que nos permite tener faacutecil acceso de la materia prima o insumo
necesario para obtener el producto que es objeto de estudio
Ademaacutes se pretende dar un nuevo uso al arroz ya que en nuestra
regioacuten se le ha dado un uso en su totalidad alimentario
El alcohol etiacutelico producto de este trabajo de investigacioacuten es un
liquido el cual tiene innumerables aplicaciones para diferentes
industrias ya sea desde un disolvente hasta un combustible
ecoloacutegico es por este motivo que en la presente investigacioacuten se
pretende buscar la concentracioacuten de alfa amilasa mas adecuada
para de esta manera poder obtener un mayor rendimiento de
alcohol etiacutelico
14 Objetivos
A Objetivo general
Determinar el efecto de la concentracioacuten de la alfa
amilasa en el rendimiento de la produccioacuten de alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
B Objetivos especiacuteficos
Seleccionar materia prima para obtener grados
alcohoacutelicos a partir del arroz
Realizar otra obtencioacuten de alcohol a partir de polvillo
de arroz
Comparar resultados
2- MARCO TEORICO 21 Antecedentes del problema
JUAN GAUNTNER (2002) ldquosaquerdquo
El sake es un licor transparente incoloro o algo amarillento con un contenido del 14 oacute 15 de alcohol y un sabor que seguacuten las clases variacutea de seco-amargo a ligeramente dulce La historia del sake se remonta al siglo III en Japoacuten o quizaacutes antes El kuchikami no sake algo asiacute como alcohol mascado en la boca se fabricaba mascando arroz castantildeas mijo bellota y escupiendo la mezcla en una tinaja donde se mezclaba con granos de arroz recieacuten cocidos y se dejaba fermentar Un meacutetodo similar han usado los nativos americanos para hacer pulquehttpwwwsolobuenascom
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
ldquoEfecto de la concentracioacuten de la alfa amilasa en el rendimiento de los grados alcohoacutelicos para la produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir del almidoacuten de arrozrdquo
2 Personal investigador
21 Autoras Llontop Cordova Rosa Quesqueacuten Gil Erika Tantarico Bances Milagros
22 Asesor ING MSc Juan Francisco Robles Ruiz
3 Centro o institucioacuten de investigacioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-ldquoFacultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo
4 Aacuterea de Investigacioacuten
Ciencia y Tecnologiacutea de Alimentos
5 Lugar de ejecucioacuten
ldquoUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallordquo-Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica e Industrias Alimentariasrdquo-Laboratorios de la FIQIA
6 Duracioacuten del proyecto
Duracioacuten aproximada de 4 meses
7 Fecha de Inicio
Febrero 2011
8 Fecha de teacutermino
Mayo 2011
II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
I1 Planteamiento del problema
En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se
encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas
una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y
activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra
manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo
disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos
etc
Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor
rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener
un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha
utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten
analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa
amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el
grado alcohoacutelico
I2 Formulacioacuten del problema
iquestCoacutemo afecta la concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de grados alcohoacutelicos en la produccioacuten del alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I3 Justificacioacuten e importancia de estudio
La regioacuten Lambayeque cuenta con valles que cultivan aacutereas
grandes de arroz obteniendo una alta produccioacuten de este cereal
lo que nos permite tener faacutecil acceso de la materia prima o insumo
necesario para obtener el producto que es objeto de estudio
Ademaacutes se pretende dar un nuevo uso al arroz ya que en nuestra
regioacuten se le ha dado un uso en su totalidad alimentario
El alcohol etiacutelico producto de este trabajo de investigacioacuten es un
liquido el cual tiene innumerables aplicaciones para diferentes
industrias ya sea desde un disolvente hasta un combustible
ecoloacutegico es por este motivo que en la presente investigacioacuten se
pretende buscar la concentracioacuten de alfa amilasa mas adecuada
para de esta manera poder obtener un mayor rendimiento de
alcohol etiacutelico
14 Objetivos
A Objetivo general
Determinar el efecto de la concentracioacuten de la alfa
amilasa en el rendimiento de la produccioacuten de alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
B Objetivos especiacuteficos
Seleccionar materia prima para obtener grados
alcohoacutelicos a partir del arroz
Realizar otra obtencioacuten de alcohol a partir de polvillo
de arroz
Comparar resultados
2- MARCO TEORICO 21 Antecedentes del problema
JUAN GAUNTNER (2002) ldquosaquerdquo
El sake es un licor transparente incoloro o algo amarillento con un contenido del 14 oacute 15 de alcohol y un sabor que seguacuten las clases variacutea de seco-amargo a ligeramente dulce La historia del sake se remonta al siglo III en Japoacuten o quizaacutes antes El kuchikami no sake algo asiacute como alcohol mascado en la boca se fabricaba mascando arroz castantildeas mijo bellota y escupiendo la mezcla en una tinaja donde se mezclaba con granos de arroz recieacuten cocidos y se dejaba fermentar Un meacutetodo similar han usado los nativos americanos para hacer pulquehttpwwwsolobuenascom
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
I1 Planteamiento del problema
En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se
encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas
una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y
activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra
manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo
disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos
etc
Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor
rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener
un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha
utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten
analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa
amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el
grado alcohoacutelico
I2 Formulacioacuten del problema
iquestCoacutemo afecta la concentracioacuten de la alfa amilasa en el
rendimiento de grados alcohoacutelicos en la produccioacuten del alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
I3 Justificacioacuten e importancia de estudio
La regioacuten Lambayeque cuenta con valles que cultivan aacutereas
grandes de arroz obteniendo una alta produccioacuten de este cereal
lo que nos permite tener faacutecil acceso de la materia prima o insumo
necesario para obtener el producto que es objeto de estudio
Ademaacutes se pretende dar un nuevo uso al arroz ya que en nuestra
regioacuten se le ha dado un uso en su totalidad alimentario
El alcohol etiacutelico producto de este trabajo de investigacioacuten es un
liquido el cual tiene innumerables aplicaciones para diferentes
industrias ya sea desde un disolvente hasta un combustible
ecoloacutegico es por este motivo que en la presente investigacioacuten se
pretende buscar la concentracioacuten de alfa amilasa mas adecuada
para de esta manera poder obtener un mayor rendimiento de
alcohol etiacutelico
14 Objetivos
A Objetivo general
Determinar el efecto de la concentracioacuten de la alfa
amilasa en el rendimiento de la produccioacuten de alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
B Objetivos especiacuteficos
Seleccionar materia prima para obtener grados
alcohoacutelicos a partir del arroz
Realizar otra obtencioacuten de alcohol a partir de polvillo
de arroz
Comparar resultados
2- MARCO TEORICO 21 Antecedentes del problema
JUAN GAUNTNER (2002) ldquosaquerdquo
El sake es un licor transparente incoloro o algo amarillento con un contenido del 14 oacute 15 de alcohol y un sabor que seguacuten las clases variacutea de seco-amargo a ligeramente dulce La historia del sake se remonta al siglo III en Japoacuten o quizaacutes antes El kuchikami no sake algo asiacute como alcohol mascado en la boca se fabricaba mascando arroz castantildeas mijo bellota y escupiendo la mezcla en una tinaja donde se mezclaba con granos de arroz recieacuten cocidos y se dejaba fermentar Un meacutetodo similar han usado los nativos americanos para hacer pulquehttpwwwsolobuenascom
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
industrias ya sea desde un disolvente hasta un combustible
ecoloacutegico es por este motivo que en la presente investigacioacuten se
pretende buscar la concentracioacuten de alfa amilasa mas adecuada
para de esta manera poder obtener un mayor rendimiento de
alcohol etiacutelico
14 Objetivos
A Objetivo general
Determinar el efecto de la concentracioacuten de la alfa
amilasa en el rendimiento de la produccioacuten de alcohol
etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
B Objetivos especiacuteficos
Seleccionar materia prima para obtener grados
alcohoacutelicos a partir del arroz
Realizar otra obtencioacuten de alcohol a partir de polvillo
de arroz
Comparar resultados
2- MARCO TEORICO 21 Antecedentes del problema
JUAN GAUNTNER (2002) ldquosaquerdquo
El sake es un licor transparente incoloro o algo amarillento con un contenido del 14 oacute 15 de alcohol y un sabor que seguacuten las clases variacutea de seco-amargo a ligeramente dulce La historia del sake se remonta al siglo III en Japoacuten o quizaacutes antes El kuchikami no sake algo asiacute como alcohol mascado en la boca se fabricaba mascando arroz castantildeas mijo bellota y escupiendo la mezcla en una tinaja donde se mezclaba con granos de arroz recieacuten cocidos y se dejaba fermentar Un meacutetodo similar han usado los nativos americanos para hacer pulquehttpwwwsolobuenascom
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Durante la II Guerra Mundial se alteroacute la receta cuando la escasez de arroz obligoacute a los fabricantes a desarrollar nuevos meacutetodos para aumentar su produccioacuten Se agregaron alcohol y glucosa puros a pequentildeas cantidades de pureacute de arroz aumentando la produccioacuten cerca de cuatro veces El 95 del sake de hoy se hace usando esta teacutecnica mantenida desde los antildeos de la guerra aunque los entendidos dicen que el mejor sake es el fabricado con las cantidades justas de arroz y agua
22 Base Teoacuterica
221 Arroz
A) Definicioacuten
El arroz es la semilla de la Oryza sativa Se trata de un
cereal considerado como alimento baacutesico en muchas
culturas culinarias (en especial la cocina asiaacutetica) asiacute
como en algunas partes de Ameacuterica Latina[] Su grano
corresponde al segundo cereal maacutes producido del mundo
tras el maiacutez[ (Callejo M Jesuacutes 2002)
Figura Ndeg1
]Debido a que el maiacutez es producido para otros muchos propoacutesitos que
el del consumo humano se puede decir que el arroz es el cereal maacutes
importante para la alimentacioacuten humana y que contribuye de forma
muy efectiva al aporte caloacuterico de la dieta El arroz es responsable del
aporte caloacuterico de una quinta parte de las caloriacuteas consumidas en el
mundo por los seres humanosEswikipediaorgwikiArroz
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
B) Produccioacuten de arroz por departamentos
La regioacuten Lambayeque presenta un rendimiento promedio
de 8608 Kg ha valor por encima del promedio nacional
httpwwwbcrpgobpe
Figura Ndeg2NNNNNNNNNN
222 Alcohol etiacutelico
A) Definicioacuten
Se denomina corrientemente alcohol a la especie llamada
tambieacuten etanol alcohol etiacutelico metilo carbinol etc En
cantidades miacutenimas se ha encontrado en la atmoacutesfera y en
aguas de algunos manantiales asiacute como en ciertos terrenos
ricos en humus Asiacute mismo se le puede identificar en la orina de
las personas diabeacuteticas producido por el metabolismo de los
glucidos que han ingerido Igualmente se han encontrado
alcohol etiacutelico en ciertos tejidos tanto vegetales como animales
y en la sangre pero siempre en cantidades pequentildeas
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
B) Composicioacuten del alcohol
El alcohol es un compuesto ternario constituido por carbono
52 oxigeno 348 e hidrogeno 13 su formula general es
C2H6O derivado de los hidrocarburos por sustitucioacuten de un
aacutetomo de hidrogeno por un hidroxilo
Fuente wwwredpizarraorg
Figura Ndeg 3
El alcohol obtenido por fermentacioacuten obedece a la siguiente reaccioacuten
seguacuten Gay Lussac
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 235 cal
Fermentacioacuten
(Morrinson y Boyd 1990)
C) Propiedades Fiacutesico ndash Quiacutemicas del Alcohol
Propiedades Fiacutesicas
El alcohol se presenta como un liacutequido incoloro limpio
Tiene olor agradable y fuertemente penetrante
Su sabor es caacuteustico y ardiente
Es miscible en todas proporciones con el agua provocando una
contraccioacuten en volumen
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Propiedades Quiacutemicas
La temperatura de ebullicioacuten del alcohol es 7835ordmC
La temperatura de solidificacioacuten es de -135ordmC
El peso especiacutefico es 078
El alcohol se inflama faacutecilmente resultado de su combustioacuten
completa agua y anhidro carboacutenico
El alcohol combinado con oxigeno se oxida resultando un
aldehiacutedo aceacutetico y al continuar a accioacuten oxidante nos da un
acido aceacutetico
De la reaccioacuten de aacutecidos orgaacutenicos de mineral con el alcohol se
forman esteres correspondientes
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
D) Usos del alcohol
Son innumerables las aplicaciones del alcohol etiacutelico asiacute sus
principales aplicaciones son
a) Como disolvente
Para colorantes en fabricacioacuten de tintes para confiteriacuteas y
productos alimenticios
Para diluir y clarificar en fabricacioacuten de tintas para aviones
barniz para madera pulidores para metales
En la fabricacioacuten de ceda artificial plaacutesticos adhesivos
En la fabricacioacuten de tintas para grabacioacuten
En la fabricacioacuten de fumigadoras insecticidas y repelentes
En la fabricacioacuten de drogas y productos quiacutemicos como aloiacutena
acido taacutenico
b) Como materia prima en la industria de siacutentesis quiacutemica
En la obtencioacuten de esteres como acetato de etilo butirato de
etilo sulfato de etilo oxalato de etilo
En procesos de hidratacioacuten en produccioacuten de eacuteter etileno
dicloroetano
En procesos de oxidacioacuten en produccioacuten de acetaldehiacutedo acido
aceacutetico vinagre cloroformo yodoformo
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
c) Como combustible
El alcohol anhidro tiene muchas aplicaciones como combustible
o carburante para vehiacuteculos motorizados siendo adicionado a
las gasolinas para elevar su octanaje ya que posee mayor
solubilidad que el metanol
En acondicionamiento de estufas fuente de luz en laacutemparas etc
d) Usos generales
Ademaacutes de las aplicaciones ya citadas el alcohol encuentra
utilizacioacuten en
Fabricacioacuten de bebidas alcohoacutelicas
Agente de precipitacioacuten en fabricacioacuten de insulina y glicerato
Soluciones anticongelantes
Agente de deshidratacioacuten en fotografiacutea
Antiseacuteptico(Morrinson y Boyd 1999)
223 Almidoacuten de arroz
A) Definicioacuten
Desde el punto de vista quiacutemico el almidoacuten es un polisacaacuterido
el resultado de unir moleacuteculas de glucosa formando largas
cadenas aunque pueden aparecer otros constituyentes en
cantidades miacutenimas
El almidoacuten es una sustancia que se obtiene exclusivamente de
los vegetales que lo sintetizan a partir del dioacutexido de carbono
que toman de la atmoacutesfera y del agua que toman del suelo En
el proceso se absorbe la energiacutea del sol y se almacena en
forma de glucosa y uniones entre estas moleacuteculas para formar
las largas cadenas del almidoacuten que pueden llegar a tener
hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa (Robinson R 2000)
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
B)Composicioacuten
El almidoacuten estaacute realmente formado por una mezcla de dos
sustancias amilosa y amilopectina que soacutelo difieren en su
estructura la forma en la que se unen las unidades de glucosa
entre si para formar las cadenas Pero esto es determinante
para sus propiedades Asiacute la amilosa es soluble en agua y maacutes
faacutecilmente hidrolizable que la amilopectina (es maacutes faacutecil romper
su cadena para liberar las moleacuteculas de glucosa) (Miguel
Arroyo 2000)
Amilosa
Es el producto de la condensacioacuten de D-glucopiranosas por medio
de enlaces glucosiacutedicos α (14) que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un
milloacuten es decir la amilosa es una α-D-(14)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa Tiene la facilidad de adquirir una
conformacioacuten tridimensional helicoidal en la que cada vuelta de
heacutelice consta de seis moleacuteculas de glucosa El interior de la heacutelice
contiene soacutelo aacutetomos de hidroacutegeno y es por tanto lipofiacutelico
mientras que los grupos hidroxilo estaacuten situados en el exterior de
la heacutelice La mayoriacutea de los almidones contienen alrededor del
25 de amilosa Los dos almidones de maiacutez comuacutenmente
conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y del
70-75 (Nelson D 2001)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 4
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Amilopectina
Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le
dan una forma molecular a la de un aacuterbol las ramas estaacuten unidas
al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(16)
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar
hasta 200 millones de daltones La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones maacutes comunes Algunos
almidones estaacuten constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como ceacutereos La amilopectina de patata es la uacutenica
que posee en su moleacutecula grupos eacutester fosfato unidos mas
frecuentemente en una posicioacuten O-6 mientras que el tercio
restante lo hace en posicioacuten O-3 (Ratledge C-1994)
Fuente wwwtelecableesindustriaamilosagif
Figura Ndeg 5
C) Hidroacutelisis del almidoacuten
La obtencioacuten industrial de glucosa se produce
fundamentalmente mediante hidroacutelisis enzimaacutetica del almidoacuten
El proceso enzimaacutetico es mas conveniente que la hidroacutelisis
acida ya que los rendimientos son mayores se producen
menos productos secundarios y por lo tanto el coste
econoacutemico es menor Como la mayoriacutea de los almidones estaacuten
constituidos por una mezcla de amilasa y amilopectina
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
La amilasa es un poliacutemero lineal de unidades de glucosa (hasta
6000) unidas por enlace glicosiacutedicos α-(14) La amilopectina es
un poliacutemero muy ramificado con cadenas cortas de amilasa (10-
60 unidades de glucosa) unidas por enlaces α-(16) han
despertado gran intereacutes por su capacidad para hidrolizar
totalmente el almidoacuten en glucosa (Miguel Arroyo-2000)
Las enzimas maacutes importantes y maacutes estudiadas para hidrolizar
el almidoacuten se hallan entre las amilosacaridasas debido a su alta
actividad y sus muchas aplicaciones industriales las cuales son
α Amilasa
Caracteriacutesticas
Se puede encontrar en la saliva en el jugo pancreaacutetico
Contienen Ca o Zn
Su pH oacuteptimo es de 5-6
Endoamilasa
Libera - maltosa y D- glucosa y polisacaacuteridos de cadena corta (Dextrina
limite)
β-amilasa
Caracteriacutesticas
Se encuentra en los vegetales superiores (papa y granos)
Exohidrolasa especiacutefica para el penuacuteltimo enlace α(14) del extremo no
reductor
Productos
-Maltosa y glucosa
- Dextrina liacutemite
httpwww almidoacuten_celulosapdf
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
223 Fermentacioacuten
La fermentacioacuten alcohoacutelica (denominada tambieacuten como
fermentacioacuten del etanol o incluso fermentacioacuten etiacutelica) es
un proceso bioloacutegico de fermentacioacuten en plena ausencia
de aire (oxiacutegeno - O2) originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono (por regla general azuacutecares como pueden ser
por ejemplo la glucosa la fructosa la sacarosa el
almidoacuten etc) para obtener como productos finales un
alcohol en forma de etanol (cuya foacutermula quiacutemica es
CH3-CH2-OH) dioacutexido de carbono (CO2) en forma de gas
y unas moleacuteculas de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular energeacutetico
anaeroacutebico El etanol resultante se emplea en la
elaboracioacuten de algunas bebidas alcohoacutelicas tales como
el vino la cerveza la sidra el cava etc [ ]Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar tambieacuten etanol
mediante la fermentacioacuten a nivel industrial a gran escala
para ser empleado como biocombustible []
La fermentacioacuten alcohoacutelica tiene como finalidad bioloacutegica
proporcionar energiacutea anaeroacutebica a los microorganismos
unicelulares (levaduras) en ausencia de oxiacutegeno para
ello disocian las moleacuteculas de glucosa y obtienen la
energiacutea necesaria para sobrevivir produciendo el
alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la
fermentacioacuten
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Las levaduras y bacterias causantes de este fenoacutemeno
son microorganismos muy habituales en las frutas y
cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los
productos fermentados (veacutease Evaluacioacuten sensorial)[]
Una de las principales caracteriacutesticas de estos
microorganismos es que viven en ambientes
completamente carentes de oxiacutegeno (O2) maacutexime
durante la reaccioacuten quiacutemica por esta razoacuten se dice que
la fermentacioacuten alcohoacutelica es un proceso anaeroacutebico
(Bastidas E Y Arellano 2001)
Bioquiacutemica de la reaccioacuten de fermentacioacuten
Fuente wwwArchivoEthanol_fermentation_essvg
Figura Ndeg 6
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
A) Fermentacioacuten del Arroz
Los principales microorganismos empleados en la elaboracioacuten de
bebidas alcohoacutelicas a base de arroz son el Aspergillus oryzae el
Lactobacillus sakei el Leuconostoc mesenteroides var sake y la
Saccharomyces sake La fermentacioacuten se toma un periodo que va
desde los 30 a los 40 diacuteasEn el sake aparte de una concentracioacuten
de entre 15 y 20 de etanol producto de la fermentacioacuten los
principales componentes responsables de su sabor caracteriacutestico
son aacutecido succiacutenico (500 a 700 mgL) aacutecido maacutelico (200 a 400
mgL) aacutecido ciacutetrico (100 a 500 mgL) aacutecido aceacutetico (50 a 200 mgL)
isoamil alcohol (70 a 250 mgL) n-propanol (120 mgL) 2-fenil etanol
(75 mgL) isobutanol (65 mgL) etilacetato (50 a 120 mgL)
etilcaproato (10 mgL) e isoamil acetato (10 mgL) Estos metabolitos
tambieacuten pueden encontrarse en cervezas y la mayoriacutea de vinos ya
que provienen de la fermentacioacuten alcohoacutelica Tambieacuten hay que antildeadir
a estos componentes el eti-lleucinato que es el que contribuye en
mayor medida al aroma del sake No obstante la concentracioacuten de
todos estos compuestos en el sake es significantemente mayor No
hay que olvidar la presencia de de aacutecido laacutectico (03 a 05 mgL) que
es casi enteramente fruto de la actividad de las bacterias
fermentadoras acido laacutecticas presentes durante la etapa del moto
(etapa inicial en la cuba de fermentacioacuten) Tambieacuten se detecta
aunque en concentraciones menores una variedad de aminoaacutecidos
La presencia de estos tiende a ser la miacutenima posible ya que le dan
al sake un sabor desagradable
Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras geneacuteticas de las
cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar la presencia
de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol el
isoamil alcohol o el etilcaproato) al igual que reducir la de otros
(aminoaacutecidos etilcarbamato urea) Tambieacuten se han dado el caso de
cepas disentildeadas para mejorar la productividad ya sea disminuyendo
la formacioacuten de espuma el incremento de tolerancia al etanol o la no
proliferacioacuten de cepas productoras detoxinas
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten alcohoacutelica
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
23 Variables
Variables Independientes Concentracioacuten de Enzima (alfa
amilasa)
Variables Dependientes Rendimiento de Grados
alcohoacutelicos
VARIABLE DIMENSIOacuteN UNIDAD DE MEDIDA
INDICADORES
Concentracioacuten de
Alfa Amilasa V (10-18)
Rendimiento de los
grados alcohoacutelicos (80-85)
24 Hipoacutetesis
La concentracioacuten de la alfa amilasa influye de una manera
significativa sobre el rendimiento de los grados alcohoacutelicos en la
produccioacuten de alcohol etiacutelico a partir de almidoacuten de arroz
25 Definicioacuten de Teacuterminos
A
Azucares Se denomina teacutecnicamente azuacutecares a los diferentes
monosacaacuteridos disacaacuteridos y polisacaacuteridos que generalmente tienen
sabor dulce aunque por extensioacuten se refiere a todos los hidratos de
carbono
Alcoholiacutemetro Instrumento delgado de material de vidrio sumergido en
una mezcla de agua y alcohol a 15ordmC indica por lectura directa el grado
alcohoacutelico expresado en ordmGL (grados Gay Lussac)
B
Brix es el porcentaje en peso de soacutelidos solubles en una solucioacuten pura
de sacarosa
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Brixoacutemetro es un instrumento de vidrio que presenta un bulbo en la
parte inferior Este instrumento sirve para medir los soacutelidos solubles en
solucioacuten Su lectura se expresa en grados brix
D
Destilacioacuten la destilacioacuten es la operacioacuten cuyo fin es la separacioacuten de
dos o maacutes liacutequidos miscibles mediante la ebullicioacuten Los vapores
obtenidos se recuperan como producto deseable y se condensan Esta
operacioacuten recibe tambieacuten os nombres de alambicacioacuten refinacioacuten
agotamiento fraccionamiento y rectificacioacuten
E
Enzimas En bioquiacutemica se llaman enzimas a las sustancias de
naturaleza proteica que catalizan reacciones quiacutemicas siempre que sea
termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso
sea maacutes termodinaacutemicamente favorable) En estas reacciones las
enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos las
cuales se convierten en diferentes moleacuteculas los productos
F
Fermentacioacuten La fermentacioacuten es un proceso cataboacutelico de oxidacioacuten
incompleta totalmente anaeroacutebico siendo el producto final un
compuesto orgaacutenico Estos productos finales son los que caracterizan
los diversos tipos de fermentaciones
H
Hidroacutelisis La hidroacutelisis es una reaccioacuten quiacutemica del agua con una
sustancia Entre las sustancias que pueden sufrir esta reaccioacuten se
encuentran numerosas sales que al ser disueltas en agua sus iones
constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxonio H3O+ o bien
con los iones hidroxilo OH- o ambos Dichos iones proceden de la
disociacioacuten o autoprotoacutelisis del agua Esto produce un desplazamiento
del equilibrio de disociacioacuten del agua y como consecuencia se modifica
el valor del pH
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
G
Glucosa La glucosa o dextrosa es un monosacaacuterido con foacutermula
empiacuterica C6H12O6 la misma que la fructosa pero con diferente posicioacuten
relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa es decir que contiene 6
aacutetomos de carbono y es una aldosa esto es el grupo carbonilo estaacute en
el extremo de la moleacutecula Es una forma de azuacutecar que se encuentra
libre en las frutas y en la miel
Glucoacutelisis La glucoacutelisis o glicoacutelisis (del griego glycos azuacutecar y lysis
ruptura) es la viacutea metaboacutelica encargada de oxidar o fermentar la
glucosa El tipo de glucoacutelisis maacutes comuacuten y maacutes conocida es la viacutea de
Embden-Meyerhoff explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto
Meyerhof El teacutermino puede incluir viacuteas alternativas como la viacutea de
Entner-Doudoroff No obstante Glucoacutelisis seraacute usada aquiacute como
sinoacutenimo de la viacutea de Embden-Meyerhoff
L
Levaduras Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos
microscoacutepicos unicelulares que son importantes por su capacidad para
realizar la fermentacioacuten de hidratos de carbono produciendo distintas
sustancias
S
Sake es una palabra japonesa que significa bebida alcohoacutelica sin
embargo en los paiacuteses occidentales se refiere a un tipo de bebida
alcohoacutelica japonesa preparada de una infusioacuten hecha a partir del arroz y
conocida en Japoacuten como nihonshu
Saccharpmyces cervisiae La levadura de cerveza (Saccharomyces
cerevissiae Meyen ex ECHansen) es un hongo unicelular es un tipo de
levadura utilizado industrialmente en la fabricacioacuten del pan cerveza y
vino
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
3 MARCO METODOLOGICO
La materia prima del cual se extraeraacute la muestra de estudio
corresponde al molino ldquoDONtildeA CARMELArdquo-LAMBAYEQUE-
LAMBAYEQUE
31 Disentildeo de contrastacioacuten de hipoacutetesis
El disentildeo exeacuterimental muestra detalles en la variable en estudio
explicaacutendose el significado de cada variable El mejor tratamiento
se determino teniendo en cuenta los paraacutemetros que permitieron
mayor rendimiento en la obtencioacuten de grados alcohoacutelicos
APolvillo de
arroz= 26g
LEYENDA
A Polvillo de arroz=26g
B ( ) de alfa amilasa-----Tdeg=667-70degC
C Glucoamilasa=cte
D Levadura=cte
B10
B2005
B301
B4015
B502
B6025
C02
C02
D8
D8
D8
D8
D8
C02
C02
C02
C02
D8
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
32 Poblacioacuten y Muestra
Poblacioacuten
Arroz y polvillo de arroz de la Regioacuten Lambayeque
Muestra
Se toma 26 gr de arroz y polvillo de arroz por cada muestra
adquirido para este estudio en el molino ldquoDontildea Carmelardquo
33 Materiales Teacutecnicas e Instrumentos de recoleccioacuten de datos
a Materiales
Vasos de precipitacioacuten
Cronoacutemetro
Agitador de vidrio
Frascos de vidrio con tapa hermeacutetica
Lavador
Pizeta
Ollas
Colador
b Equipos y Reactivos
Balanza Analiacutetica
Termoacutemetro
Alfa amilasa
glucoamilasa
Agua destilada
Saccharpmyces cervisiae
26Kg de granos de arroz yo polvillo
Bixometro
Alcoholiacutemetro
Equipo de Destilacioacuten
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
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-
REMOJO SANCOCHADO A VAPORMEZCLADO
ENFRIAMIENTO
CALNTAMIENTO
MEZCLADOFERMENTADOR
AguaMateria Prima (Arroz o polvillo)
Agua
Vapor de agua Alfamilasaa
Tdeg=67-70
POR 30 min
Almidoacuten
GlucoamilasaCO2
Etanol DESTILACION
EXPERIMENTO DIAGRAMA DE FLUJO
Levadura
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
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41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
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MESES
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Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
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Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
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Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
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Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
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- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
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- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
Procedimiento de recoleccioacuten de datos
La experimentacioacuten y la observacioacuten directa son herramientas muy
importantes para dar validez a los datos recogidos Los datos recogidos se
agrupan en tablas los mismos que son obtenidos mediante la manipulacioacuten de
materiales equipos y reactivos de laboratorio que anteriormente se han
detallado
C Meacutetodo de anaacutelisis
Los meacutetodos de anaacutelisis que se emplearan para el desarrollo del trabajo de
investigacioacuten se presentan a continuacioacuten
a Caracterizacioacuten de la materia prima
1 Determinaciones fiacutesicas
Peso del arroz y0 polvillo
Peso de las enzimas
Peso de levadura
2 Anaacutelisis proximal de la materia prima
se determinara almidoacuten (prueba de lugol)
3 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Azucares totales (Brixdeg)
b Anaacutelisis de producto obtenido
1 Anaacutelisis fisicoquiacutemico
Grados Brixdeg
Grados alcohoacutelicos ( alcoholiacutemetro)
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
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-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
2 Evaluacioacuten sensorial
Se efectuara teniendo en cuenta los atributos de color sabor y aroma
lo cual utilizaremos una escala de 10 puntos
D) Metodologiacutea experimental
A continuacioacuten se presentan las etapas del trabajo de investigacioacuten
1 Caracterizacioacuten de la materia prima
a Anaacutelisis proximal
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en determinar el
almidoacuten
Prueba de LUGOL (+)
b Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
La caracterizacioacuten de la materia prima consistioacute en la determinacioacuten
de grados Brixdeg inicial
A14
A25
A35
A46
A55
A65
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
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Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
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Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
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Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
2 Evaluacioacuten de los tratamientos y obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
a Acondicionamiento de la materia prima
Se experimentara con polvillo
Los pasos seguidos lo realizaremos con la finalidad de acondicionar
el almidoacuten
Remojo de la materia prima
Uniformizacioacuten de la solucioacuten
b Concentracioacuten del alfamilasa para obtencioacuten de los grados
alcohoacutelicos
Agregar a diferentes concentraciones de alfamilasa a todas
las muestras de polvillo de arroz
La alfamilasa tiene que permanecer a temperatura de 6667 a
70 deg C por 30 minutos para su respectiva hidrolizacioacuten en
dextrinas
Una vez enfriada la solucioacuten a 30degC temperatura ambiente
agregar la glucoamilasa contante en todas las muestras para
degradar las dextrinas en cadena de glucosa
Despueacutes de dos de reposo de la muestra agregamos la
levadura constante en todas las muestras para que suceda el
proceso de fermentacioacuten donde se degradara la glucosa en
alcohol y CO2
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
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Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
3 Caracterizacioacuten del producto o obtenido
a Anaacutelisis fisicoquiacutemicos
Grados alcohoacutelicos
A112
A214
A320
A416
A514
A614
Brixdeg finales
A1
A2
A3
A4
A5
A6
Anaacutelisis sensorial
A13
A25
A38
A45
A54
A64
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
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MESES
F M A M
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Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
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datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
- 1 Memorias USB 2G
- 2 Cartuchos para impresora multifuncional HP PSC 1510
Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
34 Anaacutelisis Estadiacutestico de Datos
Criterio para el Descarte de Datos Discordantes
Prueba Q
La prueba Q es estadiacutesticamente correcta ampliamente utilizada se aplica
faacutecilmente a un nivel de de confianza de 90 Se aplica sin mucho error a
series grandes de datos
Procedimiento
1 Calcular el rango de los datos presentes (R)
2 Estimar la diferencia del dato sospechoso y su vecino maacutes proacuteximo (D)
D = X sospechoso minus X vecino
cercano
3 Dividir la diferencia obtenida en el paso 2 entre el rango del paso 1 con
esto se obtiene el calor de Qexp que es el coeficiente de descamacioacuten
Q exp = DR
4 Consultar una tabal de valores de Q (Qcrit)y si el Q calculado (Qexp)es
mayor que el Q de tabla (Qcrit)el dato se descarta con el correspondiente
grado de confianza (90)
Q exp o calculado ≻ Q crit o tabla rArr El dato se descarta
Tambieacuten se procede a emplear el software estadiacutestico SPSS V13
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
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X
X
Presupuesto
BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
- BIENEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip S
Material de escritorio S
- 12 millar Papel bond 80 gr borrador
- 2 Laacutepices Mongol 2B 2 lapiceros marca pilot y regla
Material de trabajo helliphellip S
- alfa amilasa arroz olla a vapor estufa gas termoacutemetro
tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
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Material fotograacutefico S
- Caacutemara digital Sony
- SERVICIOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipS
Pasajes y subvenciones hellipS
- Pasajeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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Otros
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V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
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- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
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- ACTIVIDADES
-
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- F
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IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
41 Cronograma de Actividades
TIEMPO
ACTIVIDADES
A Ntilde O 2012
MESES
F M A M
- Fase de Planeamiento
Revisioacuten bibliograacutefica
Elaboracioacuten del
Proyecto
Presentacioacuten del
Proyecto
Implementacioacuten del
Proyecto
- Fase de Ejecucioacuten
Registro de Datos
Recoleccioacuten de
muestras
Anaacutelisis estadiacutestico de
datos
- Fase de Comunicacioacuten
Anaacutelisis de interpretacioacuten
Elaboracioacuten del Informe
Presentacioacuten del
Informe
X
X
X
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tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
destilacioacuten
Materiales para el procesamiento de datos S
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Pasajes y subvenciones hellipS
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- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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Otros
TotalS
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El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
httpwwwsolobuenascom
eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
eswikipediaorgwikiFermentacioacuten_alcohoacutelica
MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
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- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
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- F
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BIENES Y SERVICIOS FECHA 31052011
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Material de escritorio S
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tubos de ensayo (pirex) envases de vidrio hermeacutetico balanza
analiacutetica Saccharpmyces cervisiae vasos de precipitacioacuten
cronometro coladoralcoholiacutemetro brixoacutemetro equipo de
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- Presentacioacuten del proyectohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
- Internethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
Otros
TotalS
Financiamiento
El trabajo esta solventado por los integrantes del presente proyecto
V REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
CABRERA SALAZAR Tarcila 2008 METODOLOGIacuteA DE LA
INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
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Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
PAGINAS WEB
httpeswikipediaorgwikiSake
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httpwwwbcrpgobpe
httpeswikipediaorgwikiAlcohol
httpwww almidoacuten_celulosapdf
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MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
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- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
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INVESTIGACIOacuteN CIENTIacuteFICA Lambayeque 109 pp
Morrinson y Boyd 1999 Quiacutemica Orgaacutenica 5a edicioacuten 630 pp
Callejo M Jesuacutes 2002 Industrias de Cereales y Derivados 1a edicioacuten
22 pp
ROBINSON R 2000 Enciclopedia de Microbiologiacutea de Alimentos
Academic Press 561 pp
Miguel Arroyo 2000 Tecnologiacutea Enzimaacutetica Aplicada 50 pp
NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones
Omega 269 pp
RATLEDGE C 1994 Bioquiacutemica de la degradacioacuten microbiana 2 ordf
edicioacuten ediciones Kluwer Academic Press 325 pp
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httpeswikipediaorgwikiSake
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eswikipediaorgwikiArroz
httpwwwbcrpgobpe
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MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
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- TIEMPO
- ACTIVIDADES
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MATERIA PRMA PESADO DEL POLVILLO
FIG 07 FIG 08
PESADO DE LAS ENZIMAS ACONDICIONAMIENTO
Y LEVADURA DEL POLVILLO
FIG 09 FIG 10
COLOCAMOS EN VAPOR AGREGAMOS LA ALFAAMILASA
EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
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- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
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EL POLVILLO
FIG11 FIG12
MUESTRA A 66- 70 ordmC30 MIN MUESTRA A Tordm AMBIENTE
FIG13 FIG 14
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
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- INTEGRANTES
- II ASPECTOS DE LA INVESTIGACIOacuteN
- 1- REALIDAD PROBLEMAacuteTICA
- I1 Planteamiento del problema
- En la fermentacioacuten alcohoacutelica la produccioacuten de alcohol etiacutelico se encuentra limitada debido a la multiplicidad de diversas causas una de ellas es a la escasa concentracioacuten de catalizadores y activadores como lo son las enzimas provocando de una u otra manera varias desventajas como por ejemplo mayor tiempo disminucioacuten de la velocidad de fermentacioacuten bajos rendimientos etc
- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
- 3 MARCO METODOLOGICO
- IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
- TIEMPO
- ACTIVIDADES
-
- A Ntilde O 2012
-
- F
-
- NELSON D 2001 Fundamentos de Bioquiacutemica 3ordm edicioacuten ediciones Omega 269 pp
-
ADICION DE GLUCOAMILASA MUESTRA CON GLUCOAMILASA
FIG 15 FIG 16
DOS HORAS DESPUES DE REPOSO ADICION DE LA LEVADURA FIG 17 FIG 18
MUESTRA EN ENVASES PROCESO DE FERMENTACION
FIG 19 FIG 20
DESPUES DE FERMENTAR
FIG 21
DETERMINACION DE GRADOS BRIX
FIG 22
DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
EBULLICION A 78 ordmC
FIG 24
OBTENCION DE ALCOHOL FIG 25
- FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
- CURSO
- QUIacuteMICA DE LOS ALIMENTOS
- DOCENTE
- ING MSc JUAN FRANCISCO ROBLES RUIZ
-
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- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
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DESPUES DE FERMENTAR
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DESTILACION DE ALCOHOL
FIG 23
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- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
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- Por esta razoacuten la adicioacuten de enzimas para lograr un mayor rendimiento en la produccioacuten de alcohol etiacutelico y ademaacutes obtener un paraacutemetro de concentracioacuten adecuada puede ser de mucha utilidad e importancia por ello en la presente investigacioacuten analizaremos cual es el efecto de las concentraciones de la alfa amilasa sobre el almidoacuten de arroz Seguidamente se analizaraacute el grado alcohoacutelico
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