HORAS S W M A

HORAS

S W M A

I

20

horas

a

l a semana

LUGAR

\

DONDE

SE

LLEVARA‘A

CABO

;

Universidad

Autónoma iiietrosolitana,

Departamento de Biotecnologia.

FECHA

DE

I N I C I O 8

l e

de Enero de

1985

1

FECHA

DE

TERNI.INACION

:

1 5

de Julio de

1985J

4’ NO:I1L)RE

DEL

TUTOR INTERNO;

Lhól. Alberto Reyes Dorantes

PUESTO

Y

ADSCRIFCiON

:

Profesor Asociado, Tiempo Coinpleto

Departamento de Biotecnologia.

*

~ I T U L O

;

Raboraci6n de Vino

& p a r t i r

de

l a Tuna

.

. -

- 1 -

Proyecto de S e r v i c i o Social

f

"EWBURACION

DE

VINO

A

PARTIR D E

LA

TUNA"

La naturaleza d e l proyecto es de i n v e s t i e a c i ó n aplica-

da. La j u s t i f i c a c i ó n

d e

e s t e proyecto es l a de r e g i s t r a r

CBe

una manera c o r r e c t a e l procedimiento que se sigue en e l l a -

b o r a t o r i o y l o s cambios que ocurren durante l a elaboración-

de vino de tuna, siendo e s t e f r u t o

asf

como

l a

planta d e l

-

nopal de gran importancia en l a s zonas g r i d a s y semiáridas-

de

K é x i c o

desde e l punto de v i s t a e c o i ó g i c o

y

económico.(^)

( 8 )

Introducción

I

nl

buscar subproductos

o d i v e r s i f i c a r

l o s

productos n z

t u r a l e s e l hombre i n t e n t a ampliar abn

más

l a de por

sf

ax-

8 8 .

gama de recursos con que cuenta con e l f i n de aprovec-

charlos mejor. Con esta i d e a s e elaboran a p a r t i r de l a tu-

na d i f e r e n t e s productos t a l e s como

;

jugoride fruta,

queso

-

de tuna, m i e l de tuna, melcocha, mermeladas y jaleas, c o l o n

che, etc.

(~5).Incluso

se exporta

a

Estados Unidos, Canadá-

y recientemente

a JapCjn con e l f i n de e x t r a e r pigmentos

que

s e u t i l i z a n en l a industria alimentaria.

(9)

La tuna es e l f r u t o d e l nopal, planta que pertenece

a-

l a s

cact4ceas l a s cuales son o r i g i n a r i a s d e l Continente

A I Q ~

r i c a n o

en donde s e distribuyen desde e l Canad& hasta l a

hr-

gentina y debido

a

estudios taxondmicos s e considera

a

Méxi

En

l a

República &eixicanE!, e l nopal s e l o c a l i z a

prácti-

camente en

l a

mayoría de

las

condiciones e c o i ó g i c a s , ocu--

pando

c e r c a de

30

millcines de hectáreas d i s t r i b u i a a s en

-

l o s

Estadps

de Coahuilai, Nuevo León, Zacatecas,

S a n

Luis

-

P o t o s í , Cuanajuato, Hid.algo, Chihuahua,

Tamaulipas,

Duranp

go

y

iiguascaiientes.

(5)

Se

adapta

b i e n

a

diversas t e x t u r a s

y

composiciones de

suelos

pero s e d e s a r r o l l a mejor en sue-

los

c a l c á r e o s

y

arenosos, de profundidad media, con

pH al-

c e l i n o

y

a l t i t u d que v a d a entre 800-2,500

m

,

su

desarro-

l l o requiere temperatums anuales preferentemente entre

--

1

8

'

-

25'

C.

aunque e s una planta que r e s i s t e

l a

sequía,

-

taxibién prospera en zonas de p r e c i - i t a c i o n e c moderadas.Los

datos en cuanto a densidad

y

renditniento por hect&rea-.-aon

eKtremadamente variados:

p o r

l o que s e

c i t a

de una manera

-

muy

general una densida.6 de

1,000

plantas

p o r

hectárea c n l

-

culándose además que la. productividad media por 2lantti es-

de 10

Kg

de

tuna,

l o

que corresponde a una produccidn de

-

10

toneladas por hectárea.

@?I

EL

nopal s e consume tradicionalmente como verdura f r e s

-

ca o en p l a t i l l o s

t í p i c o s ,

aunque

un

volumen importante de

s u cosecha s e d e s t i n a

a.

f o r r a j e

para

alimentación animal

-

ya

:ue en épocas críticas en

l a s

que e l ganado

no

t i e n e

-

o t r a s fuentes de a l i z e n t a c i b n r e s u l t a una buena fuente de-

agua, energía

y

protefna

a

b a j o c o s t o

para

conservar e l

pg

so d e

l o s animtiles.

Sin.

embargo comparado con o t r o s

forra-

j e s

no e s e l mejor por

l o

que debe complementarse con

ali-

mentos de mejor

c a l i d a d .

$9)

u)

forma general

l a

CWI.~

e s t a

compuesta de:

cáscara

-

representa d e l

40

a l

50

d e l

f r u t o ;

l a

p u l p a

del

40-50

$

d e l f r u t o

y

l a s

semil1a.s

e l

5-105 d e l t o t a l de

l a

tuna.

@3)

- 3 -

Barrientos

(

~ , 4

)

reporta que l o s nopaies reconoci-

dos

p o r

l a

c a l i d a d

de sus f r u t o s son Opuntia amycleae (tu-

na

blanca),

O.

megacant& (tuna a m a r i l l a ) , 0.streptacantha

(tuna cardona)

y O.

f i c u s i n d i c a (memelo).

E 3

c u l t i v o d e l nogal

para

p r o d u c i r

nnopalitos**

y

tunas

constituye una fuente

d.e

ingresos

para

las

comunidades

cm-

pesinus,

ya

s e a en forma de consumo d i r e c t o

o

por

l a

comer

c i a L i e a c i 6 n de

los

prod.uc$os d e l nopal, incluso e l nopal

-

s i l v e P t r e

ha

favorecido e l d e s a r r o l l o de i n d u s t r i a s r u r a l e s

en

l a s

poblaciones ubicadas en esa

área.(

5 ,

15)

Con

todo

y

l o aquí: expuesto

una

parte importante de

-

l a

s u p e r f i c i e cultivada. no s e cosecha

y

s e d e j a

p u d r i r

en-

e l nopal, debido a que su produccidn e s perenne, siendo

rnz

y o r en

los

meses de marzo

a

septiembre, por

l o

que disming

ye notablemente s u precio de venta haciendo incosteable su

explotación.

Is)

@)

DE:

a q d

l a

importancia de buscar

pro-

ductos derivados

d e

l a

tuna

que sean menos perecederos

y

a

su vez l e darán

un

v a l o r acregad0 con la. consecuente gene-

r a c i ó n de empleos.

Jhtecedentes

t

Eh

d x i c o s e elaboran diversos l i c o r e s cuyo sabor es-

altamente apreciado.

Como

e l

Acáchul,

palabra n h u a t l que

-

designa

a

una

p l a n t a

o r i g i n a r i a de

l a

s i e r r a d e l estado de

Puebla,

con

cuyo f r u t o , parecido

a

l a

cereza,

s e

hace

l a

-

d e l i c i o s a bebida.

:;u c o l o r e s r o j o c l a r o

y

s u sabor e s

semejante

a l

vino

ae

ar&dano. Este l i c o r s e consigue en

-

diversos puntos de

l a

s e r r a d a poblana,

y

e s preparado en-

e l poblado de Xicotepec:. Otro l i c o r de exquisito aro!:ia

es-

e l XtabentÚn, cuyo

sabor

recuerda

al

anis. Se puede

afirmar

- 4 -

t i c a s de acuerdo con l a s f r u t a s de esa zona. Su c a l i d a d , s i

b i e n no es muy a l t a , debido a

l a

rusticidad de su prepara-

ción, es bastante aceptable y su p r e c i o muy asequible.

(@)

Estas bebidas regionales producto

d e

una meceración

-

en alcohol de

l o s

f r u t o s

y

muchas nias que e x i s t e n en e l t e

-

r r i t o r i o nacional, nos inuestran a l t e r n a t i v a s de explota---

c i ó n que se han sabido aprovechar, aunque sea a n i v e l do--

rnéstico

o

subindustrial, de diversos

grupos.

La tuna

es

-

un f r u t o r i c o en azúcares y por

i o ta.nto f a c t i b l e de ser

-

fermentado y producir vino, s i n embarco para. que e s t o sea-

p o s i b l e a e s c d a i n d u s t r i a l s e debe contar con l a informa-

c i ó n t e c n o l ó g i c e respecto a l a s condiciones d e l proceso

-

para obtener

un proüucto constante y s i n riesgos.

En

1984-

l a S e c r e t a r f a de Agricultura y Recursos iiidráulicos por

m e

d i o de l a Promotora de Ihaguey

y

Nopal presentó ya como pro

-

dueto

terminado e l vino de’tuna s i n embargo e s t e producto-

aún no s e d i s t r i b u y e comercialmente, y además por s e r

un

P

proceso i n d u s t r i a l no s e difunden

los

datos r e f e r e n t e s

a l

proceso.

Anteriormer&$e ya se ha obtenido aguardiente en e l l a -

b o r a t o r i o con levadura de panadería u t i l i z a n d o a l a tuna

-

como sustrato

(a),

incluso s e ha hecho v i n o pero no s e en-

cuentran reportados l o s datos para é s t e Último producto.

O b j e t i v o

:

Elaborar v i n o

a

p a r t i r de tuna blanca

(

Opuntia amycleae

)

n o r

medio de una femeritdción con

variedad c o s e i i .

Saccharomyces cereviceae

Programa de Trabajo

f

-

'5

-

a s í como de l o s

an6lisis

a r e a l i z a r .

2.

&ogramaoibn

d e

l o s fernientadores de acuerdo a un

hora

r i o de trabajo-durante e l d í a (desfashdolos).

3.

Obtención d e l tlosto

3.1.

Cortar l a cáscara

y

separar manualmente l a pulpa.

3.2.

Pesar cdscera

y

pulpa por separado para d e t e m i n a r

rend

in

i en

t

os.

3.3. Se e x t r a e e l

j i e o

en licuadora

o

en

un despulpador,

midiendo

y

pesando e l jugo cbbtenido.

3.4.

Se adiciona m e t a b i s u l f i t o de potasio en una propor

-

c i ó n de

400

ppin

para

i n h i b i r

una fermentación no

-

deseada.

3.5.

S i

no s e usa iinmediatamente, se coloca en r e f r i g e -

rcrción para su conservación a

'

0

C

.

3.6. Se r e a l i z a una c l a r i f i c a c i ó n

burda

por medio de

.»

centrifugación a

5

000

r e v o l u c i h e s por minuto,

d g

rante

1 0

minutos, a una texperatura entre 1 0 y

15OC

3.7. Se pesa e l mosto

y

e l precipitado

3.8. Se separa una imuestra de

500

n i l i l i t m s para r e a l &

z a r i e l o s siguientes

análisis

I

3.8.1.

Azúcares reductores d i r e c t o s

3.8.2.

Potencial de Hidróeeno

3.8.3.

Contenido de Nitrógeno

3.8.4.

Contenido de cenizas

3.8.5.

Contenido de Humedad

3.8.6.

Cantidad

d e

f i b r a cruda

3.6.7.

Acidez v o l á t i l

3.8.8.

Acidez f i j a

4.

Preparación de l a fermentación

- 6 -

de

hule con

tris9

horadaciones; una para e l termómg

t r o , o t r a como s a l i d a de Bióxido de Carbono con a&

godón como f i i ' t r o y una t e r c e r a para e x t r a e r l a s

-

muestras.

4.2. Determinar e l (dióxido de azufre por iodometría

y

-

a j u s t a r l o

a

20

partes por ai11ón.

4.3.

Determinar acidez t o t a l por neutralización con

H i -

dróxido de sodio 0.1 Normal y azul de brornoti:Iiol

-

como indicador, ajustándola con & i d o c i t r i c o a

6

g/1

.

4.4. Ajustar e l contenido

d e

azifcrires

a 120

g/l

con

d e 5

t r o s a . para evi.ta.r contaminacibn por poco alcohol.

4.5. Ajustar e l

pH

entre

3.3

y

3.5, calibrando con bu--

f f e r de

pH

i g u a l a 4 a

25OC

5.

Preparación d e l inóculo

5.1. Agregar a 100 n i l i l i t r o s de jugo de tuna,

l o g

de

-

sacarosa y 1

g

de ácido c í t r i c o . Determinar e l pB.

5.2.

E s t e r i l i z a r e l jugo

u

1.01

atmósferas por

io

minu-

tos.

5.3. .Pesar

0.5

g

del

levadura l i o f i l i z a d a y

d i s o l v e r l a

-

en

50

m l

de agua t i b i a a

36OC, que previamente ha-

ya s i d o herviola durante

5

minutos.

5.4. Esta s u s p e n o i h de levaduras añadirla en condicio-

nes e s t é r i l e s

a l

matraz con e l jugo de tuna

y

azd-

c a r ya esteril-izado.

5.5.

Incubar a

36OC:

durante dos días, v e r i f i c a n d o e l

--

c r e c i n i e n t o por e l desprendimiento de bi6xido de

-

carbono.

6.

Se inocula con levadura en a c t i v i d a d

a l

3%

d e l volumen-

de fennentación

y

en

unos

d í a s s e i n i c i a l a fermentaci'h

tumul

tuosa.

8.

9.

10.

11. 12.

13.

- 7 -

7.1.

Determinación de temperatura

7.2. Potencial de Hidrógeno

7.3. Azúcares reductores d i r e c t o s

7.4. Contenido de alcohol

7.5. Acidez v o l á t i l

7.6.

Acidez t o t a l

Fernentacrdn l e n t a .

K1

l l e g a r

a

una concentración c e r c a

na a

10

g/l

de azúcares reductores d i r e c t o s

se

s o a e k a

centrifugación a

~ C I

000

rpm

durante 5 minutos

a

iooc.

Se puede d e j a r

a

temperatura ambiente, s i no s e contemi

na,

o

meterse

a l

r e f r i g e r a d o r

para

Que ocurra

l a

fernen

t-rción l e n t a . h r a r i t e e s t a s e r e a l i z a n l o s

mismos

con**

t r o i e s que en

l a

tLunultuosa.(

3

1

P i l t r a c l ó n

y

envasado. Se r e a l i z a cuzndo prácticamente-

s e han agotado l o s azúcares, con e l f i n de

c l a r i f i c a r

y

e s t a b i l i z a r e l vino de tuna. Se hace pasar por papel

--

f i l t r o

para

que quede lfnpido

y

s e a j u s t a e l contenido-

de sulfuroso

a

50

ppm y

posteriormente s e e n b o t e l l a e x

envases de 425

ml.

(3)

wpreciacidn sensorj.

1 ,

Puesto que e l o b j e t i v o

d e

e s t e

-

proyecto no e s evaluar

l a

c a l i d a d

organolégtica

d e l

v i -

no de tuna, s i n o

m&

bien

l a s

c a r a c t e r f s t i c a s

de l a

f e y

mentacidn,

l a

apreciación s e hard de una manera senci--

1l.a

y

general con s o l o dos j u e c e s , e l t u t o r

y

e l presta

dor de s e r v i c i o describiendo

l a s

propiedades d e l produc

to.(

2 )

Análisis

de resultados

Conclusiones

. .

. .

- 8 -

Metodología

t

a, Detenninacidn d e l contenido de azúcares reductores d i r e s

t o s

por

procedimiento químico. X6todo de Fehling (Nodi-

caci6n de Causse Bornlane) (1).

b.

Potencial de Hidrdgerio por medio de

un potencidmetro (1).

C.

Contenido de Nitrdgerio por e l método de K j e l d a h l

(1).

d. Contenido de cenieapl en

una

mufla

( 1 ) .

e. Acidez v o l a t i l por a r r a s t r e de vapor

y

neutralizacidn

-

con hidr6xido de

sodi.0

0.1

Normal

y f e n o l f t c l e f n a

como-

i n d i c a r

(1).

f.

Acidez t o t a l por neutral8zación con hidrdxido de sodio

-

0.1

N

y

azul

de

bromcltimol como indicador (1).

g.

Sulfuroso por Iodomet,rfa (método

de

Iodo 0.2

N)

(1).

h.

Alcohol por a r r a s t r e

de

vapor en aparzto de microdesti-

Cronograna de Actividades:

Para r e a l i z a r e l t r a b a j o de l a b o r a t o r i o se supone

un

Terío-

do de

15

semanas de acuerdo a l s i e u i e n t e progrnma.

A c t i v i d a d

Periodo (semana)

1

2

3

4

5

6

7

8

9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

~

-~~

'1

+ +

2

+

+

3

+ +

4

-1

5

+

6

+ +

7

+

+

+ C + ' +

+

+ +

8

9

10

+ + + + + +

+

f

Este programa puedie s u f r i r variaciones

de

acuerdo a l

-

desarrollo

de

la

fermentación

y

los

f a c t o r e s que

l a

afectan.

Las semanas restantes

(16

a

24)

se dedicar& a l a 5 a c t i

.

* .

-

10

-

. .

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(kedicmo s a t i v a

&J

Verde

y

Heniricada.

I.T.E.S.M.

Tesis.

hkxico.

15.-

VUSXDEZ,

V.S.

et. al. 1979. Pigmentos de Tuna

Cardona

ch

mo Posibles Colorantes Alimenticies. Tesis:

üni-

versidad

La

Salle.

16.-

VILLARREAL,

P.;

E.

de

Alba

y

Romero

G.

1964. Estudio

&$

rnico

sobre

J I ~ O S

de

Tunas Enlatadas.

Ciencia,

23

;.iATii

i

C ü L A : a0223665

LARKERA : Ingenieria de 105 Alimentos

TRIliESTiiE : Plan de estudios concluido

fiEñAS

SEMANA

: 20 horas a l a semana

LüGAk EIJ

DÜirlDE

SE

LLEVO n

CAI50

I UAIl Iztapalapa, Departamento

de

Biotecnologi a, l a b o r a t o r i o S-152

FECHA

Ij€

INICIO

: 15

de

Enero de 1985

FECdfi

DE TEHMINACION

: 30 de M a r z o de 1987

tJDMBRE

DEL

TUTOR

INTERNO

: Enol. Alberto Reyes Dorantes

FUECTO Y

ñDCCRIPCION

:

Profesor Asociado,

Tiempo Completo,

Departamento de Eiotecnologia. TlTUiC GEL

PROYECTO

: "Elaborscion

de

vino a p a r t i r

de

l a tuna"

FiñMA DEL QLUMNO

I

N

W

I

C

E

-

1.

INTRDDUCCION

Generalidades

...

1

Antecedentes

...

4

11.

GbJETIVOb

...

0

111.

HETODOS

Programa

de

Trabajo

...

0

Analisic Quimico

y

Fisicoquimico

...

10

Metodo de Evaluacim Sensorial...

14

I V .

RESULTADOS

...

17

V.

ANALISIS DE RESULTfiDOS

...

28

V I .

CONCLUSIONES

...

29

V I I .

HESUHEN

...

30

i . i i J T i - . u u ü L C l O N .

G E N t i i ~ ~ i i v A u E S .

-

La tuna e5

el

f r u t o del nopal, planta que pertenece a l a s

c a i t a c r a s que son o r i g i n a r i a s del continente Americano en donde

sa

Liaci-iouyen desde Canada hasta Argentina y debido a estudios

t.acriionticos se considera a Mexico como el centro de diseminacion

óc 1 * 5 nii5iIia5. t i l )

En l a ñepublica Mexicana, e l nopal se l o c a l i z a practicamente

C;F~ l a mayrjria ae l a s condiciones ecologicas, ocupando cerca de 30

niillones cie hectareas d i s t r i b u i d a s en l o s estados d e Coahuila.

t h e d o Lean, Zacatecas, . San Luis Potosi

,

Guanajuato. Hidalqo.

Chihdahua, Tamaulipas, Durango y Aguascalientes. Se adapta bien a

dikei-ske texturas y composiciones d e suelos pero sc d e s a r r o l l a i ~ ~ i o ~ - éri suelos calcareos y arenosos, de profundidad media, con pH alcolirio y a l t i t u d que v a r i a entre 800 y 2,500

m,

5u d e s a r r o l l o requiere temperaturas anuales preferentemente

entre

16 y 25 C aunque es una planta que r e s i s t e l a sequia, tambien prospera en

zoiia5 de precipitaciones moderadas. (14)

Se han r e a l i z a d o diversos estudios acerca del nopal debido

a

s u amportancia en

las

zonas a r i d a s y semiaridas del p a i s , en donde

el nopal f e r t i l i z a al suelo constantemente, l o protege de l a erosion y Junto con su sistema radicular genera nuevo sUelO.(lr))

Los u t i l i r a c i o n que se ha hecho de l a tuna

es

l a siguientc:

~1.10.16. 17)

Tuna entera : tuna c r i s t a l i z a d a , dulce

de

tuna, pasas de

tuna.

Pul pa : f r u t a de

mesa,

mermelada, jugo natural,

queso de tuna, “melcocha”, miel de tuna

o

jarabe, j a l e a , “colonche“. curado de tuna, colorantes.

Semi i 1 as I pasta para f o r r a j e s , aceite.

Cascara a f o r r a j e s , s a l s a s , encurtidos, coiorantes.

-

Se mencionan o t r a s formas de aprovechamiento de l a s Opuntias. por eJempio a p a r t i r de l o s azucares r e s i d u a l e s de l a penca, pulpa

y cascara se puede obtener alcohol, biomasa microbian8 (16) y1

a c i d o s w g a n i c o s . í14.23)

C

. .

L . L Ü I I T ~ I ) ~ O O d e pectinas en l a cascara de l a tuna hace que

c z r a ,,L&.L~- u t i l i z a r s e en l a elaboracion del aguardiente, debido

u .,-% F r i - i . i c ~ ~ ~ a c i r > n d e ' p ~ ~ t i n a 5 favorece l a aparicion de metano1

c I I ui V I t i u u c ~ o t i n a l . Asimismo al p u r i f i c a r dicho contenido de

y ~ í i r l i o 5 se oDtiene un rendimiento bajo y con fuerza de

hci i i i cáci un escasa. (25)

Z L i US suoproouctos son

.:

l a celulosa, mucilagos, cremas

i-&iaies, snampoo, y un compuesto hntidiabetico. (23)

Las cactaceas son plantas x e r o f i t a s cuya c i a s l t i c a c i o n no

es

s e n c i l l a debido a l a gran cantidad de formas

V e rransicion, formacion d e hibridos y el constante conocimiento

d e nuevas especies.

La taxonomia ma5 u t i l i z a d a para l a c l a s i f i c a c i o n d e ids cactaceas es el sistema d e Britton y Rose, el cual c l a s i f i c a a . l a s üpuntias en l a forma siguiente: ( 1 1 )

-

Rei no Subreinc D i vi si on

C1 ase Subcl ase Orden Fami 1 i a Tribu Gener

o

Vegetal Embryophyta Angi ospermae Di cotyl edonea D i a l i p e t a l a s Opuntiales Cact aceas Opunt i

as

Opuntia

E l genero Opuntia esta formado por tres subgeneros,doc d e

ellos representados en Mexico1

Q Q Q L I ~ L ~

~ y L i n & w ~ ~ g L #

o

cactus que

son d e iorma c i l i n d r i c a , y9egnLi4

' ~ L & Y Q ~ Q Q ~ L ~

do forma aplanada

ai cual pertenecen 106 nopales cuyos f r u t o s se conocen como tunas cuanuo tienen sabor dulce y xoconortle cuando e l f r u t o tiene sabor acido.

Las c a r a c t e r i e t i c a s d e l Genero Opuntia son l a s siguientes:

(1, I O , 16,17,26)

I

;,e.í,tds ieñosas, sucu,lentas. Tronco bien definido, con ramas

G k s u r i d ~ J ~ B E , postradas o extendidas, por segmentos separados por

=.,-

: I i u i a L ~ i o r i ~ ~ , c i l i n d r i c o s o aplanados, llevando pequenas h o j a s

k x ~ s i t o r i r e s c i 1 indricas y caducas, dispuestas espiralmente;

si-esiaí tie peios c o r t o s , yloquidas, f l o r e s y a veces con espinas

iai-gas en s u 5 a x i l a s .

-

Cada areola f l o r i f e r a por l o comun con una

í i u r n i . i i i m i o r i a , nermafrodita, con el c a l i : y l a corola formados

U r niultiplrs piezas dispuestas en e s p i r a l extendidas; estambres

, d 5 cbrtus que l o s petalos, numerosos, e s t i l o simple, terminado en

v a r i b s i o b u i o s estigmaticus cortos. Gineceo i n f e r o , formado de

" a r i o s carpeios, con areolas, provisto de espinas y gloquidas.

unilocular con numerosos lobulos de implantacion p a r i e t a l . E l ivucc, es una baya carnosa, e s f e r i c a , ovoide o globosa coloreada diverramrnte, umbilicada en el extremo superior o c i c a t r i z f l o r a l . Fericarpio correoeo, delgado con numerosas a r e o l a s de pequeñas espinas, d i s t r i b u i d a s en h i l e r a s en forma equidistante. Mesocarpio de espesor v a r i a b l e segun l a especie. Endocarpio formado por l o s mdurez, se l l e n a de sustancias azucaradas constituyendo l a pulpa.

P i u l t r p i r r semiiias aplanadas, duras, de color c l a r o , l a s cuales

contienen endosperma en cantidades variables. El embrion v a r i a de recto a c i r c u l a r .

t o i i c u l o s alargados de l o s ovulos, que a l llegar

el

f r u t o a su . -

La r e l a c i o n entre l o s componentes de l a tuna v a r i a segun l a

.iariedad que se t r a t e , l a humedad del ambiente, edad de l a planta, l a epoca d e l año, etc. ( 7 , 1 7 ) , pero en forma general se indica que

l a cascora de tuna represente el 40-50 % del f r u t o , l a pulpa del

40-56 i: del f r u t o y las semillas e l 5-10 % del' total de l a tuna.

(20.27)

De

acuerdo a un estudio r e a l i z a d o

en

Zacateca6 de l a tuna

cardona se reportan

los

siguientes a n a l i s i s bromatologicos de

sus

t r e s componentesi i 13)

T A B L A 1

CASCARA PLRPA SEN I U A

%B.H. XB.8. %B.H.

%B.S.

%B.H. XB.S.

--

5. o1 Humeaad 87.00

--

85.00

--

Proteina cruda 0.51 4.11 0.51 3.74 10.63 11.79 Gra5a cruda 9.39 3.26 0.53 3.53 11.79 12.42 f i b r a cruda 1.29 10.61 0.27 1.80 -57.66 60.70

Extracto 1 i bre

det n i trogeno 8.90 67.32 13.49 89.60 13.28 13.98 Cenizas 1.91 15.01 0.20 1.35 i.63 1.72

k i l c a r e s 4.99 46.95 10.40 68.30

--

--

Taoia &o. 1 f i n a l i s i r Bromatologico de l a tuna cardona

1

1

I 6.H. Base humeda

B.S.

Base seca

(Opuntia streptacanthai.

I

Gpurtria amyclaea conocida como tuna blanca de Alfajayucan,

i . i o u u c r ou5 r i p o s ae f r u t o s ; variedad redonda y variedad alargada

LIUB k5

ue

gran aceptacion para consumo como f r u t a de mesa, en l o s

d ~ ~ i c a Y u s o e i a ciudad de Mexico y del centro del pais. Esta

pieierencia se debe a que presenta l a s siguientes c a r a c t e r i s t i c a s :

s&iut- agradanle, ca5cara delgada, poca semilla, y a que l o s

sriuates (espinas) se caen con f a c i l i d a d . ( 1 4 )

ca proauccion d e tuna es anual y l a maduracion del f r u t o e s

aprokimaoamenre de seis meses ( 2 ) . Una vez maduro e s t e se c o r t a d e

fi,aiw-a manual, u t i l i z a n d o guantes de cuero y en e s t a operacion se

tonia el f r u t o por l a p a r t e media i n f e r i o r y se l e da un g i r o mayor

a 900 y se i n c l i n a para s e p a r a r l o del nopal; e l g i r o es d e

iir@ui-tancia Debido a que si no e5 el adecuado se causan heridas en

la. ba5e d e l a tuna l o que f a c i l i t a l a putrefaccion d e l a misma y

est&,

a su vez, puede c o n s t i t u i r una fuente de infeccion para otros f r u t o s sanos.

.

-

La cosecha de este variedad de tuna se l l e v a a cabo en 105

meses oe j u l i o , agosto y septiembre. Las plantaciones con este

L A P O oe nopal tienen una densidad de 2000 plantar por hectarea

aprGAimadaIlm-Ite. EA rendimiento por hectarea depende d e v a r i o s

f a i t o r e s como l a edad d e l a planta pero se puede mencionar un

profirdio de 10 toneladas por hectarea. (14)

ANTECEDENTES

~a produccion de vino de uva e9 un proceso muy. antiguo en l a h i s t o r i a del hombre. y durante mucho tiempo

se

desconocieron los fundamentos de esta transformacion. Gracia%

a

los

adelantos en l a

Hicrobiologia y l a Quimica ,BC sabe actualmente que dicha

transforsacion es debida a una fekmentacion en condiciones anrerobias que r e a l i z a n l a s levaduras y microorganismos adheridos

a l a cascara de l a uva. produciendo fundamentalmente etanol y

bioxido de carbono

a

p a r t i r del Contenido de arucarcs fermenteecibles presentee en el jugo d e l a uva ademas de otros subproductos de gran importancia que l e otorgaran a1 vino c a r a c t e r i e t i c a s fiaicoquimicas muy p a r t i c u l a r e s y detectables por

medio de l o s sentidos.

La ecuacion de Gay

-

Luísac establece que 45 p a r t e i de glucosa

producen 23 p a r t e s de alcohol a t i l i c o y 22 de anhidrido carbonicor

-

I12.22,

E i contenido de azucares en l a uva depende principalmente de

l a uariedad q u e se t r a t e pero s e puede decir que e s t a entre 150-

zsa

g / 1 o e JUQO de uvas maduras (21) y que basicamente esta

coo,pueeru por tructosa y glucosa, en e l caso de l a tuna 4e reporta

un contenido de 120-gil y tambien formado principalmente por

giucosa y tructosa ( 1 3 ) .

T A ü L R 2

AZUCRR Q / 100 m l

Fructosa G1 ucosa Mal tosa Sacarosa

5.68

ó. 03

0.11 O. 14 Total

-

11.96

Tabla No. 2 Cornposicion de 105 azucares del jugo de tuna

cardona. (13)

For e l l o se ha pensado en l a tuna como un f r u t o capaz de

ser

sometido a un proceso de v i n i f i c a c i o n similar a l que se usa para producir vino blanco pero obteniendo un contenido alcoholic0 menor ya que se p a r t e de un mosto

menos r i c o

en azucares.

En el estado de Zacatecas

se

elabora de manera tradicional una bebida llamada "colonche" por medio de l a fermentacion de los atucares del jugo de tuna (19) con base en

esto

se han r e a l i z a d o algunos estudios para l a obtencion de aguardiente b a j o condiciones controladas.

Se denomina aguardi@.nte a 106 l i q u i d o s d e s t i l a d o s de fermentor a i c o h o l i r o r que tienen mas de 30 X d e alcohol (12) y un 2 X de azucar como maximo. (19)

En i 9 7 7 se h i z o un estudio (15) para obtener aguardiente

partiendo del f i l t r a d o de l a pulpa de tuna cardona

IQeuQk.L@

&&rm&a+n~&hnL

adicionado d e s u l f a t o d e amonio en un 2 Y. y f o s f a t o ronobasico d e amonio en 0.1 X como fuente de nitrogsno. ISdemar

se

aQrego a i e t a b i r u l f i t o da potasio en concentracion de 150 ppn para i n h i b i r una p o s i b i e contrminacioni posteriorrncnte se a j u s t o c l ptt,

procediendo a l a pasteurizacion a 60'C durante 20 minutos. E l sici-owgrnismo u t i l i z a d o para l a fermentacion f u e

ssrshrw-y~~r

g&rex&iag

var champagne. La propagacion-de este se mfectuo

en

un 7

A

del volumen total de mosto incubandose ddrante 48 horas con

amraacion continua y

a

temperatura ambiente.

qe

adiciono el p i e de cuba y se d e j o fermentar durante 48 h

con

l o s siguientea

resuitad8Si

I

CINHLISIS DE LA FEKMENTACION DEL JUGO DE TUNA

r.

-

y.

BRIX

C ESPECIF.

núkn kEDbCTORES T. ACIDEZ GRADOS TEMP PESO

coz

U 10.00 0.0531 13.65 22.5 1.0503 800

f4 U. 54 0.1282 10.40 26.0 1.0425 780

.;a

trazas 0. 2335 7.75 24.0 1.0307 760

Frjrtri-iormente se f i l t r o

el

mosto y s e d e s t i l o , obteniendose

Z7 r 7 i i i ~ l i t r o 5 de destilado con punto de e b u l l i c i o n menor a 93O C.

Se r e a l i z a r o n l o s a n a l i s i s quimicos del aguardiente obtenido reportando 1 0 5 datos de l a t a b l a 4.

-

_-

T CI B L CI 4 (15)

ANALISIS QUIMICO DEL ABUARDIENTE DE TUNA CARDONCI

X Grado alcoholico Gravedad e s p e c i f i c a

pH

Impurezas

Z Acidez tac. acetico)

Erteres (acetato de e t i l o ) Al cohol es super i ores (al cohol Aldehidos (acetaldehido)

;iTotal de impurezas (p/v)

ami 1 i co)

---

39.3s 0.95061 3.8

1. !%96 220.7 ppa 2223.3 ppm

J12.7 ppm

1.82547

Las c a r a c t e r i s t i c a s wganolepticas del aguardiente fueron l a s

siguienteea

Color transparente, ligeramente amarillo

Olor

a

alcohol y a l aroma c a r a c t e r i s t i c o de l a tuna Sabor ligeramente amargo

Como conclusiones

se

mencionan que l o s valores elevados de impurezas se deben a que no s e separaron durante l a dertilacion cabezas - y c o l a s como se acostumbra hacer en Otros aguardientes.

Respecto a l a b a j a e f i c i e n c i a se supone

se

dcbio a l a f a l t a de

adaptacion d e l a levadura a e s t e t i p o d e

mosto.

Posteriormente, en 1980 ( 6 )

se

describe l a elaboracion dei

&@ygl&e&. inoculad+ aguardiente de tuna blanca d e Alfajayucan

ar

con

Enrrh+ro!?~~~nn

stc9xLnLnr

var e l l i p s o i d e u s

en

jugo simple jupo l u l f i t a d o (100 ppm de 802)- La acidez i n i c i a l del jugo

b a j a (0.32 g i l , como ac. c i t r i c o ) por l o que se ajusta

a

4.9 Q /

de acido c i t r i c 0 y posteriarmente s e inocula

a

razon de 1 gramo e! d b

I

?e.adui-a 5e-c~l a c t i r a por kilogramo d e mosto. La levadura u t i l i z a d a

este hstuaio es producida p o r "Acidos Organicos", l a que s e

&tiv.. iiL I - - o - L .

La cantidad d e inoculo se selecciono en base a l metodo de

concentr aci on cel u1 ar - i n i c i a l s i n mu1 t i pl i caci on, 1 o q u e favorece

el s,.,-anqur inmediato de l a fermentacion.

Erh estas condiciones y a una temperatura de 20" C, l a

fe.* híhentacion

.-

se mantiene durante 5 dias, despues d e l o s cuales e l mosto se o e s t i l a hasta temperatura de 900 C. Posteriormente se

r e a l i z a una d e s t i l a c i o n fraccionada separando cada 2 " C de incremento en l a temperstura, denominandose cabezas a l o s destilados entre 74-76OC y c o l a s d e 84-9OoC.

E l fermento s u l f i t a d o en l a p a r t e de l a s cabezas presento anhidro sulfuroso, el que se elimino por adicion de carbonato de sodio, l o que ocasiono l a dertruccion d e l a f r a c c i o n aromatica de l a f r u t a . Los datos obtenidos de l o r a n a l i a í s que r e practicaron 5e encuentran en l a t a b l a 5.

T A B L A 5

ANALISIS RUIMICO DEL AGUARDIENTE DE TUNA BLANCA (6)

JUGO JUGO NATURAL SULF I TAD0 'Gay LUS8PC

Acidez total Acidez v o l a t i l

Acidez v o l r t i l corregida Volumen (pri

mera

dcsti 1 aci on)

OGay Lussac

Volumen (segunda destilacipn)

OGay Lussac

Volumen

w a y Lusrac

Y. d e Rendimiento '

7.2

8 . O

O. 69 0.0

2 litros 27.6 700 m l 60.9 1070 m l

40.9

3.6

6. O

o.

21 O. 06 2 litros 27.9 710 m l 59. O

1047 m l 39.1

3.4

---

!

; I .

5

b J E T I V O S .

1 . Elaborar un v i n o de tuna a p a r t i r

del

mosto obtenido de

l a tuna blanca

(Qegn_fra

omyclaea) por medio de una v i n i f i c a c i o n en blanco empleando comq inoculo Caccharogycgs g e ~ e ~ F s i ~ p variedad rose1 1 .

2. Determinar por medio del A n a l i s i s Orqanoleptico l a calidad s e n s o r i a l del producto obtenido.

111. M E T O D O S .

PROGRAMA

DE

TRABAJO.

Preparacion del mosto.

A una c a j a d e tunas (23 kg) se l e s corto l a cascara y s.

separo manualmente l a pulpa l a que

se

hizo pasar por

un

despulpador. Se l e adiciono a l jugo metabisulfito de potasio

en

una proporcion d e 400 ppn para prevenir una p o s i b l e contaminacion bactoriana y

se

puso

en

r e f r i g a r a c i o n mientras que

se

arrancaba

la

.fermentacion.Se

tomo una

muestra para relizar l o s

analisi.

i n i c i a l e s . dicha muestra 0c c l a r i f i c o por medio de una centriYupacion a 5000 rpm durante 10 minutos

a

una temperatura entre 10 y 15*C, e s t a c l a r i f i c a c i o n burda tambicn se real.iro &1

t o t a l , del mosto antes de i n i c i a r l a fcrmentacion. Se a j u s t o el contenido de dioxido d e azufre a 20 ppm y

la

acidez tot81 a 6 g í l

con acido c i t r i c o . E l pH de 3.7

se

encontraba cercano a l o requerido (3.3-3.5) por l o que no re ajusto.

Prcparacion del inoculo.

A k0ú ml de jugo d e tuna

se

l e agregaron 10 g de-s-arofia y 1

Q de acrdo c i t r i c o , se e s t e r i l i z o

a

1.01 atiaosferas por 10

manutor. Se preparo una suspension de levaduras disolviendo 0.5 Q

de levadura seca l i o f i l i z a d a

(ñ@~rlrrnnyrnr

r;m-yLaLet var r o r e i i )

en 50 de agua a 36 Copreviamente hervida. Se mezclaron el jugo esteri4izado y l a suspension y

se

incubo

a

3ó°C durante 48 hrs

v o r i f i ando el crecimiento por el desprendímiento d e bioxido de

c ¿u bon

f.

I

i n i r i o de l a Fermentacion.

Se u t i l i z a r o n cuatro'envases de suero de un l i t r o de capacidad

L o n tapon ae hule con t r e s horadacionesi una para el termometro.

uLra como s a l i d a de bioxido de carbono con algodon como f i l t r o y

una tercera p a r a extraer l a s muestras por medio de un cateter.

Eátoo irascos s e e s t e r i l i z a r o n previamente. Se inoculo t l jugo ( 6

1 aprox.) con levadura

en

.actividad al 3 Y. del volumen de feraentacion y se reparti.0 eritre io5 cuatro fermentadores, que

i u i r o n coiocaoos en una t i n a con agua para tener un control sobre

l a temperatura. Se desfasaron en 5u arranque con l a f i n a l i d a d de

tomar l a s muestras continuamente durante e l d i a . Durante l a fermentacion se l e s determino a l a s mueotrae tomadas a diferentes tiemposi temperatura, potencial de Hidrogeno, azucares reductores directos, concentracion d e alcohol, acidez t o t a l como acido c i t r i c 0 y acidez v o l a t i l como acido acetico. Todos los a n a l i s i s se

realizaron por duplicado.

Fer men t a c i on 1 enta

ñl

l l e g a r a una concentracion cercana a los 10 g/l de azucares

reductores d i r e c t o s D como en este caso que e l desprendimiento de

burbujas de bioxido de carbono

era

minim0

se

r e f r i g e r o y

se

cometio a centrifugacion a 10 O00 rpm durante 5 minutos

a

10-C

con

l a f i n a l i d a d de detener l a produccion

de

alcohol que es l a que

ocurre principalmente durante l a fermentacion tumultuosa debido

a

l a accion de l a s levaduras ( 3 ) . Despuer de centrifugar se juntaron 3 de los fermentadores, ya que

en

uno de ellos se r m p i o un \ termometro por l o que se desecho, ajustando

a

100 ppn de

metabisulf i ~ t o d e oodio. Durante

esta

fermentacion se realizaron

los

mismos a n a l i s i s que en l a primera etapa pero de una manera mas

e s p w a d i c a .

Estrbi 1 izacion F i sicoqui mica y M i crobi ologica.

Se r e a l i z o con el f i n d e c l a r i f i c a r y e s t a b i l i z a r el vino de tuna. Se h i z o pasar por papel f i l t r o para que quedara limpido, se a j u s t o e l contenido d e sulfuroso a 50 ppm y 5c adiciono de g i i c e r o l en 7 g/1, finalmente s e enbotello.

Se efectuo el a n a l i r i s sensorial u t i l i z a n d o e l - formato descrito en l a seccion de metodQe.

A l i h ~ i S 1 5 U U I M J L O Y FICJCOBUIMICO.

1 . Üeterminacion d e l pH

-

Se oetermino directamente con un potenciometro Corning

prsriar~iente c a l i b r a d o con una.solucion amortiguadora de pH d e 4.0

o 23°C. I

2. Deterrninacion de azucarem reductores directos. Metodo d e

FEhling (Modif icacion d e Causse Bonnans). (4)

E l metodo se basa en que a l a temperatura de e b u l l i c i o n y en medio a l c a l i n o , los azucares que poseen funcion carbonilo l i b r e , reducen el Cu++ contenido-en

el

r e a c t i v o de Fehling a Cu+. La modificacion ae Causse Bonnans, u t i l i z a

el

Ferrocianuro de Potasio

en el r e a c t i v o , para e v i t a r l a precipitacion del Cu2 O que se forma durante l a t i t u l a c i o n .

Es necesario preparar y t i t u l a r con anticipacion el r e a c t i v o

Tartrato de sodlo y p o t a s i o

...

130 g

Hidroxido de sodio

...

110 0 ! Cu804

.

5

H

2

0

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

24 g

Ferrocianuro de potasio..

...

16.0 g

Agua d e s t i l a d a , cantidad necesaria para..

...

1000 m l de sol. Deben mezciarre en este orden, disolviendolas previamente por

Titulacion del reactivo de Fehling.

Se colocan 15 m l de r e a c t i v o d e Fehling en un matraz erlenmeyer de 250 m l , 50 m l d e agua d e s t i l a d a y cuerpos de e b u l l i c i o n . Calentar sobre una t a l a de asbesto con llama suave. cuando el r e a c t i v o comienze a h e r v i r , agrege desde una burrta solucion de glucosa a l 0.5 %

,

a

razon de 2

a

3 gotas por segundo

cuidando que

-

l a e b u l l i c i o n no se interrumpa. Al acercarse al punto f i n a l el l i q u i d o va tomando una coloracion verdosa,. agregar

2

gotas de Azul de metileno a1 1 Z

.

Continuar mas lentamente l a

adicion de azucar hasta que el l i q u i d o quede limpid0 y de color amarillo c l a r o .

de Fehling cuyos constituyentes son:

separado. Aforar a un l i t r o y a g i t a r .

I

.Se c a l c u l a el f a c t o r del r e a c t i v o de Fehling i

F

=

mililitros gastados X 0.005

10

F'r i-par aci on de 1 a muestra.

-

d e pesan exactamente de 1 a 15 g de muestra homogeneizada

iltpriiriierido oel contenida de azucares aproximado ya que dicha

cuncrntracion en l a muestra problema no debera ser superior a l 1

X, se debera tomar-en cuenta e s t o para hacer l a dilucion mas

d s ~ u a d a . Se colocan en un matraz volumetrico d e 1 O ú ml y 5e aíora, 5e agrega sub-acetato de plomo para defecar hasta que queda una rohucion cidra. Se .Filtra y con esta solucion

se

hace l a t i t u i a c i o n d e acuerdo a l a tecnica d e s c r i t a anteriormente.

Donde8

A

=

m1 gastados de l a muestra t

F

=

f a c t o r del r e a c t i v o de Fehling

x

=

concentracion de arucares r e d u c t w e s d i r e c t o s en g/l

$ , S i se h i z o alguna dilucion debera

tomarse

en cuenta @n ñ.

i

3. Determinacion de l a acidez t o t a l valorable. (5)

En un matraz erlenmeyer se colocan 10 rnl de muestra desprovista de Cü2 medidos con pipeta graduada,

re

agreprn

de

30 a

40 nl de agua d e s t i l a d a desprovista de COZ y unas gotcs de azul de bromotimol al 1% como indicador. Se valora con solucion de NaOH

0.1N hasta c o l w a c i o n verde azulada del indicador.

cidez total t i t u l a b l e ,expresada

como

ecido c i t r i c 0 en el caso La de !!a tuna, se calcula mediante l a siguiente formula:

1

V

11

Donde:

+

=

Voiumen de NaOH en ml usado

en

l a valoracion

N

=

Normalidad' de l a solucion de NaOH

v = volumen de l a muestra en m l

9.064

=

miliequivalentes del acido c i t r i c 0

-

4. Ueterminacion de

l a

Acidez v o l a t i l . ( 4 )

Se colocan 16 m l d e muestra en el bulbo de d e s t i l a c i o n de un

mi crodoet i 1 ador por a r r a s t r e d e vapor marca Labconco imicrokyrldall) y s e l e agregan 20 m l de agua. Se enciende el apkrato a una temperatura s u f i c i e n t e para que los vapores 5e Cwiden6m-i en

la

burbuja disenbda para e l l o , s e reciben

aproximadamente 20 ml d e d e s t i l a d o en un r e c i p i e n t e conteniendo agua y doi p r e f e r e n c i a sobre un c r i s o l con hielo. Se l e agregan uiias gotas de f e n o f t a l e i n a como indicador y se v a l o r a con NaOH 0.01N hasta coloracim ro?Bac@a.

La acidez v o l a t i l

se

expresa como acido aceticor

( V ) (NI ( 6 0 ) (100)

&cid0 acetico, g/100 m l z

---

(1000) ( V I

Dondm

V

=

Volumen de NaOH usado

en

l a valoracion. en m l N

=

Normalidad de l a solucion de NaOH

v

=

volumen de l a muestra.

en

m l

5. Determinacion del contenido alcoholico por oxidrcíon cjuimica. (4)

Reacta vos;

-

Solution d e dicromato. En un matraz aforado d e 1 -1. agregar

325 m l de a c i d o r u l f u r i c o concentrado y 400 ml-de agua. mezclar y

e n f r i a r a 80-90OC. Se disuelven 33.768 g de d i c r to de p o t a r i o

an l a mezcla y se a f o r a

con

agua a 2OOC.

Solucion d e s u l f a t o ferroso amoniac81. Se d i s u lven 135.5 g de sa1 hexaidratada: FeSO4 ("412 604.6H20, en 5 O m1 d e agu8, anadiendo 30 ail d e acido s u l f u r i c o concentrado y 1 evando todo a 1

"r"