Producción industrial de vinagre de vino

PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DE VINAGRE DE VINO

CARACTERISTICAS DEL VINAGRE

Artículo 1328 - (Res 80, 13.1. 82)

"Se entenderá por Vinagre o Vinagre de vino, el producto de la fermentación acética del vino.

Artículo 1334 - (Res 264, 15.03. 89)

"Se entenderá por Vinagre de Vino al vinagre elaborado exclusivamente con los vinos denominados blanco, rosado y tinto o sus mezclas.

Deberá cumplimentar las siguientes exigencias:

a. Ser límpido, de color amarillo ambarino, si procede de vinos blancos y de color rojo claro o rojo violáceo, si deriva de vinos tintos.

Olor característico, penetrante, aroma agradable a ácido acético y ésteres vínicos; sabor ácido y picante que puede ser áspero pero no acre.

b. Contener los componentes del vino de origen en las proporciones que correspondan a su dilución, excluyendo el contenido alcohólico.

c. Contener una acidez total, expresada en ácido acético no menor de 5,0% en peso en volumen; una densidad a 15°C, entre 1, 015 y 1,020; un residuo seco a 100-105°C, libre de azúcares de 0,75 a 2,0% peso en volumen (con abundantes tartratos) y no menos de 0,1% peso en volumen de cenizas totales (500-550°C), las que no deberán ser fuertemente alcalinas (vinagre procedente de vinos neutralizados)".

d. La acidez volátil, expresada en ácido acético: será no menor de 85,0% (peso en volumen) de la acidez total.

e. Podrá contener sustancias reductoras, expresadas en dextrosa, en cantidad no mayor de 0,4% peso en volumen.

f. No deberá contener alcohol etílico en cantidad superior a la décima parte de la acidez total expresada en volumen.

g. No deberá contener más de 0,2% peso en volumen de cloruros expresados en cloruro de sodio, ni más de 0,06% peso en volumen de sulfatos, expresados como sulfato de potasio.

h. Deberá reducir la décima parte de su volumen de solución N/10 de permanganato de potasio y producir fluorescencia a la luz ultravioleta; además el destilado del vinagre de vino neutralizado (que contiene acetil metil carbinol) deberá reducir el reactivo de Fehling en frío (diferencia con el vinagre de alcohol y soluciones de ácido acético).

i. Deberá dar abundante precipitado con el subacetato de plomo (al 20% peso en volumen) y mezclado con dos partes de alcohol absoluto, el vinagre no deberá dar precipitado alguno (dextrinas, gomas, etc.).

Este producto se denominará: Vinagre o Vinagre de vino".

Artículo 1334bis - (Res 264, 15. 03.89)

"Con la denominación de Vinagre Fino o Vinagre de Vino Fino se entiende al vinagre que responda a las exigencias del Artículo 1334 excepto en el Inc. f, elaborado con materias primas que hayan sido debidamente certificadas por la autoridad competente.

Los vinos finos destinados a la elaboración de vinagre deberán ser sanos y libres de toda alteración (acidez volátil en ácido acético no superior a 1, 00% peso en volumen).

El vinagre fino deberá tener un contenido mínimo de Prolina de 80 mg por litro.

Podrá contener un máximo de alcohol etílico de 1,5% peso en volumen.

Podrá consignar en el rótulo el agregado del nombre o variedad de uvas del cual procede el vino fino.

Se tomará como referencia para el extracto, las características de la materia prima, la evaluación de acuerdo a la tecnología aplicada y la caída de la acidez fija".

FERMENTACION ACETICA

La fermentación acética da como producto principal ácido acético, y en casos de desviaciones de la fermentación, se degradan completamente a CO2 y H2O.

Este proceso lo llevan adelante bacterias acido acéticas que serán las responsables de transformar el alcohol del vino.

DESCRIPCIÓN DEL BIOREACTOR

El fermentador consiste en un tanque de doble fondo de madera con sunchos de hierro revestidos con barniz para evitar la corrosión.

En su interior cuenta con un serpentín por el cual circula agua de pozo a 18 ºC con el fin de mantener la temperatura de fermentación dentro del rango.

Sobre el falso fondo, ubicado a 20 cm del fondo, se coloca el material de relleno, que en este caso son marlos de maíz, hasta una altura de 30 cm de la parte superior. Su función es aumentar la superficie de contacto entre las bacterias acéticas, que se depositan sobre él, y el sustrato.

En la parte inferior se encuentran la salida de producto y la entrada del aire. El producto es derivado a la tina de maduración, donde se le determina la acidez. El aire debe tener un caudal tal que asegure una disolución de oxígeno óptima para el desarrollo de las bacterias y, por ende, la producción de ácido acético.

En la parte superior, se encuentra el ingreso de solución a fermentar, la cual se realiza en forma de lluvia impregnando los marlos. El caudal de ingreso de ésta debe estar regulado de manera que, al llegar al fondo, se haya fermentado totalmente, pudiendo contener menos de un 1,5% de alcohol.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL VINAGRE DE VINO

DIAGRAMA DE FLUJO

FERMENTACIÓN

El inicio del proceso de elaboración de vinagre comienza con la preparación de una solución madre compuesta de una mezcla de vinagre y vino con una concentración de 8 a 10 % de alcohol.

Antes de comenzar el proceso fermentativo se debe realizar un curado con vinagre al 8% de acido acético caliente para la esterilización de los marlos. A continuación, se procede a la puesta en régimen haciendo circular una solución que contiene 1 parte de solución madre y 9 de vinagre sin clarificar ni pasteurizar (vinagre bruto); de manera tal que tenga una alta carga microbiana a fin de favorecer la fijación de bacterias en el soporte y el desarrollo de las mismas. Se va disminuyendo la cantidad de vinagre hasta una relación 3 en 1 y cuando el producto de salida se obtiene con un pH de 2.0 se consigue poner en régimen el proceso.

El proceso de fermentación se lleva a cabo con una alimentación por la parte superior de la cuba en forma de lluvia, con un caudal tal que a la salida se obtenga un producto final con una concentración de 8-10 % de acido acético asegurando, simultáneamente, que la concentración de alcohol no sea mayor del 1,5 %.

En un proceso fermentativo la temperatura es una variable muy importante a controlar debido a que de ella depende la velocidad de producción. En nuestro caso, el rango de temperatura de trabajo es de 25 a 30 °C.

Otro parámetro a controlar es el pH que indica la evolución y punto final de la fermentación. Siendo el valor de entrada de 4,5 y el de salida de 2,0.

Por último, debe asegurarse el continuo suministro de aire al biorreactor para asegurar la disponibilidad de oxigeno para el proceso oxidativo.

CLARIFICACIÓN

El vinagre bruto obtenido de la fermentación, con una concentración de 8 a 10 %, se reúne en cubas de espera tratando de evitar el ingreso de aire a fin de que no siga la oxidación a CO2 y H2O.

Se clarifica con gelatina, bentonita o tanino y se hacen filtraciones usando filtros semejantes a los usados en la industria enológica.

DILUCIÓN

El C.A.A establece que el vinagre de comercializarse con una concentración de acido acético de 4 a 5% por lo que el vinagre clarificado debe someterse a una dilución con agua de red.

ENVASADO Y PASTEURIZACIÓN

El producto final se fracciona en envases bromatológicamente apto para el consumo y se pasteuriza durante 10 a 20 min a 60 °C.

AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE VINAGRE

El equipo fermentador es donde debemos tener un mayor control de las variables operativas porque aquí es donde se genera el ácido acético y al trabajar con bacterias hay que mantener las condiciones óptimas de trabajo.

Las variables a controlar son temperatura y pH, ya que son muy importantes para el desarrollo del proceso, y si no se controlan adecuadamente se produce la muerte del microorganismo o la producción de sustancias indeseadas.

Para lograr este cometido debemos realizar un control de tipo “Lazo Cerrado” para cada variable.

Variables a ser controladas:

 Temperatura de salida de producto del fermentador

 pH de salida de producto del fermentador

Temperaturas pH

Sensor Pt100 (MBT 5252) con cabezal B Controlador de pH Hach EC 310 con electrodo Style Round

Controlador Controlador digital universal

Actuador Válvula de bola eléctrica de acción directa Hayward Válvula neumática de globo Asahi/America

LAZO DE CONTROL DE TEMPERATURA

o Sensor:

Seleccionamos una Pt 100 marca Danfoss modelo MBT 5252 con cabezal B. El rango de temperatura va de -50°C hasta 200°C. Todas las partes en contacto con el medio están fabricadas de acero inoxidable AISI 316 Ti. Se conecta a la tubería mediante una rosca y da una señal de salida de 4-20 mA.

o Controlador:

Posee una entrada universal que permite la configuración para control de temperatura con todo tipo de sensores y señales de tensión y corriente, desde el teclado frontal. La salida de control es mediante relé o señal de 4-20 mA.

o Actuador:

Debido a que este control consiste en disminuir la temperatura dentro del biorreactor si esta, a su salida, es mayor a 30°C, como actuador seleccionamos una válvula de bola eléctrica de acción directa de funcionamiento on-off conectada a un serpentín interior. Es apta para un rango de temperaturas de -30°C a 120°C.

LAZO DE CONTROL DE pH

o Sensor y Controlador:

En este caso, el sensor consiste en un electrodo industrial. Dispone de un controlador integrado que da una salida que corresponde a la diferencia entre el valor de consigna y el pH medido. Esta consiste en una señal de 4-20 mA regulando el caudal de ingreso de la solución madre según el pH de salida del producto.

o Actuador:

Debido a que el caudal de ingreso de solución madre debe ser modulante, seleccionamos una válvula neumática de globo.

Universidad Nacional de Cuyo

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria

Automatización y Control

Ciclo: 2012

Integrantes:

- Atencio, Natalia

- Perea, Tamara

- Rosales, Vanina

- Saez, Erika

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