EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE FERMENTACIÓN SOBRE LAS ...

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Vol. 08 (1): 32-49. Enero-Julio 2020. ISSN 2310-3485

https://www.ceprosimad.com/ Indexación:

Latindex. Folio-24383

INDUSTRIA – ARTÍCULO ORIGINAL / ORIGINAL ARTICLE

EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE FERMENTACIÓN

SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS Y

SENSORIALES DEL VINO DE LA PULPA DE COPOAZÚ

EFFECT OF FERMENTATION PARAMETERS ON THE PHYSICAL-CHEMICAL

AND SENSORY CHARACTERISTICS OF THE CUPUASSU PULP WINE

Liz-Janet Cáceres-Puma1, 2, Pedro-Saúl Montalván-Apolaya1, Larry-Oscar Chañi-Paucar3

1 Universidad Nacional Amazónica de Madre de Dios, Escuela profesional

de Ingeniería agroindustrial, Madre de Dios, Perú. [email protected] [email protected]

2 Cite Productivo Madre de Dios, Centro de Innovación Productiva y

Transferencia Tecnológica, Madre de Dios, Perú. [email protected]

3 University of Campinas, Rua Monteiro Lobato, School of Food

Engineering, Campinas, SP, Brazil. [email protected]

Historia del Articulo:

Recibido: 25 de octubre de 2019

Aceptado: 12 de marzo de 2020

RESUMEN

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del pH y la concentración de azúcar de la

pulpa de copoazú (Theobroma grandiflorum) diluida (PCD), en la fermentación alcohólica,

sobre las características fisicoquímicas y sensoriales del vino de esta fruta. Se establecieron 4

tratamientos, combinando dos niveles de pH (3,3 - natural y 4,0 - ajustado) y concentración de

sólidos solubles (20 y 24 °Brix). Los otros parámetros, como el tiempo de fermentación (7

días), la temperatura ambiente (298 K), la frecuencia de remoción (cada 24 horas) y la

concentración de levadura (0,2 kg/m3), fueron constantes para todos los tratamientos. El PCD

fermentado se trasegó, pasteurizó (353 K durante 300 s), clarificó con bentonita (3 kg/m3

durante 15 días), envasó y almacenó a 298 K. Los vinos de copoazú elaborados según el

delineamiento experimental se analizaron para determinar sus características fisicoquímicas

(°Brix, pH, contenido de metanol y etanol) y sensoriales (color, apariencia, olor y sabor). Los

resultados de estos análisis se compararon con la Norma Técnica Peruana (NTP 212.014) para

bebidas alcohólicas de vino. De acuerdo con esta NTP, todos los tratamientos tienen una

concentración de etanol cercana a 6,5 °GL, que se ajusta a la categoría de vino espumoso, pero

solo el Tratamiento 4 (4 pH y 20 °Brix) presenta una concentración adecuada de metanol

(10,9x10-2 kg/m3), con 3,54 de pH, 11,33 de °Brix, 6,8 de °GL, 66% de rendimiento total del

vino y 43% de conversión de azúcar en etanol. Todos los tratamientos presentaron

características sensoriales similares. En conclusión, el presente estudio permitió determinar el

pH y °Brix del PCD, para obtener un vino con buenas características físico-químicas y

sensoriales.

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REVISTA EL CEPROSIMAD. 2020; Vol. 08 (1): 32-49 Efecto de los parámetros de fermentación sobre las

características físico-químicas y sensoriales del vino de la

pulpa de Copoazú.

INDUSTRIA – ARTÍCULO ORIGINAL / ORIGINAL ARTICLE Cáceres L.& cols.

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PALABRAS CLAVE: Vino de frutas, vino de Copoazú, fermentación alcohólica, Theobroma

grandiflorum.

ABSTRACT

The objective of the present study was to evaluate the effect of the pH and the sugar

concentration of the cupuassu's pulp (Theobroma grandiflorum) diluated (CPD), in the

alcoholic fermentation, on the physicochemical and sensorial characteristics of the wine this

fruit. Four treatments were established combining two pH (3.3 – natural and 4.0 – adjusted) and

concentration of soluble solids (20 and 24 °Brix) levels. The other parameters such as the

fermentation time (7 days), room temperature (298 K), removal frequency (every 24 hours) and

yeast concentration (0.2 kg/m3), were constant for all treatments. The fermented CPD was

filtered, pasteurized (353 K for 300 s), clarified with bentonite (3 kg/m3 for 15 days), packed

and stored at 25 °C. The cupuassu wines elaborated according to the experimental delineation,

were analyzed to determine their physical-chemical characteristics (°Brix, pH, content of

methanol and ethanol) and sensorial (color, appearance, smell and taste). The results of these

analyzes were compared with the Peruvian Technical Standard (NTP 212.014) for wine

alcoholic beverages. According to this NTP, all treatments have an ethanol concentration close

to 6.5 °GL, which fits the category of sparkling wine, but only Treatment 4 (4 pH and 20 °Brix)

presents an adequate concentration of methanol (10.9x10-2 kg/m3), with 3.54 of pH, 11.33 of

°Brix, 6.8 of °GL, 66% overall wine yield and 43% conversion of sugar into ethanol. All

treatments presented similar sensory characteristics. In conclusion, the present study allowed

to determine the pH and °Brix of the CPD, to obtain a wine with good physical-chemical and

sensory characteristics.

KEYWORDS: Fruit wine, Cupuassu wine, alcoholic fermentation, Theobroma grandiflorum.

INTRODUCCIÓN

La producción del fruto de copoazú (T.

grandiflorum) está en crecimiento en la

región de Madre de Dios. Según los reportes

de la Dirección Regional de Agricultura, en

el año 2019 se tuvo una superficie cosechada

de 307 ha, con un rendimiento de 2248 kg/ha,

a comparación del año 2013 en donde se

tenía una superficie cosechada de 184,5 ha,

con un rendimiento de 1679 kg/ha

(DRAMDD, 2020). Actualmente el

aprovechamiento del copoazú, se viene

realizando de manera integral, tanto para la

pulpa como para los granos, cabe recalcar

que la pulpa de este fruto tiene una

considerable aceptación por los

consumidores locales, debido al sabor y

aroma altamente agradable.

Por otra parte, según la Dirección Regional

de Agricultura de Madre de Dios, la

producción de copoazú se ha incrementado

de 24,17 Tn (2009) a 691,30 Tn (2019)

(DRAMDD, 2020). Este incremento en la

producción de copoazú, se presenta como

una oportunidad para el desarrollo de nuevos

productos derivados a partir de la pulpa,

como el vino de copoazú, generando un

nuevo valor agregado (Duarte et al., 2010).

Este panorama resulta alentador debido a que

en la última década, el crecimiento

económico del país, ha permitido la

competitividad de distintos sectores, como el

de la industria vitivinícola, con un

crecimiento de producción de 9,1 % de tasa

promedio anual, reflejando la demanda en el

país, así como en el exterior (Flores,

Céspedes, Tejada, & Figueroa, 2017).



pulpa de Copoazú.


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En la región no existe desarrollo de la

industria de vinos de frutas, el cual podría

desarrollarse a partir de la producción y/o

acondicionamiento de tecnologías. El

proceso de elaboración de vino, ha sido bien

ajustado para la elaboración de vino a partir

de pulpas de frutas, como la pulpa de

Borojoa patinoi Cuatrec (Zapateiro, Alberto,

Mendoza, Inés, & Ligardo, 2016), citrus

sinensis (Hoyos Concha, Urbano, Villada

Castillo, Mosquera Sánchez, & Navia Porras,

2010), Rubus glaucus Benth (Peralta, 2011;

Albán, 2012), Malus communis - Reineta

Amarilla de Blenheim (Peralta, 2011),

Malpighia spp. (Nemeth, González, & Pérez,

2010), Tamarindus indica L. (Pájaro-

Escobar, Benedetti, & García-Zapateiro,

2018), Averrhoa carambola L. (Pájaro-

Escobar et al., 2018; Malliquinga, 2011),

Cyphomandra betaceae (Cav.) Sendth

(Álvarez, Manzano, Materano, & Valera,

2009), Pitahaya hylocereus triangularis

(Malliquinga, 2011), Citrus sinensis Osbeck

(Bedoya, Gomez, Luján, & Salcedo, 2005),

Cucumis melo L. var. reticulatus Naud., cv.

Ovation (Padín, Goitia, Hernández, & Leal,

2012), entre otros.

La fermentación del mosto, es considerada

una de las operaciones más importantes en el

proceso de elaboración de vinos de uvas y de

frutas (Albán, 2012). Existen varios factores

que influencian la producción de metabolitos

y la supervivencia de las levaduras en la

fermentación del mosto, estos factores

pueden definir las características físico-

químicas y sensoriales del producto final

(González, 2011). Con frecuencia son

reportados la temperatura, concentración de

levaduras, tipo de levaduras, pH,

concentración de azúcares y la acidez, como

los factores más importantes en la

fermentación del mosto (Jordan & Hoyos

Concha, 2005; Granados, Torrenegra,

Acevedo, & Romero, 2013). Otro factor

importante, específicamente en la

fermentación de mostos de frutas, es la

dilución de la pulpa de fruta para el

acondicionamiento del mosto, ya que las

pulpas presentan composición muy

diferenciada de una fruta para otra (Albán,

2012). Las características físico-químicas del

mosto de frutas y los parámetros de

fermentación, deben ser acondicionadas con

la finalidad de que la fermentación se lleve de

una forma apropiada (Bastidas & Espinoza-

Oviedo, 2019; Corazza, Rodrigues, &

Nozaki, 2001).

Por otro lado, la elaboración de vino de frutas

aún es marginal a nivel nacional e

internacional, sin embargo, esta opción

representa una nueva oportunidad para dar

valor agregado a las frutas, principalmente

tropicales, ya que presentan bondades en

cuanto a nuevos sabores y aromas en el

producto final. Por tal razón, el objetivo del

presente estudio fue elaborar vino a partir de

la pulpa de copoazú, buscando evaluar el

efecto de los parámetros de fermentación, el

pH y °Brix del mosto de copoazú sobre las

características fisicoquímicas (pH, °Brix,

concentración de etanol y metanol),

sensoriales, conversión de azúcares en etanol

y el rendimiento del vino de copoazú.

MATERIAL Y MÉTODOS

Materia prima

La pulpa de Copoazú (T. grandiflorum)

utilizada en el presente estudio, fue obtenida

de frutos provenientes de un predio agrícola,

localizada en el km 84, de la Asociación de

Agricultores de la Comunidad “El Progreso”,

del centro poblado Unión Progreso, distrito

Inambari, provincia Tambopata, región de

Madre de Dios. Los frutos de Copoazú fueron

procesados para obtener la pulpa, en la planta

piloto de frutas y hortalizas de la Universidad

Nacional Amazónica de Madre de Dios

(UNAMAD), cumpliendo con las Buenas

Prácticas de Higiene y Manipulación.

Previamente al proceso de despulpado, los

frutos fueron seleccionados para descartar

aquellos con signos de daños mecánicos,

infestados por hongos, con falta y exceso de



pulpa de Copoazú.


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maduración. La pulpa de Copoazú obtenida

fue almacenada a temperatura de congelación

hasta los ensayos de elaboración de vino de

Copoazú sean realizadas.

Proceso de elaboración del vino de

Copoazú

En la figura 1, se puede observar el diagrama

de flujo del proceso de elaboración del vino

de Copoazú, en la cual se muestran todas las

operaciones unitarias de este proceso, con los

parámetros de cada operación. Cada ensayo

experimental fue realizado con

aproximadamente 0.4 kg de pulpa de

Copoazú.

Figura 1

Diagrama de flujo de la elaboración de vino

de Copoazú. Fuente: Elaboración propia.

El proceso de elaboración del vino de

Copoazú propuesto en la presente

investigación inicio con la preparación del

mosto a partir de la pulpa de Copoazú,

utilizando una dilución 1 (kg de pulpa):8 (kg

de agua), la dilución se realizó con la ayuda

de una licuadora casera, empleando agua

tratada con tecnología de ósmosis inversa,

libre de cloro, químicos y metales, posterior

a ello se realizó una pasteurización del mosto.

La pulpa diluida fue sometida a la corrección

de los sólidos solubles (°Brix) y ajuste del

pH, estas dos variables fueron estudiadas en

la presente investigación para evaluar su

efecto sobre las características físico-

químicas y sensoriales del vino de Copoazú.

Se trabajó con el pH natural del mosto, el cual

fue de 3,3 y un pH ajustado con bicarbonato

de sodio (Portugal, Perú) de 4. Los sólidos

solubles del mosto fueron ajustados a 20 y 24

°Brix, utilizando azúcar invertida, la cual fue

preparada de forma casera con azúcar blanca

granulada (66,23 %), ácido cítrico (0,33 %),

bicarbonato de sodio (0,33 %) y agua (33,11

%).

El mosto de Copoazú fue inoculada con una

levadura seca Sacharomyces cerevisiae

(MONTRACHET, Italia). La levadura tuvo

que ser previamente hidratada y activada, tal

como indica la ficha técnica del producto,

esta levadura fue seleccionada debido a que

es empleada con frecuencia y recomendada

para la fermentación de vinos blancos y/o

rosados. Se utilizó una concentración de la

levadura de 0,2 kg/m3, inoculándose a los

mostos cuando estos se encontraban a una

temperatura de 313 K.

La fermentación alcohólica de los mostos de

Copoazú se realizó en botellas de vidrio de 4

litros. Un total de 12 botellas de vidrio fueron

empleadas en el estudio, a los cuales se les

adaptaron exclusores de aire (Airlock) para la

expulsión de los gases formados durante la

fermentación. También se instalaron en las

botellas una manguera fina que permitió la

toma de muestra para el análisis de las

variables en estudio. La fermentación tuvo

una duración de 7 días, para todos los

tratamientos, permitiendo obtener una

fermentación parcial, con la finalidad de

conservar aromas y obtener un vino con

sabor dulce. La fermentación se realizó en

una de las salas de la planta piloto de frutas

de la UNAMAD, con acondicionado de la



pulpa de Copoazú.


36

temperatura, permitiendo mantener en

promedio una temperatura de 298 K durante

todos los días de fermentación. Las botellas

de fermentación fueron protegidas de los

rayos del sol y la luz artificial.

Una vez terminada la fermentación, se llevó

a cabo el proceso de trasiego del mosto, con

la finalidad de eliminar las partículas

sobrenadantes y restos formados. Después

del trasiego, se pasteurizó a 353 K por

aproximadamente 300 s para detener la

fermentación e inactivar la función de otros

microorganismos presentes. Para clarificar el

vino y mejorar su presentación, se utilizó

bentonita granular (Plusgran Gel, Italia), a

una concentración de 3 kg/m3 de vino, para

todos los tratamientos, previa hidratación del

clarificante. Finalmente, al obtener el vino de

Copoazú clarificado, se envasó, empleándose

botellas de vidrio de 7,5x10-4 m3,

previamente lavadas y esterilizadas, cada una

de las botellas fueron tapadas utilizando

corchos sintéticos. El producto final fue

almacenado en un ambiente fresco y seco,

evitando la luz solar directa, en un rango de

temperatura de 293 a 298 K.

Caracterización físico-química y sensorial

del vino de Copoazú

La caracterización físico-química del vino de

Copoazú consistió en la determinación del

contenido alcohólico por destilación de

acuerdo con el método descrito en la NTP

212.030 (NTP 212.030:2009, 2014), el

contenido de metanol por cromatografía de

gases de acuerdo con la NTP 211.035 (NTP

211.035:2015, 2015), rendimiento del vino

por medio del balance de masa, eficiencia de

la conversión de azúcares en etanol según la

metodología descrita por Morales &

Henríquez, (2006) y el análisis sensorial fue

realizado de acuerdo con el método de Cata

Descriptiva, utilizando los atributos

sensoriales que se detallan en la tabla 1.

Todos los análisis mencionados en esta

sección fueron realizados en los laboratorios

del CITEAgroindustrial de Ica, Perú.

Tabla 1

Características consideradas en la Cata descriptiva del vino de Copoazú. Características Atributo Escala cualitativa

Color Color de vino

blanco Verdoso; Ámbar; Pálido; Dorado.

Apariencia

Limpidez Lechoso con partículas; Turbio; Opalescente; Límpido.

Brillo Apagado; Brillante; Muy brillante.

Olfato

Alcohol Débil; Alcoholizado; Muy alcoholizado; Equilibrado.

Intensidad de

aroma Baja; Moderada; Media; Alta.

Descriptor de

aroma Oxidado, aceitoso; Químico; Vegetal; Olor dulce, floral, frutal.

Gusto

Alcohol Quemante; Generoso; Cálido

Intensidad de

aroma en boca Baja; Moderada; Media; Alta.

Descriptor de

aroma en boca Oxidado, aceitoso; Químico; Vegetal; Olor dulce, floral, frutal.

Sensaciones

táctiles Irritante; Muy seco; Untuoso, seco; Sedoso.

Persistencia Corto; Moderado; Medio; Largo. Fuente: CITEAgroindustrial ICA.

El contenido de sólidos solubles totales

(°Brix) y el pH fueron determinado

directamente empleando un Refractómetro

(SCHIMIDT & HAENSCH, modelo: ABBE

–AR 12, rango: 0-95 °Brix) y un

potenciómetro digital (HANNA, modelo: HI



pulpa de Copoazú.


37

8424), respectivamente, estos dos análisis

fueron realizados en el laboratorio de

investigación de la planta piloto de frutas

tropicales de la UNAMAD.

Diseño experimental y tratamiento de los

datos

Los experimentos se realizaron siguiendo un

diseño factorial 22, siendo los factores pH y

°Brix del mosto, con dos niveles, de 3,3 - 4 y

20 – 24, respectivamente. El análisis de

regresión fue realizada para ajustar los datos

experimentales, tomando como variable

respuesta el pH, °Brix, conversión de azúcar,

rendimiento, concentración de metanol y

etanol en el vino de copoazú, a seguir fue

realizado un análisis de varianza del modelo

y sus componentes a un nivel de significancia

de 0,05. Todos los análisis estadísticos

fueron realizados utilizando el software

Origin (OriginLab, versión 8.1).

RESULTADOS

Características físico-químicas del vino de

Copoazú

En la tabla 2, se observan los resultados de la

caracterización físico-química del vino de

Copoazú. En esta Tabla se puede observar

que el °Brix del vino de los tratamientos 1 y

4, presentan valores próximos, ambos

comenzaron con un mosto a 20 °Brix y

terminaron con valores de 11,08 y 11,33,

respectivamente. Asimismo, los tratamientos

2 y 3, tuvieron un °Brix inicial del mosto de

24 y al culminar la fermentación también

obtuvieron valores similares de 15,08 y

15,58, respectivamente. Cabe resaltar que la

fermentación tuvo una duración de 7 días,

pudiéndose considerar como una

fermentación parcial. Al igual que el °Brix,

el pH del mosto también disminuyó al

finalizar la fermentación, se pudo observar

valores de pH próximos, entre los vinos del

tratamiento 1 y 3, los cuales tuvieron un pH

inicial de 3,3, obteniendo valores finales de

3,09 y 3,16, respectivamente. De igual forma,

se puede observar que los tratamientos 2 y 4,

obtuvieron valores próximos, de 3,49 y 3,54,

respectivamente.

Figura 2

Frutos de copoazú (A y B), fruto sin cáscara

(C), pulpa congelada (D) y vino de copoazú

(E). Fuente: Elaboración propia.

El contenido de metanol del vino de Copoazú

obtenido en los diferentes tratamientos, se

muestra en la tabla 2. El contenido de

metanol fue expresado en kilogramos de

metanol A.A. (Alcohol anhidro) por metros

cúbicos de vino de Copoazú. Entre los 4

tratamientos, se puede observar que el

tratamiento 4, presentó la menor

concentración de metanol, de

aproximadamente 10,96x10-2 kg/m3 A.A., y

el tratamiento 2 presentó la mayor

concentración de metanol. En lo que respecta

al contenido de etanol del vino, se pudo

observar concentraciones muy próximas

entre para los vinos de los 4 tratamientos,

como se puede observar en la tabla 2.

En la tabla 2, se muestra el rendimiento del

vino de Copoazú, el cual fue calculado

utilizando la cantidad del vino obtenido y el

mosto utilizado en cada tratamiento. Se



pulpa de Copoazú.


38

puede apreciar que el tratamiento 1, obtuvo

un mayor rendimiento (67±2 %),

seguidamente con valores muy cercanos, se

encuentra el tratamiento 4 (66±1 %) y

finalmente los tratamientos 2 y 3, ambos con

64±2 %. En lo referente a la conversión de

azúcar en etanol, de manera general se puede

mencionar que los tratamientos 1 y 4,

obtuvieron valores próximos y los más altos

en comparación a los tratamientos 3 y 2 (tabla

2).

Tabla 2

Rendimiento, conversión de azúcares y características físico-químicas del vino de Copoazú.

Tratamiento

Vino de Copoazú*

°Brix

pH

Metanol

(x10-2 kg/m3)

Etanol (°GL) R (%) CA

(%)

T1 11,08±0,12 3,09±0,02 81,02±0,92 6,97±0,05 67±2 45

T2 15,58±0,24 3,49±0,02 123,4±11,36 6,63±0,09 64±2 35

T3 15,08±0,12 3,16±0,01 96,91±27,9 6,83±0,09 64±2 37

T4 11,33±0,23 3,54±0,01 10,96±0,07 6,80±0,24 66±2 43

R: rendimiento; CA: Conversión de Azúcar

* Media de tres repeticiones ± desvió estándar Fuente: Elaboración propia.

Variación del pH y °Brix del mosto de

Copoazú durante la fermentación

alcohólica

El monitoreo del pH y °Brix del mosto de

Copoazú, fue realizado durante todo el

periodo de fermentación, el cual tuvo una

duración de 7 días, los muestreos se

realizaron cada 24 horas. En la Figura 3, se

muestra el comportamiento del °Brix de los 4

tratamientos, desde el día 0 hasta el día 7. Se

observa que los tratamientos 1 y 4, que

comenzaron con 20 °Brix, tienen un

comportamiento similar durante todos los

días de fermentación, asimismo, los

tratamientos 2 y 3, que comenzaron con 24

°Brix, también muestran un comportamiento

con la misma tendencia entre ambos, sin

embargo el tratamiento 2 presenta valores

ligeramente altos desde el día 3 de la

fermentación.

En la figura 4, se muestra el comportamiento

del pH de los cuatro tratamientos, durante los

siete días de fermentación. En esta figura se

puede observar que los tratamientos 2 y 4,

que comenzaron con un pH inicial de 4,

tienen la misma tendencia, se puede apreciar

que el primer día de fermentación el pH cae

considerablemente, el segundo día la caída es

ligeramente menor, y a partir del tercer día se

observa un comportamiento casi lineal, sin

embargo a partir del día 6 y principalmente el

día 7, se puede observar que existe un ligero

aumento del pH. En cuanto a los tratamientos

1 y 3, los cuales comenzaron con un pH de

3,3, también muestran un comportamiento

similar, se puede observar que en el día 1, el

tratamiento 1, presenta una caída del pH más

considerable que el tratamiento 3, sin

embargo el día 2, los valores son similares, la

caída del pH se evidencia hasta el día 3, y a

partir del día 4 existe un ligero aumento del

pH para ambos tratamientos.

Figura 3

Variación del contenido de sólidos solubles

totales (°Brix) durante la fermentación del

mosto de Copoazú. Fuente: Elaboración propia.



pulpa de Copoazú.


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Figura 4

Variación del pH, durante la fermentación

del mosto de Copoazú Fuente: Elaboración propia.

Características sensoriales de vino de

Copoazú

Los resultados de la caracterización sensorial

del vino de copoazú, elaborado de acuerdo

con las condiciones de los 4 tratamientos,

permitió determinar que todos los vinos

tuvieron una apreciación sensorial global

cualitativa de “regular”, pero debe tomarse

en cuenta que la evaluación fue realizada con

criterios de evaluación sensorial aplicados al

vino y no al vino de frutas. En la figura 5, se

puede observar los resultados del tratamiento

4, el cual fue el mejor tratamiento de acuerdo

a los criterios de calidad físico-química de la

NTP 212.014 (NTP 212.014, 2011). El vino

de copoazú presenta un color dorado, una

apariencia con limpidez opalescente y brillo

apagado. En la Nariz se puede percibir

aromas con descriptores a dulce, floral y

frutal, con notas de cacao, con intensidad

media, olor a alcohol débil. En boca se

percibió, alcohol cálido, desequilibrado,

untuoso y seco, con descriptor de aroma

dulce, floral y frutal y bajo en alcohol. La

presencia de CO2 no estuvo estable en el

vino. Adicionalmente, fue posible percibir un

ligero amargor y efervescencia.

Figura 5

Características sensoriales del vino de copoazú (Tratamiento 4). Fuente: Elaboración propia.

Modelamiento matemático del °Brix final

del vino de copoazú

El ANOVA del °Brix del vino de Copoazú

(Tabla 3), muestra que el modelo utilizado



pulpa de Copoazú.


40

para ajustar los datos experimentales fue

significativo, esto indica que estos datos son

descritos adecuadamente por el modelo

linear. Asimismo, los componentes lineares

A (pH del mosto) y B (°Brix del mosto),

fueron significativos, por otro lado, la

interacción de estos dos factores AB, no fue

significativo. Estos resultados muestran que

el pH y °Brix inicial del mosto de Copoazú,

influencian en el °Brix del vino de Copoazú,

en el rango de pH y °Brix estudiado.

Tabla 3

ANOVA del °Brix del vino Copoazú y estadísticas descriptivas.

Fuente

Suma de

cuadrados

GL

Media de

cuadrados

F

P-valor

Modelo 51,52 3 17,17 329,70 <0,0001 Sig.

A = pH del mosto 0,4219 1 0,4219 8,10 0,0216

B = °Brix del mosto 51,05 1 51,05 980,10 <0,0001

AB 0,0469 1 0,0469 0,90 0,3706

Error puro 0,4167 8 0,0521

Total 51,93 11

Media 13,27

Desviación estándar 0,2282

CV (%) 1,72

R2 ordinario 0,992

R2 ajustado 0,989

GL: Grados de libertad; Sig.: Significativo; CV (%): Coeficiente de Variación Fuente: Elaboración propia.

La calidad del ajuste fue evaluado tomando

como referencia los valores de R² ordinario y

R² ajustado, los cuales mostraron valores de

0,992 y de 0,989, respectivamente. Por tanto,

se puede inferir que el modelo ajusta

adecuadamente a los datos experimentales

para un α de 0,05 %. La idoneidad de la

aplicación de estadísticos paramétricos fue

evaluada a través del análisis de distribución

normal de los residuos generados a partir del

análisis de regresión, este análisis permitió

verificar que los residuos siguen distribución

normal, por tanto, los estadísticos utilizados

son adecuados.

Tabla 4

Coeficientes en términos de factores codificados y no codificados para el modelo matemático

del °Brix del vino de copoazú.

Factor

CE

CE*

GL

EE

95 %

CI bajo

95 %

CI alto

VIF

Intercepto 13,27 -4,20238 1 0,0659 13,12 13,42

A = pH del mosto 0,1875 -1,42857 1 0,0659 0,0356 0,3394 1

B = °Brix del mosto 2,06 0,705357 1 0,0659 1,91 2,21 1

AB 0,0625 0,089286 1 0,0659 -0,0894 0,2144 1

CE: Coeficientes estimados con factores codificados; CE*: Coeficientes estimados con factores decodificados;

GL: Grados libertad, VIF: Factor de inflación de varianza; EE: Error estándar. Fuente: Elaboración propia

A partir del análisis de regresión se

obtuvieron coeficientes del modelo linear

empleado para realizar el ajuste, estos

coeficientes fueron calculados para los



pulpa de Copoazú.


41

factores codificados y no codificados (tabla

4). Con los coeficientes obtenidos fueron

generadas dos ecuaciones, una con

coeficientes estimados a partir de factores

(ecuación 1) codificados y la otra con

coeficientes estimados a partir de factores no

codificados (ecuación 2).

°𝐁𝐫𝐢𝐱 𝐝𝐞𝐥 𝐯𝐢𝐧𝐨 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐩𝐨𝐚𝐳ú = 𝟏𝟑, 𝟐𝟕 + 𝟎, 𝟏𝟖𝟕𝟓𝐀 + 𝟐, 𝟎𝟔𝐁 + 𝟎, 𝟎𝟔𝟐𝟓𝐀𝐁 (1)

°𝐁𝐫𝐢𝐱 𝐝𝐞𝐥 𝐯𝐢𝐧𝐨 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐩𝐨𝐚𝐳ú(∗) = −𝟒, 𝟐𝟎𝟐 − 𝟏, 𝟒𝟐𝟖𝐀 + 𝟎, 𝟕𝟎𝟓𝐁 + 𝟎, 𝟎𝟖𝟗𝐀𝐁 (2)

A partir de los modelos matemáticos

obtenidos se puede evidenciar que los dos

factores estudiados (pH y °Brix del mosto)

influyen en el °Brix final del vino. Estas

ecuaciones (1 y 2) muestran que cuanto

mayor sea el pH y °Brix del mosto de

Copoazú, mayor será el °Brix del vino de

Copoazú. Esto se puede observar con

claridad en la tabla 2, donde se aprecia que

para un pH de 3,3 y 20 °Brix del mosto, se

obtuvo un vino de Copoazú con °Brix final

ligeramente superior a 11, siendo esta menor

al obtenido por el mosto acondicionado a un

pH de 4 y 24 °Brix, el cual alcanzo un °Brix

final superior a 15.

Modelamiento matemático del pH final del

vino de copoazú

Tabla 5

ANOVA del pH del vino de copoazú y estadísticas descriptiva.

Fuente

Suma de

cuadrados

GL

Media de

cuadrados

F

P-valor

Modelo 0,4822 3 0,1607 584,48 <0,0001 Sig.

A = pH del mosto 0,4720 1 0,4720 1716,48 <0,0001

B = °Brix del mosto 0,0005 1 0,0005 1,94 0,2012

AB 0,0096 1 0,0096 35,03 0,0004

Error puro 0,0022 8 0,0003

Total 0,4844 11

Media 3,32


CV (%) 0,4995

R2 ordinario 0,9955

R2 ajustado 0,9938

GL: Grados libertad; Sig.: Significativo; CV (%): Coeficiente de variación Fuente: Elaboración propia.

En la tabla 5, se puede apreciar que el P-valor

es menor que 0,05, lo cual indica que los

datos experimentales son descritos

adecuadamente por el modelo empleado y

que por ende el modelo es significativo. En

esta misma tabla, se muestra que los valores

de R² ordinario y ajustado, fueron 0,9955 y

0,9938, respectivamente, estos valores

corroboran la idoneidad del modelo para

modelar adecuadamente los datos

experimentales.

En la tabla 6, se muestran los coeficientes de

los términos del modelo obtenidos con

factores codificados y no codificados para los

términos lineales del modelo. Se puede

apreciar que los valores son positivos para los

valores del intercepto, el componente lineal

A y el componente lineal B, sin embargo para

el componente lineal AB, el valor es

negativo, para los coeficientes estimados con

factores codificados. Por otro lado, los

coeficientes del intercepto y la interacción de

los componentes lineales, fueron negativos,



pulpa de Copoazú.


42

para los coeficientes estimados a partir de

factores no codificados. Los coeficientes

obtenidos, tanto codificados como no

codificados fueron utilizados para escribir las

ecuaciones (3) y (4).

Tabla 6


del pH del vino de Copoazú.

Factor

CE

CE*

GL

EE

95 %

CI bajo

95 %

CI alto

VIF

Intercepto 3,32 -2,0719 1 0,0048 3,31 3,33

A = pH del mosto 0,1983 1,45714 1 0,0048 0,1873 0,2094 1

B = °Brix del mosto 0,0067 0,15107 1 0,0048 -0,0044 0,0177 1

AB -0,0283 -0,0404 1 0,0048 -0,0394 -0,0173 1


GL: Grados libertad, VIF: Factor de inflación de varianza; EE: Error estándar. Fuente: Elaboración propia.

𝒑𝑯 𝒅𝒆𝒍 𝒗𝒊𝒏𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒑𝒐𝒂𝒛ú = 𝟑, 𝟑𝟐 + 𝟎, 𝟏𝟗𝟖𝟑𝑨 + 𝟎, 𝟎𝟎𝟔𝟕𝑩 − 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟑𝑨𝑩 (3)

𝒑𝑯 𝒅𝒆𝒍 𝒗𝒊𝒏𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒑𝒐𝒂𝒛ú(∗) = −𝟐, 𝟎𝟕 + 𝟏, 𝟒𝟓𝑨 + 𝟎, 𝟏𝟓𝑩 − 𝟎, 𝟎𝟒𝑨𝑩 (4)

El pH del mosto influye significativamente

sobre el pH final del vino. Se pudo observar

que para un pH del mosto de 3,3 se obtendrá

un pH final ligeramente superior a 3,1, sin

embargo para un pH del mosto de 4, se

obtendrá un pH final de valores cercanos a

3,5. Por otro lado, se observa que los °Brix

del mosto no son significativos en el pH del

vino de copoazú, ya que se puede apreciar

que para 20 y 24 °Brix del mosto, los valores

del pH final se encuentran cercanos a 3,45.

Modelamiento matemático del contenido

de metanol en el vino de copoazú

Tabla 7

ANOVA del contenido de metanol en el vino de copoazú y estadísticas descriptiva. Fuente Suma de

cuadrados

GL Media de

cuadrados

F P-valor

Modelo 19056,87 3 6352,29 6,01 <0,0190 Sig.

A = pH del mosto 20,80 1 20,80 0,0197 <0,8919

B = °Brix del mosto 10773,62 1 10773,62 10,20 0,0127

AB 8262,45 1 8262,45 7,82 0,0233

Error puro 8453,08 8 1056,64

Total 27509,95 11

Media 65,88


CV (%) 49,34

R2 ordinario 0,6927

R2 ajustado 0,5775

GL: Grados de libertad; Sig.: Significativo

Fuente: Elaboración propia.

En la tabla 7, se puede apreciar que el P-valor

es menor que 0,05, lo cual indica que los

datos experimentales son descritos

adecuadamente por el modelo y que por ende



pulpa de Copoazú.


43

es significativo. El componente lineal A tiene

un P-valor >0,05, por lo tanto es un término

no significativo del modelo, lo cual indica

que el pH del mosto no influye en el

contenido de metanol del vino de copoazú.

Sin embargo el componente lineal B del

mosto y la interacción AB, tienen un P-valor

<0,05, por lo tanto, son términos

significativos del modelo, es decir que

influyen significativamente en el contenido

de metanol en el vino de copoazú. En esta

misma tabla se puede observar que los

valores de R² ordinario y ajustado son

adecuados, lo que indica que el modelo ajusta

satisfactoriamente los datos experimentales.

Tabla 8


del contenido de metanol en el vino de Copoazú.

Factor

CE

CE*

GL

Error estándar 95 %

CI bajo

95 %

CI alto

VIF

Intercepto 65,88 2732,66 1 9,38 44,24 87,52

A = pH del mosto 1,32 -820,92 1 9,38 -20,32 22,96 1

B = °Brix del mosto 29,96 -121,84 1 9,38 8,32 51,60 1

AB 26,24 37,486 1 9,38 4,60 47,88 1


GL: Grados libertad, VIF: Factor de inflación de varianza; EE: Error estándar Fuente: Elaboración propia.

En la tabla 8, se muestra los coeficientes de

los términos del modelo obtenidos a partir de

factores codificados y no codificados, para

los componentes lineales, intercepto e

interacción del modelo. Todos los

coeficientes de factores codificados

presentaron valores positivos. En relación

con los coeficientes de factores no

codificados, los coeficientes de los términos

lineales fueron negativos. A partir de los

coeficientes codificados y no codificados se

escribieron las Ecuaciones (5) y (6), estas

ecuaciones sirven para realizar predicciones

y describir el comportamiento del contenido

de metanol (expresado en miligramos por

cada 100 mililitros de vino) por efecto de los

dos parámetros evaluados.

Metanol del vino de Copoazú = 65,88 + 1,32A + 29,96B + 26,24AB (5)

Metanol del vino de Copoazú(∗) = 2732,65 − 820,92A − 121,84B + 37,48AB (6)

El modelamiento permitió observar que en

cuanto mayor sea el pH y menor el °Brix del

mosto, se podrá obtener un bajo contenido de

metanol, siendo esto favorable, ya que en la

industria del vino, el contenido de metanol es

un factor muy importante, determinando la

calidad del vino, pudiendo definir su

idoneidad para el consumo.

Modelamiento matemático del contenido de

etanol en el vino de Copoazú

El pH y °Brix del mosto no influyen

significativamente sobre el contenido final de

etanol en el vino de Copoazú.

Modelamiento matemático del rendimiento

de vino de Copoazú

El pH y °Brix del mosto no influyen

significativamente sobre el rendimiento de la

producción de vino de Copoazú.

Modelamiento matemático de la

conversión de azúcar en etanol del vino de

Copoazú



pulpa de Copoazú.


44

Tabla 9

ANOVA de la conversión de azúcares en etanol del vino de copoazú y estadísticas descriptivas. Fuente Suma de

cuadrados

GL Media de

cuadrados

F P-valor

Modelo 212,25 3 70,75 65,31 <0,0001 Sig.

A = pH del mosto 10,08 1 10,08 9,31 0,0158

B = °Brix del mosto 200,08 1 200,08 184,69 <0,0001

AB 2,08 1 2,08 1,92 0,2029

Error puro 8,67 8 1,08

Total 220,92 11

Media 40,08


CV (%) 2,60

R2 ordinario 0,9608

R2 ajustado 0,9461

GL: Grados de libertad; Sig.: Significativo

Fuente: Elaboración propia

En la tabla 9, se puede apreciar el análisis de

varianza del modelamiento, observándose

que, el modelo utilizado para ajustar los datos

experimentales fue significativo (P-valor <

0,05). Apenas el componente de la

interacción (AB), fue no significativo. De

manera general se puede afirmar que la

variación de la conversión de azúcar por

efecto de la variación del pH y °Brix del

mosto puede ser bien descrita por el modelo

propuesto. En la misma tabla, se muestran los

valores de R² ordinario y ajustado, ambos

obtuvieron valores próximos a 1, lo que

corrobora que el modelo ajusta

adecuadamente los datos experimentales

para un α de 0,05%.

Tabla 10


de la conversión de azúcar en alcohol.

Factor CE CE* GL EE 95 %

CI bajo

95 %

CI alto VIF

Intercepto 40,08 46,7619 1 0,3005 39,39 40,78

A= pH del mosto -0,9167 10,4762 1 0,3005 -1,61 -0,2238 1

B = °Brix del mosto -4,08 0,13095 1 0,3005 -4,78 -3,39 1

AB -0,4167 -0,59524 1 0,3005 -1,11 0,2762 1

CE: Coeficientes estimados con factores codificados; CE*: Coeficientes estimados con factores

decodificados; GL: Grados libertad, VIF: Factor de inflación de varianza; EE: Error estándar

Fuente: Elaboración propia

Los coeficientes de los componentes del

modelo obtenidos por regresión se muestran

en la tabla 10, se pueden observar, los

coeficientes de los componentes obtenidos a

partir de valores codificados y no

codificados. Los coeficientes codificados del

factor A, B y AB, son negativos, por tanto

estos componentes tienden a disminuir la

conversión de azúcar. Por otro lado, los

coeficientes no codificados del modelo,

presenta apenas el coeficiente del

componente interacción fue negativo, por

tanto, los otros componentes del modelo

tienden a incrementar la conversión de

azúcar. A partir de los coeficientes

codificados y no codificados se obtuvieron

las Ecuaciones (7) y (8), respectivamente.



pulpa de Copoazú.


45

CA del vino de Copoazú = 40,08 − 0,9167A − 4,08B − 0,4167AB (7)

CA del vino de Copoazú (∗) = 46,76 + 10,47A + 0,13B − 0,595AB (8)

DISCUSIÓN

La disminución dele °Brix del mosto durante

el proceso de fermentación, presentó un

comportamiento similar a lo reportado por

Baquerizo, (2013), quien observó que la

fermentación del mosto del mucílago de

cacao con 22 °Brix, permitió obtener un vino

de cacao con 9 °Brix. Se pudo observar que

durante los tres primeros días de

fermentación se presenta una disminución

considerable de los °Brix, esto guarda

relación con lo reportado por Kolb, (2002),

quien manifiesta la importancia del tiempo

adecuado de inicio de la fermentación,

recomendando que su inicio do debería

demorar más de tres días, y que una vez

iniciada debe evitarse interrupciones. Sin

embargo, a partir del cuarto día, comenzó a

disminuir la intensidad de la fermentación,

observada por la disminución de la

producción de los gases y por la

desaceleración del consumo de los azúcares

por las levaduras como se puede observar en

la Figura 3. Asimismo, esta disminución

acelerada del °Brix en los primeros días de

fermentación guarda relación con lo

reportado por Morales & Henríquez, (2006),

quien también observó esta disminución

acelerada del °Brix, explicando que es el

comportamiento esperado, debido a una

eficiente conversión de los azúcares en

alcohol por las levaduras, por encontrarse en

un medio adecuado (pH y °Brix iniciales)

para su desarrollo, y su disminución posterior

sería por efecto de la disminución del pH y la

acumulación de metabolitos producto del

propio metabolismo de las levaduras.

Morales & Henríquez, (2006), también

reportaron una disminución de 40 a 50 % del

°Brix inicial del mosto de naranja.

La disminución del pH observada en los

primeros días de fermentación,

probablemente se debe a la producción de

metabolitos propios de metabolismo de las

levaduras, lo que conlleva a una acidificación

del mosto en fermentación, produciendo

probablemente la desaceleración de la

fermentación (Morales & Henríquez, 2006).

En la etapa final de la fermentación se pudo

observar un leve incremento del pH,

observación semejante fue realizado por

BAQUERIZO, (2013), quien reportó que a

mayor días de fermentación el pH tiende a

incrementarse, debido a la acción de las

levaduras.

La concentración de metanol en los vinos es

una característica físico-química que define

su calidad, y debido a su toxicidad, su

concentración en los vino debe ser

controlada. En la NTP 212.014, se define la

concentración mínima y otras características

físico-químicas, según esta norma, el vino

del Tratamiento 4 fue el mejor, con una

concentración de metanol de 109x10-3 kg/m3.

Esta concentración de metanol fue muy

próxima a lo reportado por Duarte et al.,

(2010), en vinos de copoazú (137,7x10-3

kg/m3) y cacao (195x10-3 kg/m3). El origen

del metanol en los vinos se produce en la

etapa de fermentación, pero no por efecto

directo de la fermentación, sino por la acción

enzimática sobre sustancias pécticas de la

pulpa de la fruta (Ferreyra, 2006), por tanto,

sería interesante incorporar y evaluar la

efectividad de un pre-tratamiento para

desactivar la enzima responsable, en vista

que el vino obtenido con los otros

tratamientos (T1, T2 y T3) mostraron

concentraciones muy elevadas (tabla 2). La

producción de metanol por la vía enzimática

fue atribuida a la pectinesterasa, en un

estudio de producción de sidra, el periodo de

prolongado de maceración influyó en la

actividad de esta enzima, conllevando a una

producción alta de metanol, alcanzando una



pulpa de Copoazú.


46

concentración de hasta 180x10-3 kg/m3

(Vidrih & Hribar, 1999). Esta enzima

indeseable, participa de la generación de

metanol a partir de los grupos metilados de la

pectina que está presente en la pulpa de las

frutas (Araújo, Sabaa-Srur, Rodrigues,

Manhães, & Canto, 2009; Teixeira, Andrade,

Fernandes, Durán, & Lima Filho, 2011). Esto

nos lleva a suponer que el alto contenido de

metanol se debe a que la pulpa de copoazú

cuenta con niveles altos de pectina

(Vriesmann & Petkowicz, 2009), a

comparación de la uva que cuenta entre 0,2 a

0,7 kg/m3 de pulpa de uva (Togores, 2006).

Esto es diferente en bebidas alcohólicas

producidas a partir de cereales, contenidos

más bajos de metanol son obtenidos,

probablemente a la baja concentración de

pectina en comparación a las frutas

(Rodríguez & Gallego, 1999).

En contenido de etanol del vino de copoazú

obtenido bajo los cuatro tratamientos fueron

muy próximos (tabla 2). Según la

NTP.212.014, el contenido mínimo de etanol

para los vinos espumosos es de 6,5 (%vol) y

para los demás vinos es 10(%vol). Por

consiguiente el contenido de etanol de todos

los vinos se encuentra en el rango de los

vinos espumosos. Un resultado similar fue

obtenido por Imbaquingo, (2011), quien

elaboró vino de carambola (Averrhoa

carambola), obteniendo un vino con una

concentración de etanol de 7 °GL en 16 días

de fermentación partiendo de un mosto a 25

°Brix. El °Brix y pH del mosto no influyó

significativamente en el contenido de etanol

del vino, esto guarda relación con lo

observado por Peña, (2012), quien no

encontró diferencias significativas para vinos

elaborados a partir de mostos con un rango de

18 a 22 °Brix, obteniendo un vino de cacao

con un contenido de alcohol de 7,2 °GL, muy

similar a los resultados obtenidos en este

presente estudio.

La conversión de azúcares en etanol de los

Tratamientos 1 y 4, fue superior a los otros

tratamientos, en aproximadamente 10 %, a

pesar de haber iniciado la fermentación con

un mosto de menor contenido de azúcares (20

°Brix). Esto puede explicar, el por qué no

existió diferencias significativas en el

contenido de etanol, debido a que los mostos

de menor °Brix (T1 y T4) presentaron mayor

capacidad de conversión de azúcares en

etanol. Según Ferreyra, (2006), el mosto de

uva debido a su alto contenido de azúcares de

aproximadamente 200 kg/m3 y su acidez

natural (pH 3,5), lo convierte en un medio

selectivo para las levaduras vínicas, además

de contener otros nutrientes que favorecen el

desarrollo de las levaduras. Esto es muy

diferente en mostos de pulpas de frutas

tropicales, siendo necesario la adición de

azúcares, agua y el acondicionamiento del

pH, sin esto no sería posible lograr una

fermentación adecuada. Vázquez & Dacosta,

(2007), menciona que es posible alcanzar una

conversión de azúcares en etanol de hasta 90

% por la acción de las levaduras, en el

presente estudio fue alcanzado una

conversión de azúcar máxima de 45 % en el

Tratamiento 1, sin embargo se debe tomar en

cuenta que fue una fermentación parcial, con

una duración máxima de 7 días.

CONCLUSIÓN

En el presente estudio fue posible elaborar un

vino con características físico-químicas y

sensoriales aceptables de acuerdo a los

criterios de la NTP 212.014 a escala de

laboratorio, pudiendo clasificarse el vino de

copoazú en la categoría de vino espumoso,

según esta misma norma. El contenido de

metanol, pH final, °Brix final, conversión de

azúcar del vino de copoazú fueron

influenciados significativamente por el pH y

°Brix inicial del mosto, esto fue diferente

para el contenido de etanol y rendimiento del

vino. El mejor tratamiento fue el mosto con

un pH de 4 y 20 °Brix, obteniéndose un vino

de copoazú con un pH (3,5), °Brix (11,3),

contenido de metanol (10,96x10-2 kg/m3) y

etanol (6,8 °GL), adecuado a la norma, con



pulpa de Copoazú.


47

características sensoriales muy particulares

de la pulpa de copoazú, que definieron el

color (dorado), apariencia (opalescente y

apagado), olor/aroma (primera impresión

agradable, alcohol débil, armonía

desequilibrada, intensidad media del aroma,

de tipo secundario, definido por olor dulce,

frutal y floral) y gusto (sensación cálida de

alcohol, desequilibrado, untuoso y seco,

permanencia corta, con una intensidad

moderada de los aromas en la boca, de tipo

primario, caracterizado por olor dulce, floral

y frutal), con un rendimiento de vino de 67

%, es decir por cada litro de mosto

obtendremos 6,7x10-4 m3 de vino

aproximadamente.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Sr. Jesús Germán

Dejaviso Gómez por el apoyo brindado en el

desarrollo de los experimentos. Asimismo,

agradecen al Cite Agroindustrial de Ica, por

el apoyo brindado en la realización de los

análisis físico-químicos y sensoriales del

vino de copoazú.

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