ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

INSTITUTO DE CIENCIAS QUÍMICAS Y AMBIENTALES

Laboratorio de Química General I

PROYECTO FINAL DE LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I

NOMBRE DEL PROYECTO:ESTUDIO DE LA FERMENTACION DEL CACAO A TRAVES DE LA ELABORACION

DE LICOR PARA DETERMINAR SUS PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

NOMBRE DEL PRODUCTO:

LALALA

INTEGRANTES:LARGO TOMALÁ ANGIE RAFAELAVALLEJO CASTRO STEFFANY MABELL

PROFESOR:

PARALELO: 44

SEMESTRE 2014-I

1.

CAPITULO 1

1 PROBLEMA

Determinación de las propiedades intensivas y extensivas de la materia a través de la elaboración del licor de cacao

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El presente proyecto de finalización de laboratorio de química pretende responder y poner en práctica el conocimiento adquiridos en relación a la siguiente pregunta ¿De qué manera influye la cantidad de materia en la determinación de pH?

1.2 INTRODUCCION

Este proyecto tiene como finalidad crear un licor de cacao de la cual para su elaboración se determinará sus propiedades intensivas y extensivas como es el pH, olor, sabor, aroma, volumen. Para eso nos hemos fijado una variable que será la cantidad de materia de acuerdo a esto se procederá a elaborar dos tipos de licor una contendrá menos cantidad de materia (cacao) por el contrario el otro licor contendrá más cacao, variables en la cual serán analizados en todo el proceso de elaboración de este proyecto.

Con todo lo mencionado anteriormente se pretende demostrar que el pH no depende de la cantidad de materia sin embargo al disminuir la concentración el pH disminuye esto significa que disminuye la acidez del producto final. Por otro lado para obtener un licor de buena calidad nos baseramos en estándares de aseo sumamente estrictos para que las cualidades del licor como olor y sabor no sean alteradas o contaminadas

1.3 OBJETIVOS

Objetivo General

Elaborar licor casero a base de cacao para la determinación de sus propiedades intensivas y extensivas

Objetivos Específicos

Poner en práctica los conocimientos adquiridos en el laboratorio de química general I

Determinar experimentalmente el pH del licor de cacao

Analizar el color, olor y sabor del licor a base de cacao

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA

La importancia de este proyecto está en la descripción del olor sabor, aroma y determinación del pH durante fermentación del cacao mediante la variación de la cantidad de sustancia (cacao), para demostrar las propiedades que se pueden analizar en el licor a base de cacao

Este estudio es factible gracias a la facilidad de la obtención de los materiales tales como los ingredientes básicos como la fruta base, azúcar, naranja, cinta de pH, agua ardiente etc. Disponibles en supermercados o farmacias; además del fácil manejo de estos con utensilios básicos de cocina como son morteros, embudos, colador, etc.

CAPITULO ll

2. MARCO TEORICO

CACAO

La palabra cacao puede hacer referencia a tres conceptos muy relacionados entre

sí: Cacao puede referirse, en primer lugar, al

fruto del cacaotero, entendido este bien como

la mazorca que crece directamente de su

tronco, bien como las semillas contenidas en

ese fruto. En segundo lugar, el cacao es

también el producto que resulta de la

fermentación y el secado de esas semillas (o

habas o maracas) del fruto del árbol del cacao. El cacao, entendido así, es el

componente básico del chocolate.

Por último, se denomina además cacao al polvo seco que se obtiene moliendo los

granos y extrayendo, total o parcialmente, la grasa o manteca de cacao.

GRANOS DE CACAO

Los granos de cacao son las semillas del árbol

Theobroma cacao. Cada semilla consta de dos

cotiledones y del pequeño embrión de la planta, todos

cubiertos por la piel (cáscara). Los cotiledones

almacenan el alimento para el desarrollo de la planta y

dan lugar a las dos primeras hojas de la misma cuando

la semilla germina. El almacén de alimentos consta de

grasa, conocida como manteca de cacao, que

conforma casi la mitad del peso seco de la semilla. La cantidad de grasa y sus

propiedades, tales como su punto de fusión y dureza, dependen de la variedad de

cacao y de las condiciones ambientales.

Las semillas son fermentadas, lo que causa diversos cambios químicos tanto en la

pulpa que las rodea como dentro de ellas mismas. Estos cambios producen el

desarrollo del sabor a chocolate así como el cambio de color de las semillas. A

continuación, las semillas son secadas y enviadas a la planta de procesamiento

Graf 1 .Cacao

Graf 2. Granos de cacao

para ser dispuestas como materia prima para la producción de la masa de cacao,

del cacao en polvo y de la manteca. La primera etapa del proceso incluye el

tostado de los granos para producir el cambio en el color y el sabor, además de la

remoción de la cáscara. Posterior a estas operaciones, se lleva a cabo un proceso

de alcalinización con el fin de alterar el sabor y el color.

Algunos resultados del análisis de la composición química de los granos de cacao

luego de su fermentación y secado son:

Graf 3 .Análisis de la composición química de los granos de cacao

Estos resultados dan una indicación acerca de la composición química del grano

de cacao. No obstante, es necesario recordar que dicha composición variará

dependiendo del tipo de grano, la calidad de la fermentación y secado y del

posterior procesamiento del mismo. (scielo.org)

FERMENTACIÓN DEL CACAO

Es el paso fundamental en el beneficio del cacao. En este proceso se desarrolla el sabor y el aroma del producto y contribuye a formar un producto "hinchado", de color marrón y de buena apariencia. Una adecuada fermentación origina un cacao que al ser convertido en chocolate, es agradable al paladar y al olfato, por el contrario una mala fermentación o ausencia de ella, puede desmeritar el producto de manera notable. La fermentación, también llamada "cura" del cacao o "avinagrada", es un proceso complejo que consiste en una serie de cambios de carácter bioquímico y físico en todas las estructuras del grano, tanto en la testa o cascarilla, en el mucílago que cubre, en el interior del cotiledón y en el embrión

que debe morir y reabsorberse. El proceso implica el proceso de reacciones químicas, mediante las cuales los azúcares contenidos en la pulpa, se transforman en productos como agua, alcohol etílico y ácido acético, entre otras sustancias, por la acción de las levaduras que son microorganismos de carácter anaeróbico, en cuyo proceso general el desprendimiento del calor. En una segunda fase y también ayudado por otros organismos (esta vez bacterias aeróbicas, es decir, que para vivir necesitan de aire), se desarrollan otros procesos y sucede la oxidación de los polifenoles y cambios notables en el pH. Desde el punto de vista físico, se producen cambios como el hinchamiento del grano, por penetración de líquidos como el agua y el ácido acético, que permea la cáscara de la almendra desde afuera de esta hacia los cotiledones, ello ayuda a la muerte final del embrión y le garantiza al cacao una apariencia de "arriñonamiento" y de grietas o estrías internas. Las transformaciones de las sustancias que producen el sabor astringente al cacao, es decir, los polifenoles, son indispensables, pues cuando esto no se produce, el grano es castigado en su precio. Estas sustancias son las responsables del color violeta de la almendra, las cuales al pasar al grano seco, mantiene dicha pigmentación, la que es indicativa de mala fermentación y como tal calificado negativamente para efectos de determinar la calidad.

¿Qué ocurre durante la fermentación de los granos de cacao?

Para iniciar el proceso de fermentación, en primer lugar se deben cosechar y abrir las vainas que contienen a los granos de cacao embebidos en la pulpa. Al realizar esta operación, tanto los granos como la pulpa se encuentran estériles, pero luego ambos se ven contaminados por una gran variedad de microorganismos provenientes de la misma vaina, de las manos de los manipuladores, de los insectos, de los recipientes usados para el transporte, etc.

Posteriormente, la pulpa que rodea a los granos sufre un proceso de fermentación, que permite el desarrollo del color y el sabor característicos. Las condiciones iniciales de la pulpa, tales como el anaerobismo, el bajo nivel de pH y la elevada concentración de azúcar, favorecen la actividad de las levaduras. Algunas investigaciones realizadas revelaron 24 variedades diferentes de levaduras presentes durante la fermentación del cacao, mientras que en otra investigación llevada se identificaron 16 especies. El proceso de fermentación se inicia con la transformación del azúcar de la pulpa en alcohol y dióxido de carbono, actividad que es realizada por las levaduras. A continuación, y debido a mejoras en las condiciones aeróbicas, las bacterias inician la oxidación del alcohol en ácido láctico y posteriormente, en ácido acético. Esto origina un calentamiento e incremento de la temperatura dentro de las primeras 24 horas. A medida que la estructura de la pulpa se pierde, las bacterias continúan en actividad hasta completar la fermentación. Las levaduras halladas durante esta etapa provienen del medio ambiente circundante, como por ejemplo del suelo, de los árboles, etc.

Las especies encontradas con mayor frecuencia son las levaduras del género Saccharomyces spp. (cerevisae, Candida krusei, Kloeckera apiculata, Pichia fermentans, Hansenula anomala y Schizo-saccharomyces pombe ). Una investigació1n realizada por Hansen y Welty muestra que las levaduras se multiplican rápidamente durante la fermentación, siendo capaces de sobrevivir los procesos de secado y de almacenamiento. Es así que se pueden encontrar hasta 107 levaduras/gramo de granos almacenados. Posterior a esta etapa, los granos de cacao son deshidratados. (ehowenespanol.com)

Durante la siguiente etapa, los granos de cacao son limpiados y pueden ser sometidos a una cierta forma de pretratamiento térmico, con el fin de separar la cáscara del grano. Una de estas formas utiliza la tecnología de rayos infrarrojos mediante la cual los granos son sometidos a este tipo de radiación en un lecho fluidizado o un transportador vibratorio. A consecuencia de este tratamiento, el agua se acumula en la superficie del grano y rompe la cáscara. La alta temperatura de superficie inducida por este proceso, conduce a una disminución en la contaminación microbiana, especialmente en el número de levaduras y de otros hongos. Finalmente, los granos son separados de la cáscara y tostados, para luego ser molidos y así obtener la masa de cacao.

La calidad de la masa de cacao es muy importante debido a la gran variabilidad natural que existe entre los granos. Los criterios de calidad de este producto incluyen el número de levaduras encontradas por gramo de masa de cacao, para la cual un máximo de 50 es aceptable; y el número de levaduras encontradas por gramo de polvo de cacao alcalinizado, el cual puede contener un promedio normal de 50 y un límite máximo de 100. (Postcosechacaco.com)

LICOR DE CACAO

Producto intermedio color marrón, materia grasa de 56%, acidez de 0.72, pH de 5.8, la pasta obtenida puede servir para la producción de Manteca de Cacao y Polvo de Cacao, o bien para la fabricación de chocolates. Utilizado en la línea de chocolate fina y en la preparación de chocolate para taza.

Condiciones que deben cumplir los granos de cacao para ser sometidos al

 Proceso

En la fermentación: granos bien fermentados, muerte del embrión, color chocolate característico.

En el secado: el cacao con humedad cercana  al 7%, Grano de forma arriñonada, color externo café oscuro o canela, consistencia quebradiza, cascara fácilmente desprendible, olor a chocolate agradable, sabor medianamente amargo.

Libres de impurezas, granos mohosos, partidos y vanos (sin almendra).

2.1 DEFINICION DE TERMINOS

Fermentación:

La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. (monografias.com)

Propiedades intensivas y extensivas de la materia

Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia presente, por este motivo no son propiedades aditivas.  Ejemplos de propiedades intensivas son la temperatura, la velocidad, el volumen específico (volumen ocupado por la unidad de masa).  Observe que una propiedad intensiva puede ser una magnitud escalar o una magnitud vectorial.

Propiedad extensiva: Cuando la propiedad intensiva se multiplica por la cantidad de sustancia (masa) se tiene una propiedad que sí depende de la cantidad de sustancia presente y se llama propiedad extensiva.

2.2 MARCO ECONÓMICO

A continuación se detalla los materiales utilizados para la realización de este proyecto con sus respectivos costos:

Cantidad

Materiales Costos

8 libras CacaoAgua ardiente

NaranjaAzúcar

CorchosCinta de pH

CAPITULO III

METODOLOGÍA

CAPITULO IV

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

INTERPRETACION DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

Los factores en estudio influyeron positivamente sobre la calidad del licor de cacao.

Los cambios físicos y químicos se inician desde el comienzo de la fermentación

El pH es una propiedad intensiva ya que no depende de la cantidad de materia para ser determinado

Cunado agregamos agua, o diluimos una solución, disminuye la concentración en consecuencia aumenta el pH, por lo tanto disminuye la acidez de la solución

RECOMENDACIONES

Este proyecto es de carácter cualitativo por lo cual se recomienda observar diariamente los cambios producidos en el proceso de la fermentación

Cuidar la limpieza de los recipientes puesto que podría alterar la composición del licor

Usar mazorcas de cacao es buenas condiciones ya que de eso dependerá el aroma, sabor, color del producto

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

Beckeet.st. (s.f.). Obtenido de Beckett, S.T., Industrial chocolate manufacture and use. 2nd edition. Blackie/Chapman & Hall, 1994

ehowenespanol.com. (s.f.). FERMENTACION DEL CACAO. Obtenido de http://www.ehowenespanol.com/pasa-granos-cacao-durante-proceso-fermentacion-chocolate-info_193358/

monografias.com. (s.f.). Fermentacion . Obtenido de http://www.monografias.com/trabajos73/fermentacion/fermentacion.shtml#ixzz3AnsbdSs9

Postcosechacaco.com. (s.f.). FERMENTACION DEL CACAO. Obtenido de https://sites.google.com/site/postcosechacacao/Home/0-vamos-a-iniciar

scielo.org. (s.f.). PROCESO DE FERMENTACION DEL CACAO. Obtenido de http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0002-192X2006000100001&lng=en&nrm=iso&ignore=.html