Bebidas Mexicanas mayo 2014 by Alfa Editores Técnicos

2 [ CONTENIDO ]

MAYO 2014 | VOLUMEN 3, NO. 5 www.alfaeditores.com | buzon@alfa-editores.com.mx

Tecnología

Evaluación físico-química y sensorial de las bebidas espirituosas producidas a partir de caña de azúcar utilizando residuos de destilación

Propiedades químicas y moleculares de la planta sotol (Dasylirion cedrosanum) de diferentes sexos y sus productos de fermentación

Bebidas Mexicanas | Mayo 2014

4 [ CONTENIDO ]

EDITOR FUNDADOR

Ing. Alejandro Garduño Torres DIRECTORA GENERAL

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz

Secciones Editorial

Novedades

Calendario de Eventos

Índice de Anunciantes

CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS

M. C. Abraham Villegas de Gante Dra. Adriana Llorente Bousquets Dra. Consuelo Silvia O. Lobato Calleros Dr. Francisco Cabrera Chávez Dr. Felipe Vera Solís Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. J. Antonio Torres Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dra. Ma. del Pilar Cañizares Macías Dr. Marco Antonio Covarrubias Cervantes Dr. Mariano García Garibay M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dra. Ruth Pedroza Islas Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez DIRECCIÓN TÉCNICA

Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. DIRECCIÓN COMERCIAL

Lic. J. Gerardo Muñoz Lozano PRENSA

Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel DISEÑO

Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Lucio Eduardo Romero Munguía VENTAS

Cristina Garduño Torres Edith López Hernández Juan Carlos González Lora ventas@alfa-editores.com.mx

OBJETIVO Y CONTENIDO La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo. BEBIDAS MEXICANAS se edita mensualmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfa-editores.com.mx, o bien nuestra página: www.alfaeditores.com Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.

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6 [ EDITORIAL ]

Del romántico tequila al poder del sotol: el mundo de los destilados mexicanos Tequila, mezcal, charanda, sotol, raicilla y bacanora son las bebidas alcohólicas destiladas más conocidas y comercializadas del país, la mayoría con origen en distintas variedades de agave. Con la globalización y la apertura comercial internacional, tanto el tequila como el actualmente muy solicitado mezcal se han convertido en excelentes embajadores mexicanos, al punto de que China está por desplazar a nuestro país como principal consumidor de la bebida oriunda de Jalisco, al ingerir en tan sólo cuatro años 10 millones de litros de tequila; es probable que el mercado chino supere en 2018 el volumen de tequila que se vende en nuestro país, afirman los empresarios del sector.

principalmente por sus versiones Silver, Reposado y Añejo. Y el recientemente popularizado sotol parece seguir los mismos pasos que sus hermanos el mezcal y el tequila, pues, de entrada, en España ya se comercializan al año unas 25,000 botellas de la bebida de acuerdo con Joan Tomás Estalrich, un empresario gallego conocido como el “embajador” de la empresa Sotol Hacienda en Europa. Debido a esta relevancia que en los últimos años han adquirido tan peculiares bebidas, orgullosas representantes del país y de sus estados de origen, dedicamos la presente edición de Bebidas Mexicanas a los destilados, productos de alta tradición que actualmente experimentan la internacionalización con creces.

La calidad de los destilados mexicanos pocas veces es puesta en duda, pues hay una tradición de excelencia tanto a nivel industrial como artesanal. Hace unas semanas, por ejemplo, en el certamen San Francisco World Spirits Competition 2014, la competencia internacional de bebidas alcohólicas más grande del mundo, los licores de café mexicanos “Avión Espresso” y “Cabo Diablo” obtuvieron presea de plata en la categoría “Licores de Café”, donde “Café Granita” también destacó pero con una medalla de bronce; por otro lado, el ron Bacardi Añejo producido en la República Mexicana se hizo también de un reconocimiento de plata.

Así, incluimos una evaluación físico-química y sensorial de las bebidas espirituosas producidas a partir de caña de azúcar utilizando residuos de destilación, que se acompaña de un análisis de las propiedades químicas y moleculares de la planta sotol (Dasylirion cedrosanum) de diferentes sexos y sus productos de fermentación. Además, presentamos nuestras prácticas secciones de Novedades y Calendario de Eventos, donde resalta TecnoAlimentos Expo 2014, “la feria de la industria alimentaria”, que tendrá lugar en el Centro Banamex de la Ciudad de México del 3 al 5 de junio próximos, un encuentro profesional de gran trascendencia para los fabricantes latinoamericanos que usted no puede perderse.

El caso del mezcal no es menor. La marca Zignum Mezcal suma más de una decena de premios a nivel mundial, incluyendo reconocimientos también de la San Francisco World Spirits Competition,

Bienvenid@s.

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Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

{7} Desarrollan sensor detector de drogas para bebidas Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur desarrollaron el primer sensor fluorescente que detecta si una bebida contiene drogas, a partir del ácido GHB.

El detector desarrollado considera la identificación del GHB teniendo resultados en pocos segundos y las concentraciones detectables van de 10 mg/mL a mayores. Este método es mucho más sensible que el tradicional colorimétrico, el cual toma mayor tiempo y es caro en comparación con esta innovación. Cuando el sensor entra en contacto con la bebida que contiene GHB, el color fluorescente naranja de dicho sensor pierde su intensidad a un color más claro si la bebida es transparente, y si ésta es coloreada puede cambiar a azul o verde.

Novedades

El ácido GHB (gamma hidroxibutírico) es un depresor del sistema nervioso central que se ha utilizado en entornos médicos como anestésico general. Actualmente se utiliza más como una droga que se vierte en las bebidas con fines no éticos. Ya que el GHB es inodoro, incoloro y tiene un ligero sabor salado, es difícil de detectar en una copa.

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Novedades

{8} La sidra, más antioxidante que el jugo de naranja

Preparan venta de alcohol en polvo

La Asociación de Sidra Natural de Guipúzcoa (Gipuzkoa, España) presentó un estudio que concluyó que el poder antioxidante de las sidras es similar al de los vinos rosados y superior al de los vinos blancos, mientras que para las variedades Gezamina y Moko de la bebida dicha capacidad supera incluso a la del jugo de naranja.

Una empresa estadounidense llamada Lipsmark, anunció que prepara el lanzamiento de una bebida alcohólica en polvo denominada “Palcohol”, un producto que viene en sobre y representa un “shot” de alcohol disponible en seis sabores.

El trabajo analizó la contribución de la variedad de manzana y sus polifenoles a las propiedades de la sidra natural de Euskadi, los resultados apuntaron que los polifenoles ubicados en el caldo que más contribuyen a la salud son el ácido clorogénico y la epicatequina, encontradas en las versiones Gezamina y Moko de la bebida; por el lado contrario, Urtebi Haundi fue la presentación con menor cantidad de los compuestos.

Para prepararlo, solamente hay que vaciar el contenido en un vaso de agua para obtener un trago de ron o vodka; dependiendo de la mezcla con sabores y hasta refrescos, pueden lograrse cocteles como Cosmopolitan, Mojito, Margarita o Lemon Drop. De acuerdo con el portal del Buró de Alcohol y Tabaco de Estados Unidos, algunas presentaciones de "Palcohol" ya cuentan con la aprobación de etiqueta a partir del pasado 8 de abril.

Fortalecen producción y comercialización de cebada Con el objetivo de atender y fortalecer la cadena productiva de la cebada a nivel nacional, la Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) anunció la implementación de un esquema de Agricultura por Contrato y el acompañamiento de paquetes tecnológicos (semilla mejorada y mecanización). Durante la reunión de trabajo “Expectativas de siembra de cebada en función del mercado y la innovación tecnológica”, el director en jefe de la Agencia de Servicios a la Comercialización y Desarrollo de Mercados Agropecuarios (ASERCA), Baltazar Hinojosa Ochoa, informó que se otorgarán incentivos a los productores de cebada mediante la adquisición de coberturas "Call" (opción de compra) y "Put" (opción de venta) por hasta 600 mil toneladas. Detalló que las expectativas de productividad para este grano son amplias y los planes y acuerdos establecidos en esta reunión impactarán en su desarrollo, con el acompañamiento de las autoridades para mejorar la logística, innovación tecnológica y acceso a créditos. Convocó a productores y funcionarios a presentar propuestas concretas ante el desarrollo del ciclo agrícola primavera-verano.

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{9} “Consume Café de México” reporta ventas por 13.5 mdp Durante los tres meses que tiene en operación la muestra “Consume Café de México” en distintos puntos del país, los productores han reportado ventas por 13.5 millones de pesos.

Consumo moderado de cerveza favorece al funcionamiento cardiaco

Para llegar a tal conclusión, los expertos involucrados en la investigación suministraron a animales de experimentación una dieta rica en colesterol y cantidades entre ligeras y moderadas de cerveza, durante diez días. A algunos se les dieron 12.5 gramos de alcohol diarios, a otros 25, a un grupo solamente cerveza sin alcohol y un último no ingirió la bebida.

Hizo hincapié en la participación que tuvo el estado de Guerrero, que con la representación de siete marcas comerciales del aromático (Leyva Mancilla, Zaret, Rojo Pasión, Montaña Azul De Atoyac, Café Zihuatlán, Coyucanat y Selva El Tesoro) logró un convenio comercial con una firma privada por 150 toneladas de café verde, con un valor de 10.5 millones de pesos.

Novedades

De acuerdo con el estudio “Intake of fermented beverages protect against acute myocardial injury: Target organ cardiac effects and vasculoprotective effects”, encabezado por Lina Badimon, Directora del Centro de Investigación Cardiovascular (CSIC-ICCC, España) y presentado en las “XVIII Jornadas de Nutrición Práctica-IX Congreso Internacional de Nutrición, Alimentación y Dietética” (Madrid, marzo 2014), un consumo moderado de cerveza podría mejorar la función cardiaca global de las personas tras sufrir un infarto.

Lo anterior lo informó el Director General de Productividad y Desarrollo Tecnológico de la SAGARPA, Belisario Domínguez Méndez, quien expresó que en lo que va del presente año, productores de los estados de Chiapas, Colima, Guerrero, Jalisco y Nayarit comercializaron 23 marcas de café de alta especialidad con reconocimiento nacional e internacional.

Añadió que la muestra cuenta con un módulo itinerante que recorrerá diversas dependencias del gobierno federal durante este 2014, así como otro kiosco que permanece de forma permanente en la explanada de las oficinas centrales de la SAGARPA.

El resultado fue que los animales a los que se les suplementó cerveza tradicional (cantidades leves a moderadas) reflejaron menor estrés oxidativo y apoptosis, además de una mejor fibrosis reparativa en el corazón, lo que se traduce en un buen funcionamiento cardiaco global.

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Evaluación físico-química y sensorial de las bebidas espirituosas producidas a partir de caña de azúcar utilizando residuos de destilación Tecnología

Physico-Chemical and sensorial evaluation of sugarcane spirits produced using distillation residue [Evandro Galvão Tavares Menezes, José Guilherme Lembi Ferreira Alves 1, Carolina Valeriano e Isabela Costa Guimarãesa] RESUMEN

Palabras clave: Análisis sensorial; bebidas espirituosas de caña de azúcar; composición físicoquímica; etanol;

Saccharomyces

cerevisiae; vinaza.

El objetivo del presente estudio fue analizar el uso de vinazas de cachaza como un ingrediente del medio de fermentación para la producción de bebidas espirituosas. Las fermentaciones se realizaron en tres lotes sucesivos utilizando un aislado de Saccharomyces cerevisiae. En el primer lote, el caldo de caña de azúcar únicamente se diluyó con agua destilada. En el segundo y tercer lote, las fermentaciones se realizaron utilizando el mismo caldo de

caña diluido con vinazas de la destilación de vinos de caña de azúcar del primer y segundo lote, respectivamente, a una concentración de 10% (v/v). Las bebidas espirituosas se sometieron a análisis físico-químico y sensorial. Los resultados mostraron que la adición de vinazas no afectó la fermentación, destilación y calidad químico-sensorial de la bebida. Por lo tanto, la adición de vinazas podría ser un uso alternativo para dicho residuo.

[1 Departamento de Ciencias de los Alimentos, Universidad Federal de Lavras, Lavras – MG-Brasil.] Bebidas Mexicanas | Mayo 2014

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TecnologĂa Mayo 2014 | Bebidas Mexicanas

12 [ TECNOLOGÍA ] ABSTRACT

INTRODUCCIÓN

The objective of the present study was to analyze the use of vinasse from cachaça as an ingredient of the fermentation medium for the spirit production. The fermentations were conducted out in three successive batches using a Saccharomyces cerevisiae isolate. In the first batch, the sugarcane broth was only diluted with distilled water. In the second and third batches, the fermentations were carried out using the cane broth diluted with vinasse from the distillation of the sugarcane wines of the first and second batches, respectively at a concentration of 10% (v/v). The spirits were submitted to the physicochemical and sensorial analyses. The results showed that vinasse addition did not affect the fermentation, distillation and chemical-sensorial quality of the beverage. Therefore, the vinasse addition could be an alternative use for that residue.

Brasil produce aproximadamente 1.3 mil millones de litros de bebidas espirituosas de caña de azúcar, siendo la segunda bebida alcohólica más consumida en este país y la tercera en el mundo. La producen más de 30,000 fabricantes a lo largo del país (Campos et al., 2010). Por legislación brasileña, la “cachaza” es la denominación típica y exclusiva para el licor de caña producido en Brasil, con un contenido de alcohol de 38 a 48% en volumen a 20 °C obtenidos por la destilación del mosto fermentado del caldo de caña de azúcar (Brasil, 2005).

Key words: Vinasse, ethanol; sugarcane spirits; physico-chemical composition; sensory analysis; Saccharomyces cerevisiae.

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En la producción de bebidas espirituosas de azúcar de caña se generan residuos, como el bagazo de caña, fermentos y vinazas; entre éstas, la última implica daños ambientales serios. La vinaza es el principal residuo generado durante el proceso de destilación del etanol y la producción de bebidas espirituosas de caña de azúcar. La producción de estas bebidas espirituosas y el bioetanol generan de 4 a 14 litros de residuos por litro de

[ TECNOLOGÍA ] 13

en la fertilización del suelo, especialmente para cultivos de caña de azúcar. Éste es el método más utilizado en Brasil, pero presenta limitaciones debido a la contaminación de aguas subterráneas (Goldemberg et al., 2008). Este trabajo tuvo como objetivo estudiar un uso alternativo para las vinazas.

MATERIALES Y MÉTODOS Microorganismos y su propagación producto (Cardoso 2006; Shojaosadati et al. 1999). Este efluente de las destilerías se caracteriza por su alto contenido de materia orgánica, de color café oscuro, naturaleza ácida (bajo pH) y alta concentración de sólidos (Satyawali y Balakrishnan 2008). Las vinazas están constituidas principalmente de agua, materia orgánica y potasio. Otros elementos como N, P, Ca, Mg, S, Na y Cl están presentes aunque en menores cantidades. Entre los compuestos orgánicos, los más importantes son los ácidos orgánicos y los carbohidratos (Doelsch et al., 2009). La composición química varía considerablemente y está determinada por la materia prima utilizada, el método y sistema de fermentación alcohólica, la levadura y también el aparato utilizado en la destilación (Gloria y Orlando Filho, 1983). Este contaminante, con altas concentraciones de materia soluble y subproductos de la fermentación no volátil, incluyendo los valores de alta demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) (Navarro et al. 2000; Silva et al. 2011), se han emitido hacia el ambiente y, por lo tanto, es de gran importancia el estudio de métodos para su desecho adecuado. Una forma de uso para el residuo se llama fertigación, en otras palabras, su aplicación

La levadura Saccharomyces cerevisiae (UFLA Sc15) la proporcionó el Laboratorio de Fisiología de los Microorganismos y de Genética Molecular, Departamento de biología, Universidad Federal de Lavras. El cultivo madre se almacenó en caldo YEPG con glicerol y posteriormente se congeló. El cultivo se propagó en un medio que contenía caldo de caña y extracto de levadura, siguiendo la metodología basada en Silva et al. (2009) y Marini et al. (2009). Los valores de recuentos celulares fueron > 108 células viables/mL.

Fermentación Las fermentaciones se realizaron en contenedores de acero inoxidable de 20 litros. El primer lote se realizó con caldo de caña diluido a 15 °Brix utilizando agua destilada. El volumen total de mosto preparado fueron 11 litros. Esto se esterilizó en autoclave a 121 °C/25 min y después del enfriamiento, se añadió 10% de inóculo (v/v) y se incubó a 30 °C durante 48 horas. Después de la estabilización del contenido de sólidos solubles totales, se realizó la separación de levaduras mediante la centrifugación y posteriormente se destiló el vino de caña de azúcar. La vinaza resultante se mezcló con el caldo de caña y agua a una concentración del 10% (v/v) para realizar el segundo lote. Lo mismo se hizo con el tercer lote utilizando la vinaza generada de la destilación del segundo lote.

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Destilación El volumen del destilado consistió de 15% del volumen de caldo fermentado clarificado colocado en el destilador. Se recolectaron tres fracciones durante la destilación, siendo el 10% el volumen destilado para la primera fracción, 80% para la segunda y 10% para la tercera, de acuerdo con la metodología utilizada para producir las bebidas espirituosas de caña de azúcar (Pereira et al. 2003; Oliveira et al. 2005; Cardoso 2006; Silva et al. 2009). Los compuestos más volátiles y peligrosos como el metanol y el acetaldehído se destilaron primero (fracción cabeza) y los menos volátiles, como alcoholes superiores se destilaron después (fracción cola). La bebida de cachaza fue la fracción intermedia (fracción cuerpo), que era rica en etanol y contenía menores cantidades de los compuestos secundarios que se destilaron

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junto con la mezcla agua-etanol, aportando sabor y color (Rosa et al., 2009). Las muestras se almacenaron posteriormente durante un periodo de reposo de 3 meses.

Origen y análisis de las vinazas Las vinazas utilizadas en los experimentos se generaron a partir de la destilación de los vinos de caña de azúcar y se analizaron en cuanto a pH y concentraciones de carbono, nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, de acuerdo con Orlando Filho (1983) y sulfato de acuerdo con la metodología propuesta por Silva (1999).

Análisis de sólidos solubles totales y etanol Los contenidos de sólidos solubles totales se determinaron mediante refractometría, utilizando un refractómetro portátil Instrutherm RT-30ACT. Dichos análisis se realizaron a 0, 4, 8, 20, 24, 28, 32, 44 y 48 horas y los resultados se expresaron en °Brix. Al final de la fermentación, el contenido de etanol en el vino se determinó en los tres lotes con un

[ TECNOLOGÍA ] 15

ebullómetro Universal 3750. Los resultados se expresaron en % (v/v).

Análisis físico-químico de las bebidas espirituosas de caña de azúcar Los análisis de la densidad relativa, cobre, nivel de alcohol, acidez volátil en ácido acético, alcoholes superiores, aldehídos en aldehído acético, ésteres en acetato de etilo y el alcohol metílico se realizaron de acuerdo con los Métodos de Análisis para bebidas fermentadas, destiladas, no alcohólicas y vinagre establecidos por la Instrucción Normativa No. 2.314 del 4 de septiembre, 1997 del Ministerio de Agricultura, Ganado y Abastecimiento (Brasil, 1997).

Análisis sensorial El análisis sensorial en relación con el sabor, la apariencia, el aroma y el aspecto general de las bebidas espirituosas de caña de azúcar producidas se realizó haciendo una prueba de aceptación. Cuarenta jueces inexpertos evaluaron las muestras en cabinas individuales. Los resultados se evaluaron mediante el análisis de la varianza (ANOVA) y la prueba de Tukey con Statistica v.8.

fermentación del caldo de caña, que presentó valores de pH entre 3.7 y 4.6, nitrógeno total entre 0.150 y 0.700, P2O5 entre 0.010 y 0.210, K2O entre 1.20 y 2.10, CaO entre 0.13 y 1.54, MgO de 0.20 a 0.490, SO4 de 0.60 a 0.76, materia orgánica aproximadamente de 19.5 (todos los valores en kg/m3). Al comparar con los resultados obtenidos en este estudio, se puede notar que diversos componentes presentaron concentraciones similares y algunos, como la materia orgánica, presentaron valores diferentes que se podrían explicar por las diferentes condiciones de procesos y variedades de caña, entre otros aspectos.

Tabla 1. Resultados del análisis químico de la vinaza.

COMPONENTES (KG/M3)

SEGUNDO LOTE

TERCER LOTE

0.2

P2O5

0.2

K2O

0.9

CaO

0.31

MgO

0.29

SO4

0.33

Materia orgánica

47.56

53.33

3.4

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Análisis de vinazas Los resultados de los análisis de las vinazas se muestran en la Tabla 1. Las vinazas del segundo lote se generaron a partir del residuo de la primera destilación y, a su vez, las vinazas del tercer lote se produjeron de la segunda destilación. La Tabla 1 muestra que las composiciones de las dos vinazas fueron similares, con una variación únicamente a nivel de materia orgánica. Cortez et al. (1998) analizaron diversas muestras de vinazas obtenidas de la

Fermentación Los resultados del contenido de sólidos solubles totales durante la fermentación mostraron similitudes en los tres lotes, con contenido de sólidos solubles totales que disminuyó de 13 y 15 a aproximadamente 4.5 °Brix (Figura 1). Carvalho et al. (2008) realizaron fermentaciones utilizando caldo de caña de azúcar a 15 °Brix diluido únicamente con agua y una levadura comercial de pan (S. cerevisiae) y

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16 Lote 1

Sólidos solubles totales (°Brix)

Lote 2

Lote 3 10 8

nido alcohólico final de 6% (v/v) utilizando el medio de fermentación a 15 °Brix y una levadura de pan (S. cerevisiae). La concentración de etanol durante la fermentación aumentó gradualmente y alcanzó aproximadamente 8% (v/v) en la producción de cachaza (Morais et al. 1997).

Análisis físico-químico de las bebidas espirituosas de caña de azúcar

6 4 2 0 0

Tiempo (h)

Figura 1. Contenido de sólidos solubles totales (°Brix) durante la fermentación de caldo de azúcar de caña diluido con vinaza.

Tabla 2. Contenido de alcohol (% v/v) en los tres vinos de caña de azúcar.

obtuvieron un contenido de sólidos solubles totales de 4.0 °Brix. Soares et al. (2011) estudiaron varias cepas de Saccharomyces cerevisiae (UFLA CA116, UFLA CA1162, BG-1 y CAT1) en la fermentación de caldo de caña de azúcar diluido a 16 ° Brix. Al final de la fermentación, el contenido de sólidos solubles totales fue, en promedio, 8.0 °Brix, lo cual fue mayor que los resultados obtenidos en este trabajo. Se realizó la dilución del jugo de caña de azúcar debido a que la alta concentración de azúcar causa estrés celular al inicio de la fermentación (Schwan et al., 2001). El nivel promedio de alcohol en el vino de caña de azúcar fue 7.4 °G.L. al final de la fermentación (Tabla 2). Los caldos de caña de azúcar fermentados para la producción de cachaza usualmente tienen de 5 a 9% (v/v) de etanol (Lima 2001). Carvalho et al. (2008) observaron un conte-

CONTENIDO DE ALCOHOL (% V/V)

LOTE 1

LOTE 2

LOTE 3

Inicial

Final

7.6 ± 0.1

7.2 ± 0.1

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Los resultados obtenidos para el análisis físico-químico de las bebidas espirituosas de azúcar de caña se presentan en la Tabla 3. Los componentes de estas bebidas se encontraron dentro de los límites estipulados por la legislación brasileña (Brasil, 2005), a excepción de los alcoholes superiores para las tres bebidas de caña de azúcar y el nivel de alcohol para la bebida espirituosa producida en la primera destilación. Con relación a los niveles más altos de alcohol, la adición de vinazas no afectó su concentración, ya que la bebida del primer lote se produjo sin adición de vinazas y presentó el valor más alto. Las bebidas de los otros dos lotes contenían alcoholes superiores por encima del nivel máximo establecido por la legislación brasileña, aunque los valores encontrados superaron el límite aproximadamente en un 15%. Gomes et al. (2007), al probar las cepas de levaduras autóctonas obtuvieron una concentración de alcoholes superiores que pasaban los límites máximos establecidos por la ley (360 mg 100 mL-1 de alcohol anhidro) en casi todas las muestras analizadas al inicio del experimento, sin la reutilización del sedimento de levadura. Estas muestras de bebidas espirituosas se recolectaron después del proceso de destilación, siete días después del inicio de cada experimento. Las bebidas espirituosas de azúcar de caña producidas con la reutilización del sedimento de levadura presentaron

[ TECNOLOGÍA ] 17

COMPONENTES ANALIZADOS

LOTE 1

LOTE 2

LOTE 3

MÍNIMO

MÁXIMO

Cobre (mg/L)

0.048

0.17

0.08

-x-

5.0

Nivel de alcohol 20 °C (% v/v)

32.44

38.29

39.38

38.0

54.0

Acidez volátil en ácido acético*

70.05

100.89

71.17

-x-

150.0

Alcoholes superiores*

408.15

392.13

395.42

-x-

360.0

Aldehídos en aldehído acético*

12.13

13.51

-x-

30.0

Ésteres en acetato de etilo

35.65

33.66

29.34

-x-

200.0

Alcohol metílico*

0.00

-x-

20.0

Tabla 3. Análisis físicoquímico de las bebidas espirituosas de caña de azúcar.

* en mg/100 mL de alcohol anhidro.

mayores niveles de alcohol, de acuerdo con la legislación brasileña (Brasil, 2005). La alta concentración de alcoholes superiores podría relacionarse con el cuidado que se tuvo durante el corte de las cañas, así como el tiempo de espera para el molido y la fermentación. El caldo de caña utilizado se obtuvo de un productor en el distrito municipal de Lavras-MG. Un periodo de almacenamiento de caña superior a 48 horas, antes del molido, también podría ser responsable de la elevación de los niveles de alcoholes superiores. También, la punta de la caña no debe utilizarse, ya que posee un alto nivel de aminoácidos que podrían degradarse en alcoholes superiores (Cardoso 2006). La producción de alcoholes superiores también parecía ser una característica de las levaduras en general y las cantidades producidas variaron con las condiciones de fermentación, así como con el género, las especies y probablemente con la cepa utilizada (Giudici et al., 1990). No hubo metanol en las bebidas producidas. Esto podría explicarse mediante la separación de la fracción cabeza, que contenía más compuestos volátiles durante la destilación. El nivel de metanol en la cachaza también

preocupa a los destiladores debido a consecuencias severas de intoxicación relacionadas con la ingesta (Lamiable et al., 2004).

Análisis sensorial Los resultados del análisis sensorial se presentan en la Tabla 4. Evidentemente, no hubo diferencias significativas entre las muestras en cuanto a apariencia, aroma y sabor. Sin embargo, en cuanto a impresión general, hubo una diferencia estadísticamente significativa entre las muestras 2 y 3. Al comparar el primer lote (sin adición de vinazas) con el segundo y tercer lotes de cachaza (con adición de vinazas) se mostró que las puntuaciones de impresión general no fueron estadísticamente diferentes entre cada par. Por lo tanto, la adición de vinazas no influenció la aceptación sensorial de las bebidas producidas.

Tabla 4. Puntuaciones medias dadas a las tres cachazas producidas después de las pruebas de aceptación para los atributos de apariencia, aroma, sabor e impresión general.

TRATAMIENTOS

APARIENCIA

AROMA

SABOR

ASPECTO GENERAL

Lote 1

7.76a

6.76a

5.26a

6.6ab

Lote 2

7.76a

6.46a

6.1a

Lote 3

7.73a

6.8a

4.53a

Las medias seguidas por la misma letra en la misma columna son significativamente similares de acuerdo con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

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Silva et al. (2009), utilizando diferentes cepas de las levaduras elegidas, produjeron cuatro bebidas espirituosas, que se evaluaron sensorialmente, obteniendo resultados que variaban de 4.90 a 6.48 para aroma, 4.9 a 6.13 para sabor y 5 a 6.16 para impresión general. Oliveira et al. (2005) utilizando diferentes aislados de S. cerevisiae produjeron varias bebidas espirituosas de caña de azúcar y obtuvieron valores para las muestras que variaban entre 6.27 y 6.93 para aroma, 5.78 a 6.56 para sabor y 6.10 a 6.59 para impresión general. Al comparar estos resultados con los de la Tabla 4, se puede concluir que las puntuaciones fueron muy similares y únicamente el atributo de sabor fue menor que los valores encontrados por los autores, lo cual podría asociarse con el alto nivel de alcoholes superiores en las bebidas producidas.

CONCLUSIÓN Los resultados mostraron que la adición de vinazas no afectó la fermentación, la destilación y la calidad físico-química y sensorial. Por lo tanto, la adición de vinazas al 10% (v/v) al caldo de caña de azúcar podría ser un uso alternativo para este residuo.

BIBLIOGRAFÍA •

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BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Decreto nº 2314 de 04 de setembro de 1997; 1997 [cited 2011 jan.21]. Available from: <http:/receita.fazenda.gov.br/legislação/decretos/ant2001/ant1999/dec231497.htm>. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 13, 29 jun. 2005; 2005 [cited 2011 jan.21]. Available from: <http://www.receita.fazenda.gov.br/legislação/decretos/ ant2001/1992/dec231497.htm> .

•

Campos CR, Silva CF, Dias DR, Basso LC, Amorim HV, Schwan RF. Features of Saccharomyces cerevisiae as a culture starter for the production of the distilled sugar cane beverage, cachaca in Brazil. Adv Appl Microbiol. 2010; 108(6): 1871-1879. • Cardoso MG. Análises físico-químicas de aguardente. In: Cardoso MG. Produção de aguardente de cana, Lavras: UFLA; 2006. p. 203-232. • Carvalho W, Canilha L, Almeida e Silva JB. Cinética da fermentação e balanço de massa da produção de cachaça artesanal. Braz J Food Technol. 2008 [cited 2011 jan.21]. Available from: http://bjft. ital.sp.gov.br/artigos/especiais/especial_2009_2/v12ne_t0001.pdf.>. • Cortez LAB, Freire WJ, Rosillo-Calle F. Biodigestion of vinasse in Brazil. Int Sugar J. 1998; 100(1196): 403-413. • Doelsch E, Masion A, Cavavieille P, Condom N. Spectroscopic characterization of organic matter of soil anda vinasse mixture during aerobic or anaerobic incubation. Waste Manage. 2009; 29(6): 1929-1935 • Giudici P, Romano P, Zambonelle C. A biometric study of higher alcohol production in saccharomycescerevisiae. Can J Microbiol. 1990; 36(1): 61-64. • Gloria NA, Orlando Filho J. Aplicação de vinhaça como fertilizante. São Paulo: Coopersucar; 1983. • Goldemberg J, Coelho ST, Guardabassi P. The sustainability of ethanol production from sugarcane. Energ Policy. 2008; 36(6): 2086–2097. • Gomes FCO, Silva CL, Marini MM, Oliveira ES, Rosa CA. Use of selected indigenous Saccharomyces cerevisiae strains for the production of the traditional cachaca in Brazil. J Appl Microbiol. 2007; 103(6): 2438-2447. • Lamiable D, Hoizey G, Marty H, Vistelle R. Acute methanol intoxication. Emc-To-

[ TECNOLOGÍA ] 19

xicol Pathol. 2004; 1(1), 7–12. • Lima UdeA. Aguardentes. In: Aquarone E, Lima UA, Borzani W, editor. Biotecnologia Industrial: alimentos e bebidas produzidos por fermentação. São Paulo: Edgard Blücher; 2001. p. 145-182. • Marini MM, Gomes FCO, Silva CLC, Cadete RM, Badotti F, Oliveira SE, et al. The use of selected starter Saccharomyces cerevisiae strains to produce traditional and industrial cacha double dagger a: a comparative study. World J Microb Biot. 2009; 25(2): 235-242. • Morais PB, Rosa CA, Linardi VR, Pataro C, Maia ABRA. Characterization end succession of yeast populations associated with spontaneous fermentation for Brazilian sugar-cane ‘aguardente’ production. World J Microbiol Biotechnol.1997; 13(2): 241–243. • Navarro AR, Sepulveda MdelC, Rubio MC. Bioconcentration of vinasse from the alcoholic fermentation of sugar cane molasses. Waste Manage. 2000; 20(7): 581–585. • Oliveira ES, Cardello HMAB, Jeronimo EM, Souza ELR, Serra GE. The influence of different yeasts on the fermentation, composition and sensory quality of cachaca. World J Microbiol Biotechnol. 2005; 21(5):707-715. • Orlando Filho J. Nutrição e adubação da cana-de-açúcar no Brasil. 1nd ed. Piracicaba: IAA/Planalsucar;1983. • Pereira NE, Cardoso MG, Azevedo SM, Morais AR, Fernandes W, Aguiar PM. Secundary Compounds in Brazilian Sugar-Cane Spirits (Cachaça) Manufactured in Minas Gerais State. Ciênc Agrotec. 2003; 27(5):1068-1075. • Rosa CA, Soares AM, Faria JB. (2009), Cachaça production. In: Ingledew, WM, editor. The Alcohol Textbook. Nottingham: Nottingham University Press; 2009. p. 484–497.

•

Satyawali Y, Balakrishnan M. Wastewater treatment in molasses-based alcohol distilleries for COD and color removal: a review. J Environ Manage. 2008; 86(3): 481–497. Schwan RF, Mendonça AT, Silva Junior JJ, Rodruigues V, Whels AE. Microbiology and physiology of Cachaça (Aguardente) fermentations. Antonie Leeuwenhoek. 2001; 79(1): 89-96. Shojaosadati SA; Khalilzadeh R, Jalilzadeh A, Sanaei HR. Bioconversion of molasses stillage to protein as an economic treatment of this effluent. Resour Conservat Recycl. 1999; 27(1-2): 125–138. Silva CF, Arcuri SL, Campos CR, Vilela DM, Alves, JGLF, Schwan RF. Using the residue of spirit production and bio-ethanol for protein production by yeasts. Waste Manage. 2011; 31(1): 108-114. Silva CLC, Vianna CR, Cadete RM, Santos RO, Gomes FCO, Oliveira ES, et al. Selection, growth, and chemo-sensory evaluation of flocculent starter culture strains of Saccharomyces cerevisiae in the large-scale production of traditional Brazilian cachaca. Int J Food Microbiol. 2009; 131(2-3): 203-210. Silva FC. Manual de analises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 1nd ed. Brasília: Embrapa Comunicação para Transferência de Tecnologia; 1999. Soares TL, Silva CF, Schwan RF. Monitoring the fermentation process for cachaca production using microbiological and physico-chemical methods with different Saccharomyces cerevisiae isolates. Ciênc Tecnol Aliment. 2011; 31(1): 184-187.

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Propiedades químicas y moleculares de la planta sotol (Dasylirion cedrosanum) de diferentes sexos y sus productos de fermentación Tecnología

Chemical and molecular properties of sotol plants (Dasylirion Cedrosanum) of different sex and its fermentation products [M. Cruz-Requena 1, H. De La Garza-Toledo 2,

C.N. Aguilar-González 1, A. Aguilera-Carbó 2, H. Reyes-Valdés 2, M. Rutiaga 3 y R. Rodríguez-Herrera 1]

RESUMEN Palabras clave: ADN; AFLP; dioica; fermentación alcohólica; perene; sotol.

El sotol (Dasylirion cedrosanum) es una planta dioica que tiene usos diferentes, de los cuales la producción de alcohol es la más importante. La bebida de sotol se produce principalmente de forma tradicional, donde los agri-

cultores tienen la creencia de que el uso de piñas de plantas hembras produce una bebida de mejor calidad por lo que únicamente se cosechan estas plantas. El objetivo de este estudio fue comparar las plantas sotol

[1 Departamento de Investigación de los Alimentos, Facultad de Química, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd V. 2

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Carranza y González Lobo S/N Col. República Ote. Saltillo, Coahuila, C.P. 25280, México. Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Blvd. Antonio Narro 1923. Buenavista 25315, Saltillo, Coahuila. México. 3 Instituto Tecnológico de Durango, Blvd. Felipe Pescador 1830 Ote., C.P. 34080, Durango, Mexico.]

{21}

Tecnología

(macho y hembra) mediante caracterización química y molecular. Además, la fermentación se realizó utilizando piñas de plantas de diferente sexo. El polimorfismo de ADN entre las plantas macho y hembra se logró utilizando polimorfismos en la longitud de fragmentos amplificados (AFLP, por sus siglas en inglés). La caracterización química no mostró

diferencias significativas entre ambas piñas, mientras que no hubo diferencias para el porcentaje de alcohol. El dendograma mostró que las poblaciones macho y hembra no eran diferentes. Los resultados de este estudio sugieren que las plantas sotol de ambos sexos se pueden utilizar equitativamente para la producción de alcohol.

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22 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN El sotol (Dasylirion ssp) se caracteriza como una planta perenne, policárpica, semicilíndrica en la cual las hojas muertas caen en el tallo como forma de protección y estructura; las hojas de sotol son delgadas, angostas y rígidas, con forma de espada de aproximadamente 1 metro de largo y 2 o 3 cm de ancho y se estrechan hacia el apéndice ensanchado en la base. Tiene una raíz fibrosa, superficial y con muchas ramas, que se eleva del tronco (Bogler, 1998). El núcleo de la planta no es muy duro y se conoce como “cabeza o piña”, que generalmente pesa de 20 a 40 kg en las plantas maduras (Cruz et al., 2008). Esta planta sobrevive tanto veranos extremos como inviernos fríos y puede vivir hasta 150 años. El tallo crece en algunos individuos hasta 3 m, con conos que pesan hasta 100 kg (Bogler, 1998). El sotol pertenece a la familia Nonlinaceae. En México se han identificado aproximadamente 16 especies. Particularmente en el estado de Coahuila se han reconocido aproximadamente 6 o 7 especies, pero sólo unas cuantas son importantes económicamente ya que la piña aumenta en el diámetro y la cantidad de carbohidratos. Únicamente dos especies tienen características y propiedades para utilizarse en la industria del alcohol: Dasylirion cedrosanum y Dasylirion duranguensis (Garza et al., 2008). La demanda de licor ha aumentado, tanto nacional como internacionalmente, debido a una mayor circulación, producción y consumo. La producción de sotol presenta algunas ventajas, que son mayores ganancias por hectárea que las obtenidas con muchos cultivos tradicionales; esta ganancia no requiere grandes inversiones y producciones a gran escala y el rendimiento económico del sotol depende de los volúmenes de conos por hectárea que están controladas por los agricultores (Contreras y Ortega, 2005). Se cree que los carbohidratos de sotol son de dos tipos: la masa en las estructuras con forma de concha que forman el tallo

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son principalmente polisacáridos de la familia de los fructanos (conocidos como inulina), pero también contienen cierta cantidad de almidón, glucosa y fructosa (Garza et al., 2008). El licor obtenido de esta especie también se conoce como sotol. La planta Dasylirion, a lo largo de la historia, ha tenido una gran significatividad desde tiempos antiguos porque las personas le daban múltiples usos, no sólo como alimento y pienso sino que utilizaban el sotol para hacer papel, ornamentos religiosos y como material para construir los techos o las bardas de las casas, etcétera (Vazquez, 2001). El licor de sotol se obtiene mediante la cocción de las piñas o cabezas, que se muelen y se someten a la fermentación alcohólica con levaduras y posteriormente se destilan. El sotol es un líquido y de acuerdo con su tipo es incoloro o amarillento cuando madura en contenedores de madera (Cruz et al., 2007). Los productores de esta bebida autóctona creen en el mito de que la utilización de las piñas hembra produce una bebida de mayor calidad, por lo que únicamente cosechan plantas hembra, poniendo en peligro la supervivencia de este vegetal ya que esta práctica reduce la fuente de las semillas. Recientemente, se reportó la primera descripción del proceso de fermenta-

ción tradicional del sotol, así como algunas mejoras tecnológicas (Garza et al., 2008). El objetivo de este estudio fue determinar las diferencias químicas y moleculares entre las plantas sotol de diferentes sexos, así como sus productos de fermentación.

MATERIALES Y MÉTODOS Material vegetal Las 20 muestras de piñas y hojas de sotol de cada sexo de la planta en fase adulta se recolectaron en verano en las colinas cerca del pueblo de Bañuelos, Coahuila. Las muestras se recolectaron aleatoriamente.

Caracterización química Las piñas de sotol se limpiaron y posteriormente se cortaron en pequeños pedazos. Se determinó el contenido de humedad, ceniza, grasa, proteína, azúcares totales y reductores y fibra cruda, utilizando las pequeñas piezas de piñas de sotol, siguiendo la metodología recomendada por la AOAC (1980).

Fermentación de las piñas Las piñas de sotol se dividieron en 10 grupos, 5 grupos con conos hembra y 5 grupos con conos macho. Después de eso, las piñas

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frascos se dejaron a temperatura ambiente para inoculación.

Cinética de fermentación La fermentación se realizó bajo las siguientes condiciones: temperatura de incubación a 30 °C durante 3 días, con recolección de muestras cada 12 horas, previniendo la aeración y contaminación. En cada punto cinético, se tomó una muestra de mosto fermentado y se colocó en una caja de Petri. El medio de cultivo contenido en las cajas de Petri consistía en extracto de malta (2 g L-1) y agar bacteriológico (18 g L-1). La cepa de levadura utilizada para la fermentación fue Saccharomyces cerevisiae, que se aisló previamente del sotol. Esta cepa de levadura se reportó como un buen productor de etanol (Garza et al., 2008). de sotol se molieron en un procesador de alimentos “Black and Decker”, modelo Picalica, hasta que se obtuvieron tiras de sotol. Posteriormente, las tiras se cocieron en una proporción 1:4, por lo que se pesaron muestras de 100 g y 400 mL de agua destilada para cada grupo, esta mezcla se colocó en bolsas de plástico y se cerró. La cocción se realizó durante 30 minutos/15 lb/120° C utilizando una olla a presión, que posteriormente se llenó con agua. Posteriormente, se dejó que las muestras reposaran durante 24 horas bajo refrigeración, y después se retiró el bagazo de las piñas prensado con un extractor de jugos para obtener el jugo que podría quedar atrapado entre las fibras. Este jugo y el de la cocción se filtraron a través de fibra muselina y se ajustó el pH a 4.5; se añadieron las siguientes sales (NH4)2 SO4 1%, KHPO4 a 0.1% y MgSO4 0.01% (w/v) para promover un crecimiento más rápido y la producción de etanol. Las hierbas restantes se transfirieron a frascos de vidrio con tapa rosca, 6 para cada grupo, con un total de 60 viales que se esterilizaron. Posteriormente, los

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Análisis de alcoholes mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) Los productos de fermentación (etanol, monosacáridos y productos secundarios) se analizaron mediante equipo Waters para HPLC, con una columna de intercambio de iones marca Phenomenex Rezex ROA Organic Acid H+ (8%) de dimensiones 300 x 7.8 mm. Se utilizó una pre-columna Phenomenex Rezex ROA Organic Acid H+ (8%) de dimensiones 50 x 7.8 mm para promover la separación de carbohidratos. Se utilizaron columnas con capacidad de resolver picos separados de glucosa y fructosa (de la inulina), así como un detector de índice de refracción Waters, modelo 2414. Se utilizó la plataforma desarrollada por Waters EMPOWER® para monitoreo, control y cuantificación. Se empleó un esquema para evadir el proceso isocrático a una tasa de flujo de 0.5 mL min-1, utilizando H2SO4 0.005 N como fase móvil. La temperatura del inyector automático del sistema de enfriamiento fue de 6 °C, la temperatura de la columna era de 60

[ TECNOLOGÍA ] 25

°C y la temperatura del detector de índice de refracción era de 35 °C y 5 µL de volumen de inyección (Tellez et al., 2002). Para realizar la curva de calibración, se utilizaron algunas soluciones estándar (etanol al 10%, metanol al 1%, isopropanol al 1%, isobutanol al 1%, n-propil al 1%, alcohol isoamílico al 1%, furfural a 5 ppm, 80 g L-1 de glucosa y 80 g L-1 de fructosa). Las diluciones se realizaron a partir de estas soluciones estándar. Cada uno de los estándares se colocó en el HPLC para determinar la curva de calibración.

Análisis estadístico Los tratamientos promedio de cada variable de respuesta en la caracterización química se analizaron utilizando la prueba t pareada de Student (p < 0.05). Los datos de la cinética de fermentación se analizaron de acuerdo con un diseño completo aleatorio con cinco duplicados utilizando un análisis ANOVA (p < 0.05). Cada análisis estadístico se realizó usando el software InfoStat (Rienzo et al., 2008).

Polimorfismo por segmentos de longitud amplificada (AFLP) Se recolectaron hojas de 15 plantas hembra y 15 plantas macho de sotol en el pueblo de Bañuelos. Las hojas de las plantas se eligieron con base en la ausencia de enfermedades o daño físico. El aislamiento de ADN se realizó con el método reportado por Dellaporta (1985). El polimorfismo por segmentos de longitud amplificada (AFLP) se realizó de acuerdo con Vos et al. (1995) y siguiendo el protocolo de Li-Cor® Biosciences. La digestión de ADN se realizó con enzimas Mse1 (cortado frecuente) y EcoR1 (cortado escaso), seguido de los pasos de unión de adaptadores específicos, pre-amplificación y finalmente un paso de amplificación selectiva. Se utilizaron diversos grupos de iniciadores EcoR1 y Mse1, que se marcaron con IRDye 700 e IRDye 800. Para la preparación

del gel de poliacrilamida se utilizaron los siguientes reactivos: 150 µL de persulfato de amonio al 10%, 20 mL de acrilamida-bisacrilamida y 15 µL de TEMED. Las muestras de amplificación selectiva se desnaturalizaron (3 minutos a 94 °C) antes de añadir 5 µL de solución azul interruptora y posteriormente las bandas AFLP se separaron durante 3 horas utilizando un secuenciador Li-Cor. El patrón de bandas AFLP se codificó de la siguiente manera: ausencia (0) y presencia (1) de bandas. Posteriormente, se estimaron las medidas de diversidad genética (heterocigosidad imparcial de Nei, contenido de índice polifórmico (CIP) y alelos efectivos). Además, se realizó un análisis de agrupamiento utilizando el software InfoGen. Para la construcción del dendograma, se calculó la distancia Euclidiana con el software matemático y se utilizaron los valores de distancia para elaborar el dendograma utilizando el software Phylip.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Análisis químico El análisis químico no mostró diferencias significativas entre las plantas macho y hembra para cada uno de los parámetros analizados (Tabla 1).

PARÁMETRO (%)

Tabla 1. Caracterización química de la planta sotol con diferente sexo.

SEXO DE LA PLANTA

PROMEDIO

HEMBRA

MACHO

Humedad

69.27 ± 6.54a

66.22 ± 6.16a

69.24 ± 6.29

Ceniza

0.88 ± 0.21a

0.96 ± 0.31a

0.91 ± 0.26

Grasa

0.88 ± 0.47a

0.65 ± 0.25a

0.78 ± 0.40

Fibra cruda

9.31 ± 1.97a

10.03 ± 1.66a

9.63 ± 1.85

Proteína

0.49 ± 0.21a

0.51 ± 0.24a

0.49 ± 0.22

Azúcares totales

5.58 ± 1.74a

6.24 ± 1.54a

5.89 ± 1.67

Azúcares reductores

2.98 ± 1.42a

4.17 ± 1.61a

3.53 ± 1.61

Las medias con la misma letra, en la misma fila, no son significativamente diferentes, de acuerdo con la prueba t pareada de Student (p < 0.05).

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La cantidad de agua presente en los conos de sotol (69%) es menor comparada con otras plantas que viven en el desierto como Agave angustifolia (90.8%) y el nopal con 97% (Gallegos et al., 2006), que debido a su morfología se caracteriza por tener más fibra. En este estudio, las plantas macho mostraron una cantidad similar de ceniza que las plantas hembra (Tabla 1).

tar las piñas de sotol, los monosacáridos presentes en el jugo, la glucosa y la fructosa se fermentaron con S. cerevisiae. Las cantidades iniciales de azúcares reductores fueron 48.13 g/L y 75.88 g/L para el mosto hembra y macho respectivamente, que se redujeron después de 72 horas de fermentación a 21.83 g/L para el mosto fermentado hembra y 7.16 g/L para el macho (Figura 1).

La fibra fue similar en ambas plantas. La fibra es el residuo orgánico insoluble que es comestible y sin carbohidratos en las plantas y los alimentos (Kirk et al., 1996). El grupo de éter se conforma de grasas, aceites y sustancias solubles en grasa cuya función en las plantas es formar parte de células y no como una reserva de energía (Badui, 1999). El contenido de grasa, proteína, azúcares reductores y azúcares totales fue similar en las plantas hembra y macho (Tabla 1).

Por otro lado, los valores de azúcares totales fueron 154.43 g/L del mosto hembra y 164.71 g/L para el mosto de plantas macho; dichas cantidades se redujeron aproximadamente 89% en ambos casos, obteniendo valores de 16.28 g/L en el mosto fermentado macho y 17.22 g/L para el hembra (Figura 2). El porcentaje de consumo de azúcar en las dos poblaciones de plantas fue 89.46% y 89.45%, respectivamente (Figura 1), mientras que el rendimiento de etanol por gramo de azúcar consumido fue 3.94% para la piña fermentada hembra y para la piña fermentada macho fue de 3.75% (Figura 1). En este caso, S. cerevisiae metabolizó glucosa y fructosa juntos, que se encuentran en mayor proporción en el mosto, transformando estos azúcares en etanol y CO2 (Owen, 1989) como se muestra en la Figura 3.

En la caracterización química, las plantas de sotol se recolectaron sin importar la edad, por lo que las pequeñas diferencias en la composición química entre las plantas de diferentes sexos podrían deberse a la edad de la planta y no necesariamente al sexo. Por ejemplo, plantas más antiguas tienen más fibra sin importar el género de la planta.

Figura 1. Consumo de azúcares reductores en las muestras fermentadas de sotol. Muestra hembra. Muestra macho.

Fermentación alcohólica Después de la hidrólisis de inulina al calen-

Azúcares reductores (gL-1)

Azúcares reductores 80 60 40 20 0

40 Tiempo (h.)

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No existe información suficiente sobre la fermentación de piñas sotol, pero se puede encontrar sobre plantas similares como el maguey (Agave salmiana), que produce el mezcal. El bagazo del mezcal (fermentación tradicional) tiene un comportamiento similar, con una concentración inicial de azúcares de aproximadamente 7% que termina a las 95 horas con 2% de azúcar, mientras que el bagazo filtrado de mezcal mostró una concentración de aproximadamente 12% y terminó a las 140 horas con 2% de azúcar. En ambos casos, se añadió 1 L de agua por kg de bagazo (Soto et al., 2009) a diferencia del bagazo de sotol, al que inicialmente se

[ TECNOLOGÍA ] 27

Azúcares totales 80 Azúcares totales (gL-1)

El rendimiento teórico de 1 g de glucosa es de 0.51 g de etanol y 0.49 g de CO2. Sin embargo, en la práctica, aproximadamente 10% de la glucosa se convierte en biomasa y en rendimiento de etanol, y el 90% del valor teórico en CO2 (Owen et al., 1989), en este caso se produjeron 0.40 g de etanol por cada gramo de consumo de azúcar de azúcares fermentables del mosto de planta hembra de sotol, mientras que para el mosto de planta macho fue de 0.32 g por gramo de azúcares fermentables; tomando en cuenta que al inicio, el mosto de la planta macho presentó una mayor cantidad de azúcares reductores, los valores de etanol producido de las plantas macho y hembra son estadísticamente similares (Tabla 2). Dicho comportamiento fue similar durante todo el proceso de fermentación (Figura 1 y 2).

Figura 2. Consumo de azúcares totales en las piñas de sotol fermentadas. Muestra hembra. Muestra macho.

60 40 20 0

Tiempo (h.)

Etanol 3

Etanol %

añadieron 4 L de agua destilada por kg. El producto final de la fermentación se analizó mediante el contenido de etanol. Las cantidades de etanol producidas a partir de ambos tipos de plantas (hembra y macho) fue muy similar en el que la producción máxima de etanol se presentó a las 72 horas, y dentro de las primeras 50 horas se produjeron las cantidades más importantes (Figura 3).

2 1 0 0

40 Tiempo (h.)

Figura 3. Producción de etanol de muestras fermentadas de piñas de sotol. Muestra hembra. Muestra macho.

Análisis AFLP La combinación de iniciadores para la amplificación selectiva que mostró más bandas se marcó con iniciadores fluorescentes E-AGC y E-AAC, para los paneles 800 y 700

nm, respectivamente, en combinación con el primer M-CTG. La Figura 4 muestra las bandas amplificadas por la técnica AFLP en ambos grupos de plantas.

VARIABLE

HEMBRA

MACHO

Azúcares totales

17.22 ± 4.77a

16.28 ± 4.66a

Azúcares reductores

5.06 ± 0.46a

7.16 ± 2.75a

Etanol

2.55 ± 0.20a

2.05 ± 0.31a

Tabla 2. Análisis estadístico del contenido de azúcares y etanol en el jugo fermentado final de sotol.

Las medias seguidas de la misma letra en la misma fila no son significativamente diferentes, de acuerdo con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

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separar las poblaciones de plantas hembra y macho. En este caso, no fue posible separar ambas poblaciones, indicando que comparten la mayoría del contenido genético. La diversidad genética de una población incluye la variación genética dentro de una especie, tanto entre poblaciones separadas geográficamente como entre individuos dentro de las poblaciones. Otras medidas de diversidad genética son la heterocigosidad y el polimorfismo (Astorga et al., 2006).

Figura 4. Patrón de bandas obtenido mediante los AFLP en un grupo de plantas de sotol hembra y macho.

Diversidad genética Los valores de diversidad genética en las poblaciones de plantas hembra (0.418) y plantas macho (0.406) fueron estadísticamente similares (Tabla 3), indicando que en ambas poblaciones los efectos de las fuerzas evolutivas (mutación, selección, migración, deriva genética, etc.) son similares.

Análisis de agrupamiento Tabla 3. Wilcox en los valores promedio para diferentes medias genéticas en las plantas de sotol macho y hembra.

Para el análisis de agrupamiento, se calcularon las distancias Euclidianas y de Dice. Dice mostró el valor de correlación cofenética más alto; es por esto que se utilizó la distancia de Dice para realizar el análisis de agrupamiento. Este análisis se realizó para

HEMBRA

MACHO

Diversidad genética

0.418a

0.406a

Heterocigosis imparcial de Nei

0.433a

0.422a

CIP

0.328a

0.319a

Alelos efectivos

1.746a

1.727a

Las medias seguidas de la misma letra en la misma fila no son significativamente diferentes, de acuerdo con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

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La heterocigosidad es la frecuencia esperada de condiciones aleatorias de cruce o la probabilidad de encontrar dos alelos diferentes en una población, de acuerdo con los datos, las poblaciones de plantas hembra y macho son muy similares. El polimorfismo genético es una variación del genoma que se presenta por mutaciones en algunos individuos y se transmite a los retoños y adquiere cierta frecuencia en la población después de muchas generaciones. Los valores de contenido de información polimórfica para las hembras y machos, respectivamente, fueron similares (Tabla 3). El número de alelos efectivos fue similar entre las dos poblaciones diferentes de plantas, sugiriendo una pequeña diferencia entre las hembras y machos. Este parámetro indica el número de alelos que puede estar presente en una población, así como la habilidad de comparar las distribuciones diferentes en la frecuencia de alelos (Pistorale et al., 2008). El dendograma se realizó con los datos observados de los patrones de las bandas (AFLP); sin embargo, no fue posible separar las dos poblaciones, lo cual también sugiere que ambas comparten el mismo antecedente genético (Figura 5). De manera interesante, el dendograma agrupa las plantas sin importar el sexo en dos

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Figura 5. Dendograma de los individuos de dos poblaciones de plantas sotol [hembras (h) y macho (m)] utilizando marcadores moleculares (AFLP) (800).

grupos, lo cual podría sugerir un proceso de subdivisión en el sotol del pueblo de Bañuelos.

CONCLUSIÓN Aunque existen pequeñas diferencias entre las plantas sotol hembra y macho en la composición química, esto no se refleja en la cantidad de alcohol obtenida de la fermentación, lo cual convierte en innecesario el uso exclusivo de plantas hembra para la producción de la bebida alcohólica. Las medidas de diversidad genética determinadas no muestran diferenciación entre los dos grupos de plantas, lo cual indica que las plantas hembra y macho tienen la misma vía evolutiva y las diferencias entre estas dos poblaciones son mínimas.

BIBLIOGRAFÍA •

Astorga M and Ortiz J (2006). Genetic variability and population structure of Pyurachilensis Molina, 1782, in the Chilean coast. Revista chilena de historia natural 7(4) 423-434. • AOAC, Official Methods of Analysis (1980).Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA, (13th edition) 211-222. • Badui Dergal S (1999). Water in Food chemistry, edition by Pearson Education 3th edition, México 26-28. • Bogler DJ (1998).Three new species of Dasylirion (Nolinaceae) from Mexico and clarification of the D. longissimum complex. Brittonia 50(1) 71-86. • Contreras Delgado C and Ortega Ridaura I (2005). Bebidas y regiones. Historia e impacto de la cultura etílica en México. Edition Plaza y Valdéz, México, D.F. 6384.

• Cruz Requena M, Rodríguez, Herrera R, De-La-Garza Toledo, Aguilar CN and Contreras Esquivel JC (2007). Sotol: When sex and alcohol combine. Cienciacierta 11(3) 40-41. • Cruz Requena M, Jasso Cantú D, Aguilera A, De la Garza Toledo H, Aguilar González CN, Rodríguez Herrera R (2008). Sotol, a liqueur with past and better future in: Crop Improvement and Biotechnology Editions. Bioscience Publications. New Delhi, India 119-127. • De-La-Garza-Toledo H, Martínez M, Lara L, Rodríguez-Herrera R, Rodríguez-Martínez J and Aguilar CN (2008). Production of a Mexican Alcoholic Beverage Sotol. Research Journal of Biological Sciences 3(6)566-571.

Mayo 2014 | Bebidas Mexicanas

30 [ TECNOLOGÍA ]

• Dellaporta SL, Wood J and Hicks JB (1983). A plant DNA mini preparation: Version II. Plant Molecular Biology Reporter 1(4) 19-21. • Di Rienzo JA, Casanoves F, Balzarini MG, Gonzalez L, Tablada M and Robledo CW, (2008). InfoStat, versión 2008, Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. • Gallegos-Vázquez G, Valdez-Cepeda RD, Barragan-Macías M, Barrietos-Priego AF, Andrés-Agustín J and Nieto-Ángel R (2006). Morphological characterization of 40 cultivars of paddle cactus used as vegetal crop from the Crucen-UA Chgermplasmbank. Revista Chapingo Serie horticultura 12 41-49. • Kirk RS, Sawer R and Egan H (1996). Food composition and analysis, edition by Pearson. 2nd Edition. México D.F. 29. • Owen PW (1989). Fermentation Biotechnology, edition by Acribia, S.A. Madrid, España 133-137. • Pistorale SM, Abbott LA and Andrés A (2008). Genetic diversity and broad sense heritability in tall wheat grass (Thinopyrum ponticum) Ciencia e Investigación Agraria 35(3)259-264. • Soto-García E, Rutiaga-Quinones M, Lopez-Miranda J, Montoya-Ayon L and Soto-Cruz (2009). Effect of fermentation temperature and must processing on process productivity and product quality in mescal fermentation. Food Control 20(3) 307-309. • Téllez-Luis SJ, Ramírez JA and Vázquez M (2002). Modeling of the hydrolysis of sorghum straw at atmospheric pressure. Journal of the Science of Food and Agriculture 82(5) 505-512. • Vázquez-Sánchez Q (2001). Combination and concentration of growth regulators for rooting of sotol (Dasylirion leiophyllum Englem. es T release) in vitro. BSc. thesis. Universidad Autónoma de

Bebidas Mexicanas | Mayo 2014

•

Chihuahua, Facultad deCiencias Agrícolas y Forestales. Delicias, Chihuahua 1-8. Vos P, Hogers R, Bleeker M, Reijans M, Van de Lee T, Hornes M, FrijtersA, Pot J, Peleman J, Kuiper M and Zabeau M (1995). AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Research 23(1) 4407-4414.

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CALENDARIO DE EVENTOS WORLDFOOD AZERBAIJAN 2014 Exhibición Internacional de la Industria Alimentaria de Azerbaiyán 22 al 24 de Mayo Sede: Baku Expo Exhibition and Convention Center, Baku, Azerbaiyán Organiza: Iteca Caspian LLC Teléfono: +994 (12) 404 1000 Fax: +994 (12) 404 1001 E-mail: office@iteca.az Web: www.worldfood.az Un país de rápido crecimiento entre los mejores de la región para atraer inversiones. Un tradicional centro agrícola mundial, con un clima diverso que permite una gran variedad de cultivos que producen. Ventajas significativas para la exportación de frutas y hortalizas frescas. Fácil acceso a los mercados regionales. Sistemas de comercio y acuerdos de libre comercio con países de la Comunidad de Estados Independientes. Crecimiento económico importante en la última década, un ejemplo ideal de la rehabilitación de una economía en transición.

Ciudad de México, México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 Fax: +52 (55) 5582 3342 E-mail: ventas@tecnoalimentosexpo.com.mx Web: www.expotecnoalimentos.com TecnoAlimentos Expo es la exposición más importante en Latinoamérica sobre proveeduría de soluciones, así como innovación de procesos y productos, para la industria fabricante de alimentos y bebidas. Asisten propietarios, presidentes, directores, gerentes, supervisores, operadores, integradores y proyectistas de la industria alimentaria, entre otros profesionales, para hacer negocios y favorecer los resultados de sus empresas. Además de contar con un práctico programa académico, es el evento donde se encuentra todo lo que el fabricante de alimentos y bebidas requiere para garantizar el éxito de su negocio.

ALIMENTARIA MÉXICO 2014 Un mundo de Alimentos y Bebidas

LONDON INTERNATIONAL WINE FAIR (LIWF) 2014 2 al 4 de Junio Sede: ExCeL London Exhibition and Convention Centre, Londres, Inglaterra Organiza: Brintex Events Teléfono: +44 (0) 20 7973 6401 Fax: +44 (0) 20 7233 5054 E-mail: wine@hgluk.com Web: www.londonwinefair.com Exponer en la LIWF te pone justo en frente de miles de compradores y la prensa del Reino Unido, Europa y el resto del mundo. Desde comerciantes de vino independientes hasta los supermercados del Reino Unido, y de los importadores estadounidenses a las cadenas de restaurantes, en la LIWF se reúnen los profesionales de todos aspectos de la industria. Si usted está lanzando nuevos productos, quiere conocer clientes, busca agentes, contactar a la prensa o establecer nuevos negocios directos, el LIWF es el evento clave en el calendario mundial del vino para obtener resultados.

3 al 5 de Junio Sede: Centro Banamex, Ciudad de México, México Organiza: E.J. Krause de México Teléfono: +52 (55) 1087 1650 Fax +52 (55) 5523 8276 E-mail: morales@ekkrause.com Web: www.alimentaria-mexico.com Una de las exposiciones de alimentos, bebidas y equipos más importantes del país en el sector alimentario, caracterizada por ser la feria internacional más profesional de la industria de alimentos y bebidas en México. Un referente en la región para conocer las novedades en producto terminado y opciones gourmet.

SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL

Tecnología al Servicio de la Innovación

3 al 5 de Junio Sede: Centro Banamex, Ciudad de México, México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 Fax: +52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@tecnoalimentosexpo.com.mx Web: www.expotecnoalimentos.com

3 al 5 de Junio Sede: Centro Banamex,

En el Seminario de Tecnología del Sabor y Evaluación Sensorial, que se desarrollará como parte de las actividades

TECNOALIMENTOS EXPO 2014

Mayo 2014 | Bebidas Mexicanas

{32} de TecnoAlimentos Expo 2014 “el evento de la industria alimentaria”, los profesionales del sector podrán comprender las bases del análisis sensorial y su importancia como parámetro de calidad en alimentos y bebidas; además, aprenderán a interpretar la información que es posible obtener a través de los sentidos y estudiarán las principales pruebas sensoriales empleadas por la industria así como las condiciones para su desarrollo; entre otros beneficios prácticos. Con ponentes internacionales, este seminario tiene valor curricular.

21 al 24 de Junio Sede: New Orleans Morial Convention Center, Nueva Orleans, Estados Unidos Organiza: Institute of Food Technologists (IFT) Teléfono: +1 (312) 782 8424 Fax: +1 (312) 782 8348 E-mail: info@ift.org Web: www.am-fe.ift.org Únase a nosotros para ser parte del evento mundial que reúne a los profesionales más respetados de los alimentos en la industria, el gobierno y la academia... la gente como usted... en todas las facetas de la ciencia y tecnología de alimentos. En IFT va a adquirir conocimientos prácticos, ideas innovadoras y conexiones profesionales que directamente afectarán a su trabajo y contribuirán al éxito de su organización, todo en apenas cuatro días.

EXPO PACK MÉXICO 2014 Tecnología de envasado y procesamiento para su producto 17 al 20 de Junio Sede: Centro Banamex, México, D.F., México Organiza: PMMI Teléfono: +52 (55) 5545 4254 Fax: +52 (55) 5545 4302 E-mail: ventas@expopack.com.mx Web: www.expopack.com.mx

SPECIALITY & FINE FOOD FAIR 2014

Más de 900 expositores de soluciones de envasado y procesamiento y 25 mil profesionales que asisten cada año hacen a Expo Pack el evento de negocios líder en Latinoamérica.

IFT 14 La más grande muestra de ingredientes alimenticios en el mundo

COMPAÑÍA

7 al 9 de Septiembre Sede: London Olympia, Londres, Inglaterra Organiza: Fresh Montgomery Teléfono: (020) 7886 3066 E-mail: keterina.albanese@freshmontgomery.co.uk Web: www.specialityandfinefoodfairs.co.uk El evento definitivo para la exhibición de alimentos y bebidas artesanales a compradores profesionales de alta calidad. Conoce a tiendas de delicatessen, centros de productos agrícolas, minoristas independientes, restaurantes, hoteles, empresas de catering y comerciantes que están mirando a las fuentes de “la buena comida”.

ÍndiceCONTACTO de Anunciantes PÁGINA

DUPONT NUTRITION & HEALTH www.food.dupont.com

DVA MEXICANA ventas@dva.mx 7 PLASTIMAGEN 2014 sergiom@ejkrause.com 3 RETTENMAIER MEXICANA, S.A. DE C.V. info@jrs.com.mx SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL TECNOALIMENTOS EXPO 2014

Bebidas Mexicanas | Mayo 2014

seminarios@tecnoalimentosexpo.com.mx www.expotecnoalimentos.com

1 2da forros 3ra y 4ta forros