Métodos de Elaboración de Vinagre

8/2/2019 Mtodos de Elaboracin de Vinagre

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Mtodos de Elaboracin de Vinagre

En general, existen en el mercado dos tipos de vinagres de calidad. El

primero se obtiene como producto de la fermentacin o acetificacin con cultivo

superficial, las bacterias acticas se encuentran en contacto directo con

oxgeno gaseoso, situadas bien en la interfase lquido/gas o bien fijadas a

soportes de materiales tales como virutas, elaborndose as la mayora de los

vinagres tradicionales. El segundo tipo se elabora por la acetificacin o

fermentacin con cultivo sumergido, donde las bacterias acticas estn

sumergidas libremente en el seno del lquido a fermentar, en el que

constantemente se introduce aire, (solo o enriquecido con oxgeno), en

condiciones que permitan la mxima transferencia posible desde la fasegaseosa a la fase lquida. As se obtienen de forma rpida los vinagres

comerciales actuales de menor precio.

El vinagre de vino, se produce en los pases mediterrneos de forma

mayoritaria en biorreactores y con cultivo sumergido, que puede despus

envejecerse o no en madera. Los mtodos tradicionales, lentos, con cultivo

superficial se llevan a cabo en toneles de madera de diferente capacidad ysuponen un menor volumen de produccin (Garcia-Parrilla et al., 1998).

Mtodos tradicionales de acetificacin con cultivosuperficial

A continuacin se detallan los mtodos de acetificacin con cultivo

superficial que se han utilizado a lo largo del tiempo.

Mtodo de Orlens

Es uno de los mtodos ms antiguos para fabricar vinagres. Emplea

toneles de aproximadamente 250 - 300 litros de capacidad, que se colocan

tumbados en filas horizontales y superpuestas, provistos de 2 agujeros de

aproximadamente 5 cm en cada extremo de los fondos de cada barril a 2/3 de


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la altura del fondo, que se rellenan con estopa para evitar la entrada de las

moscas del vinagre, pero que dejan pasar aire (Figura 1).

Figura 1. Pilas de botas para la acetificacin en una fbrica de vinagre por el mtodo

de Orlens.

Adems, en el lateral superior se hace otro orificio que se tapa con un

tapn de corcho por donde penetra un tubo de vidrio, recto, que llega casihasta el fondo del lquido permitiendo renovar el sustrato sin alterar el velo

bacteriano situado en la superficie (Figura 2). Se trata de un procedimiento

esttico donde el lquido a acetificar es una mezcla de vino de bajo grado

alcohlico con un 20% de vinagre turbio. Los rendimientos de la transformacin

de etanol en actico son bajos y el proceso dura de 8 a 10 das una vez

comenzada la acetificacin.


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Embudo cubierto de gasa

Orificio deobservacin

Grifo

Indicadorde nivel

Entrada de airecubierta con gasa

Orificio tapadocon algodn

Figura 2. Acetificacin por el mtodo de Orlens (Adams, 1980).

Se comienza aadiendo 60 litros de un excelente vinagre. Despus de

ocho das se adicionan unos 12 litros del vino, que se transforma en vinagre, es

decir, una quinta parte del volumen de vinagre. Inmediatamente, se inocula el

tonel con un cultivo de un tonel vinagrero en marcha normal o, en su defecto,de una telilla especialmente criada. Esta operacin se lleva acabo con una

varilla de vidrio recta. Se tapa el tonel con el tapn provisto de un tubo. Se

mantienen en locales a temperaturas de 2025C, y al cabo de 8 das se

aaden poco a poco y por el tubo recto de vidrio, otros 12 litros de vino o

piqueta; estas adiciones se reiteran cada 8 das hasta que el lquido llegue casi

al borde inferior del orificio de entrada de aire, quedando entonces en marcha

normal el tonel vinagrero. A partir de este momento, semanalmente se sacanpor el tubo de nivel unos 12 litros de vinagre ya hecho, que se sustituyen por

otros 12 litros de vino o piqueta, continundose as indefinidamente la

elaboracin. El plazo de una semana entre cada adicin no es matemtico y

depende de la temperatura, de la clase y capacidad de las bacterias

acetificantes y del grado alcohlico y composicin del vino o piqueta. Pero en

cualquier caso, para obtener 12 litros de vinagre es necesario esperar 7

semanas (Xandri, 1977).


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Mtodo Luxemburgus

El fundamento de este mtodo y su diferencia fundamental con el

mtodo de Orlens estriba en emplear virutas de haya que peridicamente

quedan sumergidas en el lquido que est acetificndose. As se consigue

aumentar la superficie de acetificacin de la bacteria y mejorar la transferencia

de oxgeno, por lo que aumenta la velocidad de acetificacin.

La cuba giratoria ms elemental (Figura 3) se prepara con un orificio

grande en el centro de uno de los fondos, para procurar la entrada de aire. En

uno de los costados de esta cuba, en la parte ms alejada de la abertura, se

practica un orificio estrecho, que puede obturarse con un tapn; es una canilla

de madera o vidrio para vaciado del envase. El tonel est dividido en dos

partes desiguales por un falso fondo, agujereado, con numerosos y finos

orificios. La parte menor del tonel est llena de virutas de haya. En este

compartimento penetra un largo termmetro para controlar la temperatura,

aspecto muy interesante para todo mtodo rpido o semirrpido. Se obtienen

cantidades de vinagre, que pueden llegar como mximo, cada cuarenta y ocho

horas, a la cuarta parte del contenido de un tonel. El vinagre elaborado, que se

extrae de las cubas, se sustituye por porciones iguales de vino, continuando la

elaboracin indefinidamente, salvo accidente (Xandri, 1977).

Figura 3. Cuba rotatoria del mtodo Luxemburgus.


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Se emplean toneles o generadores verticales de encina con doble fondo

(Figura 4). Sobre el primero, agujereado, se colocan una serie de capas de

virutas de madera de haya, impregnadas de vinagre de buena calidad. Sobre el

borde superior lleva un diafragma perforado, con los orificios obturados con

algodn.

Al pasar el vino por el diafragma, burbujea aire que existe entre las

virutas. El vinagre se extrae por la parte inferior. Se pueden emplear barriles de

roble giratorios, parcialmente llenos de virutas, consiguindose as una mejor

aireacin. Las ventajas que se destacan de este proceso son la regulacin de

oxgeno y su uso para la produccin continua de vinagre.

El vinagre obtenido con el mtodo de cultivo superficial tiene el aroma y

el gusto propio de la lentitud de la acetificacin que se ve favorecido por el

simultneo envejecimiento (Llaguno y Polo, 1991).


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Y Y

Figura 4. Esquema de un generador vertical, para la produccin de vinagres vnicos.

Los principales inconvenientes de los mtodos de acetificacin en cultivo

superficial que emplean las virutas como soporte son:

- Acumulacin de bacterias muertas sobre las virutas (debido a falta

de aireacin o aumentos de temperaturas).

- Desarrollo de bacterias productoras de celulosa (Acetobacter

xylinum).

- La infeccin por angululas (pequeos nematodos) que son

imposibles de combatir una vez que se desarrollan.

- Aumentos de temperatura difcilmente controlables, prdidas de

alcohol por evaporacin en la corriente ascendente de aire

caliente, con bajada del rendimiento.

- Necesidad de gran espacio (generadores de relleno).


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Mtodos de obtencin de vinagres artesanales de alta calidad

Entre los vinagres artesanales producidos por fermentacin con cultivo

superficial con denominacin de origen y reconocimiento internacional

destacan el Aceto Balsmico Tradicionale de la ciudad italiana de Mdena y

el no menos prestigioso Vinagre de Jerez.

El Vinagre de Jerez

El vinagre de Jerez es el obtenido exclusivamente de vinos procedentes

de las variedades de uvas cultivadas en la zona de produccin de la

Denominacin de Origen Jerez-Xrs-Sherry y manzanilla Sanlcar de

Barrameda, consideradas aptas para la produccin de los vinos amparados

por la misma y que posean una graduacin alcohlica mnima de 9.5 y una

acidez total mnima de 2.5 g/L expresada en tartrico (Consejera de

Agricultura y Pesca, 2000).


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El vinagre de Jerez se envejece bien mediante un sistema esttico de

aadas, bien mediante un sistema dinmico caracterstico y peculiar de

criaderas y solera. Este ltimo es el ms difundido y generalizado. En este

proceso de elaboracin de vinagre ocurre simultneamente el proceso de

acetificacin y de envejecimiento. El sistema de criaderas y solera est

compuesto por una serie indeterminada de botas, usualmente de roble

americano, agrupadas en filas horizontales o escalas cuyo nmero puede

oscilar (en el caso del vinagre) entre tres y cinco (Figura 5). La escala que est

a ras del suelo recibe el nombre de solera, sobre ella se encuentra la primera

criadera, sobre la cual se sita la segunda y as sucesivamente. La edad del

vinagre que contienen las botas aumenta conforme descendemos en elsistema, siendo la solera la de mayor envejecimiento.

Vinificacin

Crianza estatica Crianza dinmica

1 Ao

2 Aos

3 Aos

4 Aos

MOSTO

Vino

Sobretabla

3 CRIADERA

2 CRIADERA

SOLERA

UV A

Una sola saca al ao.

No se mezclan vinos de ditintas aadas

Tres o cuatro sacas al ao.

Se mezclan vinos de distintos criaderas.

Figura 5. Sistemas de soleras

El vinagre acabado se obtiene de la solera, no pudiendo exceder la

cantidad que se saca de la bota en un tercio del contenido de la misma. Esta

cantidad se repone con el contenido de la primera criadera. sta a su vez se

nutre del de la segunda y as sucesivamente, ingresando el sustrato de partida

en el sistema por la criadera superior. Estas operaciones se llaman sacas y

rocos. La periodicidad con la que se efectan es variable segn la bodega enla que se realicen. El vinagre que se saca de una escala se reparte entre las


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botas de la escala inferior. Dado el nmero de botas de un sistema de soleras y

la periodicidad de la saca, se tiene una gran homogeneizacin en todo el

sistema. Adems la aireacin del proceso es relativamente mayor en

comparacin con el sistema esttico. Considerando las caractersticas de este

peculiar envejecimiento es imposible determinar la edad exacta de un vinagre,

y se habla de una edad media aproximada.

El sustrato de partida para elaboracin de vinagre puede ser mosto del

ao no alcoholizado o bien vinos que han sufrido una crianza biolgica mnima

de dos aos.

Vinagre Balsmico de Mdena

En el ao 1986 el vinagre balsmico tradicional de la regin de Mdena y

Regio Emilia fue reconocido como un producto de una regin especfica,

terminologa equivalente a un producto con Denominacin de Origen (Ley N

93,1986).

La materia prima para la fermentacin consiste en mosto de la uva local,variedad Trebbiano, que se concentra por calentamiento hasta al menos un

tercio de su volumen inicial, mediante ebullicin suave, lo que producir la

eliminacin de la flora espontnea y un incremento del 30% del contenido en

azcares. La fermentacin se lleva a cabo mediante un proceso lento,

tradicional a lo largo del cual se emplean madera de diferentes tipos y tamaos

(Seidemann, 1996). El mosto concentrado es fermentado por levaduras

osmfilas pertenecientes al gnero Zygosaccharomyces. Simultneamente lasbacterias acticas metabolizan el etanol a cido actico.

El vinagre terminado despus de un proceso que dura varios aos, se

extrae del ltimo barril de la serie siendo de madera de moral o morera y de 20

litros de volumen, que se rellena de vinagre procedente del anterior, de 30 litros

construido en madera de fresno, que a su vez se rellena de otro de 40 litros de

capacidad y madera de cerezo. El ltimo barril de la serie, es de madera de

castao de 50 litros que recibe el vinagre de un barril de 60 litros de capacidad

construido en madera de roble y al que se aade mosto de uva concentrado


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hasta completar el volumen extrado (Figura 6). La porosidad de cada tipo de

madera y la entrada de oxigeno que permite, influye tanto en el desarrollo de la

acetificacin como en el aroma y color del vinagre obtenido. Los perodos de

tiempo de envejecimiento son de al menos 12 aos (Pleissi et al., 1989;

Stacchini et al., 1990; Turtura y Bortoloti, 1991; Giudici et al.,1992). El producto

resultante es un lquido marrn oscuro, de aspecto siruposo, con sabor

agridulce.

Existen dos categoras comerciales de vinagre balsmico en el mercado:

Aceto Balsamico Tradizionale di Mdena (doce aos de envejecimiento) y

Aceto Balsmico di Modena. La diferencia ms importante entre el vinagre de

vino y el Aceto Balsamico Tradizionale di Mdena (ABTM) est ligada a los

microorganismos involucrados en el proceso biolgico. En el ABTM, la

fermentacin alcohlica del mosto calentado y concentrado es incompleta,

superndose con dificultad los 7 alcohlicos; por tanto, los azcares estn

siempre presentes en gran cantidad en la masa fermentativa base para la

produccin de ste. De este modo, en la produccin del aceto balsmico tiene

lugar de forma simultnea la fermentacin del azcar y del etanol (Chiavaro et

al., 1998). Por el contrario, en el vinagre de vino se da un proceso fermentativo

en dos etapas bien definidas: fermentacin alcohlica (Saccharomyces) y

oxidacin actica (Acetobacter).

Figura 6. Elaboracin de Vinagre Balsmico de Mdena (Italia) (Bergonzini, 1979).

Mtodos de acetificacin con cultivo sumergido

Se entiende por fermentacin sumergida aquella en la que no se utiliza

material poroso o soporte, sino que se hacen circular pequeas burbujas de

aire a travs de la biomasa, con lo que se favorece el proceso fermentativo.


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Emplea toneles de madera o tanques acero inoxidable quedando siempre una

parte del vinagre de la operacin anterior como inculo para iniciar el ciclo

siguiente. Se llena con el vino, y se introduce posteriormente una fuerte

corriente de aire. La acetificacin es muy rpida. Este proceso se utiliza

ampliamente utilizado en la actualidad. Los rendimientos de la transformacin

del alcohol en cido actico (hasta el 94%) resultan ser muy elevados. La

velocidad a la que se desarrolla el proceso es mayor (25-30 horas), as como la

uniformidad del producto y, sobre todo, se puede lograr la acetificacin de

iguales volmenes de alcohol en mucho menor volumen de instalacin, con el

consiguiente ahorro de espacio. Se puede trabajar con dispositivos automticos

que no slo regulen el control de la aireacin, sino tambin los ciclos de carga y

descarga (Llaguno, 1991a).

Modelos Frings

En 1878, Heinrich Frings fund en Aquisgrn una sociedad productora

de vinagre, que ms tarde, en 1950, incorpora las patentes de invencin

resultantes de la investigacin del proceso de fermentacin sumergida,

alcanzando un alto grado de desarrollo. Naci as el Acetator Frings, base de la

biotecnologa vinagrera actual.

A partir de las investigaciones de Hromatka y Ebner (1949), en los aos

40 fue construido el ACETATOR FRINGS (Figura 7) que se mantiene

funcionando, con algunas modificaciones, en gran parte de las industrias

vinagreras actuales y en el que se elabora la mayor parte de la produccin.


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Figura 7.Acetator Frings en acero inoxidable

A, bomba de carga; B, aireador y motor; C, dispositivo paradeterminacin de alcohol residual; D, vlvula entrada aguarefrigeracin; E, termostato reguladora ; F, rotmetro; G, serpentn derefrigeracin; H, entrada de aire; I, salida de gases; J, dispositivoantiespuma

El fundamento es la presencia de cultivo sumergido en el seno dellquido a acetificar, que se satura constantemente de pequeas burbujas de

aire. Una mayor poblacin bacteriana as como la disponibilidad de oxgeno por

los microorganismos permiten obtener un mayor rendimiento de la

transformacin de etanol en cido actico (del 94%) y una mayor velocidad del

proceso (25-30 horas). Este procedimiento requiere la estricta vigilancia de tres

parmetros: la temperatura, la presin parcial de oxgeno y los ciclos de carga

y descarga.

La bacteria actica es viable entre 28-33C, pero la velocidad de

fermentacin vara en funcin de la temperatura. La temperatura de la

fermentacin debe estar comprendida dentro del intervalo entre 30-31C

(Ormaechea, 1991) que es la temperatura ptima para obtener un mayor

rendimiento. Es obvio que la oxidacin de etanol a cido actico es una

reaccin exotrmica que puede producir alrededor de 8.4 MJ por cada litro de

etanol que se oxida (Adams, 1985) elevando la temperatura del depsito. Por


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otra parte, cuando la temperatura es elevada aumentan las prdidas de alcohol

y productos voltiles y, en menor cuanta, de cido actico, pero quizs lo ms

importante, es que puede ocurrir la parada del proceso por la muerte de

bacterias.

Un elevado suministro de aire puede causar el fenmeno de

sobreoxidacin y arrastre de los componentes voltiles y, por otro lado, su

carencia puede paralizar la acetificacin dado el carcter aerobio de las

bacterias acticas. Adems de la cantidad de aire, se ha de tener en cuenta su

calidad y pureza, ya que las bacterias acticas son sensibles a los

contaminantes de este.

Todos los parmetros estn interrelacionados en la acetificacin; el

etanol no debe llegar a agotarse totalmente ya que las bacterias acticas

mueren rpidamente y se pierde el cultivo. Por ello en este tipo de sistema de

produccin de vinagre se suele llevar a cabo la acetificacin de forma

discontinua realizndose ciclos de descarga-carga. As se impide que las

bacterias acticas metabolicen el cido actico formado convirtindolo en CO2

y agua. Se descarga aproximadamente el 40-45% del volumen de lquido, que

se repone con nueva materia prima suministrndole sustrato a la bacteria. Por

eso, se puede trabajar de forma automatizada con dispositivos que regulen el

control de la temperatura y de la aireacin, as como los ciclos de carga y

descarga. El acetificador est constituido por un depsito de acero inoxidable

de capacidad entre 100 y 300 HL. Los conductos estn rodeados por un

intercambiador de calor de agua para disipar el calor producido en el proceso y

mantener la temperatura a 30C (Ormaechea, 1991).

Para evitar las prdidas de compuestos voltiles se ha desarrollado un

sistema cerrado (Cantero et al., 1996), mejorando sensiblemente los resultados

del proceso fermentativo. El fermentador consta de un sistema de recirculacin

de aire y un sistema de control automatizado que inyecta oxgeno en dicha

corriente a medida que ste es consumido por la biomasa. Se alcanzan as

rendimientos cercanos al 100% (Gmez et al., 1993).


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ANLISIS DEL VINAGRE

Acidez Total

Dada la elevada acidez del vinagre, deber realizarse previamente una dilucin, para esto se

toman 10,0mL de vinagre que se colocan en un matraz aforado de 100mL enrasando con agua destilada,se agita bien obtenindose una solucin al 10%. Luego se toman 10,0mL de esta solucin, se colocan en

un erlenmeyer, se agregan 2 a 3 gotas de fenolftalena y se valora con NaOH N/10 obtenindose un

gasto G.

COOH-CH3PM = 60 g/mol Peq= 60 g/eq

Un litro de solucin N/10 tiene 6 g de c. actico

1000mL de NaOH N/10 -------- 6 g de c. actico

G -------- x

x = G x 61000

G x 6 --------- 1mL de vinagre

1000

x --------- 100mL de vinagre

x = 100 x G x 6 = G x 0,6 grado actico

1000 x 1

Alcohol

Se trabaja de la misma forma que en la determinacin de alcohol en vino, pero para obviar el

problema de la baja concentracin en alcohol se recoge la mitad del lquido que se lleva a destilacin.

Para esto se colocan 200mL de vinagre, exactamente medidos, en un baln de 500mL, neutralizando la

acidez con soda concentrada la cual puede contener tanino para evitar la proyeccin de espuma,

pudiendo observarse el punto de neutralizacin con papel de tornasol. Esto se lleva a destilacin

recogindose 100mL, se enrasa con agua destilada y se mide el alcohol, dividindose el resultado

obtenido por 2 ya que el alcohol contenido en los 200mL de vinagre est concentrado en la mitad del

volumen.

Azcar reductor

En esta determinacin se presenta el inconveniente de la alta acidez del vinagre, la cual

perjudicara la reaccin al producirse la misma en un medio alcalino, ya sea utilizando el mtodo de

Licor de Fehling o de ferricianuro de potasio.

Para determinar el azcar reductor se toma una determinada cantidad del mismo exactamente

medidos, por ejemplo 100mL, esta se coloca en una cpsula de porcelana y se lleva a ebullicin hasta reducir

el volumen a la tercera parte, momento en el cual se considera que el actico se ha perdido. Se deja enfriar el

contenido de la cpsula y se pasa al mismo matraz en el cual se midi reconstituyendo el volumen con agua

destilada.

Se agita bien, se pasa a un vaso de bohemia, se agrega carbn decolorante, se filtra y luego se

determina el azcar reductor por cualquiera de los dos mtodos obtenindose un gasto G con el que se

realizan los clculos.

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