Vino de Kiwi formato Riemat

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Resumen- La vinificación se produce por la 
fermentación de los azúcares contenidos en las 
frutas utilizadas, acción que se realiza por 
levaduras. El proceso se realiza en ausencia de 
oxígeno. 
Esta fermentación alcohólica se lleva a cabo 
por el medio de las levaduras que se encuentran 
en la superficie de las moras que al quedarse sin 
aire van metabolizando el azúcar en alcohol y gas 
carbónico, el medio de cultivo utilizado es la 
combinación del Kiwi y el azúcar; 
GLUCOSA → ALCOHOL + GAS CARBÓNICO (CO2) 
Esta fermentación también es impulsada en 
gran medida por inoculación de una sola cepa 
pura de Saccharomyces Cerevisiae, que se añade 
al mosto de kiwi, después de la molienda, para 
asegurar un mayor control de la vinificación, y 
disminuir el riesgo de deterioros por 
microorganismos. 
Industrialmente el vino de kiwi no es muy 
explotados, ya que lo que más se consume es el 
vino de uva. Pero, a nivel artesanal se puede 
intentar hacer este tipo de bebidas, con un equipo 
mínimo y tratando de aplicar los principios 
básicos de esta técnica para tener un vino de 
buena calidad. 
Finalmente el vino de kiwi establecerá la 
cinética de producción de CO2, así también la 
determinación de la ecuación estequiometria del 
proceso de producción y el diseño del 
biorreactor. 
 
Palabras Clave: 
 
Vinificación, cinética, producción, levaduras, 
proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract- Vinification is produced by the 
fermentation of the sugars contained in the fruits 
used, an action that is carried out by yeasts. The 
process is carried out in the absence of oxygen. 
This alcoholic fermentation is carried out by 
means of the yeasts that are found on the surface 
of the blackberries that, when they run out of air, 
metabolize the sugar into alcohol and carbon 
dioxide, the culture medium used is the 
combination of Kiwi and sugar ; 
 
GLUCOSE → ALCOHOL + CARBON GAS 
 
This fermentation is also driven largely by 
inoculation of a single pure strain of 
Saccharomyces Cerevisiae, which is added to the 
kiwi must, after grinding, to ensure greater 
control of vinification, and reduce the risk of 
spoilage by microorganisms. 
Industrially, kiwi wine is not very exploited, 
since what is most consumed is grape wine. But, 
at the artisanal level, you can try to make this 
type of drink, with minimal equipment and trying 
to apply the basic principles of this technique to 
have a good quality wine. 
Finally, the kiwi wine will establish the 
kinetics of CO2 production, as well as the 
determination of the stoichiometry equation of 
the production process and the design of the 
bioreactor. 
 
Keywords: 
 
Vinification, kinetics, production, yeasts, 
process. 
 
 
 
Producción de Vino de Kiwi a partir de una fermentación anaerobia, 
utilizando Saccharomyces cerevisiae como agente biológico. 
Barreiro Cherrez Monica Andrea 
Universidad Técnica de Manabí, Ecuador 
Av. Urbina y Che Guevara, 130105, Portoviejo Ecuador. 
mbarreiro1836@utm.edu.ec 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
El proceso se fundamenta en la síntesis de 
Materia viva es decir, un gasto de energía. La 
importancia de este proyecto radica en el conocer 
y definir el proceso de fermentación necesario 
para la obtención de vino de kiwi, el tipo de 
actividades a seguir para cumplir de manera 
eficiente y eficaz uno de los procesos de 
bioprocesos más utilizados en la industria 
alimenticia. Para la producción de vino de kiwi 
se tomaron muestras durante dos días con un 
intervalo de tiempo de 6 horas, finalmente a las 
42 horas el crecimiento del gas de 𝐶𝑂2 finalizo. 
 
La fermentación alcohólica es una reacción 
exotérmica. La fermentación alcohólica se 
realiza gracias a las levaduras que son hongos 
que se encuentran en estado natural en la capa 
superficial del suelo de los viñedos y actúan 
como verdaderos agentes de la fermentación, 
produce gran cantidad de 𝐶𝑂2. Las levaduras, 
obtienen energía por la degradación de materia 
orgánica. 
 
Sustrato 
• Concentración de sustrato. El mosto de 
Kiwi para fermentación alcohólica debe tener 
una concentración entre 10 a 15 ºBrix, pues si la 
concentración de ºBrix es muy bajo el grado 
alcohólico obtenido será pobre, por lo contrario, 
si la concentración de ºBrix es muy alto la 
fermentación no se efectúa 
 
• pH. La levadura trabaja mejor en medio 
relativamente ácido por lo que el pH debe 
mantenerse entre 3.0 y 5.0, por lo que deberá 
ajustarse el mosto a este requerimiento. (WARD, 
O.P, 1991) 
 
• Temperatura. La temperatura durante la 
fermentación debe controlarse pues durante la 
misma se produce un relativo aumento de esta, 
pues la descomposición de los azúcares produce 
una reacción exotérmica es decir con 
desprendimiento de calor. La temperatura óptima 
para la fermentación oscila entre 24 y 35°C 
siendo 34 º C la más adecuada. Si la temperatura 
es muy baja la fermentación es lenta, si la 
temperatura excede de los 35°C disminuye la 
acción de las levaduras y si esta aumenta por 
encima de los 40 esta se puede detener. (Manual 
de FAO, 296-2009). 
 
• Nutrientes. La levadura necesita la 
presencia de nutrientes para que la fermentación 
sea correcta, pues como ser vivo necesita 
alimentarse para poder trabajar. Los nutrientes 
más importantes para las levaduras son el 
nitrógeno y el fósforo, para ello debemos utilizar 
la urea y el fosfato de amonio, el primero como 
suministro de nitrógeno y el segundo de fósforo. 
 
En Ecuador, la Norma Ecuatoriana (NTE-
INEN-0374, 2010), define los vinos de frutas de 
la siguiente manera: El vino obtenido por 
fermentación alcohólica de mostos constituidos 
por jugos de frutas convenientemente corregidos 
en lo que se refiere a contenido de azúcar y 
acidez” (graduación alcohólica entre 8-18%) 
 
Microorganismo 
El microorganismo utilizado para obtener vino 
desde el mosto de kiwi, es la Saccharomyces 
cerevisiae, ante esta fruta los hongo 
levaduriformes se puede encontrar en células 
alargadas, globosas o elipsoidales, así mismo 
pudiendo agruparse de dos, en cadenas cortas, 
racimos o bien sin agruparse. La apariencia de las 
colonias es muy diversa: de color crema a 
ligeramente café, de lisas a rugosas, en ocasiones 
sectorizadas y brillantes u opacas. Esta levadura 
crece de forma óptima en pH ácido fermenta la 
glucosa y fructosa. (WARD, O.P, 1991). 
 
II. MATERIALES Y MÉTODOS 
En esta investigación se emplearon varios 
materiales y métodos para poder obtener los 
resultados que se muestran. 
 
I. Materiales. – Pulpa de fruta Kiwi, botella de 
vidrio, un globo para la trampa se C𝑂2, 
levadura Saccharomyces Cerevisiae, azúcar 
como aditivo y agua. 
 
II. Métodos. 
 
Configuración del sistema de trabajo 
En los bioprocesos a considerar la configuración 
del sistema a trabajar es fundamental ya que 
aplica las condiciones del procesos y a partir de 
ahí la calidad del producto final. 
El sistema seleccionado para el proceso es 
anaerobio este sistema convencional está basado 
principalmente en la ausencia de oxigeno 
formándose así una oxidación incompleta ideal 
para la producción de una fermentación 
alcohólica. Está configurado por un envase de 
vidrio que contiene un volumen de sustrato para 
el desarrollo práctico de producción de vino de 
kiwi, una trampa de 𝐶𝑂2 (Globo de goma). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARÁMETRO VALOR UNIDAD 
Altura del biorreactor 35 cm 
Diámetro del 
biorreactor 
9,23 cm 
Espacio de cabeza 15,5 cm 
Volumen efectivo 1060,9 cm3 
Flujo de aire (si 
aplica) 
- - 
Tamaño equivalente 
de las partículas en 
suspensión 
0 0 
Inóculo (volumen o 
masa) 
0,3 g/l 
Tabla 1. Valores reales del Biorreactor. 
Inoculo (cantidad en g de levadura utilizada) 
 
La levadura Saccharomyces cerevisiae que fue 
agregada fue de 0,3g/l de mosto 
aproximadamente. En un recipiente con agua 
hervida tibia, diluir pocoa poco la levadura. Se 
cubre la mezcla y se deja en reposo de 15 a 20 
minutos para su activación. 
 
Resultados 
Sobre el crecimiento de gas, se tomaron muestras 
durante 2 días llegando al último punto de 
crecimiento de CO2 a las 42 horas, considerando 
que desde t=0 a t=42 hubieron varios cambios 
físicos, en el color y en el crecimiento de 
biomasa. 
 
 
 
Fig. 2. Volumen máximo de crecimiento de gas 
calculado por medio de globo durante el periodo 
de tiempo de 42 horas. 
 
 
Mediante la ecuación, estequiométrica general 
del proceso de fermentación se realizaron los 
cálculos. 
 
𝐶12𝐻22𝑂11 + 𝑏𝑁𝐻3 → 𝑐𝐶𝐻1.54𝑂0,52𝑁0,16 + 𝑑𝐶𝑂2 + 𝑒𝐻2𝑂 + 𝑓𝐶2𝐻6𝑂 
Nueva reacción: 
𝐶12𝐻22𝑂11 + 1,77𝑁𝐻3 → 11,11𝐶𝐻1.54𝑂0,52𝑁0,16 + 0,33𝐶𝑂2 + 4,29𝐻2𝑂
+ 0,27𝐶2𝐻6𝑂 
 
 
 
42; 2301,12
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60
C
re
ci
m
ie
n
to
 d
e 
C
O
2 
en
 c
m
3
Tiempo (h)
Volumen de gas generado cm3/h
Volumen de gas
generado cm3
Ilustración 1. Configuración del Biorreactor. 
COEFICIENTES DETERMINADOS MEDIANTE 
BALANCE 
𝑌𝑋/𝑆 = 
11,11 𝑚𝑜𝑙 𝑏𝑖𝑜
𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑢𝑠𝑡
∗ 
1 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑢𝑠𝑡
342 𝑔
 ∗ 24.6 𝑔
𝑚𝑜𝑙 𝑏𝑖𝑜
= 
0,8 
𝑔 𝑏𝑖𝑜
𝑔 𝑠𝑢𝑠𝑡
 
 
𝒀𝑿 𝑺⁄ = 𝟎. 𝟖 𝒈𝒓 ∗ 𝒈𝒓
−𝟏 
𝒀𝑷 𝑺⁄ =0,27
𝑚𝑜𝑙𝐶2𝐻6𝑂
𝑚𝑜𝑙𝐶12𝐻22𝑂11
∗
46𝑔𝑟𝐶2𝐻6𝑂
1𝑚𝑜𝑙𝐶2𝐻6𝑂
∗
1𝑚𝑜𝑙𝐶12𝐻22𝑂11
342𝑔𝐶12𝐻22𝑂11
= 0,036
𝑔 𝑏𝑖𝑜
𝑔 𝑠𝑢𝑠𝑡
 
𝒀𝑷 𝑺⁄ =𝟎. 𝟎𝟑𝟔 𝒈𝒓 ∗ 𝒈𝒓
−𝟏 
 
 
Grafica 1. Comparación de los rendimientos 
máximos en el producto y la biomasa respeto al 
sustrato. 
 
 
 
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
 
Para la producción de vino de Kiwi se llevó a 
cabo primeramente con la activación de la 
levadura Saccharomyces Cerevisiae como 
fuente de nitrógeno, una fermentación a una 
temperatura ambiente de 25ºC, la composición 
de la mezcla está compuesta de (agua, pulpa de 
fruta, azúcar y levadura). 
Se llevó a cabo en un biorreactor de 1.5 L con 
un volumen de trabajo de 1,06L, Se inoculo 3%, 
0,3g/l de levadura a la mezcla, calculando el CO2 
generado en la fermentación como el máximo de 
𝑉𝑚á𝑥 = 2301,12 𝑐𝑚3 = 2,30𝐿, por la ley de 
los gases ideales el volumen máximo de la 
producción de 𝐶𝑂2 en el globo es de 0,095 mol 
de 𝐶𝑂2 por cada gramo compuesto en 44g, total 
4,18g . 
 
Tabla 2. Cálculos del biorreactor 
Ilustración 2. Vistas del Biorreactor. 
Biomasa 
respecto 
al 
sustrato; 
0,82; 61%
Producto 
respecto 
al 
producto; 
0,53; 39%
RENDIMIENTO MAXIMO 
Espacio ocupado de 
cabeza 
35 cm (h del biorreactor) – 
19,5 cm (h ocupado por el 
vino)=15,5 cm 
Diámetro 
𝐿 = 𝜋𝐷 𝐷 =
𝐿
𝜋
=
29𝑐𝑚
3,1416
= 9,23 𝑐𝑚 
Radio 
𝑅 =
𝐷
2
=
9,23𝑐𝑚
2
= 4,615𝑐𝑚 
Volumen de un 
cilindro 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ 𝑉
= 𝜋(4,615𝑐𝑚)2(19,5𝑐𝑚)
= 1060,92𝑐𝑚3 
Conversión de 
𝑐𝑚3𝑎 𝐿 1060,92𝑐𝑚3𝑥
1𝐿
1000𝑐𝑚3
= 1,06𝐿 
Tamaño equivalente 
de las partículas en 
suspensión 
No considerado. 
Inoculo (cantidad en 
g de levadura 
utilizada) 
La levadura Saccharomyces 
cerevisiae que fue agregada 
fue de 0,3g/l de mosto 
aproximadamente. En un 
recipiente con agua hervida 
tibia, diluir poco a poco la 
levadura. Se cubre la mezcla 
y se deja en reposo de 15 a 
20 minutos para su 
activación. 
 
Imagen 1. Vista 
superior del 
Biorreactor. 
 
Imagen 2. Vista 
lateral derecho 
del Biorreactor. 
 
Imagen 3. Vista 
frontal del 
Biorreactor. 
IV. CONCLUSIÓN 
 
De acuerdo a la producción de Vino de Kiwi 
podemos considerar que por ser el kiwi una fruta 
con un sabor subácido a bastante ácido se debe 
utilizar en condiciones maduras la elaboración 
básicamente dependió de un proceso 
estandarizado por etapas como la preparación, 
mezcla, fermentación y obtención del vino. 
 
Al observar y medir durante 2 días 
aproximadamente cada 6 horas el crecimiento 
del volumen a través de la trampa de la trampa 
de gas podemos concluir que el crecimiento eso 
beneficioso obteniendo un valor de Volumen 
máximo de la producción de 𝐶𝑂2en el globo de 
2301,12 𝑐𝑚3, evidenciando así que la dosis de la 
levadura Saccharomyces Cerevisiae es óptima 
para este tipo de procedimiento pues presenta 
gran poder de acción en la obtención producto. 
 
Finalmente en cuanto a los rendimientos 
máximos en relación al sustrato teniendo 
resultados 0,82 g biomasa/g de sustrato y 0,53 g 
producto/g de sustrato. De este rendimiento 
calculado teóricamente con el valor real de etanol 
obtenido en la fermentación, podemos deducir 
que la reacción favoreció a la producción de 
biomasa y no tanto a la de etanol, atribuyendo 
esto a variables como la temperatura de 
incubación, la agitación y la calidad del cultivo. 
 
 
V. REFERENCIAS 
 
[1] WARD, O.P. (1991). Biotecnología de la 
Fermentación. Zaragoza: Primera edición, 
Editorial Acribia S.A. 
[2]NTE-INEN-0374.(2010).Bebidasalcoholicas. 
vino de frutas. requisitos. quito: república 
ecuatoriana. 
[3] MANUAL DE FAO. (296-2009). Norma del 
codex. codex stan. 
 
Barreiro Cherrez M.A. 
Estudiante del noveno semestre de la 
Escuela de Ingeniería Química de la 
Facultad de Ciencias Matemáticas, 
Física y Quimicas de la Universidad 
Técnica de Manabí.