Caracterización cinética para el desarrollo de inóculos en la producción de mezcal

Abstract

It is possible to point out that an adequate yeast development previous to the fermentation process is a mezcal production critical step. Inoculum development increases productivity and efficiency as well as fermentation time. Very few reports can be found regarding nitrogen influence during yeast growth phase. Although many nitrogen sources are used such as chloride and ammonium sulfate, its consumption has not been analyzed nor have they been determined during an inoculum development. An experimental Box-Behnken design was set up having as variables pH, sugar concentration (blue agave juice) and ammoniacal nitrogen (as ammonium sulfate) at various levels, where the response variable is the biomass produced. Fermentation was carried out in an incubator shaker at 200 rpm during 24 hours. Samples were taken each four hours and the following tests were made: pH ongoing, reducing sugars concentration using the dinitrosalicylic acid method (DNS), biomass concentration through dry weight method and ammoniacal nitrogen concentration using a colorimetric technique.

Se puede señalar que el crecimiento adecuado de la levadura, previo a la etapa de fermentación, es un paso crítico en el proceso de elaboración del mezcal. Se enfatiza que el desarrollo del inóculo mejora significativamente los rendimientos, la productividad y el tiempo de fermentación. En la actualidad existen pocos reportes en la literatura sobre el impacto del Nitrógeno en la fase de crecimiento exponencial de las levaduras. Aunque se emplean diferentes fuentes de nitrógeno como el cloruro y el sulfato de amonio, no se ha monitoreado su consumo durante el desarrollo de inóculos. Se planteó un diseño de experimentos tipo Box Behnken, teniendo como variables el pH, la concentración de azúcar (jugo de agave, variedad azul) y la concentración de nitrógeno amoniacal (sulfato de amonio) a diferentes niveles, donde la variable de respuesta es la biomasa producida. La fermentación se llevó en una incubadora con agitación mecánica, a 200 rpm durante 24 horas, se tomaron muestras cada 4 horas efectuándose las siguientes determinaciones: comportamiento del pH, concentración de azúcares reductores por el método del ácido dinitrosalicílico (DNS), concentración de biomasa por el método de peso seco, concentración de nitrógeno amoniacal, usando una técnica colorimétrica.