Resumen

Esta investigación se realizó en Cuautitlán Izcalli Estado de México en las instalaciones de la facultad de estudios superiores Cuautitlán de la Universidad Nacional Autónoma de México en los laboratorios de Postcosecha de la carrera de Ing. en Alimentos con el objetivo de aprovechar la pulpa de Tuna (Opuntia Ficus-Indica) como ingrediente en la elaboración de una Cerveza Artesanal tipo Ale que pueda ser llevada a su escalamiento. El tipo de pulpa de tuna utilizada fue de dos colores (Verde y Roja) a las cuales se les determino la densidad en g/ml, color, °brix, pH, acidez titulable en % de ácido málico y ácido cítrico, contenido de fenoles totales mgEAG/ml, capacidad antioxidante (uMET/g), y el contenido de betalainas g/L en la pulpa de tuna roja. Se determinaron dos niveles de concentración de pulpa de tuna 0% y 15% para la elaboración de la cerveza artesanal tipo Ale donde se evalúo la cinética de fermentación alcohólica de 5 formulaciones de cerveza durante 12 días con el objetivo de encontrar la formulación más optima a partir del consumo de azúcar y % Alc  mediante un diseño estadístico el cual arrojo que la formulación más optima fue con la pulpa de tuna roja a 15% de concentración y con pulpa de tuna verde al 15% de las cuales se les determino la densidad en g/ml, color, °brix, pH, acidez titulable en % de ácido láctico, capacidad antioxidante (uMET/g), amargor IBU, %Alc, turbidez FTU y sus propiedades sensoriales, además de diseñar una etiqueta para cada una bajo las especificaciones de la NOM-142 para bebidas alcohólicas.  

Problema

Aprovechar la pulpa de tuna (opuntia ficus indica) como ingrediente tecnológico en la elaboración de una cerveza artesanal tipo ale con jugo de tuna.

Justificación

Hacer una cerveza artesanal con jugo de tuna en México es una gran idea porque combina lo mejor de nuestra tradición con la innovación. Científicamente, estamos investigando cómo los azúcares naturales de la tuna fermentan con la levadura, creando un sabor único, y cómo mantener estables los colores intensos y saludables de la tuna durante todo el proceso de elaboración. Esto no solo es un reto tecnológico, sino que le da un plus nutricional, ya que la tuna es rica en antioxidantes naturales (los que nos ayudan a mantenernos sanos), haciendo la cerveza más interesante que otras. Económicamente, México es el principal exportador de cerveza a nivel global y el numero uno productor de tuna a nivel mundial. Finalmente, el impacto social es muy positivo, pues al comprar grandes cantidades de tuna, estamos apoyando directamente a los agricultores mexicanos que la cultivan, fomentando el comercio local y, al mismo tiempo, celebramos nuestra identidad cultural con una bebida ancestral que usa un ingrediente endémico de México tan importante para la cultura mexicana, que se encuentra en el teocalli de la guerra sagrada escudo nacional de la fundación Tenochtitlan el pedregal donde abundan las tunas y que al pasar de los años tanto el águila real como el nohpalli (árbol que lleva tunas) permanece en el escudo Nacional de México.

Objetivo General

Determinar la formulación mas optima de cerveza artesanal tipo con ale con jugo de tuna a partir de su contenido de grado alcohol y consumo de azúcar para ver el impacto tecnológico que la tuna (opuntia ficus indica) tiene sobre las propiedades físicas, químicas, fisicoquímicas y sensoriales de la cerveza para su producción y etiquetado.   

Hipótesis

Al utilizar el nivel de concentración de pulpa de tuna más alto y el tipo de tuna roja en la elaboración de una cerveza artesanal tipo ale se espera obtener la formulación más optima en base al consumo de azúcar y % de contenido de Alcohol.

Objetivos Particulares

Objetivo 1

Caracterizar la pulpa de tuna (opuntia ficus indica) variando el tipo de tuna para conocer sus propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas, así como su potencial su potencial tecnológico en la elaboración de una cerveza artesanal tipo ale con jugo de tuna.

Objetivo 2

Evaluar la cinética de fermentación alcohólica de diferentes formulaciones de cerveza artesanal tipo ale con jugo de tuna para seleccionar la mas optima, a partir, de su contenido de grado alcohol y consumo de azúcar. 

Objetivo 3

Determinar las propiedades físicas, químicas, fisicoquímicas y sensoriales de la formulación más optima de cerveza artesanal con jugo de tuna mediante análisis sensoriales y métodos instrumentales para conocer el impacto tecnológico que la tuna (opuntia ficus indica) tuvo sobre ellas y ver si cumple los estándares de calidad.

Objetivo 4

Diseñar una etiqueta para la formulación mas optima de cerveza artesanal tipo ale con jugo de tuna siguiendo las especificaciones de la NOM-142-SSA1/SCFI-2014 para bebidas alcohólicas en México para su escalado y producción.

Cuadro de Variables

Cuadro metodológico

Formulaciones

Para este trabajo se realizarán 5 formulaciones de cerveza artesanal tipo Ale con jugo de tuna (opuntia ficus-indica).

Tabla. 5 de formulaciones de cerveza artesanal tipo ale con jugo de tuna (opuntia ficus-indica).

Diagrama de Proceso de una cerveza artesanal tipo Ale con pulpa de tuna

Procedimiento de elaboración de cerveza

PROCEDIMIENTO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA CONTROL.

Paso 1.

Lavar material con agua y jabón

En la olla de 10 L agregar 7 L de agua y 20 ml de sanitizante de grado alimenticio.

Transvasar el agua con el sanitizante a una tina de plástico.

Sanitizar el material a utilizar introduciendo en la tina durante 7 min y dejar secar

Ordenar estación de cocinado.

Paso 2.

Con la ayuda de una probeta volumétrica de 1000 ml, agregar 5 L de agua purificada a la olla de 10 L de capacidad.

Calentar el agua en una estufa de gas hasta alcanzar 66 °C o 152 °F de temperatura.

Paso 3.

Introducir la bolsa de macerado en la olla con el agua a 66 °C tratando de abarcar toda la circunferencia de la olla.

Agregar los 930 g de malta base 2H Pale Ale dentro de la bolsa de macerado.

Cerrar la bolsa y dejar macerar durante 1 hr manteniendo la temperatura entre 64-70 °C

Cada 15 min checar la temperatura.

Paso 4.

Con la ayuda de una probeta volumétrica de de 1000 ml agregar 1 L de agua purificada en una olla de 2 L y calentar hasta 66 °C.

Una vez pasada la hora de maceración retirar la bolsa de macerado del mosto y dejar escurrir en el mosto hasta que gotee.

Verter el litro de agua previamente calentado a 66 °C en la bolsa de macerado que está goteando lentamente y dejar escurrir en el mosto hasta que deje de gotear.

Paso 5.

Calentar el mosto hasta hervir.

Una vez que el mosto comienza a hervir agregar 2 g de lúpulo Magnum en un saco para lúpulo e introducirlo en el mosto.

Dejar hervir durante 1 hr

10 min antes de que concluya la hora hirviendo agregar 2 g de lúpulo Cascade.

Paso 6.

Enfriar el mosto hasta alcanzar 25 °C con la ayuda de un baño maría tapando la olla y llevarlo a refrigeración.

Montar el Fermentador a utilizar colocándole un termómetro y un airlock.

Paso 7.

Retirar el mosto de la cámara de refrigeración y baño maría hasta alcanzar 25 °C.

Con la ayuda de un autosifon transvasar el mosto al fermentador de 4 L.

Cerrar el fermentador con la tapa y oxigenar el mosto agitándolo.

Agregar 1 g de levadura Fermentis safale s-33 en el fermentador.

Con un agitador de vidrio disolver la levadura.

Colocar el Airlock y llevarlo a la incubadora manteniendo la temperatura entre 18 a 24 °C.

Dejar Fermentar durante una semana.

PROCEDIMIENTO DE ELABORACIÓN DE LA PULPA DE TUNA OPUNTIA FICUS-INDICA.

Paso 1.

Recepción de materia prima.

Selección de materia prima.

Lavar las tunas.

Pelar las tunas

Pesar las tunas.

Paso 2.

Con la ayuda de un cuchillo trozar las tunas y colocarlas en la licuadora.

Extracción de jugo

Filtrar el jugo con la ayuda de un colador (se recibe el jugo en una probeta de 1 L)

Paso. 3

Transvasar el jugo de tuna a una olla de 4 L.

Pasteurizar el jugo llevándolo a 80-85 °C durante 15-30 segundos.

Enfriar rápidamente con la ayuda de baño maría hasta alcanzar 25 °C.

Paso.4

Transvasar el jugo con ayuda de un embudo a un fermentador de 4 L

Llevar el fermentador con el jugo a la incubadora hasta su uso.

PROCEDIMIENTO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA ARTESANAL TIPO ALE CON JUGO DE TUNA OPUNTIA FICUS-INDICA

Paso 1.

Ya que la cerveza control y el jugo de tuna fueron previamente elaborados e introducidos en la incubadora hasta que ambos alcanzaron la misma temperatura con la ayuda de un autosifón transvasar la cerveza control al fermentador donde está el jugo de tuna evitando transvasarlos sedimentos de la cerveza.

Paso. 2

Colocar el Airlock y volverlo a llevar a la incubadora para dejarlo fermentar durante una semana.

Paso 3.

Carbonatación.

Con la ayuda de una balanza granataria pesar 2.2 g de sacarosa para 355 ml de cerveza.

Con la ayuda de un embudo agregar la sacarosa en las botellas.

Utilizando una maquina de llenado de líquidos transvasar 355 ml de cerveza de tuna a las botellas con la sacarosa.

Con un corcholatador sellar las botellas agitar y dejar carbonatar durante 2 semanas.

Refrigerar la cerveza a 4 °C durante 24 hr antes de su consumo. FIN.

Galeria de la Metodología