Ingeniería de alimentos

 

The use of response surface methodology to evaluate the fermentation conditions in the production of tepache

 

El uso de la metodología de superficie de respuesta para evaluar las condiciones de fermentación en la producción de tepache

 

R.I. Corona-González¹, J.R. Ramos-Ibarra¹, P. Gutiérrez-González¹, C. Pelayo-Ortiz¹, G.M. Guatemala-Morales² and E. Arriola-Guevara¹*

 

¹ Departamento de Ingeniería Química, CUCEI, Universidad de Guadalajara. Blvd. Marcelino García Barragán #1421, C.P. 44430, Guadalajara, Jalisco, México. *Corresponding author. E-mail: arriole@hotmail.com Tel. 52 (33) 3817-3724; Fax: 52 (33) 13785920 ext. 27536

² Unidad de Tecnología Agroalimentaria, Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (CIATEJ, A.C.). Av. Normalistas # 800, Col. Colinas de la Normal, CP 44270, Guadalajara, Jalisco, México.

 

Received 23 of August 2012
Accepted 12 of December 2012

 

Abstract

Due to the artisan nature of the production process of tepache, there is no uniformity in fermentation conditions and raw material used. The fermentation is crucial to the final characteristics of tepache and there is a certain degree of ignorance of related organisms and the level of acceptance among consumers. In this study, tepache fermentation conditions (concentration of sugars, initial pH, temperature and fermentation time) were evaluated to enable correlating the formation of products of fermentation (lactic, acetic and ethanol) with the degree of acceptance of the beverage among consumers. Sensory evaluation was measured on a 9-point hedonic scale. Results were analyzed using the response surface methodology (RSM) which showed that the fermentation conditions for higher acceptanco were 22^oC, 10% (mass/volume) of sugars (brown sugar), 72 h of fermentation and an initial pH of 5. According to this study, to have a wider acceptance the beverage must contain about 7 g/L of ethanol, no more than 5 g/L of lactic and acetic acid, and 70 g of sucrose/L. Likewise, yeasts present in the fermentation were identified and it was found that Saccharomyces cerevisiae is the predominant species.

Keywords: tepache, fermentation, response surface methodology, hedonic scale, yeast identification.

 

Resumen

Debido a la naturaleza artesanal del proceso de producción del tepache, no hay uniformidad en condiciones de fermentación y materia prima utilizadas. La fermentación es crucial para las características finales del tepache y existe cierto grado de desconocimiento de los microorganismos relacionados y el nivel de aceptación entre los consumidores. En este estudio, las condiciones de fermentación (concentración de azúcar, pH inicial, temperatura y tiempo de fermentación) fueron evaluadas para correlacionar los productos de la fermentación (etanol, ácido láctico y acético) con el grado de aceptación de la bebida. La evaluación sensorial se realizó con una escala hedónica de 9 puntos. Los resultados fueron analizados utilizando una metodología de superficie de respuesta (MSR), la cual mostró que las condiciones de fermentación, para una mayor aceptación, fueron: 22^oC, 10% (masa/volumen) de azúcar morena (piloncillo), 72 horas de fermentación y un pH inicial de 5. De acuerdo con este estudio, para tener una mayor aceptación la bebida debe contener alrededor de 7 g/L de etanol, no más de 5 g/L de ácido acético y láctico, y 70 g/L de sacarosa. Asimismo, se identificaron las especies de levaduras presentes en la fermentación y se encontró que Saccharomyces cerevisiae es la espacie predominante.

Palabras clave: tepache, fermentación, metodología de superficie de respuesta, escala hedónica, identificación de levaduras.

 

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