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ANALISIS DE LA CERVEZA OBJETIVO: Determinar el contenido de alcohol mediante análisis volumétrico, gravimétrico y instrumental

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ingenieria quimica e industrias alimentarias

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ANALISIS DE LA CERVEZAOBJETIVO:

Determinar el contenido de alcohol mediante análisis volumétrico, gravimétrico y instrumental

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PREPARACION DE LA MUESTRA1. Eliminar el CO2, para lo cual, la muestra se transfiere a un erlenmeyer cuyo volumen debe ser mayoral de la muestra y llevar a una temperatura de 15°C a 20°C.2. Eliminar el gas, agitar el recipiente, al principio suavemente y después vigorosamente, hasta que no seobserve desprendimiento de gas de la cerveza.3. Si la muestra contiene materiales en suspensión, filtrar el líquido libre de CO2 a través de papel defiltro, cubriendo el embudo con un vidrio de reloj para reducir la evaporación.

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Método VolumétricoEquiposBalón de destilación, de 500 cm3 de capacidad.Trampa de arrastre que conecta el balón de destilación (ver

4.1.2.1) y el condensador verticalSe recomienda una trampa tipo Kjeldahl esférica o cilíndrica.Condensador vertical, tipo Graham, Liebig o Allihn, con una

camisa de 400 mm de longitud como mínimo. El tubo de condensación interior debe terminar en un adaptador lo suficientemente largo de manera que llegue justo debajo de la línea de aforo del recipiente recolector.

Balón volumétrico, de 100 cm3 ± 0,1 cm3 de capacidad, para ser destinado como recipiente recolector del destilado.

Equipo necesario para determinar la gravedad específica (ver anexo A).

Pipeta volumétrica, de 100 cm3.Pipeta de transferencia, 100 cm3 ± 0,1 cm3

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Procedimiento1. Pipetear exactamente 100 cm3 de cerveza desgasificada a 20°C,

colocar dentro del balón de destilación; a continuación añadir 50 cm3 de agua. (Se puede utilizar un balón volumétrico de 100 cm3 para medir la cerveza que se vierte en el balón de destilación). Los 50 cm3 de agua se pueden añadir en pequeñas porciones para enjuagar el balón volumétrico, los que se añaden también al balón de destilación.

2. Conectar el balón al equipo de destilación, y disponer de un balón volumétrico de 100 cm3 para recibir el destilado. ( No se debe colocar un embudo en el recipiente recolector).

3. El balón empleado como recolector se rodea con hielo o hielo con agua.

4. La temperatura del agua de refrigeración que sale por el condensador no debe ser superior a 25°C.

5. Destilar alrededor de 96 cm3 a una velocidad uniforme y en un tiempo entre 30 y 60 minutos.

6. El destilado obtenido se mezcla bien. Ajustar la temperatura a 20°C y completar a volumen con agua destilada.

7. A continuación determinar la gravedad especifica a 20°C/20°C.8. De acuerdo al método seleccionado para evaluar la gravedad

especifica (ver Anexo A), en la tabla 1, leer los gramos de alcohol por 100 cm3 que corresponden a la gravedad específica del destilado.

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CálculosEl porcentaje de alcohol por masa en cerveza se calcula mediante las ecuaciones siguientes:a) Alcohol, porcentaje en volumen, en cerveza = alcohol, % en volumen en el destilado.b) Alcohol, porcentaje en masa, en cerveza = g de alcohol por 100 cm3 de destilado/gravedad específica de la cerveza.El contenido de alcohol se reporta como porcentaje en masa o en volumen, con dos cifras decimales.Ejemplo.- Gravedad específica de la cerveza = 1,00924- Gravedad específica del destilado = 0,99311- Porcentaje de alcohol, en volumen de la cerveza = 4,78 (a partir de la gravedad específica equivalente del destilado de la tabla 1)- Gramos de alcohol en 100 cm3 de destilado = 3,77 (de la tabla 1.)- Porcentaje de alcohol en masa de la cerveza = 3,77/1,00924 = 3,74

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Método GravimétricoEquiposBalanza analítica de precisión, con

sensibilidad ± 0,1 g.Balón de destilación, de 500 cm3 de

capacidad.Recipiente recolector tarado (balón) de 100

cm3 a 125 cm3 de capacidad.Trampa de arrastre y condensador vertical

como en el método 4.1.Equipo necesario para determinar la

gravedad específica (ver Anexo A).

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ProcedimientoPesar 100 g de cerveza desgasificada y transferir al

balón de destilación.Añadir 50 cm3 de agua al recipiente de pesada para

lavarlo y añadir ésta al balón de destilación.Conectar el balón al condensador vertical y destilar el

alcohol de acuerdo con el método volumétrico.Recibir el destilado en el recipiente recolector tarado.Mezclar bien el destilado y completar a 100 g con agua

destilada.Determinar la gravedad específica del destilado a

20°C/20°C de acuerdo con el método empleado para evaluar la gravedad especifica (ver Anexo A).

En la tabla 1 leer el porcentaje de alcohol en masa (y en volumen) correspondiente a la gravedad específica del destilado.

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Cálculos- Alcohol, en porcentaje en masa, en la cerveza

= alcohol, porcentaje en masa, en el destilado.

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Ejemplo.- Gravedad específica de la cerveza = 1,01041- Gravedad específica del destilado = 0,99328- Alcohol, % en masa del destilado = 3,71 (tabla 1)- Alcohol, % en volumen del destilado = 4,66 (tabla 1)- Alcohol, % en volumen en la cerveza = (3,71 x 1,0104)/0,791 = 4,74 ó,- Alcohol, % en volumen en la cerveza = (4,66 x 1,01041)/0,99328 = 4,74

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Método para determinar etanol por cromatografía de gases El procedimiento propuesto de cromatografía de gases es un método preciso para determinar etanol y es un método fácilmente adaptable para evaluar cerveza en proceso. Se debe enfatizar que el método es específico para etanol y no para otro tipo de alcoholes que pueden estar presentes en menores cantidades.Reactivos 1 .n-propanol, estándar interno, solución acuosa patrón al 5% v/v. Refrigerada.2. Etanol, solución acuosa patrón al 5% v/v. Refrigerada. 

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Equipos Cromatógrafo de gases con detector de ionización de llama y registrador.a) Condiciones de referencia para realizar la cromatografía de gases.Columna cromatógrafica: puede ser:1) Capilar.2) Semicapilar.3) Empacada: 128,88 cm (6 pies) x (1/8 pulgada), en acero inoxidable o vidrio. - Soporte del empaque: Chromosorb 103, malla 80 - 100. Gas de arrastre: Helio o nitrógeno.Temperaturas.1) Inyector: 175°C2) Detector: 250°C3) Columna isotérmica.: 185°C Combustible: hidrógeno y aire.Atenuación: la requerida según la escala de los picos.Jeringa, de 1 ulBalones con tapa.Pipetas apropiadas

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Procedimiento - Desgasificar la cerveza por filtración a través de un papel de filtro S & S 560 o su equivalente.- Tomar con la pipeta 5 cm3 e introducir en el balón y tapar.- Adicionar 5 cm3 de n-propanol, mezclar por agitación e inyectar 0,2 ul en el cromatógrafo de gases.- El tiempo de análisis es aproximadamente de 2 minutos, con elución de etanol en 1 minuto y el n-propanol (estándar interno) aproximadamente 1,6 minutos.- La temperatura de la columna se debe ajustar para obtener aproximadamente estos tiempos de retención.- La medición de la altura del pico es satisfactoria, si se puede observar completamente en el registrador integrador.- Dejar al menos 3,5 minutos entre cada inyección.- Cada día preparar una solución estándar de trabajo mezclando volúmenes iguales de los reactivos.

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Antes del análisis de la cerveza, inyectar algunas alícuotas de esta solución estándar y calcular la relación altura pico de etanol/altura pico de n-propanol en cada caso. Estas relaciones deben estar muy de acuerdo cada día y de un día para otro. Si es necesario, ajustar el flujo de arrastre para lograr consistencia en las relaciones leídas.

Para el análisis de cervezas es aceptable hacer varias observaciones y registrar los resultados con base en la relación promedio de las observaciones.

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CalibraciónPreparar soluciones acuosas que contienen 3 %, 4 %, 6 %, 7 % y 8

% v/v de etanol, en balones volumétricos de 100 cm3 usando la misma mezcla estándar (ver 4.4.4.8) para el punto de 5% de la curva.

Mezclar bien, verter con la pipeta 5 cm3 de cada una en balones individuales con tapa.

Tomar con la pipeta 5 cm3 del estándar interno n-propanol (reactivo 4.4.2.1) en cada balón. Tapar y mezclar bien. Inyectar 0,2ul de cada solución y correr bajo las condiciones descritas

Hacer al menos un duplicado del análisis de cada concentración y calcular la relación de altura pico de etanol/altura pico de n-propanol. Promediar las relaciones para cada concentración; y graficar la relación promedio contra concentración.

Obtener una relación lineal en este intervalo con todos los puntos cercanos a la línea.

Calcular el factor que directamente convierte la relación a porcentaje de etanol (v/v). Este factor se usa para todos los análisis de cerveza. La Figura 1 representa un cromatograma típico.

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CálculosEl porcentaje de etanol en volumen se calcula mediante la ecuación siguiente:Etanol, % (v/v) = (altura pico de etanol/altura pico de n-propanol)/F.En donde:F = (altura pico de etanol/altura pico de n-propanol) equivalente para el 1% v/v de etanol de la curva de calibración.  EjemploAltura pico de etanol (mm) = 119Altura pico, n-propanol (mm) =1081% etanol (v/v) de la curva de calibración = 0,2029Etanol, % (v/v) = (119/108)/0,2029 o 119/(108 x 0,2029) = 5,43

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ANEXO AMÉTODOS PARA DETERMINAR LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LA CERVEZAMétodo picnométricoResumenEmpleando el picnómetro, comparar la masa de un volumen determinado de cerveza, previamente preparada, con la masa del mismo volumen de agua a la temperatura de 20°C/20°C.Procedimiento Pesar un picnómetro vacío y seco, previamente lavado con

mezcla sulfocrómica, luego con agua y secar en una estufa a 100°C por una hora.

Llenar el picnómetro con agua y colocar en un baño atemperador a 20°C, por media hora.

Retirar del baño, secar cuidadosamente, ajustando el volumen, si es necesario, y pesar.

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Verter el agua, lavar el picnómetro unas tres veces con la muestra de cerveza y,

Llenar con la muestra de cerveza , colocar en el baño atemperador por media hora .

Sacar el picnómetro del baño, secarlo cuidadosamente y pesar.

CálculosLa gravedad específica de la cerveza se calcula mediante la ecuación siguiente:

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