Fermentación alcohólica de la vaina de mezquite para fomentar su valor agregado.

Abstract

El mezquite en México constituye uno de los recursos forestales y flora nacional más importantes del norte de México. Las vainas son el fruto del mezquite, estas cuentan con un alto contenido de carbohidratos. Los productos que actualmente se generan de la vaina derivan de procesos artesanales en donde no existe un control de las condiciones de operación. Es una materia prima que se utiliza escasamente, en su mayoría se considera desperdicio orgánico, o bien se limita a ser utilizada como alimento de ganado. El objetivo de este trabajo consistió en el aprovechamiento del uso de vaina de mezquite en procesos fermentativos para la producción de bebidas alcohólicas como la cerveza artesanal y productos bioenergéticos como el bioetanol.

Se inició con la obtención de la harina de vaina de mezquite (HVM) y el extracto de vaina de mezquite (EVM) mediante una molienda, procesamiento y su posterior análisis bromatológico para detectar su composición química y contenido de nitrógeno. Para la etapa de fermentación para la producción de bioetanol se utilizaron 6 grupos experimentales, grupo 1 y 2: control (HVM o EVM); grupo 3 y 4: HVM o EVM fortificado con una fuente orgánica de nitrógeno y grupo 3: HVM o EVM fortificada con una fuente inorgánica de nitrógeno. Con base a los resultados se realizó un diseño experimental Box-Behnken 33 para definir las condiciones de operación que favorecieran al sistema para su posterior traslado a nivel biorreactor.

En el caso de la producción de una cerveza artesanal se realizó conforme a un estilo de cerveza que favorece la percepción de las notas frutales del mezquite. Se obtuvieron 2 productos: cerveza sin adición y con adición de EVM. Los productos fueron sometidos a un proceso de análisis sensorial y contenido polifenólico. Los resultados sugieren el uso de vainas de mezquite como materia prima prometedora en procesos biotecnológicos debido a su composición nutricional.

Mesquite in Mexico constitutes one of the most important forest resources and national flora in northern Mexico. The pods are the fruit of the mesquite, they have a high sugar content. The products that are currently generated from the pod are derived from artisanal processes where there is no control of the operating conditions. It is a raw material that is rarely used, most of it is considered organic waste, or it is limited to being used as livestock feed. The objective of this work consisted of taking advantage of the use of mesquite pod in fermentative processes to produce bioethanol and beer-based beverages such as craft beer and bioenergetic products such as bioethanol.

It began with obtaining mesquite pod flour (HVM) and mesquite pod extract (EVM) through grinding, processing and subsequent bromatological analysis to detect their chemical composition and nitrogen content. For the fermentation stage for the production of bioethanol, it will be used in 6 experimental groups, group 1 and 2: control (HVM or EVM); group 3 and 4: HVM or EVM fortified with an organic nitrogen source and group 3: HVM or EVM fortified with an inorganic nitrogen source. Based on the results, a Box-Behnken 33 experimental design was carried out to define the operating conditions that would favor the system for its subsequent transfer to the bioreactor level.

In the case of the production of a craft beer, it was carried out according to a style of beer that favors the perception of the fruity notes of mesquite. Two products were obtained: beer without addition and with addition of EVM. The products were subjected to the organoleptic test and polyphenolic analysis. The results suggest the use of mesquite pods as a promising raw material in biotechnological processes due to its nutritional composition.