Engineering Implementation of the Acosta Fermentation Method to Obtain Cuban Schnapps with Reduced Concentrations of Higher Alcohols
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Reagents
2.2. Guided Study
2.3. Raw Material Characterization
2.3.1. Obtainment of Molasses and Molasses Dilution
2.3.2. Determination of Soluble Solids
2.3.3. Density Determination
2.3.4. Determination of Sludge Content
- S → Sludge in molasses sample.
- Pv → Precipitate volume in mL.
- m → Mass of molasses in 10 mL of solution (g).
- ρ → Specific density of molasses.
- 2 → Dilution factor.
2.3.5. pH Determination
2.3.6. Determination of Total Reducing Sugars
2.3.7. Determination of Free Reducing Sugars
2.3.8. Determination of Sucrose
- Suc. → Sucrosa (%).
- TRS → Total reducing sugars (%).
- FRS → Free reducing sugars (%).
2.3.9. Determination of Total Sugars
- TS → Total sugars (%).
- Suc. → Sucrosa (%).
- FRS → Free reducing sugars (%).
2.3.10. Determination of Infermentable Reducing Sugars
- IRS → Infermentable reducing sugars (%).
- V1 → Average volume of inverted sugar reference solution at 2 mg/mL consumed in the 2 blank titrations (mL).
- V2 → Average volume of inverted sugar reference solution at 2 mg/mL consumed in the 2 sample titrations (mL).
- a → Mass of sample used in the preparation of the test solution (g).
- b → Volume of test solution pipetted (mL).
- 0.002 → Factor corresponding to the concentration of the inverted sugar solution.
- 250 → Dilution factor.
- 100 → Percentage expression.
2.3.11. Determination of Fermentable Reducing Sugars
2.4. Pre-Fermentation and Fermentation States
2.4.1. Analytical Measurements
2.4.2. S. cerevisiae Cell Count
2.4.3. S. cerevisiae Viability
2.4.4. S. cerevisiae Budding
2.4.5. Microbial Contamination
2.4.6. Alcohol Degree Determination
2.4.7. Determination of Higher Alcohols
- M → Content of higher alcohols (mg/L).
- C → Concentration value obtained by substituting absorbance on the graph or in the equation of the line of best fit (g/100 L).
- f → Dilution factor of the test sample.
- 103 → Conversion factor to express the result in mg/L of alcohol at 100 °GL.
- Ø → Alcoholic strength of the test sample.
2.5. Cuban Schnapps Product
2.5.1. The Alcohol Content and Higher Alcohol Content
2.5.2. Total Acidity Determination
- TAc → Total acidity (mg/L).
- V → Total volume of 0.025 N sodium hydroxide solution consumed in the titration (mL).
- Vb → Volume of sodium hydroxide consumed in the neutralization of water (mL).
- F → General and alcoholic strength correction factor.
- 1500 → Factor to express the concentration in mg/L.
- Vm → Volume of test sample of brandy in mL.
2.5.3. Total Ester Determination
- B → Total ester content.
- V1 → Volume of the 0.1 N sodium hydroxide solution (mL).
- N1 → Exact normality of the sodium hydroxide solution.
- V2 → Volume of the 0.1 N hydrochloric acid solution consumed in the titration (mL).
- N2 → Exact normality of the hydrochloric acid solution used in the titration.
- e → Volume of the test sample in mL.
- Ø → Alcoholic strength of the test sample.
- 88 → Equivalent gram of ethyl acetate.
- 105 → Conversion factor to express the result in mg/L of alcohol at 100 °GL.
3. Results
3.1. Characterization of the Raw Material
3.2. Study of Pre-Fermentation
3.3. Study of Fermentation
3.4. Follow-Up of the Fermentation Proposal at the Laboratory Level, Acosta Fermentation Method
3.5. Follow-Up of the Fermentation Proposal at the Laboratory Level, Acosta Fermentation Method
3.6. Characterization of the Schnapps Obtained
4. Discussion
Contribution to the Food Industry and Sustainability
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Conflicts of Interest
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Accessory | Amount |
---|---|
Pipeline ½ | 12 m |
Hose ½ | 1 m |
Cubit ½ | 4 units |
T connection ½ | 1 unit |
Valve ½ | 1 unit |
Parameter | Results |
---|---|
°Brix | 84.8 ± 1.71 |
Temperature (°C) | 29 ± 0.9 |
Density (g/mL) | 1.44402 ± 0.018 |
pH | 5.7 ± 0.14 |
Sludge content (%) | 6.17 ± 0.92 |
Total reducing sugars (%) | 56.05 ± 1.87 |
Free reducing sugars (%) | 16.67 ± 2.01 |
Sucrose (%) | 37.41 |
Total sugars (%) | 54.08 |
Infermentable reducing sugars (%) | 4.25 ± 0.39 |
Parameter | Results |
---|---|
°Brix | 7.79 ± 0.61 |
Temperature (°C) | 31 ± 0.8 |
Cell count (Mcel/mL) | 410 ± 31.5 |
Viability (%) | 100 ± 0.0 |
Budding (%) | 56.8 ± 4.89 |
Bacterial contamination | No |
Higher alcohols (mg/L) | 0.70 ± 0.32 |
Parameter | Results |
---|---|
Alcoholic degree (°GL) | 75 ± 1.2 |
Acidity (mg/L) | 15 ± 1.8 |
Esters (mg/L) | 40 ± 3.84 |
Higher alcohols (mg/L) | 132.5 ± 3.83 |
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Vergel-Alfonso, A.A.; Acosta-Martínez, D.R.; Arencibia-Sánchez, J.A.; Rodríguez-Félix, F.; Reyes-Delgado, Y.; González-Morales, R.V.; Benítez-Sánchez, R.; Gonzalez-Bravo, A.L.; Tapia-Hernández, J.A. Engineering Implementation of the Acosta Fermentation Method to Obtain Cuban Schnapps with Reduced Concentrations of Higher Alcohols. Processes 2024, 12, 1064. https://doi.org/10.3390/pr12061064
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