# Base de conocimiento — Kéfir de agua

**Versión:** 1.0
**Fecha:** 6 de agosto de 2026
**Propósito:** fuente única de datos cinéticos para la ficha y el afinador. Cada dato trazado a su fuente.
**Estado:** consolidada a partir de 6 estudios + pruebas de obrador LIRONA

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## 0. Cómo leer esta base

Cada coeficiente lleva su origen:
- **[LIRONA]** — medido/observado en el obrador (paladar, no laboratorio salvo indicación)
- **[estudio]** — extraído de figura/tabla de una fuente publicada, con la cita
- **[derivado]** — calculado a partir de lo anterior

Esta base **no sustituye a la ficha** — la alimenta. La ficha traduce estos datos en coeficientes del motor; el afinador los ejecuta.

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## 1. Fuentes y qué aporta cada una

| Fuente | Sustrato | Qué aporta |
|---|---|---|
| **Laureys & De Vuyst 2014** (AEM 80:2564, DOI 10.1128/AEM.03978-13) | azúcar + higo | Curvas temporales completas: azúcar, pH, etanol, ácidos, crecimiento de gránulos. **Columna vertebral cinética.** |
| **López-Rojo et al. 2017** (Rev. Mex. Ing. Quím. 16:405) | agua de piña | Curva S del azúcar con inflexión; **pico de etanol a 29 h**; pH final 3,12; ácido láctico k=5,49/h |
| **Monar et al. 2014** (Avances 6:B60, USFQ Ecuador) | azúcar/miel/panela | **Barrido azúcar × tiempo (24/48/72 h) con acidez medida**; rango deseable de acidez; receta base |
| **Cufaoglu & Erdinc 2023** (Food Frontiers 4:21, DOI 10.1002/fft2.200) | revisión | Reparto de metabolitos (2% etanol, 0,5% lactato…); 98% sacarosa en 24 h; papel del higo |
| **Vargas & Ruiz 2024** (BioTecnología 28:36) | revisión | Tabla de condiciones; química del dextrano; **pH y salud del grano**; efecto O₂ |
| **Lavelle & Boulé 2021** (HAL hal-03320166) | biorreactor | Curvas de O₂/RedOx/pH/OD en tiempo real; agotamiento de O₂ temprano |

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## 2. La forma de la curva de consumo — el hallazgo central

**El consumo de azúcar tiene forma de S (sigmoide): lento → rápido → lento.** Confirmado por tres fuentes independientes y por las pruebas de LIRONA.

**Monar 2014 [estudio], acidez (% ácido láctico) con azúcar blanco:**

| Tiempo | Acidez | Interpretación |
|---|---|---|
| 24 h | 3,14 % | arranque |
| 48 h | 4,85 % | acelerando |
| 72 h | 10,83 % | **disparada** |

La acidez casi se duplica de 48 a 72 h — el consumo no es lineal, se dispara en el tramo final.

**López-Rojo 2017 [estudio], Brix (piña):** caída lenta 0–24 h (0,017 Brix/h), **rápida 24–33 h (0,1 Brix/h, ~6×)**, frenando 33–53 h. Inflexión ~29 h.

**LIRONA [obrador]:** prueba A/B salió dulce a 48 h; prueba de higo salió seca a 72 h. Las dos son ciertas porque la curva acelera entre medias.

**Consecuencia para el motor:** el consumo debe modelarse como sigmoide/logística con punto de inflexión, no como tasa constante. El tramo final (últimas horas) cambia mucho más rápido que el inicial — consejo directo al usuario.

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## 3. Curva de pH y anclas de acidez

**Laureys 2014 [estudio]:** pH 4,25 → 3,4. Cae rápido primeras 24 h, estabiliza ~3,4. (Arranca ácido por el higo+limón de su receta.)

**López-Rojo 2017 [estudio]:** pH 4,67 → 3,12. Escalón rápido entre 29–33 h, **mismo momento que el consumo de azúcar.**

**Anclas de pH para el afinador:**
- pH inicial sin cítrico: cerca de neutro (~6). Con higo+limón: ~4,2–4,7 [estudios]
- pH "en su punto" (kéfir hecho): **~3,3–3,5** [derivado de ambos]
- pH final muy fermentado: ~3,1 [López-Rojo]

**Rango de acidez deseable (Monar 2014, focus group [estudio]):** 5–9% acidez expresada como equivalente — el punto sensorial cae **entre 48 y 72 h** con carga de gránulos media.

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## 4. Etanol — sube y baja (no monótono)

**El etanol hace pico y desciende**, porque las bacterias acéticas lo consumen. Confirmado por tres fuentes.

- **López-Rojo 2017 [estudio]:** pico de etanol a **29 h**, luego baja (Fig. 6). Coincide con el máximo de consumo de azúcar.
- **Cufaoglu 2023 [estudio]:** "el etanol baja al convertirse en ácido acético por las bacterias acéticas"; nivel típico 2% (0,48% en otra medida).
- **Vargas & Ruiz 2024 [estudio]:** "en etapas avanzadas los niveles de etanol disminuyen debido a su conversión en acetato por las bacterias ácido-acéticas."

**Rendimiento de etanol [derivado de Laureys 2014]:** 0,29 g etanol/g azúcar consumido = 58% del máximo teórico (0,511). El resto va a ácidos, manitol, glicerol, dextrano y biomasa.

**Reparto de metabolitos [Cufaoglu 2023, de Laureys — estudio]:** con 7,1% azúcar, 72 h → 2% etanol, 0,5% lactato, 0,1% acetato, 0,2% glicerol, 0,08% manitol. Constante hasta 192 h.

**Consecuencia para el afinador:** cortar más tarde puede dar *menos* alcohol, no más (pasado el pico). El etanol de la 1F abierta se mantiene bajo porque el O₂ permite a las acéticas oxidarlo; en botella cerrada se acumula. Esto valida el modelo abierto/cerrado ya implementado.

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## 5. Oxígeno — el interruptor abierto/cerrado

**Vargas & Ruiz 2024 [estudio]:** "las condiciones aeróbicas favorecen la proliferación de bacterias ácido-acéticas, aumenta el ácido acético y disminuye el etanol."

**Lavelle & Boulé 2021 [estudio]:** el O₂ disuelto (pO2) y el RedOx caen **temprano** en fermentación estática; el sistema se vuelve anaerobio dentro del primer día.

**Consecuencia:** confirma el mecanismo del afinador — 1F abierta (aerobia) mantiene el etanol bajo vía oxidación acética; 2F cerrada (anaerobia) acumula etanol y gas. El factor de rendimiento de etanol en abierto (LIRONA: 0,35) es coherente con esta oxidación.

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## 6. Gránulos: velocidad, crecimiento y salud

**Efecto sobre la velocidad [Laureys 2017, JAM — pendiente de cifras exactas]:** más gránulos = más rápido, pero **sublineal**. LIRONA usa exponente 0,4 [derivado], a validar.

**Crecimiento de biomasa:**
- Laureys 2014 [estudio]: gránulos crecen sobre todo en primeras 48 h, luego frenan.
- López-Rojo 2017 [estudio]: +74,6% de biomasa en 53 h (20,5→36,7 g), casi lineal.
- Las primeras tandas de gránulos nuevos crecen y ganan fuerza — la 1ª tanda fermenta menos que la 5ª [LIRONA + Laureys 2017].

**Salud del grano — la química del dextrano [Vargas & Ruiz 2024, estudio]:**
- El dextrano (matriz del grano) lo sintetiza la glucano-sacarasa de *L. hilgardii*.
- Esta enzima **se activa a pH 4,3–4,6 y se inactiva a pH < 3 o con poco calcio** (tiene sitio de unión a calcio cerca del centro activo).
- **Por eso:** cortar demasiado tarde (pH muy bajo) o usar agua desmineralizada (sin calcio) **frena el crecimiento del grano**. El higo aporta el calcio que la enzima necesita.
- Confirma numéricamente la barandilla del agua desmineralizada y el papel mineral del higo.

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## 7. Recetas de referencia normalizadas (g/L)

| Fuente | Azúcar | Gránulos | Fruta | Temp | Tiempo |
|---|---|---|---|---|---|
| Laureys 2014 | ~105 | ~93–231 (probó 3) | higo | 21 °C | hasta 192 h |
| Monar 2014 | 75 | 60 | — | ambiente | 24–72 h |
| López-Rojo 2017 | agua piña (~50 Brix→33) | alta | — | ambiente | 53 h |
| Vargas/Ruiz tabla | 60–300 (6–30%) | 60–300 | higo | 20–27 °C | 24–72 h |
| **LIRONA** | **50–60** | **100–120** | **2 dátil/higo** | **23–25 °C** | **24–72 h** |

**Media común:** azúcar ~60–70 g/L, gránulos muy dispersos (60–200), fruta 1–2 piezas, 24–72 h a 20–25 °C. LIRONA: azúcar en banda, gránulos en el extremo alto.

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## 8. Coeficientes actuales del afinador y su respaldo

| Coeficiente | Valor actual | Respaldo | Estado |
|---|---|---|---|
| Consumo base | 0,35 g/L·h → **sigmoide** | LIRONA + curva S de 3 estudios | **actualizar a curva** |
| Exponente biomasa | 0,4 | Laureys 2017 (sublineal confirmado, exponente por validar) | provisional |
| Q10 temperatura | 2,0 | genérico microbiano; sin dato específico kéfir | provisional |
| Rendimiento etanol 1F abierta | 0,35 | LIRONA + mecanismo O₂ (Vargas, Lavelle) | provisional |
| Factor 2F cerrada | 0,5 | LIRONA | provisional |
| pico de etanol | — (falta) | López-Rojo: ~29 h | **añadir** |
| pH en su punto | — (falta) | 3,3–3,5 (Laureys, López-Rojo) | **añadir** |
| Rendimiento etanol global | 0,29 g/g | Laureys 2014 | firme |

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## 9. Lo que aún falta medir (huecos reales)

1. **Exponente exacto de gránulos** — Laureys 2017 (JAM) lo tiene; falta abrir el PDF. O medir en obrador con dos cargas.
2. **Q10 propio** — ninguna fuente lo da para kéfir de agua; medir con serie 20/23/26 °C.
3. **Confirmar la sigmoide con pH** — una tanda de LIRONA con pHmetro a 24/48/72 h fijaría la curva entera.
4. **Punto de inflexión escalado a LIRONA** — López-Rojo lo pone en ~29 h en piña; ajustar a azúcar+higo y temperatura de obrador.

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## 10. Principios firmes (ya no cambian)

- El azúcar es presupuesto, no velocidad. La biomasa y la temperatura mandan el ritmo. [todas las fuentes]
- El consumo tiene forma de S: acelera hacia el medio, frena al final. [Monar, López-Rojo, LIRONA]
- El etanol sube y baja; el pico marca el máximo alcohol. [López-Rojo, Cufaoglu, Vargas]
- El gas sin fruta depende del tiempo de botella; la fruta (azúcar simple) lo acelera. [LIRONA]
- El grano crece a pH 4,3–4,6 con calcio; pH muy bajo o agua blanda lo frena. [Vargas & Ruiz]
- El O₂ decide el reparto etanol/acético: abierto→acético, cerrado→etanol. [Vargas, Lavelle, Laureys 2018]
- "No sabe alcohólico" ≠ "bajo 0,5%"; el kéfir artesano ronda o cruza ese umbral. [Cufaoglu + informe ABV]