UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Nombre: Carrera:

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL
Nombre: Juan Carlos Dillon H.
CONSULTA:
Carrera: Química de Alimentos
Fermentación Alcohólica
La fermentación alcohólica (denominada también como fermentación del etanol o incluso
fermentación etílica) es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire
(oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los
hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la
fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en
forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de
gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo
celular energético anaeróbico. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas
bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc. Aunque en la
actualidad se empieza a sintetizar también etanol mediante la fermentación a nivel industrial a
gran escala para ser empleado como biocombustible.
C6H1206 = 2(CH3-CH2OH) + 2CO2
Glucosa
Etanol Anhídrido carbónico
El oxígeno es el desencadenante inicial de la fermentación, ya que las levaduras lo van a
necesitar en su fase de crecimiento. Sin embargo al final de la fermentación conviene que la
presencia de oxígeno sea pequeña para evitar la pérdida de etanol y la aparición en su lugar de
acético o acetrilo. Otro producto resultante de la fermentación es el anhídrido carbónico (CO2)
en estado gaseoso, lo que provoca el burbujeo, la ebullición y el aroma característico de una
cuba de mosto en fermentación.
La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a
los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disocian las
moléculas de glucosa y obtienen la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y
CO2 como desechos consecuencia de la fermentación. Las levaduras y bacterias causantes de
este fenómeno son microorganismos muy habituales en las frutas y cereales y contribuyen en
gran medida al sabor de los productos fermentados. Una de las principales características de
estos microorganismos es que viven en ambientes completamente carentes de oxígeno (O2),
máxime durante la reacción química, por esta razón se dice que la fermentación alcohólica es
un proceso anaeróbico.
El proceso, simplificado, de la fermentación es:
Azucares + levaduras ==> Alcohol etílico + CO2 + Calor + Otras sustancias
La fermentación alcohólica es un proceso exotérmico, es decir, se desprende energía en forma
de calor. Es necesario controlar este aumento de temperatura ya que si ésta ascendiese
demasiado (25 - 30º) las levaduras comenzarían a morir deteniéndose el proceso fermentativo.
Para llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras, hongos microscópicos
que se encuentran, de forma natural en los hollejos (en la capa de polvillo blanco que recubre
las uvas y que se llama "pruina")
Pero antes de explicar qué son las levaduras, sus procesos y reacciones, incidiremos en un
fenómeno de gran importancia práctica para la seguridad del fabricante de vino, es decir, con
la producción de anhídrido carbónico.
El anhídrido carbónico o gas carbónico (CO2), se encuentra normalmente en pequeña
proporción en el aire. Es un gas inerte, pero al ser más denso que el aire se deposita en las
partes bajas, primero a ras del suelo y luego paulatinamente, subiendo mientras desplaza el
aire y, por lo tanto, el oxígeno que nos es preciso para respirar, llenando completamente los
lagares y bodegas, sobre todo si están enterradas en el suelo. Antes de entrar en un lagar
debemos tomar las precauciones pertinentes. En consecuencia, comprobaremos el nivel de
oxígeno mediante una llama. En caso de que se apague, significa que falta oxígeno.
Ventilaremos convenientemente el lagar hasta comprobar que la disminución de anhídrido
carbónico es suficiente.
Teniendo en cuenta que 11 de gas carbónico pesa 2 g, 180 g de glucosa producirán 90 1 de gas
carbónico; estos 180 g de glucosa están contenidos en 2 1 de mosto aproximadamente, lo que
nos indica que 2 1 de mosto producen 90 1 de gas carbónico.
Puede observarse, en forma experimental, el curso de la fermentación alcohólica, bastará
colocar en una botella blanca y transparente que permita la perfecta visión de unos 75 cm3 de
mosto recién obtenido. Se tapará la botella con una torunda de algodón para evitar posibles
contaminaciones debidas a diversos microorganismos distintos a las levaduras y presentes en
el polvo en suspensión.
Al cabo de pocos días, el mosto entra en actividad, empieza la fermentación, el gas carbónico
empieza a desprenderse en forma de pequeñas burbujas, primero a una cadencia lenta que,
paulatinamente, va acelerándose, hasta llegar a ser tumultuosa. Las burbujas se forman en el
fondo de la botella y atraviesan toda la capa de mosto hasta llegar a la superficie donde
estallan. En el fondo de la botella donde se originan las burbujas, se forma un depósito
amarillo que al principio no existía y que va en aumento hasta que permanece inalterable. En
este momento, cesa paulatinamente el desprendimiento de burbujas. La fermentación ha
terminado, por haberse terminado el azúcar del mosto ya completamente convertido en
alcohol. El líquido claro resultante, ya no es ni viscoso, ni dulce, ya no es mosto, es vino y
puede separarse del depósito amarillo del fondo formado por el conjunto o colonia de
levaduras originadas por la sucesiva reproducción de unas pocas introducidas, al principio, con
el mosto y procedentes de la parte exterior de la cubierta del grano de uva.
Si se examina al microscopio una pequeña parte del depósito amarillo formado por las
levaduras, podremos observar pequeños corpúsculos, separados o reunidos, formando
rosarios de forma esférica o elíptica. Su tamaño es de unas 10 micras, o sea, que serían
necesarias 100 levaduras colocadas en fila para cubrir la longitud de un milímetro.
Las levaduras son unos hongos que pertenecen al grupo de los ascomicetos, cuya característica
es el aparato reproductor en forma de asca, o sea, una célula especial de paredes recias que
contienen, en su interior, una serie de otras pequeñas células, las ascosporas, reproductoras.
Estas ascosporas son transportadas por el viento y los insectos a los racimos en su época de
maduración, adhiriéndose a la pruina o capa cerosa de la cubierta del grano, de donde pasarán
al mosto después del estrujado de la uva, empezando en el seno de éste su desarrollo y
formación de colonias.
Dentro del grupo de los ascomicetos, las levaduras pertenecen a la familia de las
Sacaromicetáceas, cuyas características comunes son: ser unicelulares, de forma esférica u
ovoide, presentarse libres o formando colonias filamentosas, cubiertas de una membrana
celulósica fina que va aumentando de tamaño a medida que se desarrolla; en el interior, se
encuentra el protoplasma de constitución albuminoidea y, en el centro, el núcleo de forma
esférica y junto a él una gran vacuola que contiene las sustancias de reserva para su
metabolismo: enzimas, vitaminas, compuestos fosfóricos, hidratos de carbono, etc.
La reproducción de las levaduras, además de la ya citada por ascas que tiene origen sexual,
puede ser de forma sexuada por escisión y por gemación.
En la reproducción por escisión, el núcleo se divide en dos, la célula se alarga, se forma un
tabique, dividiéndose asimismo la célula en dos, cada una con su núcleo, resultando así 2
células iguales que aumentarán de tamaño hasta alcanzar el tamaño natural de las levaduras,
formando nuevas colonias de levaduras.
En la reproducción por gemación, el núcleo de la levadura se desplaza hacia la periferia cerca
de la membrana, la cual se alarga formando una pequeña protuberancia o yema, donde se
desplaza una pequeña porción del núcleo; esta yema con su núcleo se separa de la célula
madre, formando una espora, la cual, al desarrollarse, alcanza el tamaño de la levadura. Estos
2 sistemas de reproducción son los que tienen lugar en el transcurso de la fermentación:
ambos son muy rápidos, produciendo una sola levadura millones de otras levaduras hijas.
La reproducción por ascas se presenta cuando las condiciones ambientales se hacen
desfavorables al desarrollo de las levaduras; entonces, en lugar de las reproducciones
asexuales anteriores, se forman unas esporas de resistencia, cubiertas de una membrana que
les permite resistir en forma latente hasta que las condiciones de vida en el mosto vuelvan a
ser favorables y se reanude el ciclo vital de las levaduras.
Las ascas tienen origen sexual; al ser originadas por la copulación o unión de 2 levaduras que
actúan como gametos, llamados monogametos por ser iguales; de la unión de los núcleos y
posterior división del núcleo resultante de ambas resultan las ascosporas.
Las levaduras alcoholizantes son de la familia de las Sarcaromicetáceas está formada por varios
géneros, entre ellos el Saccbaromyces, que comprende numerosas especies, casi todas ellas
capaces de producir en mayor o menor grado la fermentación alcohólica. Todas ellas tienen
propiedades bastante análogas: producen la fermentación de la glucosa, fructosa, manosa,
maltosa, sacarosa, etc.; no producen la fermentación de la lactosa y sólo parcialmente la de
galactosa y rafinosa, siendo sus características biológicas, morfológicas y reproductoras muy
iguales. Las siguientes especies son las más importantes en relación a la obtención del vino.
Saccharornyces ellipsoideus o levadura elíptica, tiene forma alargada de 8 a 9 micras; es la
causante de la fermentación de la mayor parte del mosto, puede llegar a producir hasta 17°
alcohólicos y es bastante resistente a la acción del gas sulfuroso, del que tolera hasta una
concentración de 250 mg/l. Domina todo el proceso de fermentación desde las fases iniciales
al final.
Saccharomyces oviformis, tiene forma y tamaño igual a la especie anterior, mayor poder
alcoholizante, continuando la fermentación cuando la anterior ha dejado de actuar, siendo
igualmente resistente a la acción del gas sulfuroso.
Saccharomyces acidifaciens, la célula es más alargada que las anteriores, tiene menos poder
alcoholizante, sólo llega a los 10° y es más resistente al gas sulfuroso, 400 mg/l.
Saccharomyces Rosei, tiene forma esférica y es de menor tamaño que las anteriores, produce
fermentaciones lentas, pudiendo fermentar grandes concentraciones de azúcar, alcanzando
entre los 8 y los 14°.
Saccharomyces apiculatus, también llamado Kb eckera apiculatus, es muy abundante,
representando, junto con el S. Ellipsoideus, el 80-90 % del total de las levaduras que se
encuentran en el racimo. Tiene un poder alcohólico muy bajo, sólo de 4 a 5°, con rendimiento
también muy bajo, precisando 20 g de azúcar para producir un grado alcohólico y
produciendo, además, mucha acidez volátil. Se trata de la levadura que inicia la fermentación,
quedando pronto eliminada al aumentar la riqueza alcohólica del mosto y siendo sustituida
por el S. elbipsoideus. Es poco resistente al gas carbónico.
Saccharomyces Pasterianus y S. Ludvigi, son muy resistentes a altas concentraciones
alcohólicas y de gas sulfuroso. Y el Schizosaccbaromyces p Maley, que tiene la propiedad de
destruir el ácido málico y, por lo tanto, desacidificar al mosto.
Turabo psis bacillaris, son pequeñas células esféricas de poder alcohológeno bajo sólo hasta
10-1 1°. Se encuentra, principalmente, en los mostos procedentes de uvas podridas, sólo tiene
reproducción por escisión.
En el proceso fermentatívo, los primeros pasos son debidos a la Kloeckera apiculata y Turalo
psis bacillaris, pronto eliminadas por su poca resistencia a la concentración alcohólica y al gas
sulfuroso. Posteriormente el mosto es rápidamente invadido por la Saccharomyces
ellipsoideus, responsable de casi la totalidad del proceso. Finalmente, sólo queda la acción
lenta del Saccharomyces oví/ormis, que completa la fermentación alcanzando el máximo
grado de alcohol.
La Turalo psis y otros microorganismos que se encuentran en el mosto y que no son
propiamente levaduras, son causantes de una serie de fermentaciones diferentes a la
alcohólica; causantes del picado o acidez del vino y otras enfermedades o quiebras del vino
con el resultado de que éste tenga sabor desagradable o agrio. Pertenecen a los géneros
Mycroderma, Torula, Picca, etc.
BIBLIOGRAFIA:
-
http://catadores.blog.dada.net/post/.../La+fermentación+alcohólica
http://www.diccionariodelvino.com/.../fermentacion-alcoholica/
http://www.mailxmail.com/...vinos/acabado-fermentacion-alcoholica
htto://www.tempeh.info/es/fermentacion-alcoholica.php