Fermentación Alcohólica

índice
Introducción
Fermentación Alcohólica: definiciones Básicas.
Esquema de Embden-Meyerhof.
Reacciones Bioquímicas.
Agentes Microbianos de la Fermentación.
Aplicaciones de Fermentaciones Industriales:
El Vino, definición, tipos, materias primas, proceso de elaboración del vino.
La cerveza, definición, tipos, materias primas, proceso de elaboración de Cerveza.
Conclusión

1. Fermentación Alcohólica
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
AMPLIACIÓN MARACAIBO
ELECTIVA IV. FERMENTACIÓN INDUSTRIAL
SAIA
Realizado por:
Sabrina Cangemi
C.I. 26.053.886

2. Índice
Introducción
Fermentación Alcohólica: definiciones Básicas.
Esquema de Embden-Meyerhof.
Reacciones Bioquímicas.
Agentes Microbianos de la Fermentación.
Aplicaciones de Fermentaciones Industriales:
El Vino, definición, tipos, materias primas, proceso de
elaboración del vino.
La cerveza, definición, tipos, materias primas, proceso
deelaboración de Cerveza.
Conclusión

3. Introducción
Lafermentaciónesunaformaderespiracióndelosmicroorganismoscomohongosybacterias.Los
productosdelafermentaciónsonvariadosyvandesdeetanoloalcoholetílico,ácidoláctico,acido
butírico,ácidoacético,entreotros.
Elproductofinalobtenidodeterminaráeltipodefermentación,porloqueenestecasola
fermentaciónalcohólicaserálaprotagonista.Losproductossonreproduciblesamaneraindustrial
comoresultadodelasaplicacionesindustrialesdelafermentación
Estaseefectúaenausenciadeoxígeno,ysusproductosprincipalessonlacervezayelvino.Elprimer
pasoparaelprocesoeslaglucólisis,mediantelacualseformaacidopirúvico,paraluego
descarboxilarseytransformarseenacetaldehído;elcualsirveluegocomoaceptordehidrógenosyse
formaalcoholetílico.DuranteesteprocesoseconsiguetambiénCO
2,quepuedeescapar
constantementeodarcomoresultadobebidasalcohólicascarbonatadas.
Generalmenteparaestalamateriaprimasonjugosdefruta(fuentedeglucosay/oalmidón)para
serdescompuestoporlaslevaduras,siendoesteelsustratolimitante.

4. Definiciones básicas
Seconocecomofermentacióncualquiercomposicióndelosalimentosproducidapor
macroorganismos,utilizadoparagenerarbebidasalcohólicas,productoslácteosyotros.Esun
procesomicrobianoengranescalapuededarseencondicionesaerobiasoanaerobias,yenla
últimaseproduceunprocesometabólicoliberadordeenergía.
Escualquierprocesometabólicoquelibereenergíaapartirdeunazúcaruotra
moléculaorgánica,nonecesitapresenciadeoxigenonideunacadenatransportadorade
electronesyutiliceunamoléculaorgánicacomoaceptorfinaldeelectrones.Esdecir,degradao
descomponesustanciasorgánicascomplejasencompuestosmássimplescomoácidosorgánicos
oalcoholes.
Lafermentaciónalcohólica(ofermentaciónetílica)esunprocesobiológicode
fermentaciónenplenaausenciadeaire(oxígeno),originadoporlaactividaddealgunos
microorganismosqueprocesanloshidratosdecarbono(porreglageneralazúcares:como
puedenserporejemplolaglucosa,lafructosa,lasacarosa,elalmidón,etc.)paraobtenercomo
productosfinalesunalcoholenformadeetanol,dióxidodecarbono(CO2)enformadegasy
unasmoléculasdeATPqueconsumenlospropiosmicroorganismosensumetabolismocelular
energético anaeróbico.
El etanol o alcohol etílico es un compuesto líquido, cuyas moléculas se componen de
carbono, hidrógeno e hidroxilos, resultante de la fermentación alcohólica se emplea en la
elaboración de algunas bebidas alcohólicas como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc.

5. Esquemade Embden-
Meyerhof o Glucólisis.
Iniciode catabolismoy oxidaciónde la glucosa
Laglucólisisoruta
de Embden-
Meyerhof,ocurre
enelcitosoldela
célula.Nonecesita
oxígenoparasu
realizaciónyse
tratasimplemente
deunasecuencia
demásomenos
nueveetapas.Alo
largodeestasuna
molécula
deglucosase
transformaendos
moléculasdeácido
pirúvico.
Seproduceen
todaslascélulas
vivas, desde
procariotashasta
eucariotasanimales
yvegetales.Se
necesitalaenergía
de2moléculasde
ATPparainiciarel
proceso,perouna
veziniciadose
producen 2
moléculasdeNADH
y4deATPporlo
queelbalancefinal
esde:2NADHy2
ATPpormolécula
deglucosa:
Glucosa +
2 ADP +
2Pi+ 2
NAD
+
==>
2 Acido
pirúvico +
2 ATP + 2
NADH + 2
H
+
+ 2
Agua

6. Reacciones bioquímicas
Para
convertirel
piruvato
enetanol
ocurren
dospasos:
Enelprimerpasolibera
dióxidodecarbonodel
piruvato,que se
convierteen el
compuesto de
dos carbonos
acetaldehído.
01
Enelsegundopaso,
elacetaldehídoes
reducidoporel
NADHaetanol.
Estoregenerala
provisióndeNAD+,
necesaria
para la
continuacióndela
glucólisis.
02

7. Agentes Microbianos de la Fermentación
Este proceso
ecológico y
bioquímico complejo
que implica el
desarrollo secuencial
de especies
microbianas tales
como levaduras,
bacterias y hongos.
Lafermentaciónalcohólica
tienecomo finalidad
biológicaproporcionar
energíaanaeróbicaalos
microorganismos
unicelulares(levaduras)en
ausenciadeoxígeno.Para
ellodisocianlasmoléculas
deglucosayobtienenla
energíanecesariapara
sobrevivir,produciendoel
alcoholyCO2como
desechosconsecuenciade
lafermentación.
Levaduras.
De baja fermentación
(Saccharomyces uvarumbzw.y
laSaccharomyces carlsbergensis)
De alta fermentación, utilizado
para cerveza y levadura de
panificación:saccharomyces
cerevisiae,
Schizosaccharomycessp: alcohol
industrial
Saccharomyces ellipsoideus:
Fermentación del vino,
Torulopsisutilis, candida
lipolytica: Fuente de proteínas.
Bacterias:
Lactibacillusdelbrueckii: ácido
láctico.
Tales como: Acetobar: Vinagre.
Acetobactersuboxydans: Sorbitol.
Clostridiumacetobutylicum: Acetona,
butanol.

8. Aplicaciones Industriales
Elbeneficioindustrialprimariode
lafermentacióneslaconversión
mediantemicroorganismosquese
desarrollanrápidayadecuadamente
sobrelossustratosdisponiblespara
ladelmostoenvino,cebadaen
cerveza,carbohidratosendióxidode
carbonoparahacerpan,entreotros.

9. Fermentación del vino
¿Qué es el vino?
•Esunalimento
naturalobtenido
por
fermentación
alcohólica,total
oparcial,deuna
fresca,estrujada
ono,odemosto
deuva.
Materia prima
•Lauvaesla
materiaprima
para la
fabricacióndel
vino.Lamateria
coloranteladará
lapieluhollejo.
Tipos
•Blanco:Sauvignon
blanc,chardonnay,
lateharvest.
•Rosados: Rosé.
•Espumosos:brut,
extrabrut,extra
dry,sec,demi-sec,
doux,moscat.
•Tintos: syrah,
Carmenere,
Cabernet
sauvignon,Malbec,
merlot,pinotnoir.

10. Proceso de elaboración del vino
Maceraciónenfrío:Traslarecepcióndelauvaenlabodega,el
mostosemantieneencontactoconloshollejosdelauva
evitandoqueseinicieelprocesodefermentaciónatravésde
laaplicacióndefrío,Sirveparaextraerelpotencialaromáticoy
gustativodelauva.
Prensado: Consiste en introducir la uva en
la prensa para extraer el mosto de la uva.
Desfangado:Consisteeneliminarlas
materiassólidasexistentesensuspensión
enelmostodespuésdelprensadoenla
elaboracióndevinosblancosyrosados.
Sirveparaobtenermostolimpiopara
obtenerelaromadeseado.
Fermentación:Eselprocesoporelcualel
azúcardelmostoseconvierteelalcohol
etílicomediantelaaccióndelaslevaduras
naturalespresentesenelhollejodelauva
(enlapruina)yenlapropiabodega.
Trasiegos:Consisteensepararelvinode
losrestosdelaslevadurasyotras
sustanciassolidasquequedan
acumuladasenelfondodelosdepósitosy
barricas.
Clarificación:Consisteenañadiralvinoun
clarificanteparaquemediantecargas
electrostáticasseunaapartículasen
suspensióndecargacontraria,formando
flóculosmayoresqueprecipitanpor
accióndegravedadyasíeliminarpososo
partículasensuspensión.
Estabilizaciónporfrío:Consisteensometeralvinoa
unenfriamientoparaqueprecipiteneneldeposito
lassalesdeacidotartáricoquenosonsolublesa
menortemperaturayasínoaparezcanprecipitados
enlabotellaalenfriarelvinoparasuservicio.
Filtrado: Este proceso se realiza
para dejar el vino
perfectamente limpio y
preparado para su embotellado.

11. Fermentación de la cerveza
Qué es la cerveza?
•Bebidaalcohólica
desaboramargo
ycolorvariado,
queseobtiene
porfermentación
delacebada,
cereales,yotros
ingredientesyse
aromatizacon
lúpulo.
Materia prima
•Cereales,frutasy
productos
azucarados.
Cerealesmalteados,
enzimasmicrobianas
industriales
(levadura),cereales:
cebada,arroz,trigoy
maíz.
Tipos
•CervezastipoAle.Sontodas
aquellasqueutilizanlevaduras
fermentaciónalta,puedenser:
deestilobritánico,belga,alemán
yotrospaíses.
•Tiposlager:Soncervezas
elaboradasporfermentación
baja:pilsner,MünchnerHell-
LagerPálidasdeBaviera,
MünchnerDunkel-Lager
Oscuras-EstiloMunich,
Märzen/Oktoberfest–Estilo
Vienna,Bock,Doppelbock,
Weizenbock,Maibock,Eisbock.
•Cervezasporterystout(casi
negra,oscura).
•Cervezaslambic(Fermentación
espontánea).

12. Proceso de elaboración de la cerveza
Malteado:Duranteelmalteadolos
granosdecereal,normalmentede
cebada,atraviesanunprocesode
germinacióncontroladaconelfin
deactivarlasenzimaspresentesen
elgrano,queluegoseránnecesarias
durante la maceración.
Dependiendodelgradodetostado
obtenidoduranteelmalteo,
conseguiremosmaltasmásclarasu
oscuras,queaportaránelcolordela
cerveza.
MoliendayMaceración:Unavez
hemosmolidoelgranodecereal,es
horademezclarloconaguapara
prepararelmostocervecero.El
aguaeselingredientemayoritario
representandoentreel85%-90%del
contenidodelacervezafinal.
Paraelprocesodemacerado,la
maltasemezclaconelaguaa
diferentestiemposytemperaturas,
produciendolastransformaciones
necesariasparaconvertirelalmidón
enazúcaresfermentables.
Filtracióndelmosto.Trasla
maceración,seseparaelmosto
líquidodelosrestosdemalta.Para
ellofiltramoselmostoatravésde
unacubafiltroodeunfiltroprensa,
enamboscasosseseparaellíquido
delsólido,aesteúltimolellamamos
bagazoynormalmentees
reaprovechadoparaalimentación
animal.

13. Cocción:Elmostosellevaaebulliciónconel
objetivodeaportaramargoryaroma
presentesenellúpulo.Además,duranteesta
etapaseesterilizaelmosto,secoagulan
proteínasyseevaporanaromasindeseables.
Normalmenteesteprocesoduraentornoa
unahoraomás,dependiendodelestilode
cervezaqueseestéelaborando.
Posteriormenteelmostofinalessometidoa
unaespeciedecentrifugado.
Fermentacióndelacerveza:Finalmentellegóelmomentodeenfriaryairear
elmostoparaluegosembrarlalevadura.Durantelafermentaciónse
transformanlosazúcaresfermentablesenalcoholyCO
2,altiempoquese
generanunagranvariedaddecompuestos,muchosdeloscualescontribuyen
adarlelosaromascaracterísticostanpopularesdelacerveza.Usualmenteen
elprocesocerveceroseutilizandosgrandesfamiliasdelevaduras:lageryale.
Esteprocesosedesarrollaentanquesdefermentaciónqueenocasionesson
conocidoscomofermentadores.
Maduración:Ellíquidoresultanterequierede
unperíododemaduración,dondelacerveza
essometidaabajastemperaturasparaqueel
saborylosaromaslogradosduranteelproceso
seestabilicenyseconsigaeljustobalance
entrelosdiferentesmatices.
Envasado:Generalmentealterminarlamaduraciónlacervezaessometidaaun
procesodefiltraciónparasepararpequeñaspartículasdelevaduraycompuestos
queaúnseencuentranensuspensión.Unavezfiltradaseobtienelacerveza
brillante,lacualseenvasaendiferentesformatosparasuconsumoyenmuchos
casossepasteurizaparaluegoponeradisposicióndelosconsumidores,quesólo
tendránquepreocuparsedeabrir,servirydisfrutar

14. Conclusión
Lafermentaciónocurreenlascélulascomoconsecuenciadelarespiracióncelularde
microorganismosunicelulares(levadura),esdecir,utilizanlaglucosaensusdistintasformas
paratransformarlaenenergía,descomponiéndolaydandocomoresultadosustanciasmas
pequeñasquetienenimportanciaanivelindustrial.
Dentrodeestassustanciasseencuentranelvinoylacerveza,quesonjugosocereales
fermentados,queformanpartedelaculturaylasociedad,yseutilizanenreunionesdetoda
clasecomomaneradeentretenimiento.Además,sehanidoadaptadoasuslugaresde
fabricación,porloqueexistencervezasdenominadasinclusoporlospaísesdeorigen,por
ejemplo:lacervezabelga.

15. Referencias consultadas
Neil A. Campbell, Jane B. Reece. “Biología” 7ma edición. EditoriallMedica Panamericana. Berkeley, CaliforniaPg. 175.
Ramon Parés i Farràs, Antonio Juárez .” Bioquímica de los microorganismos”. Editorial: Reverte S.A. Pg: 45-47.
“J García Carrion. ¿Qué es la fermentación alcohólica?”. Artículo en línea en: http://www.garciacarrion.es/es/vinos-
garcia-carrion/pregunta-al-enologo/que-es-la-fermentacion-alcoholica
“Glucólisis” Ministerio de Educación de España. Recurso en línea en:
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/Fisiologia_celular/contenidos3.htm
“Procesos de elaboración del vino” Artículo en línea en: http://www.vinopedia.tv/procesos-de-elaboracion-del-vino/
JoseMiguel Guillamon. “Diversidad microbiana y alteraciones durante la fermentación alcohólica: el yin y el yang para el
enólogo” Artículo en línea en revista virtual Acenología, disponible en:
http://www.acenologia.com/cienciaytecnologia/diversidad_microbiana_FA_yinyang_cienc0416.htm
Gerard J. Tortora, BerdellR. Funke, Christine L. Case.“Introducción a la microbiología. 9na edición. Editorial Medica
Panamericana. Pg137.
“El proceso de
fabricación de la cerveza” Cervecistas. Contenido en línea en: https://www.loscervecistas.es/el-proceso-de-fabricacion-
de-la-cerveza/