Aceites esenciales, cerveza artesanal y alcoholes.

P
Aceites
esenciales,
cerveza y
alcoholes.
Procesos
productivos.
Trabajo Práctico N 1
Profesor: Roldan Daniel.
Alumno: Gutiérrez Denisse.
Comisión: 621
Año:2015
E.E.S.TN 2;DanielaDenisse Gu;Daniela
Denisse Gutierrez

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INDICE
o Primera parte: Aceites esenciales.
 Reseña histórica de obtiene
los aceites esenciales…………………...Pág.5
 ¿Qué son los aceites esenciales?..........Pág.
 Características Físico - Químicas
de la esencia de eucalipto……………….Pág.
 ¿Qué son los terpenos y
como se clasifican?................................Pág.
 ¿Cómo se extraen los
aceites esenciales? ……………………..Pág.
 Formas de extracción
de aceites esenciales……………………..Pág.
 Aceites natural , sintéticos
y artificiales………………………………..Pág.
 Usos de los extractos esenciales
del aceite de eucalipto en
la industria farmacéutica…………………Pág.
 Envasados de los aceite
esenciales………………………………….Pág.
 Diagrama de Flujo………………………...Pág.

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INDICE
o Segunda parte: Fabricación artesanal de la
cerveza.
 Reseña histórica del proceso de la cerveza………Pág.
 Aplicación industrial del proceso
de fermentación………………………………...Pág.
 ¿Qué es la fermentación
alcohólica?.....................................................Pág.
 Fermentadores, procesos químicos
y biológicos…………………………………….Pág.
 Levaduras y procesos de fermentación. ……Pág.
 Pasteurización………………………………….Pág.
 Mosto y lúpulo, funciones……………………..Pág.
 Diagrama de flujo………………………………Pág.

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INDICE
o Terceraparte: Alcoholes
o ¿Qué son los alcoholes?..............................Pag
o Propiedades físico –químicas
de los alcoholes…………………………….Pag
o Método de obtención industrial……………...Pag
o Clasificación de alcoholes…………………..Pag
o Usos de los alcoholes
en la vida cotidiana………………………….pag
o Efectos de distintos alcoholes dentro del cuerpo
humano…………………………………………….Pag
o Normas de seguridad…………………………..Pag

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Aceites esenciales
Introducción
El uso de los aromas y los aceites vegetales data de por lo menos 3500 años
antes de Cristo y fueron utilizados sobre el cuerpo como elementos curativos,
cicatrizantes, protectores de malos espíritus, y en los distintos rituales que se
llevaban a cabo en la antigüedad. Los egipcios, griegos, romanos y chinos han
tenido una gran incidencia en el desarrollo de la aromaterapia en el mundo, y
se han destacado grandes investigadores como Teofrasto, considerado uno de
los precursores en el uso terapéutico de los aceites. En casi todos los antiguos
cultos, desde el comienzo de los tiempos los seres humanos se han sentido
atraídos por los fascinantes aromas de la naturaleza que, sabia como siempre,
les ha indicado a través del olfato los benéficos aportes para la curación de
enfermedades del cuerpo y del alma. El hombre primitivo tuvo que desarrollar
sus poderes sensorio-intuitivos para lograr la supervivencia. Es así como
aparecen las hierbas, frutos y raíces comestibles, a los que muy pronto les
descubren poderes medicinales y mágicos.
También advirtieron que algunos aromas causaban euforia o excitación, y otros
podían inducirlos al sueño o a la meditación.

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Reseña histórica de como se obtienen los aceites
esenciales.
Los egipcios iniciaron el arte de extraer las esencias de las plantas
calentándolas en recipientes de arcilla cuya boca era recubierta con filtros de
lino, el vapor traía consigo los aceites esenciales y éstos quedaban
impregnados en el filtro, el cual era estrujado para obtener el aceite esencial
que era utilizado en medicina y para todo tipo de rito religioso. Registros
arqueológicos documentan haber encontrado ollas de destilación que se
remontan a 3500 años a.C.
Los griegos toman las experiencias egipcias y, como grandes alquimistas,
purificaron el sistema de destilación preservando la fragancia y pureza de los
aceites, pues para ellos las plantas aromáticas constituían una forma de vida
que incorporaban a sus baños, alimentos, ritos y magia, o en forma de
ungüentos para preservar la salud física y mental. fueron los alquimistas
griegos quienes conservando la fragancia y las propiedades curativas
inventaron la destilación para obtener aceites esenciales.
El uso de aceites esenciales se realizaba desde hace milenios en China India y
Persia. Los vedas también utilizaban aceites para su medicina.
Los vegetales medicinales-aromáticos producen esencias, las mismas son
extraídas por destilación y presión, también hay otros métodos para algunas
especies particulares.

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¿Qué son los aceites esenciales?
Los aceites esenciales son sustancias que se encuentran en diferentes tejidos
vegetales. Los antiguos alquimistas los llamaban “alma de las plantas”, pues
contienen numerosos compuestos químicos naturales, procedentes de la planta de
la que se extraen, que podemos utilizar como remedio casero en numerosas
situaciones. De hecho, la aromaterapia es una técnica muy antigua que utiliza los
aceites esenciales con fines terapéuticos, tanto a nivel físico como emocional.
Aunque también podemos utilizar sus magníficas propiedades en el ámbito del
hogar o la cosmética. Los aceites esenciales son compuestos orgánicos volátiles
que no están hechos a base de agua. Aunque son solubles en aceite, no
contienen lípidos grasos o ácidos como los que se encuentran en aceites
animales. Los aceites esenciales son muy limpios, frescos al tacto e
inmediatamente absorbidos por la piel. Puros e inalterados, los aceites esenciales
son translucidos y varían en color desde cristalinos hasta un azul profundo.
Aceite de eucalipto características físico –
químicas.

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Eucalipto.
El Eucalipto pertenece a la familia de las Mirtáceas y esoriginario de
Australia y Tasmania; es un grupo derápido crecimiento en el que se
cuentan actualmentecerca de 700 especies de Eucalipto, distribuidas
enregiones, especialmente de climas mediterráneos,tropicales o
subtropicales
El aceite de eucalipto posee un refrescante, penetrante yestimulante con
efectos medicinales. Es uno de losmejores aceites para aliviar problemas
respiratorios,especialmente asma, bronquitis, gripe y sinusitis.
Puedetambién aplacar la fiebre y la congestión.
Propiedades físico-químicas del aceite deeucalipto.

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Fórmula: C10H18O Aspecto: Líquido transparente e incoloro. Olor:
Característico. Punto de ebullición:177°C Punto de fusión: 1,5°C Punto de
inflamación: 48°C Densidad (20/4): 0,924 Solubilidad: Inmiscible con agua y
miscible en éter, etanol y cloroformo. En medicina veterinaria: Es un aceite
esencial contiene ingredientes como el eucaliptol, p-cimena, α-pimena,
limonera,geraniol,camfeno, euglobales, quercetina, quericitrina,rutosida y la
metilfalmena eucaliptosa. Su uso es principalmente en homeopatía en
casos de tos con fiebre, se ha demostrado que tiene ciertas propiedades
antibacterianas y antifungales.La dosis oral es de 0.5-1 ml por litro al agua
de bebida de un preparado que contiene 7% de Eucaliptol por 8 horas al día
durante 3 a 5 días. Se absorbe rápidamente en el estómago y se elimina
principalmente por vía pulmonar.

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Los Terpenos
Los terpenos son hidrocarburos complejos de forma general CnH2n-4, de la
serie del isopreno, el que está formado por dos dobles enlaces y que unidos
por cadenas orgánicas forman un grupo de compuestos con características
propias y que determinan la variedad de los efectos terapéuticos que se
presentan en las plantas que los contienen.
Se encuentran en los aceites esenciales de las plantas. Sus estructuras
guardan relación con el cimeno (para-metilisopropilbenceno) por formar una
molécula derivada de la condensación de dos isoprenos.
Clasificacion de terpenos.
Los terpenos se clasifican por el número de isoprenos que contienen y
pueden aparecer en las siguientes configuraciones:
- Tres dobles enlaces y acíclico
- Dos dobles enlaces y monocíclico
- Un doble enlace y bicíclico
Hemiterpenos
Consisten de una sencilla unidad de isopreno. El isopreno en si es
considerado el único hemiterpeno, pero derivados que contienen oxigeno
tales como el prenol y el acido isovalérico son hemiterpenoides.
Monoterpenos
Consisten en 2 unidades isopreno y tienen la fórmula molecular C10H16. El
alcohol monoterpénico es también conocido como geraniol, el prefijo geranil
indica dos unidades isopreno.
Sesquiterpenos
Consisten en tres unidades isopreno y tienen la fórmula molecular C15H24.
El alcohol sesquiterpenico es también conocido como farnesol, el prefijo
farnesil indica tres unidades isopreno.
Diterpenos
Están compuestos por 4 unidades isopreno teniendo la fórmula molecular
C20H32. Derivan del geranilgeranil pirofosfato. Ejemplos de diterpenos son
el cembreno y el taxadieno. Los diterpenos forman base de importantes
compuestos biológicos tales como el retinol, retinal, y el fitol.
Sesterterpenos
Son terpenos que tienen 25 carbonos y 5 unidades isopreno. Son raros en
relación a otros tamaños.
Triterpenos
Consisten de 6 unidades y tienen la fórmula molecular C30H48. El
triterpeno lineal escualeno es el mayor constituyente del Aceite de Hígado

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de Tiburón, es derivado de la union reductiva de dos moléculas de
farnesilpirofosfato. El Escualeno es procesado biosinteticamente para
generar Ianosterol, el precursor estructural para todos los esteroides.
Tetraterpenos
Poseen ocho unidades isopreno y tienen la fórmula molecular C40H56.
Biológicamente importantes los tetraterpenos incluyen al acíclico licopeno,
el monpcíclico gamma-caroteno y al bicíclico alfa- y beta-caroteno.
Politerpenos
Consisten en largas cadenas de muchas unidades isopreno. El hule natural
está constituido de poli-isopreno en el cual el doble enlace es cis. Algunas
plantas producen un tipo de poli-isopreno con doble enlace trans, conocido
como gutapechona.
Metodos de extraccion .
La destilación por arrastre de vapor es el proceso más común para la
obtención de los aceites esenciales. El vapor es forzado en un tanque de
material vegetal, donde descompone y rompe las glándulas para liberar el
preciado aceite. Después de un baño de agua fría (fase de enfriamiento) los
aceites volátiles se recogen para ser embotellados. Este es un económico y
popular método , sin embargo, se necesitan cientos o incluso miles de kilos
de materia vegetal para destilar una solo kilo de aceite esencial. Por lo
tanto, el costo de algunos aceites esenciales pueden variar en gran medida.

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El pelado o raspado es un método de extracción de aceites esenciales que
se aplica a los cítricos y que consiste en el raspado o prensado de la
corteza, donde se encuentra el aceite esencial de estos frutos. EL método
conocido como “método esponja” es la variante más antigua y consiste en
cortar la fruta en dos partes, extraer la pulpa y dejar remojar la corteza en
agua durante varias horas. Posteriormente se pasa la corteza manualmente
por una aguja que la corta, quedando el aceite esencial empapado en una
esponja. La versión moderna de este método es la que se emplea en la
actualidad para la obtención de los aceites esenciales de los cítricos
(naranja, mandarina, limón y pomelo). Aunque el aceite esencial de estos
frutos, localizado en la corteza o flavedo, se puede obtener también por
destilación, la totalidad de la producción actual se consigue en un proceso
integrado en las fábricas de zumos de cítricos.
Otro método empleado se denomina extracción con disolventes.
Técnicamente, este proceso no produce aceite esencial. Más bien, el
resultado es un concentrado altamente perfumado que se utiliza,
principalmente, en la industria del perfume y los alimentos. Los solventes
son usados para "sacar" las moléculas solubles de plantas. Resinas,
concretos, absolutos y pomadas son a menudo los productos resultantes de
este tipo de extracción. Una consideración importante sobre este método
radica en el empleo de disolventes tóxicos que son peligrosos e inflamables
en su manejo y que pueden dejar trazas en el producto obtenido, alterando
el aroma del aceite esencial. Este es un método que engloba muchos
procedimientos diferentes que incluyen la utilización de distintos

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disolventes, desde el clásico empleo de disolventes derivados del petróleo
hasta la reciente utilización de CO2 líquido, ya en aplicación industrial por
parte de algunas industrias.
El Enfleurage o enfloración (extracción con grasa en frío) es una forma de
extracción con disolventes mediante el cual la planta, por lo general las
partes florales, se estratifican en varias capas sobre grasa en frío. Con el
tiempo y muchos acodos, la grasa absorbe muchas de las moléculas
aromáticas. Este método se basa en el hecho de que las grasas absorben
sustancias aromáticas con facilidad. Este procedimiento se utiliza para
flores cuyo contenido en aceite esencial es tan bajo que, basicamente, se
queda en el agua de destilación, o bien que tienen un aceite esencial
sensible al calor. Este método se utiliza para esencias de flores tales como
la mimosa, gardenia, violeta y otras como el nardo o el jazmín, que siguen
produciendo aceite esencial aún después de la recolección. Es una de las
primeras formas de obtención de esencias utilizada por los egipcios para
preparar hacer ungüentos perfumados y diversos cosméticos.
Aceites esenciales naturales , sinteticos y
artificiales.
Los aceites esenciales naturales son las cadenas bioquímicas específicas de
cientos de componentes naturales de cada planta aromática. Estos
componentes dan a los aceites esenciales su valor terapéutico, curativo y sus
propiedades energéticas.
Hasta ahora ha sido imposible poder reconstruir la compleja combinación de
estos componentes de la manera tan precisa que la naturaleza lo hace.
Son doce los componentes básicos que marcan el bouquet aromático de los
aceites esenciales y son alrededor de cien sub-componentes conocidos que
les dan su valor terapéutico. La reproducción sintética de estos sub-
componentes, aunque sea similar en aroma no tienen ningún valor terapéutico.
Este es el punto principal para tomarse en consideración cuando se decide
aceites esenciales por su valor terapéutico.
Los aceites sintéticos por otra parte, carecen de la fuerza natural de vida que
hace que los aceites esenciales sean tan valiosos. Están terapeuticamente

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muertos. En nuestra opinión, el usar aceites y fragancias sintéticas es correcto,
siempre y cuando: Estemos concientes de lo que estamos comprando y
mientras nuestro objetivo sea meramente el olor de la fragancia sintética.
El factor más importante y absolutamente vital, que necesitamos saber acerca
del uso de aceites y fragancias creados sintéticamente es: son los peligros y
daños que podemos causar a nuestra salud a corto o mediano plazo, por sus
dañinas substancias químicas que son usadas en su manufactura. El 95% de
los químicos usados en las fragancias son componentes sintéticos derivados
del petróleo. Contienen tóxicos cancerígenos y sensibilizadores, capaces de
causar cáncer, defectos de nacimiento, desordenes en el sistema nervioso
central, enfermedades auto inmunes y reacciones alérgicas.
En los últimos veinte años, las fragancias sintéticas se han convertido en uno
de los más peligrosos ingredientes en los cosméticos. Son la causa principal
de las alergias en la piel de la sensibilización y de la irritación. Es la causa de
ojos llorosos, piel enrojecida, reacciones alérgicas, dificultad para respirar,
nauseas, cambios de humor, depresión, letargia, impaciencia, irritabilidad, ira,
lagunas mentales, e inhabilidad para concentrarse.
Usos de los extractos esenciales del aceite de
eucalipto en la industria farmaceutica.
Los aceites esenciales son sustancias muy apetecidas y de gran valor
comercial debido a su difícil obtención y a las diferentes propiedades con las
que cuenta cada tipo de planta. Además de su agradable olor, el eucalipto
posee variascualidades medicinales, por lo que es empleado como
desinflamante, expectorante, analgésico y desinfectante.
El aceite de eucalipto no se debe tomar por vía oral o aplicar a la piel sin antes
diluir. Debe ser diluido para que sea seguro de usar. El aceite diluido se toma
por vía oral para el dolor y la hinchazón (inflamación) de las membranas
mucosas del tracto respiratorio, para la tos, la bronquitis, la sinusitis e
inflamación, el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y
para las infecciones respiratorias. También se utiliza como un expectorante
para aflojar la tos, como un antiséptico, para reducir la fiebre y en los líquidos
que se usan en el vaporizador. Otros usos incluyen el tratamiento de las
heridas, las quemaduras, las úlceras y el cáncer.

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El aceite de eucalipto diluido se aplica directamente sobre la piel para el dolor y
la inflamación de las membranas mucosas del tracto respiratorio, para el dolor
en las articulaciones, el herpes genital y la congestión nasal. También se usa
como repelente de insectos.
En odontología, el aceite de eucalipto se incluye en productos que se utilizan
como solventes y selladores de conductos radiculares.
En los alimentos, las hojas secas de eucalipto se utilizan como agente
aromatizante.
En la industria manufacturera, el aceite de eucalipto se usa como fragancia en
los perfumes y cosméticos. También se utiliza como un enjuague bucal, como
un antiséptico, en linimentos y pomadas, en pastas de dientes, en pastillas
para la tos y en pastillas de goma de mascar.
Envasado de los aceites esenciales
Los envases deben ser nuevos o semi - nuevos, limpios y secos, que no
hayancontenido ningún producto cuyo residuo pueda alterar la composición y
el aroma del aceite esencial.
Los envases con capacidad superior a 100 litros, deben estar provistos de
rodamientos o de nervaduras para facilitar su manejo.
Para aceites esenciales alimentarios. Deben ser de fierro estañado, o
galvanizado,o vidriado, o revestido interiormente de una resina o esmalte
inertes, o bien de aluminio con revestimiento interior inerte, o de acero
inoxidable.Para los otros aceites esenciales. Igual al anterior y además de
cobre estañado o no.

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Estos envases de cualquier capacidad y forma deben estar protegidos contra la
rotura y la acción de la luz.
Envases de plástico: Cuando sean recipientes de plástico o recubierto
interiormente de plástico, deben ser de un material que no altere la
composición, aroma y sabor del aceite esencial.
Todos los envases para aceites esenciales deben estar provistos de sellos que
garanticen su inviolabilidad y puede ser: marchamo, lacrado, tapa destruible,
collar de rotura, etc.
El espacio libre debe ser entre el 2 y 5% del volumen del recipiente.En caso de
que el espacio libre sea mayor del 5% debe desplazarse el aire con un gas
inerte.
Diagrama de flujo

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Fabricacion artesanal de la cerveza.
Introduccion:
La cerveza artesanal es un producto novedoso, a pesar que ya existan decenas
deproductores en todo el mundo, este producto sin duda está teniendo un enorme
éxito en lagran mayoría de los países, en un principio europeos, pero se ha
masificado y ha tenido un éxito trascendental en los países latinoamericanos. Hoy
en día se pueden fabricar un sin fín de variedades de cervezas artesanales, esto
hace que este producto sea una excelente alternativa, tanto para los bebedores
habituales, como para quienes quieren probar nuevos sabores y estilos.En la
actualidad existe una búsqueda, no menor, de alimentos más naturales, menos
intervenidos, con menores cantidades de preservantes y aditivos, alimentos
orgánicos, los que se llaman orgánicos, porque han sido producidos, elaborados y
comercializados siguiendo normas técnicas de producción orgánica y ha sido
certificado como tal.Como respuesta a estas dos tendencias, queda en evidencia
que la creación de una nueva variedad de cerveza artesanal, es una idea
interesante. La industria de la cerveza artesanal puede brindar a los consumidores
variedad de marcas y estilo, y además un nivel deconocimiento que permita al
consumidor a llegar a comprender de cada variedad o estilo de cerveza artesanal.

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Aplicación industrial del proceso de fermentación.
La fermentación alcohólica es el proceso por el que los azucares contenidos en
el mosto se convierten en alcohol etílico.
Para llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras,
hongos microspcopicos que se encuentran, de forma natural en los hollejos (en
la capa de polvillo blanco que recubre las uvas y que se llama "pruina")
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 perdida de etanol y la aparición en su lugar de acético o acetrilo.
El proceso, simplificado, de la fermentación es:

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Azucares + levaduras ==> Acohol 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 acendisese demasiado (25 - 30º) las levaduras
comenzarían a morir deteniendose el proceso fermentativo.
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.
Esta ebullición hace que las partes sólidas (hollejos) suban a la superficie del
mosto formándose una capa en la parte superior del depósito llamado
"sombrero".
Este "sobrero" capa, que dará origen al orujo, protege al mosto de ataques
bacterianos y de posibles oxidaciones y, fundamentalmente, cede al mosto
gran cantidad de sustancias contenidas en los hollejos, sobre todo, taninos,
sustancia colorante gracias a la cual el vino adquiere su color rojizo
característico, y aromas y extractos que se encuentran en la piel de la uva.
A lo largo de todo el proceso de fermentación, y en función de las condiciones
(cantidad de azucar disponible, temperatura, oxigeno, etc.) cambia el tipo de
levadura que predomina pudiéndose distinguir varias fases en la fermentación:
1ª fase (primeras 24 horas), predominan levaduras no esporogeneas, que
resisten un grado alcohólico 4-5. Son sensibles al anhídrido sulfuroso.
2ª fase,(2º-4º día), predomina el Sacharomyces cerevisiae que resiste hasta un
grado de alcohol entre 8 y 16. En esta fase es cuando se da la máxima
capacidad fermentativa

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3ª fase, sigue actuando Sacharomyces Cerevisiae junto a Sacharomyces
Oviformis. También pueden existir otros microorganismos procedentes
principalmente de las bodegas y de los utensilios, suelen ser hongos entre los
que destacan Penicillium, Aspergilus, Oidium,...
Otras sustancias generadas en la fermentación son:
- Ácido acético
- Ácido láctico
- Ácido pirúvico y acetaldehido
- Ácido succínico
- Acetoina, Diacetilo y 2-3 Butanodiol (butilenglicol)
- Alcoholes Superiores, Ésteres y Acetatos
- Vinil-Fenoles y Etil-Fenoles
El proceso fermentativo termina cuando ya se han desdoblado prácticamente
todos los azúcares y cesa la ebullición.
Que es la fermentación alcoholica.
La fermentación alcohólica (o fermentación etílica) es un proceso biológico
de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno), 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, 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 de la fermentación alcohólica se emplea en la elaboración
de algunas bebidas alcohólicas como el vino, la cerveza, la sidra, el cava,
etc. 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. Una de las principales
características de estos microorganismos es que viven en ambientes

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completamente carentes de oxígeno (O2), sobre todo durante la reacción
química. Por eso se dice que la fermentación alcohólica es un proceso
anaeróbico. Descubrimiento ancestral La humanidad emplea la
fermentación alcohólica desde tiempos inmemoriales para la elaboración de
cerveza (empleando cereales) y del vino (empleando el fruto de la vid: la
uva en forma de mosto) fundamentalmente. La fermentación alcohólica del
vino es muy antigua y ya en la Biblia se hacen numerosas referencias al
proceso Fermentación del vino La fermentación del vino es de las más
conocidas. Las levaduras responsables de la vinificación son unos hongos
microscópicos que se encuentran de forma natural en los hollejos de las
uvas (generalmente en una capa en forma de polvo blanco fino que recubre
la piel de las uvas (Vitis vinifera) y que se denomina "pruina"). La
elaboración del vino pasa por una fermentación alcohólica de la fruta de la
vid en recipientes de acero inoxidable en lo que se denomina fermentación
tumultuosa debido a la gran ebullición que produce durante un periodo de
entre diez y catorce días aproximadamente. Tras esta fermentación
'principal' en la industria del vino se suele hacer referencia a una
fermentación secundaria que se produce en otros contenedores empleados
en el trasiego del vino joven (tal y como puede ser en las botellas de vino).
Los vinos blancos fermentan a temperaturas relativamente bajas de 10º-15
°C y los vinos tintos a temperaturas mayores de 20º-30 °C. A veces se
interrumpe voluntariamente la fermentación etílica en el vino por diversas
causas: • Una de las más habituales es que haya alcanzado la densidad
alcohólica establecida por la ley. • En otros casos por el contrario se activa
de forma voluntaria el proceso de fermentado mediante la adición de
materiales azucarados. Este segundo fenómeno recibe el nombre de
chaptalización y está muy regulado en los países productores de vino.
Fermentador (procesos químicos y bíologicos )
Las técnicas de ingeniería genética sin duda permitirán avances
espectaculares en la eficiencia y rendimiento en la producción de los más
variados productos microbianos. Sin embargo, es necesario recalcar que estos
microorganismos, naturales o manipulados genéticamente, deben colocarse en
un ambiente favorable tanto para su crecimiento como para la óptima
expresión del producto buscado a fin de poder producirlo a nivel industrial. En
efecto, el crecimiento microbiano depende tanto del genotipo como del medio
ambiente en que éste se desarrolla. Este ambiente controlado y propicio al
crecimiento microbiano se logra, ya sea en el laboratorio o en la industria,
gracias a un instrumento especial, llamado fermentador.

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En los últimos años se han logrado avances significativos en el diseño de los
fermentadores así como en el grado de control que se ejerce durante el
proceso de fermentación. El fermentador no es más que un instrumento que
permite al operador controlar el estado del medio de cultivo, el cual determina
el crecimiento y producción de un microorganismo.
Requerimientos fisiológicos del crecimiento microbiano
Para su crecimiento, los microorganismos utilizados en los procesos
tecnológicos, requieren estrictas condiciones del medio ambiente, tales como:
Medio acuoso.Todas las reacciones biológicas se realizan en presencia de
agua. Esta última es por lo general el principal componente del medio de
cultivo. Incluso aquellos microorganismos que crecen en un medio sólido como
granos de cereales, pajas a heno, necesitan que estos sustratos estén
humedecidos para poder colonizarlos.
Temperatura de crecimiento. Las temperaturas entre las cuales se puede
desarrollar una célula microbiana varía entre 10 y 600C. Según el rango de
temperatura en el cual el crecimiento es posible podemos distinguir
microorganismos sicrófilos (4-25 0C), mesófilos (30-40 0C) y termófilos (40-65
0C y más).
La temperatura del medio de cultivo dentro de un fermentador es medida en
forma continua gracias a una termocupla inmersa en él. Esta última está
conectada a un sistema de calentamiento-enfriamiento del fermentador, el cual
permite mantener la temperatura constante durante toda la operación.
Acidez. El pH de crecimiento de los microorganismos varía entre 3.0 y 8.0. En
forma general, las bacterias crecen a pH cercanos a la neutralidad (pH 7.0),
con la importante excepción de las bacterias lácticas que resisten pH ácidos.
Por el contrario, la mayoría de los hongos filamentosos y levaduras prefieren
pH ácidos, de alrededor de 5.0. Esta ácido-tolerancia otorga una ventaja
importante a las fermentaciones con hongos, ya que el riesgo de
contaminación bacteriana es bajo.

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Durante la fermentación, hay producción o consumo de ácido en el medio
según el microorganismo, lo cual produce una variación del pH. Este último es
detectado gracias a un electrodo inmerso en el medio. Este electrodo acciona
dos bombas (una con ácido y otra con álcali) que equilibran constantemente
este parámetro.
Presión parcial de oxígeno. Se distinguen dos tipos de microorganismos en
función de su requerimiento en oxígeno: Los microorganismos aerobios, para
los cuales la disponibilidad del oxígeno es indispensable; y los
microorganismos anaerobios, para los cuales el oxígeno es tóxico. Existen, por
último, algunos microorganismos capaces de adaptar su metabolismo a las
condiciones de oxigenación imperantes en el medio y que son por lo tanto
aerobios facultativos (éste es el caso de Escherichia coli y Saccharomyces
cerevisae, entre otros).
La fermentación aerobia es hasta hoy la más utilizada ya que el crecimiento es
mucho más rápido en aerobiosis que en anaerobiosis. Sin embargo, los
microorganismos anaerobios son capaces de sintetizar una serie de
compuestos únicos (metano, etanol, solventes, etc), lo que ha provocado un
nuevo interés en su cultivo y estudio, en particular para la industria química.
Por otra parte es necesario mencionar dos limitantes que presentan las
fermentaciones aerobias:
a) Muy baja solubilidad del oxígeno en el agua, lo que hace necesario airear y
agitar fuertemente el medio de cultivo.
b) Producción elevada de calor que debe ser constantemente removida a fin de
mantener estable la temperatura.
Las concentraciones de oxígeno y CO2 disueltos en el medio son controladas
por sondas de O2 y CO2, respectivamente.
Nutrientes requeridos para el crecimiento de microorganismos

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En primer lugar, el microorganismo requerirá de una fuente de carbono de la
cual extraer la energía necesaria para su metabolismo. Las fuentes de carbono
más comunes son los hidratos de carbono, tales como almidón y azúcares.
Durante los años sesenta, algunos hidrocarburos derivados del petróleo fueron
intensamente estudiados como fuentes de carbono de bajo costo. Esta
situación cambió radicalmente en la década del 70, debido al alza del precio
del petróleo y hoy en día, por el contrario, se investiga la conversión biológica
de hidratos de carbono en combustibles. En la búsqueda de nuevas fuentes de
carbono, se está estudiando, desde hace poco, la utilización de recursos
lignocelulósicos (pajas de cereales, árboles y sus residuos, etc.), principal
fuente de biomasa renovable (capítulo 4).
Muchas de estas fuentes de carbono requieren un pretratamiento previo a su
utilización; es el caso, por ejemplo, del almidón que debe ser cocido e
hidrolizado hasta glucosa antes de ser trasformado en etanol por los
microorganismos que realizan esta transformación. Es también el caso de la
celulosa y de los substratos lignocelulósicos en general, los cuales necesitan
drásticos tratamientos físicos y/o químicos antes de ser utilizables con este fin.
Otros nutrientes que son necesarios en cantidades importantes para el
crecimiento microbiano son el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Estos elementos
son incorporados en las moléculas estructurales y funcionales de la célula. El
nitrógeno, en particular, debe ser provisto en proporciones variables bajo la
forma de nitrógeno proteico obtenidos a partir de subproductos de la industria
del maíz, extracto de levadura u otros, y no proteico (sales de amonio, urea,
etc.). Los otros dos elementos son entregados como sales de fosfato y sulfato,
respectivamente.
Por último, una serie de micronutrientes (vitaminas, hierro, cobalto, cobre, zinc,
etc.), deben ser suministrados al medio.

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La determinación de varios de estos nutrientes en forma continua durante la
fermentación permitirá en un futuro próximo espectaculares avances en el
control de los procesos. Esto ha sido posible gracias al reciente desarrollo de
sensores o electrodos biológicos (enzimáticos y microbianos). Esta tecnología,
novedosa y específica, promete un gran desarrollo en un futuro próximo, ya
que tiene grandes ventajas en materia de análisis, tales como respuesta
rápida, aplicación en muestras coloreadas, uso repetido de los
biocatalizadores, etc. El principal problema para su puesta en operación es la
dificultad de esterilizar el biosensor sin inactivarlo.
Tipos de fermentadores
Un fermentador es un recipiente de vidrio o acero inoxidable si el uso es
farmacéutico, o de material menos noble, como acero al carbono, en el caso de
aplicaciones menos exigentes en pureza. Por lo general, el reservorio tiene una
altura 2.5 a 4 veces superior a su diámetro, y en función de la aplicación, su
volumen varía entre 1000-10 000 lt en el caso de un producto farmacéutico, a
1500000 lt, y más en el caso de la producción de microorganismos como
fuente de proteína animal.
El diseño de un fermentador, aparte de asegurar que la operación sé
desempeñe en forma aséptica, debe responder a tres requisitos principales:
Mezcla adecuada, buena trasferencia del oxígeno del aire al microorganismo y
remoción del calor. Este último imperativo explica que, a pesar de las bajas
temperaturas a que operan los procesos biológicos con respecto a la catálisis
química; sea necesario considerar superficies importantes de intercambio
térmico dentro del fermentador para mantener la temperatura de crecimiento.
Esto explica también en parte el interés que presentan los microorganismos
termófilos, capaces de trabajar a temperaturas más elevadas que otros
microorganismos, lo cual reduce por una parte los problemas de remoción de
calor durante la fermentación y, por otra parte, los riesgos de contaminación
por los microorganismos mesófilos.

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En forma general existen tres tipos principales de fermentadores para cultivos
aeróbicos :
1) Estanques aireados agitados. Estos son los más tradicionales y tuvieron un
gran desarrollo durante los años 50 y se usan para la producción de
antibióticos como la penicilina a escala industrial. El diseño implementado en
aquella época se ha mantenido hasta hoy, a pesar que se han efectuado varias
modificaciones importantes, en particular en el sistema de agitación.
El fermentador agitado consiste en un cilindro vertical que posee varios
deflectores para prevenir la formación de un torbellino durante la agitación. El
aire estéril penetra por la base del reservorio, a través de un distribuidor
circular. El eje vertical lleva una o varias hélices en función de la relación
altura/diámetro. En los últimos veinte años, varias compañías han modificado
los agitadores de sus fermentadores, con el fin de disminuir los gastos en
energía de agitación.
A pesar de que este modelo de fermentador no es el más económico de
instalar ni de operar, sigue siendo el más corrientemente utilizado desde los
últimos treinta años. La razón de su éxito reside en su gran versatilidad para
ser usado a cualquier escala de producción y para un gran número de
procesos sin modificaciones del diseño. Por lo tanto, los costos relativamente
elevados de inversión y operación se encuentran compensados por su
flexibilidad.
2) Reactores tubulares (Air-1ift). Se trata de un reactor en forma de torre o
columna, en el cual el aire es introducido en la base del tubo, y la ascensión de
las burbujas de aire constituye el único tipo de agitación existente.
A pesar de que el modelo agitado permite concentraciones superiores de
biomasa, el fermentador tubular, por su simplicidad y costos inferiores de
energía, mantención e instalación, es preferido en algunos procesos al anterior.
Estos fermentadores son utilizados en la producción de cerveza, vinagre y
ácido cítrico.

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3)< Estanques a recirculación. Todos los fermentadores de este tipo tienen en
común el flujo del medio de cultivo en una dirección definida. Esto se ha
logrado gracias a la incorporación de tubos de aspiración en el diseño, lo cual
permite una recirculación interna del fluido, o por el uso de un conducto de
recirculación, el que permite una recirculación externa.
La fuerza motora se desarrolla por el efecto de ascensión de las burbujas de
aire (air lift) o por un sistema de flujo hidrodinámico. Existe gran polémica sobre
las virtudes de este tipo de sistema, el cual para muchos, es tan eficiente a
más que el tanque agitado con respecto a la trasferencia de masa, y con una
economía sustancial de energía.
Este sistema es usado, por ejemplo, por la compañía ICI (Imperial Chemical
Industries), de Inglaterra, para producir proteína unicelular (ver capítulo 4) en
un fermentador de 1.500.000 lt. Este tipo de fermentadores ha producido un
interés creciente por la reducción en los costos de producción. Sin embargo, no
se conocen bien aún los problemas en la síntesis de un producto que pueden
derivar de las fluctuaciones ambientales a las que es sometido un
microorganismo en este tipo de fermentadores por la falta de agitación. Por lo
tanto, el desarrollo de la investigación en este sentido es indispensable.
Etapas para la obtención de un producto microbiano
La secuencia de etapas envueltas en la obtención de un producto o de células
enteras, por fermentación, son las siguientes:
a) Producción del biocatalizador (célula o enzima) o starter. EL costo de los
catalizadores que hay que agregar puede ser elevado, en particular cuando se
trata de enzimas purificadas. En efecto, en este último caso, el costo de
muchas de ellas es tal, que el proceso solo es económico si éstas pueden ser
utilizadas varias veces. Por lo tanto, durante los últimos días se han realizado
grandes esfuerzos por recuperar la mayor cantidad de catalizador de cada
ciclo.

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Una forma de realizar este objetivo es reciclar las células microbianas a las
enzimas. Esto resulta muy difícil de operar con las enzimas y provoca a
menudo lesiones en las células y contaminación con organismos foráneos del
reactor.
Otra manera de reducir las pérdidas del catalizador, es manteniéndolo dentro
del fermentador, inmovilizado. Esto se logra gracias a la transformación de la
enzima soluble o de la célula microbiana, en una nueva forma de catalizador,
una forma fija sobre un soporte sólido (figura 3).
El primer método de inmovilización que fue desarrollado y el más simple, es la
adsorción: Las enzimas o células se adhieren por atracción física a la
superficie de un material inerte como celulosa, carbón, arcilla, entre otros. Una
unión más estrecha y estable puede resultar de la formación de un enlace
químico, covalente, entre el catalizador y el soporte. Este último puede ser de
celulosa, perlas de vidrio, plásticos o polímeros sintéticos. En estos dos tipos
de inmovilización, el soporte se encuentra bajo la forma de partículas de
pequeño tamaño lo que permite una gran superficie de contacto entre el
sustrato y el catalizador. Un tercer tipo de inmovilización consiste en atrapar el
catalizador en una matriz formada por un polímero como almidón, sílica u
otros. Otro tipo de atrapamiento es la microencapsulación. Esta consiste en
encerrar el biocatalizador en una cápsula de un diámetro muy pequeño, del
orden de los 100 micrones. La cápsula funciona como una membrana semi-
permeable: deja pasar las pequeñas moléculas de sustrato y producto
libremente, pero retiene las más grandes (enzimas o células).
Estos biocatalizadores inmovilizados, pueden tener varias formas (cilindros,
hojas, partículas, etc.) y han sido utilizados en todo tipo de reactores.
Las potencialidades de la inmovilización de enzimas y en particular de células
enteras son considerables, ya que se ha demostrado que no sólo se puede
reutilizar el biocatalizador, sino que, muchas veces, los rendimientos y la vida
media de éste aumentan en forma significativa. Sin embargo, muchos
problemas deberán ser resueltos, como la elección del mejor soporte, asegurar

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un control adecuada del pH, suplementar adecuadamente con oxígeno en los
casos que sea necesario, etc., para asegurar el óptimo funcionamiento de
estos biocatalizadores.
b) Preparación del medio de cultivo (pretratamiento de la materia prima, adición
de nutrientes, ajuste de pH).
c) Esterilización del medio de cultivo. Para evitar la contaminación del medio
por microorganismos indeseables, es necesario esterilizarlo y mantener
condiciones asépticas durante la fermentación (aireación estéril, adición de
nutrientes estériles, etc.). Esto se debe a que la mayoría de los productas
biológicos obtenidos hasta hoy son producidos en cultivo puro, es decir, por un
solo microorganismo. La contaminación de este cultivo por otros
microorganismos puede resultar en la destrucción del catalizador, en su
inhibición o en la destrucción del producto. Por último, pueden introducirse
sustancias tóxicas difíciles de separar del producto que nos interesa (como en
el caso de un antibiótico, por ejemplo).
d) Síntesis del producto. En función del producto y del catalizador empleado se
determina la modalidad de funcionamiento del fermentador: Continua a
discontinua.
En los procesos discontinuos o tipo batch, el aporte de nutrientes es único, el
tiempo de fermentación es limitado y el producto es recuperado íntegramente
al final de la fermentación por vaciado de la cuba del fermentador. Este método
es actualmente el más utilizado para los productos que necesitan condiciones
de esterilidad muy estrictas.
En los procesos continuos, en cambio, el aporte de nutrientes es renovado
regularmente y el producto es removido al mismo tiempo. Este tipo de
procesos presenta varias ventajas con respecto a los procesos discontinuos.
Así, por ejemplo, los volúmenes de producción por unidad instalada son muy
superiores en un sistema continuo. Por otra parte, el catalizador no es
eliminado en este tipo de proceso, lo cual permite economías sustanciales, ya

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que se considera que el precio del biocatalizador es, por lo menos, igual al de
los nutrientes empleados en su crecimiento. Por último y sobre todo, este tipo
de cultivo abierto permite una versatilidad inherente de operación, en el cual
todos los parámetros (concentración microbiana velocidad de crecimiento,
concentración de sustratos y productos) pueden ser controlados
indefinidamente.
Existen dos tipos principales de fermentadores continuos: El quemostato, en el
cual el crecimiento está controlado por uno o más sustratos que son limitantes,
y el turbidostato, que opera a tasas máximas de crecimiento, gracias al ajuste
del flujo de nutrientes a una velocidad tal que el crecimiento no se encuentre
en ningún momento limitado por ningún sustrato.
La máxima velocidad de crecimiento de un microorganismo es el resultado de
las características inherentes de éste, más que la consecuencia de la
disponibilidad de nutrientes. En las mejores condiciones, el crecimiento es
exponencial. Una disminución en la velocidad de crecimiento puede operarse
limitando la disponibilidad de cualquier nutriente esencial. En esta nueva
situación el crecimiento se encuentra desequilibrado y los nutrientes divergen
hacia otras rutas metabólicas que no son aparentemente indispensables para
el crecimiento. Aquellos metabolitos que son producidos cuando el
microorganismo se encuentra en fase exponencial de crecimiento, se llaman
primarios (ácido cítrico, aminoácidos, alcoholes, etc.), por oposición a los
metabolitos secundarios (vitaminas, antibióticos, etc.), los cuales son
sintetizados en condiciones de crecimiento sub-óptimas. El tipo de metabolito
secundario que será sintetizado dependerá del microorganismo involucrado y
del nutriente limitante en el medio de cultivo (carbono, nitrógeno, fósforo,
azufre, etc.).
Según el tipo de metabolito requerido, la estrategia de fermentación a seguir
deberá en primer lugar tomar en cuenta en qué momento del crecimiento éste
se expresa. Así, por ejemplo, en el caso de un metabolito secundario, muchas
veces convendrá utilizar un sistema doble de fermentación. En el primer
recipiente, Se hará crecer el microorganismo en condiciones óptimas a fin de
obtener el máximo de biomasa microbiana. Luego, esta biomasa se trasladará
al segundo recipiente donde la limitación de un nutriente particular permitirá la
síntesis del metabolito. Este sistema permite también el óptimo

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aprovechamiento de la materia prima utilizada, la cual sería de otra manera en
gran parte desperdiciada.
e) Separación del medio y del catalizador. El producto puede encontrarse
dentro de la célula (producto intracelular), como en el caso de la vitamina B12
o la enzima glucosa isomerasa, por ejemplo; también es la situación de los
productos obtenidos por transformación genética en Escherichia coli.. O bien
puede ser liberado al medio de cultivo (extracelular), como es el caso de la
penicilina, amilasa, aminoácidos y otros.
f) Purificación del producto. Si el producto es extracelular, es decir, es
excretado al medio por la bacteria, se encontrará relativamente puro, pero
diluido en un gran volumen de agua. Si es intracelular (no excretado al medio)
estará mezclado con todos los constituyentes celulares y habrá que separarlo
de ellos.
En el caso de E. coli, por ejemplo, los productos son intracelulares. En primer
término hay que concentrar las bacterias, lo que se logra por filtración o
centrifugación.
Para obtener el producto, hay que romper las bacterias, quedando éste
mezclado con todos los constituyentes celulares. Para separarlo se utilizan
diversos métodos, tales como precipitación con sales o alcohol y/o técnicas
cromatográficas, (que separan las moléculas de acuerdo a tamaño, carga
eléctrica o por su afinidad por algún reactivo químico).
En cada caso, hay que adaptar las diversas alterativas de purificación y
extracción. Dentro de estos procesos, especialmente para los productos de alto
valor comercial, los anticuerpos monoclonales están comenzando a ser de
gran utilidad (ver capítulo 12). Ella se debe a su tremenda especificidad y
sensibilidad. Sin embargo, paradojalmente, esta última propiedad trae
problemas en el caso de productos lábiles, ya que la separación final del
complejo antígeno-anticuerpo es difícil de romper y requiere de tratamientos
drásticos y muchas veces denaturantes.

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Fermentación con microorganismos recombinantes
Las técnicas de recombinación de DNA, están permitiendo lograr
microorganismos que produzcan las sustancias que se desean, de acuerdo a
como hayan sido programadas. El cultivar estas bacterias modificadas en
reactores industriales agregan problemas que es necesario considerar. El DNA
que se les introduce es extraño a ellas. Al crecer y multiplicarse la bacteria,
tiende a eliminar el plasmidio, volviendo así a su condición natural.
Los reactores que deben usarse en estos casos tendrán que tener algunas
modificaciones para impedir esta inestabilidad del plasmidio. Cuando se
preparan los plasmidios para introducirlos en las bacterias, se agrega un trozo
extra de DNA, lo que permitirá la expresión del gen deseado sólo a altas
temperaturas. Esto significa que el reactor tiene que tener dos compartimentos:
uno a baja temperatura, en que las bacterias puedan crecer y desarrollarse
óptimamente sin expresar el plasmidio. Cuando se logra un número suficiente
de bacterias, se pasan a un segundo reactor, con mayor temperatura, y allí se
activa y transcribe el plasmidio.
El trabajar con microorganismos recombinantes, que son más delicados,
requiere también de adaptaciones en los reactores. La mayor parte de las
industrias de fermentación tienen, por ejemplo, agitadores convencionales y
probablemente sea conveniente modificarlos. De igual forma, el volumen de los
fermentadores tendrá que ser menor, para permitir una mayor versatilidad.
Sin lugar a dudas, trabajar con microorganismos recombinantes, tiene muchos
problemas que aún no han sido resueltos y que requieren de mayor
investigación. El proceso de clonación de un microorganismo, es relativamente
sencillo, pero de allí a la producción industrial en fermentadores, hay un largo
camino que recorrer. La verdad sea dicha que en esta etapa está uno de los
mayores obstáculos para el desarrollo de la biotecnología. Todavía falta mucho

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que conocer acerca de la fisiología de los microorganismos y su respuesta
cuando se introducen genes extraños.
Por ejemplo, la mayoría de las proteínas humanas son glicosiladas (contienen
ligada a la parte proteica, residuos de carbohidratos). No se sabe si esta
glicosilación es importante para la actividad biológica de la proteína. La que sí
se sabe, es que ni E. coli, ni ninguna otra bacteria puede hacer esta
glicosilación. Por eso ahora se buscan otras alternativas, como levaduras u
hongos filamentosos capaces de glicosilar las proteínas y que, además, tienen
la ventaja que pueden secretar al medio la proteína que producen.
En todo caso, las investigaciones siguen avanzando y se siguen produciendo
innovaciones, no todas divulgadas a causa del secreto industrial. Por ejemplo,
Gene Link, una compañía australiana, está estudiando el efecto de irradiar
microorganismos con pequeñas dosis de rayos gama, con el fin de destruir el
DNA de las bacterias, dejando indemne el plasmidio. Este produciría
solamente la proteína codificada por él.
En todo caso, los problemas que se han ido presentando, no parecen
insalvables, y nuevas investigaciones harán que el proceso productivo sea más
seguro, eficiente y económico.

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Levaduras en el proceso de fermentación.
Las levaduras se han definido como hongos microscópicos, unicelulares, la
mayoría se multiplican por gemación y algunas por escisión. Este grupo de
microorganismos comprende alrededor de 60 géneros y unas 500 especies.
Históricamente, los estudios sobre microbiología enológica se han centrado en
las levaduras pertenecientes al género Saccharomyces, que son las
responsables de la fermentación alcohólica. Anteriormente se creía que sólo
ellas participaban en el proceso de producción de alcohol, sin embargo, las
diferentes levaduras no-Saccharomyces, especialmente durante la fase inicial
de la fermentación, pueden influir en las propiedades organolépticas de las
bebidas alcohólicas. El papel de las levaduras como agentes fermentadores no
fue reconocido sino hasta 1856 por Luis Pasteur. Las teorías científicas de esa
época reconocían la presencia de éstas en la fermentación alcohólica, pero
eran consideradas como compuestos químicos complejos, sin vida. Esta era la
teoría mecanística liderada por los químicos alemanes von Liebig y Wöhler.
Luis Pasteur, propuso la teoría vitalística y demostró que las células viables de
levaduras causan fermentación en condiciones anaerobias; durante la cual el
azúcar presente en el jugo es convertido principalmente en etanol y CO2

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Las levaduras son los agentes de la fermentación y se encuentran
naturalmente en la superficie de las plantas, el suelo es su principal hábitat
encontrándose en invierno en la capa superficial de la tierra. En verano, por
medio de los insectos, polvo y animales, son transportados hasta el fruto, por lo
que su distribución se produce al azar. Existe un gran número de especies que
se diferencian por su aspecto, sus propiedades, sus formas de reproducción y
por la forma en la que transforman el azúcar. Las levaduras del vino
pertenecen a varios géneros, cada uno dividido en especies. Las especies más
extendidas son Saccharomyces ellipsoideus, Kloeckera apiculata y
Hanseniaspora uvarum, las cuales representan por sí solas el 90% de las
levaduras utilizadas para la fermentación del vino. Como todos los seres vivos,
tienen necesidades precisas en lo que se refiere a nutrición y al medio en que
viven. Son muy sensibles a la temperatura, necesitan una alimentación
apropiada rica en azúcares, elementos minerales y sustancias nitrogenadas,
tienen ciclos reproductivos cortos, lo que hace que el inicio de la fermentación
sea tan rápido, pero así como se multiplican, pueden morir por la falta o el
exceso de las variables mencionadas
El proceso de fermentación es producido por acción de las enzimas cambios
químicos en las sustancias orgánica.
Este proceso es el que se utiliza principalmente para la elaboración de los
distintos tipos de cervezas y para el proceso de elaboración de los distintos
vinos
en el caso de las cervezas, el ciclo de fermentación depende del lugar donde
esta se produzca, variando para los casos del tipo fabricado en Alemania,
Belgica, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil o el pais de origen que fuera.
En estos casos se divide comunmente el proceso en tres etapas. La primera de
molienda, la segunda de hervor y la tercera de fermentación. Aunque al
proceso completo se le conozca como fermentación, esto se debe a las
diferencias entre las distintas hablas y lenguas. En inglés este proceso es
mejor diferenciado para cervezas como Brew y para vinos como fermentation
que es como es reconocido en lengua hispana.
El tipo de fermentación alcohólica de la cerveza es en donde la acción de la
cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la
glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono.
En detalle, la diastasa, la cimasa, la invertasa y el almidón se descomponen en
azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol.

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Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias
orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada.
Proceso de pasteurizacion.
Cuando compramos alimentos lácteos, en el envase generalmente dice que
son pasteurizados, pero pocas personas saben de qué se trata este proceso y
cuál es su función.
La pasteurización, es un proceso al que son sometidos ciertos líquidos como la
leche, para eliminar agentes patógenos que podrían enfermar a las personas al
consumirlos. Gracias a su uso, las infecciones e intoxicaciones alimentarias
cada vez son menores. Este procedimiento, cuyo nombre proviene justamente
de su creador, Louis Pasteur, se basa en someter a los líquidos a altas
temperaturas durante un periodo de tiempo determinado. Puede sonar simple,
pero se trata de un cálculo complejo, ya que si no se hace de forma correcta no
sólo quedan agentes infecciosos, sino los alimentos podrían perder parte de
sus propiedades. Existen tres métodos de pasteurización que se aplican
actualmente y se diferencian tanto por la temperatura utilizada, como también
por el tiempo y forma de proceso industrial en que se usa.

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VAT: Consiste en calentar los líquidos hasta una temperatura de
aproximadamente 63 Cº y luego dejarla enfriar durante 30 minutos dentro del
mismo recipiente. Al terminar, se les envasa de inmediato para prevenir
contaminación.
HTST: Los líquidos se calientan rápidamente a entre 71 Cº y 89 Cº,
dependiendo de su tipo, por sólo 15 segundos. Es el más utilizado por la
industria, ya que es rápido y se puede trabajar con grandes volúmenes.
UHT: También conocido como la ultra pasteurización, consiste en someter a
los líquidos a a una temperatura de 137 Cº por sólo 2 segundos, para luego
enfriarla rápidamente.
La UHT tiene una variante conocida como aséptica, donde las temperaturas
pueden llegar a los 150 Cº por 4 segundos, para luego esperar que se enfríe a
temperatura ambiente.
El método que se utiliza, depende del tipo de líquido con que se trabaja,
aunque el VAT ya casi no se usa.
Mosto y lúpulo.
El mosto de cerveza es la harina molida de la malta. En la elaboración de la
cerveza es el líquido que se aromatiza con lúpulo para ser infusionado y
posteriormente fermentado en las cubas.1 El mosto se denomina así por su
sabor dulce. Se emplea en la elaboración de los whiskies. Su contenido en
azúcares es precisamente metabolizado por las levaduras para generar el
alcohol de la bebida.

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El lúpulo es un ingrediente esencial para la elaboración de la cerveza. De sus
flores convenientemente secadas, se extrae la lupulina, un elemento esencial
que aporta el sabor amargo y el aroma característicos de la cerveza. Además,
el lúpulo hace que la espuma de la cerveza sea más estable, ayuda a
conservar su frescor y le confiere otras propiedades. En las flores de las
plantas femeninas del lúpulo, bajo sus hojas exteriores o bracteólas hay unas
glándulas que contienen la lupulina, que es quien aporta a la cerveza el sabor
amargo y los aromas. Las plantas masculinas del lúpulo son desechadas para
evitar que polinicen a las femeninas, lo que haría que las flores, también
llamadas piñas o motas se llenasen de semillas.

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Diagrama de flujo

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Alcoholes
Introduccion:
El verdadero origen del alcohol tiene una historia mucho más larga que la
humanidad; este elixir que nos hace más libres, alegres y jocosos, se
fundamenta en algo que lleva mucho más tiempo en el planeta que nosotros,
un organismo unicelular llamado levadura.
Años atrás en China, se encontró una jarra que data del 7000 a.C que al
parecer contuvo una bebida alcohólica hecha a base de arroz, miel y frutas.
Egipto tiene las primeras evidencias del proceso del vino como lo conocemos
ahora, se trata de unos pictogramas dedicados a Osiris que datan d el 4000
a.C. Los sumerios, más o menos en el mismo tiempo que los egipcios, tenían a
una deidad llamada Ninkasi, a la cual le dedicaban poemas y bebidas
fermentadas de granos y frutas. En Babilonia la bebida por excelencia era la
cerveza y los registros son del 2700 a.C. Finalmente, los griegos comenzaron a
producir vino desde el 2000 a.C, y con los años se convirtió en la bebida
preferida por los que podían pagarla.
Al otro lado del mar, en la época precolombina se hacía pulque, un fermentado
de jugo dulce de agaves; balché, bebida que los mayas preparaban mezclando
miel con la corteza del árbol Lonchocarpus violaceus, y la dedicaban a su dios
Acan; tepache, hecho de piña y una especie de melaza; cierto tipo de tejuino,
bebida ligeramente fermentada a base de maíz; chicha, del mismo calibre que
el tejuino pero en Perú, y seguramente otras más que no han quedado
registradas en la historia.

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¿Qué son los alcoholes?
Los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen un grupo hidróxilo (-
OH), que se encuentra unido a una cadena hidrocarbonada a través de un
enlace covalente a un átomo de carbono con hibridación sp3, mientras que los
compuestos que poseen un grupo hidróxilo unido a uno de los átomos de
carbono de un doble enlace se conocen como enoles, y los compuestos que
contienen un grupo hidróxilo unido a un anillo de benceno se llaman fenoles
La fórmula química del alcohol etílico es CH3-CH2-OH. Este compuesto se
utiliza para preparar las bebidas alcohólicas, las cuales, en muchas
oportunidades, también son conocidas simplemente como alcohol
Propiedades fisicas y químicas de los alcoholes.
Las propiedades físicas de un alcohol se basan principalmente en su
estructura. El alcohol esta compuesto por un alcano y agua. Contiene un grupo
hidrofóbico (sin afinidad por el agua) del tipo de un alcano, y un grupo hidroxilo
que es hidrófilo (con afinidad por el agua), similar al agua. De estas dos
unidades estructurales, el grupo –OH da a los alcoholes sus propiedades
físicas características, y el alquilo es el que las modifica, dependiendo de su
tamaño y forma.
El grupo –OH es muy polar y, lo que es más importante, es capaz de
establecer puentes de hidrógeno: con sus moléculas compañeras o con otras
moléculas neutras.
Solubilidad:
Puentes de hidrógeno: La formación de puentes de hidrógeno permite la
asociación entre las moléculas de alcohol. Los puentes de hidrógeno se forman

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cuando los oxígenos unidos al hidrógeno en los alcoholes forman uniones
entre sus moléculas y las del agua. Esto explica la solubilidad del metanol,
etanol, 1-propanol, 2-propanol y 2 metil-2-propanol.
A partir de 4 carbonos en la cadena de un alcohol, su solubilidad disminuye
rápidamente en agua, porque el grupo hidroxilo (–OH), polar, constituye una
parte relativamente pequeña en comparación con la porción hidrocarburo. A
partir del hexanol son solubles solamente en solventes orgánicos.
Punto de Ebullición: Los puntos de ebullición de los alcoholes también son
influenciados por la polaridad del compuesto y la cantidad de puentes de
hidrógeno. Los grupos OH presentes en un alcohol hacen que su punto de
ebullición sea más alto que el de los hidrocarburos de su mismo peso
molecular. En los alcoholes el punto de ebullición aumenta con la cantidad de
átomos de carbono y disminuye con el aumento de las ramificaciones.
El punto de fusión aumenta a medida que aumenta la cantidad de carbonos.

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Densidad: La densidad de los alcoholes aumenta con el número de carbonos y
sus ramificaciones. Es así que los alcoholes alifáticos son menos densos que
el agua mientras que los alcoholes aromáticos y los alcoholes con múltiples
moléculas de –OH, denominados polioles, son más densos.
Propiedades Químicas:
Los alcoholes pueden comportarse como ácidos o bases, esto gracias al efecto
inductivo, que no es más que el efecto que ejerce la molécula de –OH como
sustituyente sobre los carbonos adyacentes. Gracias a este efecto se
establece un dipolo.
La estructura del alcohol está relacionada con su acidez. Los alcoholes, según
su estructura pueden clasificarse como metanol, el cual presenta un sólo
carbono, alcoholes primarios, secundarios y terciarios que presentan dos o
más moléculas de carbono.

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Debido a que en el metanol y en los alcoholes primarios el hidrógeno está
menos firmemente unido al oxígeno, la salida de los protones de la molécula es
más fácil por lo que la acidez será mayor en el metanol y el alcohol primario.
Deshidratación: la deshidratación de los alcoholes se considera una reacción
de eliminación, donde el alcohol pierde su grupo –OH para dar origen a un
alqueno. Aquí se pone de manifiesto el carácter básico de los alcoholes. La
reacción ocurre en presencia de ácido sulfúrico (H2SO4) en presencia de calor.
La deshidratación es posible ya que el alcohol acepta un protón del ácido, para
formar el alcohol protonado o ión alquil hidronio.
El alcohol protonado pierde una molécula de agua y forma un ión alquil-
carbonio:
El ión alquil-carbonio pierde un protón lo que regenera la molécula de ácido
sulfúrico y se establece el doble enlace de la molécula a la cual está dando
origen el alcohol.
El calentamiento de un alcohol en presencia de ácido sulfúrico a temperaturas
inferiores a las necesarias para obtener alquenos producirá otros compuestos
como éteres y ésteres.
Método de obtención industrial del alcohol.
Obtención de alcoholes: al igual que a partir de los alcoholes se pueden obtener
otros compuestos, los alcoholes pueden ser obtenidos a partir de hidratación o
hidroboración – oxidación de alquenos, o mediante hidrólisis de halogenuros de
alquilo. Para la obtención de alcoholes por hidratación de alquenos se utiliza el
ácido sulfúrico y el calor.

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La hidroboración: (adición de borano R3B) de alqueno en presencia de peróxido
de hidrógeno (H2O2) en medio alcalino da origen a un alcohol.
La hidrólisis: de halogenuros de alquilo o aralquilo se produce en presencia de
agua y hidróxidos fuertes que reaccionan para formar alcoholes.
En la industria la producción de alcoholes se realiza a través de diversas
reacciones como las ya mencionadas, sin embargo se busca que éstas sean
rentables para proporcionar la máxima cantidad de producto al menor costo. Entre
las técnicas utilizadas por la industria para la producción de alcoholes se
encuentra la fermentación donde la producción de ácido butírico a partir de
compuestos azucarados por acción de bacterias como el Clostridium butycum dan
origen al butanol e isopropanol. Para la producción de alcoholes superiores en la
industria la fermentación permite la producción de alcoholes isoamílico, isobutílico
y n-propílico a partir de aminoácidos. Es así como la industria utiliza los procesos
metabólicos de ciertas bacterias para producir alcoholes.
Clasificacion de los alcoholes.
Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios, dependiendo
del carbono funcional al que se una el grupo hidroxilo.

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Alcohol primario: se utiliza la Piridina (Py) para detener la reacción en el
aldehído Cr03 / H+ se denomina reactivo de Jones, y se obtiene un ácido
carboxílico.
Alcohol secundario: se obtiene una cetona + agua.
Alcohol terciario: si bien se resisten a ser oxidados con oxidantes suaves, si se
utiliza uno enérgico como lo es el permanganato de potasio, los alcoholes
terciarios se oxidan dando como productos una cetona con un número menos
de átomos de carbono, y se libera metano.
Y a su vez los alcoholes se pueden clasificar según el número de grupos
hidroxilos que contenga el compuesto:
- Monoalcohol o Monol: Son alcoholes que tienen un solo grupo hidroxilo (–
OH), y son aquellos que pueden clasificarse como alcoholes primarios,
secundarios y terciarios.

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Polialcoholes: Son compuestos que tienen dos o más grupos hidroxilos (–
OH).
Usos del alcohol en la vida cotidiana.
EL METANOL: Es muy toxico, su ingestión puede causar ceguera y hasta la
muerte. Es un combustible de alto rendimiento por lo que se lo usa como
combustible de autos de carreras.Pero como combustible es menos conocido
que el etanol debido a sus altos costos.
EL ETANOL: Es un líquido muy volátil y constituye la materia prima de
numerosas industrias de licores,perfumes,cosmèticos y jarabes .También se
usa como combustible y desinfectante .
EL PROPANOL: Se utiliza como un antiséptico aún más eficaz que el alcohol
etílico; su uso mas común es en forma de quita esmalte o removedor
.Disolvente para lacas, resinas, revestimientos y ceras. También para la
fabricación de líquido de frenos, ácido propiónico y plastificadores.
Efecto del alcohol en el cuerpo humano.
Inhalación: Irrita las mucosas nasales y oculares. Produce asfixia, vértigo, tos,
dolor de cabeza, náuseas, vómito, transtornos oculares, convulsiones e
inconsciencia.
Ingestión: Disturbios visuales, dolor abdominal, diarrea, vómito, inconciencia.
En casos graves: coma, paro respiratorio, ceguera, convulsiones, acidosis
metabólica severa y muerte
Piel. Se absorbe por la piel presentando efectos iguales a la inhalación.
Produce resequedad, enrojecimiento y dolor.
Ojos: Irritación, dolor, lagrimeo, sensación de quemadura y visión borrosa
Efectos cronicos: Su eliminación del cuerpo es lenta. Produce ceguera,
acidosis metabólica,

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afecta el corazón y el sistema nervioso central, en especial el nervio óptico,
conduce a dolores de cabeza persistentes y visión borrosa. Los efectos
crónicos
de sobrexposición pueden incluir daños a los riñones y el hígado. La
exposición
repetida o prolongada en contacto con la piel conduce a dermatitis.
Normas de seguridad para el uso del alcohol.
Precauciones para evitar incendio y/o explosión:
Mantener alejado de cualquier fuente de ignición y calor. Proveer buena
ventilación al nivel del piso en los sitios de trabajo. Evitar el contacto con
materiales incompatibles. Conectar a tierra los contenedores para evitar
descargas electrostáticas. Los equipos eléctricos, de iluminación y
ventilacióndeben ser a prueba de explosión.
Procedimientos en caso de incendio y/o explosión:
Evacuar o aíslar el área de peligro. Restringir el acceso a personas
innecesarias y sin la debida protección. Ubícarse a favor del viento. Usar
equipo de protección personal. Retirar los contenedores expuestos si puede
hacerlo sin riesgo, en caso contrario, enfríelos aplicando agua en forma de
rocío desde una distancia segura.No introduzcir agua a los contenedores.
Agentes extintores del fuego:
El agua puede ser inefectiva. Use polvo (BC y ABC), espuma para alcohol,
dióxido de carbono.
EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL/CONTROL EXPOSICION
Uso Normal: Respirador con filtro para vapores orgánicos, monogafas, guantes
de caucho o neopreno, delantal de caucho.
Control de Emergencias:
Equipo de respiración autónomo (SCBA) y traje de neopreno, guantes de
caucho o neopreno, botas de caucho.
Controles de Ingeniería:
Ventilación local y general, para asegurar que la concentración no exceda los
límites de exposición ocupacional. Control exhaustivo de las condiciones de

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proceso. Debe disponerse de duchas y estaciones lavaojos.

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