Fermentación. La fermentación alcohólica, glucolisis y proceso de elaboración de la cerveza

1. ENMS DE CELAYA
F E R M E N T A C I Ó N
Equipo 6
C a s t r o R í o s E m i l y M a r i a n a
J u á r e z O r n e l a s A l l i s o n S a r a h i
M a r i s c a l G o n z á l e z W e n d o l y n e
M o s q u e d a M á r q u e z E v e l y n
M u ñ o z M a r t í n e z A m é r i c a E l i z a b e t h
S u á r e z R a m o A l a n D a v i d
E q u i p o :
23 de octubre de 2023
Biología 1
3H-V

2. -Fermentación: Proceso de oxidación incompleta, que no requiere
de oxígeno para tener lugar, y que produce una sustancia
orgánica como resultado. Es un proceso de tipo catabólico.
-Catabolismo: Proceso de degradación de nutrientes complejos
en sustancias simples para la obtención de energía para el
organismo.
-Fosfoliración: Adición de grupos de fosfato a las proteínas.
-Glucólisis: Ruta metabólica que sirve de paso inicial para el
catabolismo de carbohidratos
Conceptos
Básicos

3. -Hexosa: Monosacáridos (glúcidos simples) formados por una cadena
de seis átomos de carbono. Su fórmula general es C6H12O6. Su
principal función es producir energía.
-Piruvato: Metabolito que se obtiene a partir de la glucosa, se produce
durante la glucólisis en el citoplasma
-ADP: Nucleótido constituido por adenina, ribosa y dos moléculas de
ácido fosfórico, formado por ATP
-Azúcares: Moléculas formadas por átomos de carbono, hidrógeno y
oxígeno. Funciona como un agente importante de fermentación, esto
quiere decir: que produce etanol, dióxido de carbono y agua.
-Mosto de cebada: Es como se denomina al líquido dulce que
posteriormente se convertirá en cerveza.

4. Proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para
obtener energía recibe el nombre de RESPIRACIÓN CELULAR.
La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía
contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para
sintetizar ATP.
La respiración celular es una combustión biológica y puede compararse con
la combustión de carbón, bencina, leña. En ambos casos moléculas ricas en
energía son degradadas a moléculas más sencillas con la consiguiente
liberación de energía.
Tanto la respiración como la combustión son reacciones exergónicas.
RESPIRACION CELULAR

5. Glucólisis
Fosforilación
oxidativa
Ciclo de Krebs
Glucólisis
1
2
3
Citosol
Mitocondria
P r o c e s o a n a e r ó b i c o q u e s e l l e v a a
c a b o e n e l c i t o s o l , e l c u a l s e b a s a e n
l a o x i d a c i ó n d e l a g l u c o s a . C o n s t a d e
d i e z p a s o s e n d o n d e p a r t i c i p a n
e n z i m a s p a r a o b t e n e r c o m o r e s u l t a d o
f i n a l : 2 A T P , 2 N A D H Y 2 P i r u v a t o s .

6. F a s e d e i n v e r s i ó n e n e r g é t i c a
H e x o q u i n a s a
F o s f o h e x o s a i s o m e r a s a
( P G I )
F o s f o q u i n a s a 1
A l d o l a s a
T r i o s a - f o s f a t o
i s o m e r a s a
( T I M )
ADP
ADP
Mg++ Mg++
G l u c o s a G l u c o s a 6 -
f o s f a t o
F r u c t o s a
6 - f o s f a t o
F r u c t o s a
1 , 6 -
b i s f o s f a t o
G l i c e r a l d e h í d o
3 - f o s f a t o
D i h i d r o x i a c e t o n a
f o s f a t o
Glucosa + ATP →Glucosa 6-fosfato + ADP
Glucosa 6-fosfato →Fructosa 6-fosfato
Fructosa 6-fosfato + ATP →Fructosa 1,6-bifosfato + ADP
Fructosa 1,6-bifosfato →Dihidroxiacetona fosfato + gliceraldehído 3-fosfato
Dihidroxiacetona fosfato ↔Gliceraldehído 3-fosfato
1.
2.
3.
4.
5.
G l i c e r a l d e h í d o
3 - f o s f a t o

7. 1 , 3 -
b i s f o s f a t o g l i c e r a t o
ADP
G l i c e r a l d e h í d o
3 - f o s f a t o
F a s e d e g a n a n c i a e n e r g é t i c a
3 - f o s f o g l i c e r a t o
2 - f o s f o g l i c e r a t o
F o s f o e n o l p i r u v a t o
P i r u v a t o
Mg++ Mg++
Mg++
Mg++
G l i c e r a l d e h i d o f o s f a t o
d e s h i d r o e n a s a F o s f o g l i c e r a t o q u i n a s a F o s f o g l i c e r a t o
m u t a s a
E n o l a s a
P i r u v a t o
q u i n a s a
ADP
+H
NADH,H+
NAD+
H2PO4 H2O
H2O
6. 2Gliceraldehído 3-fosfato + 2NAD+ + 2Pi →2(1,3-bifosfoglicerato) + 2NADH + 2H
7. 2(1,3-bifosfoglicerato) + 2ADP →2(3-fosfoglicerato) + 2ATP
8. 2(3-fosfoglicerato) →2(2-fosfoglicerato)
9. 2(2-fosfoglicerato) →2Fosfoenolpiruvato
10. 2Fosfoenolpiruvato + 2ADP →2Piruvato + 2ATP
Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi →2Piruvato + 2ATP +2NADH + 2H+
R e a c c i ó n g l o b a l

8. Importancia
Es el primer paso en la
producción de energía
en la mayoría de las
células.
En las bacterias y
levaduras, la glucólisis
es la principal fuente de
energía.
Representa una forma
eficiente y versátil de
obtener energía.
Función Producto
Es un mecanismo de
regulación del nivel de
glucosa en sangre.
Es la principal vía de
obtención de energía
para las células que
carecen de mitocondrias.
Es el punto de partida
para las rutas de
fermentación.
Todos los pasos que
conforman la glucólisis se
pueden tomar como
productos, sin embargo, la
ganancia neta final de la
ruta catabólica es: dos
piruvatos, dos moléculas de
Adenosín Trifosfato y dos
moleculas de Nicotinamida
adenina dinucleótido.

9. Proceso biológico de fermentación en plena ausencia
de aire (oxígeno - O2 ), originado por la actividad de
algunos microorganismos que procesan los hidratos de
carbono 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.
Fermentación
alcoholica
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),
por esta razón se dice que la fermentación alcohólica
es un proceso anaeróbico.
LEVADURAS

10. Proceso
Piruvato descarboxilasa Alcohol-deshidrogenasa
Metaboliza el etanol
procedente de:

11. Balance energético
La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico exotérmico
(libera energía) y moléculas de ATP necesarias para el
funcionamiento metabólico de las levaduras (seres unicelulares).
Debido a las condiciones de ausencia de oxígeno durante el
bioproceso, la respiración celular de la cadena del ADP en ATP
queda completamente bloqueada, siendo la única fuente de energía
para las levaduras la glicólisis de la glucosa con la formación de
moléculas de ATP mediante la fosforilación a nivel de sustrato. El
balance a nivel molecular del proceso se puede decir que genera 2
moléculas de ATP por cada molécula de glucosa

12. Concentración de etanol
resultante
Una limitación del proceso de fermentación es la
resistencia de las levaduras a las concentraciones de
etanol que se producen. El saccharomyces cerevisiae
puede soportar hasta un 20% de concentración de
etanol en volumen. En ingeniería bioquímica, estos
crecimientos se modelizan con ecuaciones de
crecimiento celular como las ecuaciones de Tessier,
Moser y la ecuación de Monod.
limitaciones del
proceso
Son los factores que
limitan la producción de
etanol a través de la
glicólisis fermentativa es
un proceso complejo
debido a la interrelación
entre ellos y la naturaleza
de los parámetros
involucrados.
Acidez del substrato
El pH es importante en la fermentación debido a que las
levaduras son sensibles al ambiente ácido o alcalino. El
funcionamiento ideal de las levaduras se encuentra en un
rango de pH de 3.5 a 5.5. En la fermentación industrial, se
mantienen los niveles adecuados de acidez utilizando
disoluciones tampón. Algunos ácidos presentes en las frutas,
comoeltartáricoyelmálico,puedenlimitaresteproceso.
Concentración de azúcares
La actividad bacteriana puede verse frenada tanto por una
concentraciónexcesivacomobajadehidratosdecarbonoen
forma de monosacáridos y disacáridos. Las concentraciones
límitevaríansegúneltipodeazúcarylalevaduraresponsable
delafermentación.Además,lasconcentracionesdeazúcares
puedenafectarlaosmosisdentrodelamembranacelular.
Contacto con el aire
Una intervención de oxígeno (por mínima que sea) en el
procesolodetieneporcompleto
(es el denominado Efecto Pasteur) 28] Esta es la razón por la
que los recipientes fermentadores se cierren
herméticamente.
La temperatura
El proceso de fermentación es exotérmico, y las levaduras
tienen un régimen de funcionamiento en unos rangos de
temperatura óptimos, se debe entender además que las
levadurassonseresmesófilos.Siseexponecualquierlevadura
a una temperatura cercana o superior a 55 °C por un tiempo
de 5 minutos se produce su muerte. La mayoría cumple su
misiónatemperaturasde30°C.

13. tipos de
La fermentación
alcohólica:
se utiliza para
crear diversas
bebidas en
todo el
mundo
Fermentación
alcohólica de la
leche
La lactosa, el azúcar
natural de la leche, es
el combustible para
este proceso, junto con
la enzima lactasa
producida por algunas
levaduras específicas.
fermentación
Fermentación del
Vino
En el caso del vino, las
levaduras son los
responsables de la magia
que sucede, unos
pequeños hongos
microscópicos que se
encuentran de forma
natural en los bolleos de
las uvas, generalmente
en una fina capa de polvo
blanco que recubre la piel
de las uvas.
Fermentacion
especifica
Los azúcares de frutas,
cereales y leche son
los ingredientes
principales. ¡La
producción de estas
bebidas es
típicamente local,
dependiendo de la
disponibilidad de los
ingredientes!
Fermentaciones
naturales
La fermentación
alcohólica con la
emisión de ciertas
cantidades de etanol se
produce de forma
espontánea en la
naturaleza siempre que
se encuentre un azúcar
y una atmósfera pobre
de oxígeno
Fermentación
industrial
es un proceso
complejo que ha
experimentado
avances significativos
en términos de
eficiencia y control, lo
que ha contribuido al
crecimiento de la
industria de bebidas
alcohólicas.

14. se deben a los subproductos del proceso que
se liberan al medio ambiente, como el etanol y
el dióxido de carbono.
Los efectos de la fermentación dependerán del
tratamiento de cada uno de estos subproductos. La
contaminación etílica en algunos insectos que se
alimentan de truchas y del néctar de las flores es
uno de los efectos más sorprendentes. Por ejemplo,
las abejas son un claro ejemplo de intoxicación por
elementos tóxicos.
Los lugares donde se lleva a cabo la fermentación de
bebidas alcohólicas suelen ser peligrosos ya que el dióxido
de carbono desplaza al oxígeno, lo que puede causar asfixia
a las personas que se encuentran en estos lugares.
Efectos de la
fermentación
etílica Citosol
El citosol es una parte fundamental del citoplasma de células
eucariotas, como las de plantas, animales y hongos. Contiene
solutos como iones, enzimas, ribosomas y carbohidratos
necesarios para diversas funciones celulares.
El citosol es esencial para:
El metabolismo celular, incluyendo la glucólisis, síntesis de
proteínas, degradación de lípidos y fermentación.
El almacenamiento de nutrientes, como glucosa y glucógeno,
para uso posterior.

15. Se define como el proceso donde la levadura transforma los azúcares
procedentes del mosto de cebada en etanol y dióxido de carbono.
Los distintos géneros o especies de las levaduras darán como
resultado cervezas muy diferentes y que detallamos a continuación.
En el proceso de la
elaboración de la cerveza
se utilizan 4 ingredientes
básicos:
Agua, Malta,
Lúpulo(planta
fermentada) y Levadura.
fermentación de la cerveza

16. Glucosa
La glucosa es un
monosacárido
Maltosa
La maltosa es un disacárido (2
unidades de glucosa).
Maltotriosa
La maltotriosa es un
trisacárido (3 moléculas de
glucosa).
Tipos de azúcares Tipos de cerveza según su
fermentación
Tipos de levaduras
2 GRANDES FAMILIAS DE
LEVADURAS
Sachharomyces
Pastorianus
Realizan la
fermentación a
temperaturas de entre
7 a 12°C
Sachharomyces
Cerevisie
Realizan la
fermentación a
temperaturas de entre
18 y 24°C
Cerveza de alta fermentación (ALE)
En este tipo de cervezas pertenecen a la especie
Saccharoymes Cerevisiae. Este tipo de levadura
tiende a subir a la zona superior de los tanques de
fermentación. Se caracterizan por ser más
aromáticas que las cervezas de baja fermentación.
Cerveza de fermentación baja (LAGER)
En este tipo de cervezas pertenecen a la especie
Saccharomyces Carlsbergensis. Este tipo de
levadura tiende depositarse en el fondo de los
tanques de fermentación. Secaracterizan por ser
elegantes, de aromas limpios y acentuado
carbónico.
Cerveza de fermentación espontánea (Lámbicas)
En este tipo de cervezas pertenecen a la
especieBrettanomyces
Son cervezas donde la fermentación se produce de
manera natural y espontánea ya que el proceso es
llevado a cabo por levaduras silvestres, en
contacto con el mosto contenido en las cubas de
fermentación abiertas, utilizadas para la
elaboración de este tipo de cervezas.

17. Malteado
Molienda y
Maceración
Filtración de
Mosto
Cocción
Filtración de la
cerveza
Maduración
Envasado
proceso de la fabricación de la cerveza

18. Como primer paso agregamos
aproximadamente. Tres
cucharadas de azúcar a nuestra
botella número uno y dos.
Colocamos la levadura en una sola
botella (la misma cantidad).
Añadimos el agua, tibia para poder
disolver, a las dos botellas por
igual.
Procedemos a colocar cada globo
en cada botella, agitamos un poco
y dejamos reposar.
Después de aproximadamente 45min,
observamos.
experimento
FERMENTACION
ALCOHOLICA.
MATERIALES:
*Dos botellas de
plástico.
*Azúcar (compuesto
carbonado).
*Levadura.
*Cuchara.
*Dos globos
*Agua tibia.
*Embudo.
PROCEDIMIENTO:

19. Castro Ríos Emily Mariana: Conceptos básicos
Juárez Ornelas Allison Sarahi: Fermentación de la
cerveza
Mariscal González Wendolyne: Respiración celular
Mosqueda Márquez Evelyn: Fermentación
alcohólica
Muñoz Martínez América Elizabeth: Glucólisis
Suárez Ramo Alan David: Fermentación alcohólica
Aportaciones de
cada estudiante

20. Bibliografía
Lifeder. (16 de diciembre de 2020). Glucólisis: funciones, enzimas, fases, productos,
importancia. Recuperado de: https://www.lifeder.com/glucolisis/.
Rap Medicina. (2017, 17 febrero). Glucólisis / Glicólisis - R4 - Rap Medicina [Vídeo]. YouTube.
Recuperado 22 de octubre de 2023, de https://www.youtube.com/watch?v=MnyQdydqOto
Camach Learn. (2020, 31 agosto). Glucólisis FÁCIL. Nivel experto para principiantes || Camach
Learn [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=iUroKREmOKo
Hernández, L. A. (2015). Respiración Aerobia. Portal Académico del CCH, UNAM.
https://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia1/unidad2/respiracionAerobia
El proceso de fabricación de la cerveza - Los Cervecistas [Internet]. Cervecistas. Available
from: https://www.loscervecistas.es/el-proceso-de-fabricacion-de-la-cerveza/
GOLDEN. Fermentación de la cerveza. Todo lo que debes saber | Cervecería Golden [Internet].
(18 de febrero2021).Available from:https://www.cerveceriagolden.com/fermentacion-cerveza/
Conclusión:
La fermentación alcohólica es un proceso biológico en el cual los azúcares se
convierten en alcohol y dióxido de carbono mediante la acción de levaduras u otros
microorganismos. Este proceso es fundamental en la producción de bebidas
alcohólicas como el vino y la cerveza. Hay diferentes tipos de fermentación
alcohólica, siendo la más común la llevada a cabo por levaduras, especialmente
Saccharomyces cerevisiae. Los factores como la temperatura, el tipo de levadura y
el sustrato utilizado influyen en el resultado final del producto fermentado.
El proceso de la glucólisis es el primer paso y el más importante para la
fermentación de cualquier tipo.