Educacion

1. FERMENTACIÓN
ALCOHÓLICA

2. La fermentación alcohólica (o fermentación del etanol o incluso
fermentación etílica) es un proceso biológico aerobio o anaerobio,
originado por la actividad de algunos microorganismos que
procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares:
como glucosa, fructosa, sacarosa, almidón, etc.) para obtener
como productos finales: un alcohol en forma de etanol (CH3-CH2-
OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas
de ATP que consumen los propios microorganismos en su
metabolismo celular energético anaeróbico.

3. 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.

4. La glucólisis es la primera etapa de la fermentación, al igual que
la respiración celular, y al igual que ésta necesita de enzimas
(cimaza) para su completo funcionamiento. A pesar de la
complejidad de los procesos bioquímicos una forma esquemática
de la reacción química de la fermentación alcohólica puede
describirse como una glicólisis.

5. REQUERIMIENTOS BACTERIANOS PARA EL CRECIMIENTO
OXÍGENO (O SU AUSENCIA)
ENERGÍA
NUTRIENTES
TEMPERATURA ÓPTIMA
PH ÓPTIMO

6. FUNDAMENTO
BIOQUÍMICO:

11. La cantidad de etanol formada en la fermentación con
microorganismos depende de:
La cantidad de azúcar de la solución.
De que la fermentación se lleve o no a cabo
completamente.
La concentración de alcohol que puedan tolerar las
levaduras sin que se detenga la fermentación.

12. M.O. INICIADORES:
Mohos: aspergillus., agaricus.,
fusarium., penicillum.
Bacterias: bacillus, acinetobacter,
aeromonas
hydrophila, mycobacterium .
Levaduras: saccharomyces
Protozoos

13. PRODUCTOS, REACCIONES Y GRUPOS MICROBIANOS RESPONSABLES
DE LOS PROCESOS FERMENTATIVOS MAS IMPORTANTES
Láctico+ etanol+ CO2
Lactobacilos.
Streptococcus
Leuconostoc
Clostridium
propionicum y
Propioniobacterium
enterobacterias
Zimomonas
levaduras
Clostridium
butiricum
Los grupos que más interesan desde el punto de vista alimentario son:
enterobacterias y clostridium (Sanitario) y bacterias lácticas ,
propionibacterias y levaduras (Productivo)

14. Inicialmente cuando el medio es favorable, las
levaduras se multiplican por mitosis; y al final de
la fermentación por meiosis (esto es a falta de
sustratos). En esta ultima etapa las bacterias
lácticas empiezan a “ver la luz” aumentando su
densidad de población.

15. Sin embargo son las levaduras y las bacterias las que
empiezan a sobrevivir.
Inicialmente el mosto supone un medio adecuado; pero
poco a poco este se va haciendo mas inhóspito debido
a la formación de alcohol, la disminución de azucares
necesarios para su catabolismo y la reducción de
nutrientes necesarios para su anabolismo.

16. Una vez superado el
periodo inicial de
adaptación las
poblaciones de
levaduras y bacterias
incrementan
rápidamente; aunque
las bacterias
permanecen en estado
de latencia durante
gran parte del proceso
fermentativo.

17. Los vinos deben tener una cantidad de alcohol debido a la
fermentación de al menos un 9% en volumen.

18. UN POCO DE
HISTORIA…

20. Se empezó a descubrir, gracias observaciones científicas, que la
fermentación alcohólica se producía también en substancias "no
dulces" Antoine Lavoisier hizo experimentos en 1789 determinando
las cantidades de los elementos intervinientes en la fermentación
(Ca, O e H).

21. Con el advenimiento de los descubrimientos químicos en el año
1815 el investigador francés Joseph Louis Gay-Lussac fue el
primero en determinar una reacción de fermentación
obteniendo etanol a partir de glucosa, a pesar de este logro los
fundamentos de la fermentación alcohólica eran completamente
desconocidos.

22. Existe durante el siglo XIX un debate científico por establecer la
hipótesis de la Los descubrimientos posteriores a partir del
periodo que va desde mediados del siglo XX hasta comienzos del
siglo XXI se centran exclusivamente en la mejora de los procesos
de fermentación alcohólica y conciernen más a la optimización
del rendimiento industrial bien sea mediante una buena selección
de cepas de levaduras, de una temperatura de funcionamiento
óptima, de como realizar fermentación en un proceso.

23. La cerveza es una bebida alcohólica producida por la fermentación
alcohólica mezcla de algunos cereales (en forma de malta)
mezclados con agua. Los cereales empleados son por regla general:
cebada, centeno, trigo, etc. El contenido de la cerveza ya se
reglamentó en Europa en la famosa ley alemana de la Reinheitsgebot
que data del año 1516.

24. LAS LEVADURAS EMPLEADAS EN EL PROCESO DE
FERMENTACIÓN DE LA CERVEZA SE DEDICAN A TRABAJAR
CONTRA LA MALTOSA Y POR REGLA GENERAL SUELEN
DEPENDER DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO
CERVECERO FINAL QUE SE DESEE OBTENER, POR EJEMPLO SE
SUELE EMPLEAR LA SACCHAROMYCES CEREVISIAE PARA
ELABORAR CERVEZAS DE TIPO ALE (DE COLOR PÁLIDO) Y LA
SACCHAROMYCES CARLSBERGENSIS QUE SIRVE PARA LA
ELABORACIÓN DE LA CERVEZA TIPO LAGER (GENERALMENTE DE
COLOR RUBIO) Y LA STOUT (CERVEZA OSCURA DE ALTO
CONTENIDO ALCOHÓLICO GENERALMENTE MÁS DULCE, UN
EJEMPLO: GUINNESS).

25. ALAMBIQUE

26. Materias primas utilizadas en
las fermentaciones
alcohólicas.

27. Existe gran variedad de materias primas pero estas van a depender del
producto a elaborarse.
Cerveza: agua, malta de cebada, mosto de cereales, granos de trigo,
levadura y lúpulo.
Whisky: agua, maíz, centeno, cebada.
Sidra: manzanas u otras frutas.
pulque: jugo de agave
Vino: uvas y otras frutas
Vinagre: sidra, vino
Mezcal: pita, aguamiel.
Tepache: piloncillo, algunas frutas, clavo, pimienta, canela.
Tejuino: maíz, piloncillo.
Panes: Harina de trigo, arroz, garbanzos negros.

28. ALIMENTOSALIMENTOS
PRODUCTOSPRODUCTOS
MATERIASMATERIAS
PRIMASPRIMAS
M.O. FERMEN-M.O. FERMEN-
TADORTADOR
Cerveza yCerveza y
cerveza inglesacerveza inglesa
Mosto deMosto de
cerealescereales
S. cerevisiaeS. cerevisiae
Whisky bourbonWhisky bourbon Maíz, centenoMaíz, centeno S. cerevisiaeS. cerevisiae
Cerveza deCerveza de
bouzabouza
Granos de trigoGranos de trigo LevadurasLevaduras
SidraSidra Manzanas otrasManzanas otras
frutasfrutas
SaccharomycesSaccharomyces
spp.spp.
Cerveza de cafreCerveza de cafre SorgoSorgo Levaduras,Levaduras,
mohos, bacteriasmohos, bacterias
LácticasLácticas
MezcalMezcal PitaPita levaduraslevaduras

29. ALIMENTOSALIMENTOS
PRODUCTOSPRODUCTOS
MATERIASMATERIAS
PRIMASPRIMAS
M.O. FERMEN-M.O. FERMEN-
TADORTADOR
PulquePulque Jugo de agaveJugo de agave Levaduras yLevaduras y
bact. Lácticasbact. Lácticas
Whisky escocésWhisky escocés CebadaCebada S. CerevisiaeS. Cerevisiae
ThumbaThumba MijoMijo EndomycopsisEndomycopsis
fibuligesfibuliges
VinagreVinagre Sidra, vinoSidra, vino Acetobacter spp.Acetobacter spp.
VinosVinos Uvas, otrasUvas, otras
frutasfrutas
Cepas deCepas de
S.ellipsoideusS.ellipsoideus
Pan de masaPan de masa
agriaagria
Harina de trigoHarina de trigo S. exiguus, L.S. exiguus, L.
sanfraciscosanfracisco
Pan morenoPan moreno
agrioagrio
Harina de trigoHarina de trigo L. mesenteroidesL. mesenteroides

30. FERMENTACIÓN
ACÉTICA

31. CONCEPTO
Se define como el producto de una fermentación
alcohólica seguida de una formación de ácido acético.
La fermentación acética es la fermentación bacteriana por
Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que
transforma el alcohol en ácido acético. La fermentación
acética del vino proporciona el vinagre debido a un
exceso de oxígeno y es considerado uno de los fallos del
vino.

32. ½ O2 H2O H2O
CH3CH2OH CH3CHO CH3CH(OH)2
alcohol-deshidrogenasa
Etanol Acetaldehído hidrato de acetaldehído
NADP+
NADP+H+
CH3COOH
Aldehido-deshidrogenasa Ac. Acetico
Ecuacion global: CH3CH2OH+O2 CH3COOH+H2O+495,6KJ

33. MICROORGANISMOS INICIADORES
 Bacteria suboxidantes.
(gluconobacter)
 Bacteria superoxidantes.
(acetobacter)

34. VINAGRE (ÁCIDO ACÉTICO).
 Los primeros vinagres se producían en vasijas planas
abiertas, eran procesos lentos en los que flotaba una película
de bacterias sobre la superficie del vino.
 En el siglo XIX, se modificó el proceso con un generador por
goteo.
 En 1949 se creó los procesos sumergidos.
Hidrato a ácido acético (acetaldehído deshidrogenasa)

35. MICROORGANISMOS
 Bacterias:
 Gluconobacter oxida el etanol solo a ácido acético. Especies:
Agluconobacter oxydans (previamene Acetomonas oxydans). Homo
 Acetobacter superoxidantes oxidan el etanol a ácido acético, luego a
CO2 y H2O. Gram negativas y ácido tolerantes; cepas en especies:
Acetobacter aceti, A. pasterurianus o A. peroxidans. Hetero
Es mejor transportar las cepas en pequeños reactores
y no en agar.

36. ETAPAS
 La biosíntesis de ácido acético es una oxidación incompleta.
El poder reductor producido durante el proceso se transfiere al
oxígeno. Etapas:
 Oxidación del etanol a acetaldehído (NAD o NADP )
 Hidratación a acetaldehído hidrato
 Oxidación del acetaldehído hidrato a ácido acético
(acetaldehído deshidrogenasa)

38. CONVERSION
 Estequiométricamente a partir de 1 mol de C2H5OH (1litro al 12% alcohol
v/v) se produce 1 mol de CH3COOH (1 litro al 12.4% ácido v/v)
 El oxigeno se reduce a través de la cadena respiratoria. Se producen
6ATP por mol de CH3COOH, si no existe suficiente oxígeno y en altas
concentraciones de ácido acético y etanol, las células mueren.
 A 5% de CH3COOH y C2H5OH, las bacterias mueren en 34% después de
una interrupción de aire de 2 minutos.
 A 12% de ácido y etanol la misma tasa de muerte luego de 10 a 20
segundos.
 Lo mismo ocurre si disminuimos por debajo de 0.2% (v/v) en solución
de etanol y no debe exceder el 5% en procesos convencionales.
 Actualmente las cepas producen hasta 13 a 14% de ácido acético.

39. PRINCIPIOS DEL PROCESO
 FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA: glucosa +
Saccharomyces ellipsoideus = 2C2H5OH + 2CO2 . La sidra
contiene ácido málico para evitar contaminaciones, así
como ceniza esencial para el crecimiento.
 La fermentación se realiza entre 23.88 – 26.66°C, a
37.77°C se torna anormal y cesa alrededor de 40.55°C . Es
mejor añadir levadura iniciadora. Se puede mejorar con
levaduras de vino. Al principio se puede airear, luego no es
necesario. Todo el azúcar debe convertirse a alcohol y CO2.
Luego se separa la pulpa, sedimento por asentamiento y
trasegado, o por filtración.

40.  FERMENTACIÓN ACÉTICA: Resulta de la oxidación del
alcohol por bacteria, en presencia de oxígeno (aire), C2H5OH
+ O2 + Acetobacter aceti = CH3COOH + H2O. Se agrega
vinagre fuerte no pasteurizado (luego de fermentación
alcohólica completa) o añadir un iniciador para suministrar la
clase apropiada de bacteria y producir condiciones favorables
para su crecimiento y actividad.
 Las bacterias crecen en el líquido y superficie, forman una
película lisa, grisásea, brillante y gelatinosa (a veces no
película). El proceso depende de la actividad del organismo,
cantidad de alcohol, temperatura, cantidad de superficie
expuesta por unidad de volumen (ideal 26.66°C (20 -
35.55°C), el factor puede ser el área superficial). El tiempo
en barril (lento) es de 3 a más meses. En generadores de
gran escala la superficie al aire es grande, proceso en cosa
de horas.

41.  Inmediatamente el vinagre debe envasarse para evitar
posterior oxidación a CO2 y agua (reducción de la
calidad), también puede ser pasteurizado.
 La fermentación se acelera cuando la sidra contiene de 6
a 8% de alcohol, y puede tolerarse 12%. La acción es
lenta cuando hay presente de 1 a 2%.
 100 partes de alcohol darán 130 partes de ácido acético (120
por evaporación). De 100 partes de azúcar se obiene 50 a 55
partes de ácido acético. Para 4 g por 100 ml (4% o 40 granos
de resistencia) es necesario un jugo con más de 8% de
azúcar (el jugo de manzanas tiene entre 7 a 15% de azúcar.

44. MÉTODO ORLEÁNS
 Se emplean tanques de 200 l, que se llenan con 70 l de una mezcla
de frutas, verduras, semillas o granos. La nata que flota en la
superficie proporciona protección a la flora del vinagre formada por
bacterias acéticas.
El aporte de oxigeno tiene lugar a través de unas aberturas de 10-
15 cm que se encuentran en la superficie. Se lleva acabo con una
temperatura de al menos 20c.
La fermentación dura algunas semanas y se añaden de 10-15 l de
frutas, verduras, semillas o granos a intervalos semanales.

45. REGULACIÓN DE LA FERMENTACIÓN
ETAPA ALCOHOLICA
 Siempre debe de estar a una temperatura ambiente 20-25ºc
 Tomar lectura de CHON diariamente
 Cuidar que el proceso siempre sea anaerobio ( sin presencia
de oxigeno)
 Tapar bien para evitar que la tapa sea abierta por la acción del
co2
 Parar la fermentación cuando la cantidad de carbohidratos allá
disminuido a un valor mínimo.

46. ETAPA ACÉTICA
 La fermentación debe ser a una temperatura ambiente
20ºc.
 Siempre debe de haber presencia de oxigeno pues la
fermentación acética es una reacción de oxidación.
 Revisar la temperatura periódicamente pues en el
proceso de fermentación se aumenta la temperatura 2 o
3 ºC.
 Añadir mas vino según se requiera.
 Detener la fermentación cuando el pH sea menor a 1.

47.  Se extrae el aceite esencial de la corteza el cual contiene de
25 a 40% de pectina en base seca
 Se calienta a 95ºc
 Se inactivan la enzimas pectinoliticas
 Se lava varias veces para eliminar sustancias solubles y se
deshidrata.
 Se precipita en etanol se lavan y se secan.

48. FERMENTACION LACTICA

49.  Las bacterias lacticas son un grupo heterogeneo de microrganismos
anaerobios pero aerotolerantes que fermentan glucosa a acido
lactico como unico o mayor producto.
· Incluyen los generos: Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc,
Pediococcus, Sporolactobacillus y Bifidobacterium.
· Son de distribucion abundante en la naturaleza
· Derivan ATP de la fosforilacion a nivel de sustrato.

50.  Los lactobacillus, son bacterias que utilizan la
fermentación láctica para obtener energía; estos
organismos transforman la lactosa de la leche en glucosa
y posteriormente en ácido láctico. Este proceso tiene
importancia industrial ya que se utiliza en la fabricación
de yogurt.

51. CONCEPTO DE FERMENTACIÓN LÁCTICA
 Se llama al proceso celular donde se utiliza glucosa para
obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido
láctico.
 Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias
lácticas), algunos protozoos y ocurre en los tejidos animales,
en ciertos protozoarios, hongos y bacterias.
 Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de
la leche . Ciertas bacterias (lactobacilos), al desarrollarse
utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía.

52. PROCESO
 El ácido láctico se produce mediante la fermentación láctica.
 En condiciones de ausencia de oxígeno (anaerobias), la
fermentación responde a la necesidad de la célula de generar la
molécula de NAD+, que ha sido consumida en el proceso energético
de la glucólisis.
 En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en un
compuesto de tres átomos de carbono, el ácido pirúvico, obteniendo
dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean
dos moléculas de NAD+ que actúan como aceptores de electrones y
pasan a la forma NADH.
 Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis que
producen energía es necesario restablecer el NAD+ por otra
reacción. Los dos tipos de fermentación que se ilustran aquí son
particularmente importantes ya que, sus subproductos –ácido láctico
en el primer caso y etanol en el segundo-, son utilizados en la
industria alimentaria.

56.  La fermentación láctica también se verifica en el tejido
muscular cuando, a causa de una intensa actividad
motora, no se produce una aportación adecuada de
oxígeno que permita el desarrollo de la respiración
celular.
 Cuando el ácido láctico se acumula en las células
musculares produce síntomas asociados con la fatiga
muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen
de mitocondrias de manera que se ven obligadas a
obtener energía por medio de la fermentación láctica; por
el contrario, el parénquima muere rápidamente ya que no
fermenta, y su única fuente de energía es la respiración
aeróbica.

57. APLICACIONES
Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la
leche.
Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al
desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche)
como fuente de energía.
La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada
por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La
coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación
de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH
debido a la presencia de ácido láctico.
Este proceso es la base para la obtención del yogurt. El ácido
láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes
propiedades conservantes de los alimentos

59. FERMENTACIÓN DE YOGHURT
 El yoghurt se hace fermentando la leche
con bacterias compatibles, principalmente
Lactobacillus bulgaricus y Estreptococo
thermophilus. El yoghurt fermentado fue
inventado probablemente, por tribus
balcánicas hace miles de años.

60.  El yoghurt era solo un alimento de Europa
Oriental hasta los años 1900s, cuándo el biólogo
Mechnikov creó la teoría de que esas bacterias
lactobacillus del yoghurt eran responsables de la
longevidad de las personas de Bulgaria. La leche
azucarada o lactosa son fermentadas por estas
bacterias y se forma el ácido láctico el cual da
origen a la formación de la cuajada.

61. El ácido también restringe el crecimiento de
bacterias que causan descomposición del
alimento. Durante la fermentación del
yoghurt, se generan algunos sabores, que
le dan especial
característica.

62.  yoghurt natural o de sabores de textura firme,
requiere de una temperatura de envasado de
aproximadamente 43 grados centígrados, y pasar por
un proceso de fermentación en cámaras calientes a la
temperatura de 43 grados para obtener el grado
óptimo de acidez; este proceso puede llegar a durar
aproximadamente cuatro horas. Una vez obtenida la
acidez óptima, debe enfriarse el yoghurt hasta los 5
grados para detener la fermentación.

63.  En los yoghurts batidos, los de textura cremosa, con o sin
frutas, el proceso es diferente, en cuanto la fermentación se
realiza en depósitos, previo al proceso de envasado, que se
realiza en frío, por lo que no necesita de fermentación
posterior. Las bacterias utilizan como fuente de energía la
lactosa o azúcar de la leche, y liberan ácido láctico como
producto de desecho; éste provoca un incremento de la
acidez que hace a su vez que las proteínas de la leche
precipiten, formando un gel.

64.  Para muchos países en sus normativas, el yoghurt
como tal solo puede contener St. thermophilus subsp.
salivarius y Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus; si se agregan otras bacterias, algunas
legislaciones, no permiten utilizar la denominación de
yoghurt.
 Si el yoghurt no se calienta hasta matar a las bacterias
después de la fermentación, se vende bajo la
denominación de «cultivo activo vivo» (o simplemente
«vivo» en algunos países), que algunos consideran
nutricionalmente superior. En España, los productores
de yoghurt se dividían entre los que querían reservar
la denominación yoghurt para el yoghurt vivo y los que
deseaban introducir el yoghurt pasteurizado bajo esa
etiqueta.

65.  Debido a que las bacterias fermentan la lactosa
contenida en la leche durante el proceso de
elaboración del yoghurt, los individuos que
presentan intolerancia a la lactosa pueden
disfrutar del yoghurt sin verse afectados.
Nutricionalmente, el yogurt es rico en proteínas
procedentes de la leche.

66. FERMENTACIÓN DE LA LECHE
 Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al
desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de
leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar,
produce energía que es aprovechada por las bacterias y el
ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche
(cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la
leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia
de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención
del yoghurt. El ácido láctico, dado que otorga acidez al
medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los
alimentos.
 Ejemplos de esto último son el chucrut
y el ensilado de granos para forraje.

67.  Este tipo de queso está directamente relacionado con el
queso más sencillo que existe que es el que se elabora
añadiendo un agente acidificante a la leche (ácido
clorhídrico, limón o vinagre) ya que la base es la
misma pero en el caso del uso de las bacterias ácido
lácticas se tiene la gran ventaja de que es la lactosa
(azúcar de la leche) la que se metabólica produciendo
un sabor, una textura y una digestibilidad muy
superior que el producto obtenido por la simple
acidificación.

68. Investigaciones médicas científicas han revelado
los efectos del alcohol y resulta que:
Brandy+Hielo = ¡daña el riñón!
Tequila+Hielo = ¡daña el hígado!
Whisky+Hielo = ¡daña el corazón!
Vodka+Hielo = ¡daña el cerebro!
Al parecer el pin… hielo es el que daña todo.
Y tan inofensivo que se ve el c...

69. POR SU ATENCIÓN, ¡GRACIAS!