Barón Mendoza Isabel Cristina 309003667Olvera Plata Alfredo 309305215Biosíntesis y Biotecnología. Grupo 1. Equipo A3

Reporte práctica 2. Fermentación alcohólica. Elaboración de vino.

Introducción.

Fermentación alcohólica.

La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de oxigeno (anaerobio), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono, por lo general azúcares.

Una elevada tasa de azúcar y una óptima proporción de ácidos en las uvas constituyen la base de los vinos.

Las levaduras del vino son cepas de Saccharomyces cerevisiae. La mayoría tienen forma elíptica u oval alargada, siendo la forma de la mayor parte de las células jóvenes redondeada u oval.

Determinación de alcohol en bebidas fermentadas.

Existen diferentes tipos de métodos para la determinación de la concentración de etanol en el vino. Entre éstos tenemos:

*Métodos que separan el alcohol por destilación

*Métodos ebullométricos

*Métodos químicos por oxidación crómica.

Este último método se basa en una trampa de K2Cr2O7 + H2SO4, que en presencia de etanol, da lugar a la siguiente reacción química:

2K2C r7O7+8H 2S O4+3C2H 5OH↔2Cr2(SO4)3+2KSO 4+3C H 3COOH+11H 2O

Objetivo.

Elaborar un vino de uva a partir de la fermentación alcohólica de los azúcares por Saccharomyces cerevisiae.

Procedimiento:

Inicio: Se amasaron uvas negras, que se pusieron en un galón de agua, en el que se tenía a3/4 del volumen, adicionando piloncillo, canela y jugo de uva; para después agregar el inoculo de Saccharomyces cerevisiae (previo conteo de células:

4.2x107CélulasmL

) y el metabisulfito de sodio como biostatico. Una vez concluido lo

anterior, se midió el pH.

Primera Semana: Se tomó una muestra de dicho galón (Biorreactor) para solo determinar el pH y las condiciones físicas que este presentaba.

Segunda Semana: Primeramente se realizó la prueba de oxidación cromática, teniendo una trampa con dicromato de potasio y ácido sulfúrico para ver si el vino presentaba ya alto contenido de etanol a partir de una determinación colorimétrica, después de ello, se midió el pH así como dicha solución al espectrofotómetro para determinar el % de etanol que el vino ya contenía; este se filtró y se centrifugo para que pudiese ser tomado.

Resultados.

Inóculo Concentración20 ml 4.2*107cel/ml

Fecha pH Características observadas10/04/15 (inicial) 4.47 No desprendía ningún olor y su color era

levemente morado-rojizo17/04/15 (1era semana)

3.54 Desprendía un olor fresco y ligeramente alcohólico, el color se tornó más claro

24/04/15 (2da 3.49 Desprendía un olor algo desagradable, el

semana) color se mantuvo igual

Fecha Abs (nm)

% EtOH Grados Gay-Lussac ( °G.L)

24/04/15 (2da semana)

0.580 11.89 6

Cálculo de % EtOH:

%EtOH=0.00125 (0.580−0.009 )

6∗10−5=11.89%

Análisis de resultados.

Se preparó el medio de fermentación machacando ligeramente la uva para que los azúcares quedaran disponibles y la levadura pudiera utilizarlos, integrarlos a sus rutas metabólicas, y por medio de la fermentación alcohólica, generar etanol. La levadura de elección fue S.cerevisiae, y se colocó un inóculo de 20ml, correspondiente a 4.2*107cel/ml.

En los registros iniciales se puede ver que el pH (4.47) estaba en el intervalo adecuado para llevar a cabo la fermentación. No se tuvo que hacer ningún ajuste.

A la primera semana del proceso, efectivamente, el pH empezó a bajar (de 4.47 a 3.54), sin embargo el alcohol producido todavía no era mucho. Esto, probablemente debido a que las levaduras todavía tenían gran disponibilidad de oxígeno, por ende, se fomentó el metabolismo aerobio del azúcar. Aunque en cantidades más pequeñas, también se notaba la producción de etanol por medio de la vía anaeróbica. Además, se observó un descenso del pH, lo que se puede usar como indicador de la presencia de productos ácidos provenientes de la fermentación.

En la segunda semana se esperaba un descenso mayor del pH (de 3.54 a 3.49), como consecuencia de la producción en mayor grado de ácidos de la fermentación. Sin embargo, se percató que el medio desprendía un olor no muy agradable, cuando en contraste, debería ser fresco y alcohólico. Se piensa que esto pudo ser consecuencia de la contaminación del producto con otras bacterias a pesar de la utilización de metabisulfito de sodio como biostático. Incluso se puede atribuir a que las condiciones del medio (luz, temperatura, movimiento, exposición al ambiente) tuvieron repercusiones.

Se determinó la concentración de etanol por medio de una reacción de oxidación crómica. Al producto se le dio lectura a 585nm, y con el dato de absorbancia se determinó el porcentaje de Etanol presente, el cual fue de 11.89%. También se determinaron los grados Gay Lussac con un densímetro, que dio una lectura de 6°G.L.

Esto quiere decir que efectivamente hubo una fermentación anaeróbica, y por lo tanto producción de etanol, aunque las bajas cantidades de este se pueden deber

a un truncamiento de la vía metabólica por contaminación y por las posibles condiciones inadecuadas del vino.

Conclusiones.

Los azúcares del medio fueron utilizados por S.cerevisiae, que por medio de la fermentación anaeróbica, produjo etanol.

Las cantidades de etanol fueron pequeñas debido a problemas de contaminación e inestabilidad del medio de fermentación, por lo tanto, el vino tuvo un porcentaje relativamente bajo de etanol.

Bibliografía.

García Gallego (2010) Maridaje, enología y cata de vinos. Innovación y Cualificación Ediciones. Cap. 7

https://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/4867/4/03_Memoria.pdf