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FERMENTACIÓN ALCOHÓLICACinética de las levaduras
Lic. René Alberto Juez
2017
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
GLICÓLISIS
O vía de Emden-Meyerhof, permite a lacélula transformar los azúcares de 6átomos de carbono en ácido pirúvico.
Estas reacciones se producen:
- Aerobiosis (respiración)
- Fermentación alcohólica (anaerobiosis) o láctica.
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3FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
No todas las moléculas de azúcar se transforman en ácido pirúvico, también en glicerina, proceso gliceropirúvico.
C6H12O6= CH2OH-CHOH-CH2OH + CH3-CO-COOH
glicerol ác. pirúvico
4FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
El balance energético de la fermentación es idéntico al de la glicólisis, se forman 4 ATP, y se consumen 2 ATP, resultando un balance final de ganancia de 2 ATP, por cada molécula de azúcar fermentado.
C6H12O6+2ADP+2PO4H3 = 2CH3-CH2OH+2CO2+2ATP+2H2O
5FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Fermentación espontánea:
Kloeckera y Hanseniospora: 50-70%
Otras especies:
Metschnikowia, Candida, Cryptococcus, Rhodotorula, Pichia, Kluyveromyces, Hansenula.
Poca presencia:
Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces bayanus
6FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Factores que influyen sobre la microbiota:
Temperatura, pluviosidad, grado de madurez, fungicidas, etc.
Maquinarias de bodega:
Saccharomyces cerevisiae(mayoritaria)
Kloeckera, Torulospora,Brettanomyces, Candida, Hansenula,Pichia.
7FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Posterior a 20 horas comienzan a aparecer Saccharomyces cerevisiae, cuando la concentración alcohólica es de 4-5%.
En la inoculación el tiempo de latencia se acorta y se obtiene repetitividad de producto año a año.
En el inicio de la FA, la levadura inoculadas se implantan en un 50%, ya que la microbiota autóctona no es suplantada totalmente, excepto más adelante.
8FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Métodos de recuento:
Cámara de Neubauer
Filtración por membrana
9FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Velocidad de fermentación:
Degradación del azúcar
Alcohol formado
Dióxido de carbono producido
Cambio de la densidad del mosto
10FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Características genéticas de las
levaduras.
Oxígeno disponible (saturación).
Nutrientes.
pH del medio.
Formas de vinificación.
11FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Poder fermentativo
Concentración de azúcar
Temperatura
12FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
Efecto de la temperatura en relación al grado alcohólico
A temperaturas bajas la fermentación es lenta, pero el grado alcohólico es superior que a temperaturas elevadas.
13FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
En condiciones extremas la supervivencia es la que determina la tolerancia del crecimiento en etanol, y está codificado por genes mitocondriales, mientras que la capacidad de las membranas celulares de adaptarse al etanol, es una propiedad que depende de cada cepa.
14FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Cinética de las levaduras
LE 9-9a_2
GlucoseATP
ADP
Hexokinase
ATP ATP ATP
Glycolysis Citricacidcycle
Glucose-6-phosphate
Phosphoglucoisomerase
Phosphofructokinase
Fructose-6-phosphate
ATP
ADP
Fructose-
1, 6-bisphosphate
Aldolase
Isomerase
Dihydroxyacetone
phosphateGlyceraldehyde-
3-phosphate
LE 9-9b_2
2 NAD+
Triose phosphate
dehydrogenase
+ 2 H+
NADH2
1, 3-Bisphosphoglycerate
2 ADP
2 ATP
Phosphoglycerokinase
Phosphoglyceromutase
2-Phosphoglycerate
3-Phosphoglycerate
2 ADP
2 ATPPyruvate kinase
2 H2OEnolase
Phosphoenolpyruvate
Pyruvate
LE 9-10
18
LE 9-12_4
ATP ATP ATP
Glycolysis Oxidation
phosphorylation
Citricacidcycle
Citricacidcycle
CitrateIsocitrate
Oxaloacetate
Acetyl CoA
H2O
CO2
NAD+
NADH
+ H+
a-Ketoglutarate
CO2NAD+
NADH
+ H+SuccinylCoA
Succinate
GTP GDP
ADP
ATP
FAD
FADH2
Pi
Fumarate
H2O
Malate
NAD+
NADH
+ H+
Pyruvate
Glucose
CYTOSOL
No O2 present
Fermentation
Ethanol
or
lactate
Acetyl CoA
MITOCHONDRION
O2 present
Cellular respiration
Citric
acid
cycle
FER
MEN
TA
CIÓ
N A
LC
OH
ÓLIC
A.
Cin
éti
ca d
e l
as l
evad
uras
