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PRÁCTICA N°8 TITULO FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA DE LAS LEVADURAS EQUIPO N° 5    

BOLAÑOS NICOLÁS LILIA ANAYELI CABRERA VAZQUEZ YARETH MÉRIDA ROMANO ADARELY NAYFÉ SANTIAGO LÓPEZ DIANA IVETH

1 INTRODUCCIÓN La fermentación alcohólica también conocida como fermentación del etanol o fermentación etílica, es un proceso anaeróbico realizado por las levaduras, mohos y algunas clases de bacterias, que producen cambios químicos en las sustancias orgánicas. Tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disocia las moléculas de glucosa y de esta forma obtener la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO2 como desechos de la fermentación. Es llevada a cabo principalmente por el microorganismo Saccharomyces cerevisiae, que es la levadura corriente del pan o la cerveza, quien convierte un 90% del azúcar en cantidades equimoleculares de alcohol y CO2. Condiciones requeridas para la fermentación alcohólica.    

Concentración de azúcares: 10 – 18 % pH entre 4 y 4,5 Ausencia de O2 y presencia de fosfatos. Temperatura de fermentación: 15 – 25ºC, por encima de 30ºC se evapora el alcohol.

En general a partir de la glucosa y con la participación de diferentes enzimas, se origina el ácido pirúvico, el cual es descarboxilado hasta CO2 y acetaldehído y este último reducido por la acción de la deshidrogenada hasta alcohol etílico H2O + C12H22O11 --------------------------- 4CH3-CH2-OH + 4 CO2 + ENERGÍA 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 pérdida de etanol y la aparición en su lugar de ácido acético. 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 ascendiese demasiado (25 - 30º) las levaduras comenzarían a morir deteniéndose 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.

2 OBJETIVOS 

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Comprender el proceso de fermentación alcohólica en acción de las levaduras y los factores que intervienen en ella, además de los productos que se obtienen. Relacionar el crecimiento de las levaduras con la producción de bióxido de carbono durante la fermentación alcohólica.

3 PROBLEMA BIOLÓGICO ¿Qué relación tendrá la producción de bióxido de carbono con el crecimiento de las levaduras?

4 HIPÓTESIS Al obtener una mayor producción de bióxido de carbono tendremos como resultado un alto crecimiento de levaduras y la sobrevivencia de estas.

5 DIAGRAMA DE FLUJO 50 ml de melaza al 12.5% y 10 ml de suspensió n de levadura

Registrar los volúmenes cada cinco y 5 min. Y cuando se cabe el agua en el tubo, volver a llenar por cinco veces.

Realiza una gráfica y una tabla

6 RESULTADOS TIEMPO

MILIMETROS

0

42

3

78

6

112

9

147

12

192

15

241

18

432

21

612

24

786

27

1063

30

1405

Registrar tiempo en la primera burbuja

milimetros de gas recolectado 1500 1300 1100 900 700 500 300 100 -100

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

7 ANÁLISIS DE RESULTADOS Con base en la observación y los datos obtenidos podemos analizar que el tiempo en el que las levaduras empezaron a reaccionar fue demasiado tardío, esto se debe a que la mezcla no alcanzaba la temperatura adecuada, por lo que se le proporcionó el calor de nuestras manos y la energía de un foco. Al obtener la temperatura requerida, las levaduras comenzaron con la producción de bióxido de carbono, esto sucedió en el minuto 21.50, ya que fue en el momento donde pudo ser observado el desprendimiento de la primera burbuja. A partir del minuto X las burbujas comenzaron a salir con mayor rapidez, por lo que se registró un incremento en la producción del bióxido de carbono. Este aumento fue ascendiendo conforme el tiempo seguía. De igual manera observamos que si movíamos el matraz que contenía la mezcla, el CO2 salía a una mayor cantidad.

8 CUESTIONARIO 1 De acuerdo con la curva obtenida ¿Qué explicación podría darse al lapso de tiempo que media entre el inicio de la mezcla de la levadura-melaza y la primera burbuja de gas desprendida? No se presentó ningún cambio en la gratifica permaneciendo en cero ya que las levadura aun no comenzaban a fermentar la melaza y para ello se necesitó aplicar un poco de calor con una lámpara, la burbuja desprendida nos dio como resultado que la mezcla comenzaba a fermentarse liberando CO2.

2¿a qué tipo de curva, S o J, corresponde la obtenida en el experimento? Se presentó un curva J ya que la forma en "J" se refiere a un crecimiento inicialmente lento pero luego se vuelve rápido, acelerado, y posteriormente se detiene bruscamente debido a los limitantes ambientales., un ejemplo de este crecimiento se da en bacterias o insectos, en nuestro caso fueron las levaduras al fermentar la melaza. 3.- ¿considera usted que la pendiente de la curva obtenida se conservara se conservara indefinitivamente? Explique y trace una curva como usted la esperaría La curva permanecerá elevada y después esta se detendrá por lo que alcanzara su punto máximo y las levaduras dejaran de fermentar por lo cual estas disminuirán las cantidades de CO2 la gráfica se presentar así:

Tiempo

4.-Más del 50% de los componentes de la melaza están presentados por sacarosa las sustancias que más se hidrolizan, entonces ¿cuáles son sus productos de hidrolisis? Escriba sus formas cíclicas desarrolladas.

5.- si toma en cuenta la ecuación química que expresa la trasformación de glucosa en alcohol etílico, bióxido de carbono, está usted en posibilidad de calcular la proporción de estos productos a partir de cualquier cantidad de glucosa que sea fermentada ¿Qué cantidad de alcohol y CO 2 se obtendrá al fermentarse 300 g de glucosa?

6 investigue y reporte de donde se obtiene la melaza y cuáles son sus componentes Es la miel que se extrae de la caña de azúcar, contiene azúcar invertido, sales y otros compuestos solubles en álcali que normalmente están presentes en el jugo de caña, así como los formados durante el proceso de manufactura del azúcar.

9 CONCLUSIONES En conclusión podemos decir que la fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de oxígeno (O2), originado por la actividad de las levaduras (para este caso) que procesan los azúcares: como la glucosa, la fructosa, la sacarosa; 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 dichos microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. Tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a las levaduras en ausencia de oxígeno a partir de la glucosa. En el proceso las levaduras obtienen energía disociando las moléculas de glucosa y generan como desechos alcohol y dióxido de carbono CO2.

10 BIBLIOGRAFÍA 

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UNAM. (2013). Efecto del sustrato en la liberación de co2 por: Saccharomyces cerevisiae. septiembre 18, 2016, de Feria de las ciencias UNAM Sitio web: http://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria21/feria283_01_efect o_del_sustrato_en_la_liberacion_de_co2_por_s_.pdf Ladino H., Rueda M, & Correa J.. (2014). Producción de etanol a partir de melaza. En Laboratorio de Procesos (pp. 16-32). México: Universidad Industrial De Santander. Rodríguez E., Gamboa M.,Hernández F. & García J.. (2005). Fermentación de Carbohidratos. En Bacteriología General: Principios Y Prácticas de Laboratorio (pp. 271-275). Costa Rica: Editorial Universidad de Costa Rica.