FERMENTACION ALCOHOLICA

 

 

 

FERMENTACION
ALCOHOLICA‐
BIOETANOL

 
 
1.‐ Definición 
 
La fermentación puede definirse como un proceso de biotransformación en el que se llevan a 
cabo  cambios  químicos  en  un  sustrato  orgánico  por  la  acción  de  enzimas  sintetizadas  por 
microorganismos  conocidos  como  catalizadores  bioquímicos  o  biocatalizadores,  en  este  caso capaces de convertir las hexosas del mosto en etanol cuando las condiciones son anaeróbicas. 
 
 
2.‐ Proceso de producción  
 
El  objetivo  de  la  fermentación  alcohólica  es  la  obtención  de  bioetanol  de  2ª  generación 
mediante la fermentación de los azúcares contenidos en los residuos orgánicos. 
 
El 96% de la producción de etanol la llevan a cabo diferentes especies de levaduras debido a su alta productividad en la conversión de azúcares a etanol y a que se separan mejor después de 
la  fermentación.  Entre  las  especies  más  utilizadas  están:  Saccharomyces  cerevisiae, 
Saccharomyces  anamensisi,  Saccharomyces  carlsbergensis.  Candida  seudotropicalis,  Candida 
bytyrii,  Kluyveromyces  marxianus,  Pichia  stipatis,  Pichia  membranaefaciens  y 
Schizosaccharomyces pombe. 
 Los sistemas biológicos discontinuos para la producción de etanol se inician en aerobiosis, para 
obtener la máxima biomasa posible, ya que si las condiciones anaerobias empiezan demasiado 
pronto  la  población  no  será  lo  suficientemente  grande  como  para  obtener  una  buena 
velocidad de conversión a etanol. Se distinguen por lo tanto dos fases: 
 


Fase  aerobia:  es  una  fase  de  crecimiento  en  la  cual  la  glucosa pasa  a  dióxido  de 
carbono. 



Fase anaerobia: es la fase de producción de etanol; la glucosa pasa a etanol y dióxido 
de carbono. 

 
Incluso  en  la  fase  anaerobia  será  necesaria  una  cierta  presencia  de  oxígeno,  ya  que  las 
levaduras  lo  necesitan  para  producir  sus  esteroles  y  sus  ácidos  grasos  insaturados  de 
membrana. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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 La producción de etanol se lleva a cabo en tres etapas: 
 


Preparación de la solución de nutrientes: 

 
Esta  etapa  incluye  todo  el  tratamiento  que  se  requiere  para  extraer  de  la  materia  prima  los 
azúcares fermentables a fin de lograr una fermentación sustentable. 
 
Durante la extracción de azúcares los compuestos minerales y orgánicos pasan parcialmente al 
mosto,  junto  con  los  azúcares constituyen  un  excelente  sustrato  para  el  desarrollo  del 
biocatalizador. Los más importantes son los fosfatos, las sales de magnesio y de amonio y los 
aminoácidos:  asparagina,  glutamina  y  leucina,  que  actúan  como  factores  de  crecimiento 
(Crueger y Crueger, 1993). 
 
 


Fermentación 

 
La fermentación es la etapa principal del proceso, no solo porque en ella se produce el etanol, sino  porque  se  reproduce  la  masa  fundamental  de  microorganismos  y  además  por  formarse 
aquí los productos secundarios. 
 
Para la fermentación además del mosto se requiere un biocatalizador que sea capaz de atacar 
enzimáticamente determinados grupos químicos del sustrato, ya sea por hidrólisis, oxidación, 
reducción u otros medios. Los sustratos orgánicos sobre los que actúan los microorganismos 
tienen  un  doble  papel:  el  primero  como  fuente  de  nutrientes  para  dicho  biocatalizador  y  el 
segundo como fuente de energía. 
 
Mediante  la  acción  de  dichos  microorganismos  o  biocatalizadores,  que  pueden  ser  tanto 
levaduras  como  bacterias,  se  transforma  el  azúcar  en  alcohol.  Esto  se  deba  a  que  éstos bajo 
condiciones  de  crecimiento  anaeróbico,  tienen la  habilidad  de  utilizar  la  glucosa  mediante  la 
compleja vía de Embden‐Meyerhof‐Parnas  (Baily y Ollis, 1986); a través de esta vía, el piruvato 
producido durante el catabolismo es procesado por la piruvato descarboxilasa a acetaldehído y 
CO2. Se produce entonces etanol a partir de acetaldehído mediante la reducción por la enzima 
alcohol deshidrogenasa. 
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