Fermentación Alcohólica

Fermentación alcohólica:
La ruta enzimática de la glucólisis (degradación de glucosa por vía aerobia) y de la fermentación alcohólica fue aclarada en el transcurso de muchos años de investigación a finales del siglo XIX y en la primera mitad del XX.
Las observaciones fundamentales efectuadas con los extractos de levadura y el descubrimiento posterior de que los extractos musculares puedencatalizar la glucólisis hasta lactato, sirvieron para realizar investigaciones más intensas. La secuencia de reacciones entre la glucosa y el piruvato se conoce por el nombre de ruta de Embden- Meyerhof, o también de Embden-Meyerhof-Parnas,en honor a sus descubridores.

Los sustratos más comúnmente usados para la fermentación son los azúcares, en especial la D-glucosa. Una clase de fermentaciónimportante de la glucosa es la fermentación alcohólica. Para muchas levaduras en un medio adecuado, la fermentación significa la conversión de hexosas, principalmente glucosa, fructosa, manosa y galactosa, en ausencia de aire, en los siguientes productos finales:

Glucosa + 2 Pi + 2 ADP →⎯⎯⎯ 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O - 24 kcal

Alrededor del 70 % de la energía es liberada como calor; elresto es preservado en dos enlaces fosfatos terminales de ATP (trifosfato de Adenosina), para usarlo en las reacciones de transferencia, tales como la activación de la glucosa (fosforilación) y de aminoácidos antes de las polimerización.

Principales productos:

• Alcoholes: etanol, metanol, alcoholes alifáticos con más de 2 átomos de C y alcoholes superiores (isobutanol, alcohol isoamílico,amílico,llamados genéricamente aceite de fusel)
• Aldehidos: primordialmente acetaldehido, Ésteres: acetato de isobutilo y acetato de isoamilo
• Ácidos orgánicos: Ácidos volátiles: fórmico, acético, propiónico, butírico y láctico y trazas de otros ácidos grasos. Ácidos tartárico y málico
• Dióxido de Carbono

Materias primas e importancia en el proceso fermentativo:

Para la producción deetanol han sido utilizadas diferentes fuentes de carbono como materia prima; estas deben ser transformadas con facilidad en azúcar fermentable. Su uso práctico estará determinado por el rendimiento en etanol, por su costo y el tipo de microorganismo que se utilice.
Varios autores, coinciden en definir 3 tipos de materias primas para la producción de etanol:

a) Materiales portadores de azúcaressimples que contienen carbohidratos como fuente de azucares. (tales como jugo de caña de azúcar, melazas, sorgo dulce, etc.)
b) Materiales amiláceos los cuales contienen almidón como fuente de azúcares. (tales como la yuca, maíz, papa, etc)
c) Materiales celulósicos, que contienen celulosa, hemicelulosa, tales como el bagazo, la madera, residuos agrícolas, etc.

El etanol se produce porfermentación de estas materias primas con levaduras u otros microorganismos. Las de la primera clase fermentan directamente. El segundo tipo consta de hidratos de carbono complejos, como el almidón, que primero se deben convertir en azúcares fermentables mediante la acción de enzimas.
Las sustancias celulósicas de la tercera clase se convierten en azúcares fermentables por hidrólisis con ácidosinorgánicos, principalmente.

Mostos o vinazas de destilería.

El mosto se obtiene como residuo de la destilación de la batición fermentada. El mosto o vinaza de destilería, que se considera un desecho, puede ser utilizado como una de las alternativas para las mezclas de sustratos en la fermentación alcohólica, con un conjunto de beneficios al proceso de fermentación, entre los cuales se puede citar:Fermentaciones más rápidas debido al retorno de los nutrientes, principalmente compuestos nitrogenados y sales minerales. Mayor acidez en los fermentadores, por tanto, fermentación más sana. Recirculación de azúcares eventualmente no fermentables y de levaduras muertas que van a servir como nutrientes.
 
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