Fermentación apuntes

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS ENOLÓGICAS Y AGROALIMENTARIAS
CATEDRA DE ENOLOGÍA I

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

INTRODUCCIÓN
La síntesis de la materia viva es endergónica, es decir que necesita un gasto de energía.
Las levaduras, microorganismos quimiorganótrofos (quimioheterótrofos), obtienen energía por la
degradación de materiaorgánica. En función de las condiciones de aerobiosis, las levaduras
pueden degradar los azúcares utilizando dos vías metabólicas: la fermentación y la respiración,
ambos procesos tienen su inicio común en la glicólisis. La sucesión de reacciones que transforman
la glucosa en piruvato con formación de ATP, constituye una vía casi universal en los sistemas
biológicos.
El significado de la palabrafermentación hace referencia a los fenómenos de descomposición
de la materia orgánica (líquido azucarado) con rápido y tumultuoso desprendimiento de gas. Como
síntesis sobre las fermentaciones podemos establecer:
1. Las fermentaciones son reacciones en cadena catalizadas por una serie de enzimas.
2. Las secreciones enzimáticas de las distintas especies microbianas que tienen en común unafundamental actividad fermentativa presentan una gran diversidad cualitativa y cuantitativa, y a
menudo sucede, aunque en menor medida, entre cepas, variedades o razas de una misma
especie.
3. Los agentes fisicoquímicos del medio influyen notablemente sobre la producción y funcionalidad
de las enzimas microbianas. Por lo tanto, el desarrollo de cada fermentación y el resultado final
pueden serdiferentes tanto por las características fisiológicas de las levaduras como por las
condiciones en que se realice la fermentación.

LAS ENZIMAS
Las enzimas intervienen en los procesos fermentativos catalizando las reacciones
bioquímicas. En la Fermentación Alcohólica (FA) interviene un número importante de enzimas, se
las clasificó en cuatro grupos:
- Fosforilantes, que ligan o separan losradicales fosfato de la molécula orgánica,
- Oxidorreductoras, que intervienen en reacciones de oxidoreducción, transportando
hidrogeniones,
- Carboxilasas, que catalizan reacciones de descarboxilación, con liberación de CO2, y de
carboxilación;
- y el cuarto grupo, integrado por las enzimas que catalizan otras reacciones tales como
mutación, isomerización, enolización, etc.
Para ejercer suactividad catalítica, un cierto número de enzimas necesita de un cofactor
que puede ser: un ion metálico; un grupo prostético sólidamente ligado a la proteína enzimática
o una coenzima que no está ligada a la proteína (o lo está poco) y se comporta como un sustrato
de la reacción. A continuación se describen cuatro cofactores que desempeñan un papel
importante en los mecanismos de lasfermentaciones.

Nicotinadenindinucleótido (Nicotinamida adenina dinucleótido) o NAD
Su estructura comprende dos nucleótidos, ligados por una unión pirofosfato.

Nicotinamida

Ribosa

OO

O-P-O-P-O


O
O

Ribosa

Nucleótido

Adenina

Nucleótido

Interviene como coenzima de diversas deshidrogenasas que catalizan distintas reacciones
de oxidorreducción, fijando de manerareversible dos hidrógenos por medio de su núcleo
nicotinamida.

H

CONH2

H

H

CONH2

-

O
|
R – P – O – R’
||
O

OH
+2H

|
R – P – O – R’
||
O

N+

N

Forma oxidada

Forma reducida

En forma abreviada, el mecanismo se representa de la siguiente manera :

NAD+

NADH + H+

, o más simplemente:

NAD + 2H

NADH2

En esta operación, la sustancia que le cedelos hidrógenos (dador) se oxida, y el NAD
reducido, que hace de carrier, se reoxida recién cuando entrega los hidrógenos a otro cuerpo
(aceptor), que a su vez se reduce.

Tiamina pirofosfato (TPP) o Cocarboxilasa
Su estructura es la siguiente:

Pirimidina

Tiasol

OO

O - P - O - P - O

O
O

Es la coenzima de las descarboxilasas de los ácidos -cetónicos según la...