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Práctica de fermentación.

INTRODUCCIÓN

Frecuentemente nos preocupamos por los efectos perjudiciales de la actividad microbiana (enfermedades transmisibles, descomposición de alimentos, degradación y deterioro de otros materiales). Sin embargo, tales efectos dañinos están compensados por todos los beneficios que los microorganismos proveen al ser humano. Un ejemplo de estos beneficios son los productos obtenidos a través proceso de la fermentación. La fermentación es un proceso de degradación de los azúcares en ausencia de oxígeno con liberación de dióxido de carbono y energía, (a diferencia de la respiración aerobia es una forma incompleta de respiración debido a que la molécula de glucosa es parcialmente degradada durante el proceso). La mayor parte de la energía potencial total permanece como tal en los productos finales: alcoholes o ácidos. El inicio del proceso es la glicólisis, que consiste en una serie de reacciones donde una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico. La ganancia neta, de energía es de dos de ATP y dos moléculas de NADH por molécula de glucosa. Las dos moléculas de ácido pirúvico contienen todavía una gran parte de la energía que se encontraba almacenada en la molécula de glucosa original. Esta serie de reacciones se llevan a cabo en todas las células desde las células procarióticas hasta las células eucarísticas.

El ácido pirúvico puede seguir una de varias vías. Una es aeróbica (con oxígeno) y las otras son anaeróbicas (sin oxígeno). En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en etanol (alcohol etílico) o en uno de varios ácidos orgánicos diferentes, de los cuales el ácido láctico es el más común (Fig. 1). El producto de la reacción depende el tipo de célula. Por ejemplo, las levaduras transforman el jugo de fruta en vino. El ácido láctico se forma a partir del ácido pirúvico, por acción de una variedad de microorganismos como son algunas baterias pertenecientes al género Lactobacilus.

Figura 1: Reacción enzimática que produce ácido láctico anaeróbicamente a partir del pirúvico.

Por lo tanto existen diversos tipos de fermentación, los cuales producen diferentes productos secundarios, muchos de los cuales son de gran importancia económica. Un tipo de fermentación es la que se lleva a cabo en las frutas, granos, melazas y diferentes tipos de líquidos. Este proceso lo realizan diferentes cepas de levaduras (hongos) obteniendo como productos varios tipos de bebidas alcohólicas (vinos, cervezas, sidra, champaña, aguardientes, tequila, entre otros). Las levaduras también son empleadas en la industria panificadora. Se conocen más de 160 especies diferentes de levaduras, pero la más conocida y utilizada en la industria del pan y cervecería es Saccharomyces cerevisiae. Las levaduras eran utilizadas por los egipcios y otras culturas antiguas sin saber que eran microorganismos. En 1680, Anton van Leeuwnhoek observó por primera vez las levaduras bajo el microscopio y en 1857, Louis Pasteur descubrió que estos organismos realizan el proceso de fermentación. Otros tipos de fermentaciones microbianas dan lugar a una gran variedad de subproductos metabólicos. Entre ellos se encuentra el ácido láctico, producto de la elaboración de quesos, yogurt, ácidos orgánicos, como el ácido acético, el cítrico y el glucónico, solventes industriales como acetona, glicerol, glicoles y alcoholes, y diversas enzimas, antibióticos, vitaminas y hormonas (Fig. 2). Por tal motivo, es importante entender este proceso.

Figura 2: Pasos por los cuales el acido pirúvico, se convierte anaeróbicamente en etanol.

OBJETIVO El alumno comprobará que durante la fermentación se produce bióxido de carbono. El alumno comprobará sí la cantidad de levadura es directamente proporcional con la producción de bióxido de carbono

MATERIAL Levadura activa seca (lo consigues en el laboratorio) 250 ml. de agua caliente 1 vaso de p.p. de 500 ml. I soporte universal 1 mechero 1 agitador Dos cucharadas de azúcar Un globo Una botella plástica. Una balanza.

PROCEDIMIENTO 1. Infla varias veces el globo para estirarlo un poco 2. En un vaso de p.p. coloca 250 ml. de agua y caliéntala pero sin dejarla hervir. Asegúrate que la temperatura del agua no sea muy alta. Si aun está muy caliente debes espera que se enfríe un poco, pues de lo contrario las levaduras morirán. 3 Agrega el azúcar y la levadura (Tabla 1). Mezcla hasta que se disuelvan. Tabla 1: Cantidad de levadura por equipo (unidades en gramos)" EQUIPO CANTIDAD DE LEVADURA 1 2.5 2 2 3 1.5 4 1 5 5 6 0

4. Transfiere el líquido a la botella plástica. No es necesario que la , llenes, sólo agrega líquido hasta la mitad de la botella (250 milimetros). 5. Sujetando la botella, coloca el globo en la boca de la misma. 6. Espera unos 30 minutos y observa qué sucede.