fermentacion alcoholica

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA

Ing. Jesús J. PANIAGUA SEGOVIA

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA

Consiste en la transformación de los azúcares (glucosa y fructosa) contenidos en la uva en alcohol etílico y anhídrido carbónico.Aproximadamente se produce 1 grado alcohólico por cada 17 gramos de azúcar contenidos en el mosto:

VinoBebida producida exclusivamente por la fermentación de uva fresca o del zumo de uvas frescas.

Es una solución compleja de:•Alcoholes procedentes de la fermentación•Azúcares y polialcoholes procedentes de la uva•Fenoles y otros compuestos aromáticos•Ácidos orgánicos•Sales•Otros

Composición del vino (Tinto)Grado alcohólico 12 % v/v

Densidad 20 °C 0,9977 g/mL

Densidad (sin alcohol) 1,0107

Azúcares reductores 1,9 g/L

Extracto seco 27 g/L

Cenizas 2,92 g/L

Acidez total 3,52 g H2SO4/L

Acidez volátil 0,45

Acetato de etilo 0,12 g/L

SO2 libre 6 mg/L

SO2 64 mg/L

Tartarato 2,21 g/L

Malato 0

Lactato 2,02

Succinato 1,02

Glicerol 11,7

Butilenglicol 0,75

Nitrógeno total 0,4

Indice de polifenoles 43 meq/L

Antocianinas 165 mg/L

Taninos 2,3 g/L

CO2 0,24

Peynaud, E.Enología Práctica; Mundiprensa, Madrid 1989

Mecanismo bioquímico de la fermentación

DEGRADACION DE LOS AZUCARES

Los azucares son moléculas que al ser oxidadas producen energía para la célula, esta oxidación se lleva a cabo en 2 etapas:a) una etapa citosólica a través del proceso de la glicólisis anaeróbica y b) una etapa mitocondrial, a través del proceso de Respiración Celular, la que se da en condiciones aeróbicas.

GLICOLISIS

Esta ruta presenta las siguientes caracteríticas:- Se lleva a cabo en el citosol.- Se da en todas las células.- No requiere de oxigeno (Ruta anaeróbica).- Todos los intermediarios entre glucosa y piruvato

están fosforilados.- Se lleve a cabo en 10 pasos(hasta piruvato) cada

uno catalizado por una enzima diferente.- Tiene un rendimiento neto de 2 ATP.

1

2

3

5

4

GLICOLISISFASE I

ENZIMAS:1. Hexoquinasa2. Glucosa fosfato isomerasa3.Fosfofructoquinasa4. Aldolasa5. Triosa fosfato isomerasa

GLICOLISISFASE II 6

7

8

9

10

ENZIMAS:6.Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa7. 3 fosfogliceratoquinasa8. Mutasa9. Enolasa10. Piruvatoquinasa

FERMENTACION ALCOHOLICA

FERMENTACION LACTICA

RUTAS ALTERNATIVAS DEL PIRUVATO

GLUCOSA

PIRUVATO

2 ETANOL 2 LACTATO

2 ACETIL- S - COA

2CO2

2CO2

Glucólisis10 reacciones sucesivas

Condicionesanaeróbicas

Condicionesaeróbicas

Condicionesanaeróbicas

Fermentación Alcohólicalevaduras en ausencia de O2

FermentaciónLáctica

tejido muscular en ausencia de O2

Respiración Celularseres en presencia de O2

Fermentación alcohólica

El glicerol es el principal producto secundario en la fermentación

Otros productos secundarios en la fermentación

PIRUVATOPIRUVATO

Acetil-CoAAcetil-CoA

AcetoínaAcetoína

DiacetiloDiacetilo

2,3 Butanodiol2,3 Butanodiol

Lactato*Lactato*

SuccinatoSuccinato

Peynaud, E.Enología Práctica; Mundiprensa, Madrid 1989

Fases fermentaciónInóculo inicial (natural)

Produce acidez volátil Rinde poco alcohol

SucesionesNiveles de EtOH >3% (hasta 12%)Se favorece la fermentaciónS. Cerevisiae

Velo blastomicético (flor)Etapa aerobiaAltas concentraciones de alcohol (>13%)Producción de ésteres y acetales aromáticos

Condiciones fermentaciónAireación

Necesaria al inicioSi es tardía es perjudicial

Composición del mostoFuentes de N, Biotina y tiaminaFenolesPresión osmótica

TemperaturaA partir de 30ºC

Aparecen mutantes petite sensibles al alcoholSe volatilizan compuestos aromáticosSe favorece contaminación (B. A. A)

pH entre 2-3Evita crecimiento bacterias del ácido lácticoAdiciones de tartarato

Sulfitado%

EtO

H

Tiempo (días)0 7 14

0

12

6

AR

R

C

Procedencia ácidos en el vinoUva

A. mayoritarios (Tartárico, málico y cítrico)A. Fenólicos (gálico, ellágico, clorogénico, etc.)

Infección Botrytis en uvaGlucurónico y glucónico

Fermentación alcohólicaSuccínico, láctico, citramálico, pirúvico y fumárico

Madera

Desacidificación del vinoLevaduras de la flor

Consumen acetato e intermediarios ciclo de KrebsBacterias del ácido láctico (L. Trichodes, P. Cerevisiae, L. Oenos)

Fermentación maloláctica (vinos tintos y 20% v. blancos)

Contaminación y enfermedades del vinoFlores (Levaduras aerobias): C. Mycoderma, H. Anómala, Pichiamembranefaciens

Escasa capacidad fermentativaOxidan el alcohol a ácido acético

Mohos: Botrytis, Aspergillus, PenicilliumProducen la quiebra oxidásicaB. cinerea

Ataca la uva reduciendo acidez y azúcaresInfecciones secundarias producen acidez volátil.

Bacterias del ácido lácticoPicado láctico (B. Heterofermentativas): Ruta de Warburg-DickensReducción de fructosa a manitol (pérdida de suavidad)Degradación del a. tartárico (vuelta): produce acroleína

Bacterias del ácido acético