Una Cuarta Clase 19ago09-

Fermentaciones Universidad Nacional Escuela Ciencias Biológicas Curso Introducción a Biotecnología Dr. Keilor Rojas Jiménez Cuarta Clase

Metabolismo de carbohidratos en eucariotas

Respiración celular „ „

Es la degradación de la glucosa mediante el uso de oxígeno o alguna otra sustancia inorgánica La respiración celular que necesita oxígeno se llama respiración aeróbica.

Glucólisis ‰

‰

‰ ‰ ‰ ‰

Es la conversión de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico Se usan dos moléculas de ATP, pero se producen cuatro. En todas las células (en citosol) Ruta anaeróbica Todos los intermediarios están fosforilados Se lleva a cabo en 10 pasos (hasta piruvato) cada uno catalizado por una enzima diferente.

Respiración anaeróbica „

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Algunos organismos degradan su alimento por medio de la respiración anaeróbica. Aquí, el aceptor final de electrones es otra sustancia inorgánica diferente al oxígeno. Se produce menos ATP que en la respiración aeróbica.

Fermentación „

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Es la degradación de la glucosa y liberación de energía utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Algunos organismos como las bacterias y las células musculares, pueden producir energía mediante la fermentación. … La primera parte de la fermentación es la glucólisis. … La segunda parte difiere según el tipo de organismo.

Fermentación alcohólica „

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Este tipo de fermentación produce alcohol etílico y CO2, a partir del ácido pirúvico. Es llevada a cabo por levaduras. La fermentación realizada por las levaduras hace que p.e. la masa del pan suba y esté preparada para hornearse.

Fermentación láctica „

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Este tipo de fermentación convierte el ácido pirúvico en ácido láctico. Al igual que la alcohólica, es anaeróbica y tiene una ganancia neta de 2 ATP por cada glucosa degradada. Es importante en la producción de lácteos.

Rutas alternas del piruvato GLUCOSA Glucólisis 10 reacciones sucesivas Condiciones anaeróbicas

2 ETANOL Fermentación Alcohólica levaduras en ausencia de O2

PIRUVATO

2CO2

Condiciones aeróbicas 2CO2

2 ACETIL- S - COA Respiración Celular seres en presencia de O2

Condiciones anaeróbicas

2 LACTATO Fermentación Láctica tejido muscular en ausencia de O2

Productos fermentados Producto „ Cerveza „ Sake „ Whisky „ Vinos „ Panes „ Quesos „ Yogurt

Materia prima cereales arroz cebada uvas harinas de trigo Leche leche

Microorganismo Saccharomyces cerevisae Saccharomyces sake Saccharomyces cerevisae Saccharomyces ellipsoideus Saccharomyces cerevisae Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus

Productos de la fermentación láctica „

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En la elaboración de todos los productos lácteos es esencial la producción de ácido láctico. Mantequilla, leche agria, natilla, queso, yogurt Bacterias:Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus y Leuconostoc diacetilus

YOGURT „

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Se elabora con cultivo mixto en proporción 1:1 de: S. thermophilus : principal responsable de la producción de ácido y L. bulgaricus : responsable del aroma aroma. Receta: 1. Esterilización de la leche. 2. Reducción de la cantidad de agua (1/4 parte). 3. Adición de 5 % en peso de sólidos de leche 4. Homogenización 5. Calentamiento a una T de 82 a 93°C por 30 a 60 minutos 6. Enfriamiento hasta 45°C

YOGURT

10.

Incorporación del cultivo (2 % vol) Incubación a 45°C durante 3 a 5 horas Se espera a que el pH este entre 4 a 5. Se detiene el proceso enfriándolo a 5°C

11.

Almacenamiento a 5°C .

7. 8. 9.

Contiene ≈109 organismos /g Reduce mala digestión e intolerancia a lactosa, aumenta defensas naturales

QUESO „ „

Basado en fermentación láctica de la leche Pasos: 1. 2.

3. 4. 5.

Pasteurización (70-80ºC por 15-40 seg). Inoculación de fermentos: Leche 25-30oC + cultivo de Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus Coagulación de la leche. Aumento de temp a 30-32oC para formación de cuajo Corte : Extracción del suero Calentamiento: La pasta se calienta entre 30 y 48ºC, y es agitada para que los granos no se vuelvan a unir

QUESO 6.

7.

Prensado: Llenado de los moldes, y luego sometidos a una presión exterior. Salado: Se aplica directamente sobre la masa, o por inmersión en agua con sal o salmuera. COMPOSICIÓN DE LA LECHE

COMPOSICIÓN DEL QUESO

Cerveza 1.

2.

3.

4.

Macerado. La cebada malteada molida es mezclada con agua cervecera en el macerador. Filtración: Las cáscaras de la malta son separadas, obteniéndose un líquido dulce ámbar claro llamado mosto. Cocción.El mosto es colectado en el cocedor donde se adiciona el extracto concentrado de lúpulo que le conferirá finalmente el amargor a la cerveza. Fermentación. El mosto frío se le adiciona levadura cervecera para iniciar el proceso de fermentación alcohólica.

Cerveza 5.

6. 7.

Reposo. La cerveza fermentada, es almacenada en un estanque durante siete días a - 1,5 °C. En este tiempo la cerveza es clarificada y madurada. Filtrado. Para obtener un producto claro y brillante. Pasteurización. Temperatura de alrededor de 70 °C por aproximadamente 30 segundos.

Agua: Pura, potable, estéril, libre de sabores y de olores. Rendimiento de 7 litros de agua por litro de cerveza.

Producción etanol a parir caña caña de azúcar exprimido

jugo de caña bagazo

110 oC, decantación concentración

fermentación

PAPEL molasas

ETANOL fermentación

AZÚCAR