Fermentación Alcohólica de La Uva-UMSS

5/24/2018 Fermentaci n Alcoh lica de La Uva-UMSS

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Fermentacin alcohlica de la uva

2.1 Generalidades de la materia prima.-

2.1.1 Descripcin de la uva.-

El racimo de uva comprende dos partes bien diferenciadas: la leosa o raspn y los

granos llamados tambin bayas.

Los granos o bayas estn unidos al raspn por el pedicelo, el raspn desempea las

funciones de sostn y medio de comunicacin de los granos.

Los granos estn formados por la piel o pelcula, las pepitas o semillas, y la pulpa,tejido frgil cuya ruptura proporciona el umo o mosto. El mosto, obtenido

mecnicamente por el estrujado o por presin de las uvas, es turbio por!ue contiene

partculas en suspensin formadas por la celulosa, materias pcticas de las paredes

celulares y precipitaciones proteicas.

2.1.2 Transformaciones de la uva durante la maduracin.-

La evolucin de la uva se divide en cuatro:

Periodo herbceo, !ue va desde el cuajado, momento en el !ue el grano se

forma, "asta el envero, momento en !ue la uva cambia de color. #urante este

periodo la uva es verde, coloreada por la clorofila y presenta una consistencia

dura, contiene $% g de a&car y casi otro tanto de acide.

El periodo de envero, corresponde a la poca fisiolgica de la coloracin de la

uva. 'l mismo tiempo el grano engorda y ad!uiere elasticidad. La uva blanca pasa

de verde a amarillo, la uva tinta pasa del verde al rojo claro, despus a rojo

oscuro. #urante el envero el a&car de las uvas aumenta de modo repentino.

El periodo de maduracin, comprende desde el envero al estado de madure.

#urante los cuarenta o cincuenta das !ue dura, la uva continua engrosando,

acumula aucares y pierde acide.

Periodo de la sobremaduracin, es cuando la uva permanece muc"o tiempo en

la planta. El fruto vive de sus reservas, pierde agua y el umo se concentra.

2.1.3 Fenmenos de maduracin.-


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Engrosamiento de las baas.-

Los grano de uva aumenta constantemente de peso y de volumen desde el cuajado

"asta su madure, su grosor depende de las condiciones e(teriores seg&n la

circulacin del agua en la planta.

!lmacenamiento de los a"ucares.-

Los aucares en forma de glucosa y fructuosa, se almacenan en la uva, tiene varios

orgenes, durante el envero el fruto se enri!uece a partir de las reservas de la plata

) ra, tronco y sarmientos*, tambin proceden de las reservas formadas diariamente

en las "ojas, gracias a la fotosntesis.

Evolucin de los #cidos.-

La acide de la uva disminuye durante su maduracin. Esta disminucin progresiva

de la acide por el comportamiento de los dos cidos orgnicos de la uva: cido

trtarico y mlico los cuales son !uemados por la respiracin de la uva con el

consumo de o(igeno y la e(pulsin de gas carbnico.

El cido trtarico y el mlico no evolucionan paralelamente y son sintetiados por vasdiferentes.

El cido mlico desaparece mas rpidamente !ue el cido trtarico.

Formacin del color.-

En el envero, los granos verdes de uva pierden su clorofila y se colorean,

progresivamente su color se oscurece al madurar. Las clulas de la piel de uvas tintas

acumulan antocianos colorendolas en profundidad+ de igual manera, el color de lapelcula de uvas blancas y en algunas variedades se dora.

Formacin de aromas.-

Las clulas internas de la piel son las !ue contienen la parte ms considerable de la

llamada esencia caracterstica de la cepa+ parecen formarse en el mismo grano

acumulndose en el "ollejo adems las semillas contienen algunos perfumes. E(cepto


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algunas cepas como la oscatel y alvasia, el mosto es generalmente poco

aromtico.-

2.2 !spectos generales de la microbiolog$a enolgica.-

2.2.1 !ntecedentes.-

Las primeras noticias sobre los microorganismos del mosto de uva en fermentacin se

dan a conocer con los primeros descubrimientos del mundo microbiano a travs del

"olands Leeuvenoce", -/0%.

1asta el ao -2$/ se mantiene un silencio casi sepulcral sobre el asunto, cuando

#esmaieres, con un microscopio ms perfecto, comprueba y amplia las observaciones

del anterior investigador.

3on Luis 4asteur, por el ao -25%, se completan una serie de conocimientos, !ue en

complementacin con los anteriores forman el contenido doctrinal de la teora,

microbiolgica del vino. 6e puede decir !ue es entonces cuando se inicia la enologa

como ciencia.

4asteur detecta la diversidad microbiana de la fermentacin, y sin poder precisar lasespecies, intuye la importancia !ue pueden tener en el futuro su profundo conocimiento.

En -7%28-%, 9ller8"urgau, en estudios simples de fisiologa de levaduras, descubre

dos tipos metablicos: levadura apiculada y elptica$+ comprob !ue las levaduras

apiculadas producan escasa cantidad de alco"ol y notable proporcin de voltiles

secundarios, dejando sin transformar muc"as molculas de a&car. ; !ue la levadura

elptica, contrariamente, renda ms alco"ol y menos productos secundarios. 3on talesobservaciones, uller8"urgau propuso poner a fermentar un mismo mosto estril con

solo levadura elptica y, aparte, con una mecla de elptica y apiculada. 3omprueba en

los fermentos resultantes la accin depresiva de la levadura apiculada sobre la elptica,

proponiendo en consecuencia el alejamiento de la primera del proceso fermentativo. '

partir de entonces, se vislumbra el concepto de la fermentacin pura. Esta tcnica unida,

1Peynaud Emili. Enologa Practica conocimiento y elaboracin del vino Madrid 1996 Editorial Mundi-Prensa 3 edicin

!g. ""-96#$%igo &eal '.&a !roduccin de vinos ecolgicos. (rticulo !ublicado en la )evista de ciencia a!licada. Es!a%a 19*3.


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al uso racional del an"drido sulfuroso, !ue ya se venia aplicando empricamente,

perfilan nuevas modalidades fermentativas determinadas por factores biolgicos.0

2.2.2 Definicin de levadura.-

Los sacaromicetos, blastomicetos o levaduras )de levare, !ue significa levantar* son

"ongos unicelulares capaces, en trminos generales, de metaboliar selectivamente los

a&cares mediante enimas originando procesos de o(ido reduccin. 6u propagacin se

efect&a por gemacin, divisin transversal o esporos.

Las levaduras miden de $ a / micrones de anc"ura y -% a 0% micrones de longitud, y

pueden reproducirse ase(ualmente, por gemacin o se(ualmente, mediante laproduccin de ascoespora.

La forma es relativamente constante para cada tipo de levaduras, referido a figuras

bien definidas. 's, si subesfricos )Saccharomyces cerevisiae*, elpticos )S.ellipsoideus*,

alargados a los 6.4astorianos, mucronada o limoniforme )Kloeckera apiculata* en forma de

basilo )Zchizosacchamices*, redondeados )Torulopsis*, cilndricos )Candida mycodema*.

Las levaduras industriales ms conocidas pertenecen al genero 6acc"aromyces como la

6. 3erevisea las !ue se reproducen ase(ualmente de agua y un

$=> de sustancias secas. #e estas el 7% 8 7=> es sustancia orgnica y el = al -%>

sustancias inorgnicas. #e las sustancias orgnicas, el corresponden a sustancias

nitrogenadas, en m(ima parte de protenas, y el =%> a gl&cidos. Las sustancias minerales

representan alrededor del 2>.

La levadura es un ser vivo !ue debe sintetiar por si mismo sus alimentos, por lo !ue

son necesarios todas las enimas !ue re!uieren el metabolismo completo.8y considerando

!ue para cada reaccin e(iste una enima especifica, no es e(trao !ue la levadura posea

tantas como cataloga arantola.

3Microbiologa enologica. Es!a%a 199*. 1 edicin. Editorial Mundi-Prensa !g 16++Manuales !ara el control de calidad de alimentos. (n,lisis Microbiolgico. )oma 19*1. !g.(-3


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Las levaduras encuentran en el sustrato todos los elementos necesarios para su

subsistencia. Los alimentos deben encontrarse bajo forma de compuestos directa e

indirectamente asimilables, para !ue la levadura pueda realiar su doble proceso de

metabolismo plstico y energtico )vivir y actuar*.

Entre las sustancias nutritivas algunos son compuestos orgnicos como los gl&cidos y

prtidos y como otros son compuestos inorgnicos.

2.2.3 %iclo de crecimiento de las poblaciones.-

El ciclo de crecimiento se puede dividir en diversas fases llamadas fase lag o de

retraso, fase exponencial, fase estacionaria y fase de muerte.

Fase lag o de retraso, cuando una poblacin microbiana es inoculada en medio

fresco, el crecimiento generalmente no inicia de inmediato, sino despus de un

tiempo de retraso, !ue puede ser breve o largo dependiendo de las condiciones del

medio, es una fase de adaptacin de la levadura al medio.

Fase exponencial,esta es la fase de reproduccin ase(ual de la clula, cadaclula se divide para formar dos nuevas clulas, luego cada una de la clulas

formadas tambin se divide para formar dos clulas ms y as sucesivamente,

sea la reproduccin celular se duplica.

Fase estacionaria, el crecimiento e(ponencial cesa por el agotamiento de algunos

nutrientes indispensables o alg&n producto de desec"o fabricado en el medio !ue

llega a in"ibir el crecimiento. En esta fase no "ay incremento ni decremento de la

cantidad de clulas, sin embargo todas las funciones celulares contin&an, laproduccin de metabolitos secundarios son producidos en su mayor parte en esta

fase.

Fase de muerte, durante esta fase, el conteo microscpico directo puede

permanecer constante pero la viabilidad de las clulas disminuye lentamente

debido al agotamiento de nutrientes. En algunos casos la muerte se acompaa por

la lisis celular dando lugar a una disminucin en el conteo microscpico directo,

junto con la disminucin del conteo de viabilidad.=

/omas 0. 'roc y Mic/ael . Madigan. Microbiologa 6 edidcin 1993. Editorial rentice/all2om (loisi


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2.2.& %lasificacin de g'neros de levaduras v$nicas.-

3uadro ?@ $.- 3lasificacin de levaduras vinferas

(M$&$( 6ABC'DLD' DBA FE?EG

6acc"aromyces

Hygosacc"aromyces

6acc"aromycetene orulaspora

#ebaryomyces

4ic"ia

6acc"aromycetoides 6c"aIanniomyces

6acc"aromycodes

Endomycelacea ?adsoniae ?adsonia

1anseniaspora

Endomycetoideae.................................................................. 6c"iosacc"aromyces

"odotoruloideae..............................................................J. o"otorula

3ryptococcaceae Kloecera

urulopsis

3andida

3ryptococcoideae Brettnomyces

3yptococcus

ric"osporum

uente2 Microbiologa enolgica

2.2.(. )icrobiolog$a de las fermentaciones

*a Flora +lastomic'tica en las frutas

El ciclo vital de los blastomicetos en la naturalea, la uva madura constituye el

principal substrato de asentamiento de un nutrido n&mero de especies, donde se

encuentran, dado el carcter cido y aucarado del umo, condiciones favorables de vida y

ambiente propicio para la reproduccin.

Cue 4asteur el primero en observar la e(istencia de levaduras en la pruina de la uva

madura, y su ausencia cuando sta todava estaba verde pero se debe a 1ansen el primer

trabajo sobre la e(istencia de Kloeckera apiculata en frutas maduras, como la fresa, la

cerea, la grosella y la uva. An ao ms tarde, el mismo autor refiere el aislamiento de

Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces pastorianus y Saccharomyces ellipsoideus del

mosto de uva. ' esto siguieron una serie de trabajos de escaso valor ta(onmico,

)realiados por Berlese, Keiser, ueller8"urgau, ivera, erona* de muc"a importancia y


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fundamentales para desarrollar este tema de los blastomicetos )#e ossi y 3astelli,

3apriotti, 3astarelli, 4eynaud y #omerc!, etc.*.

En -7=2 Baldomero Digo L. reali el anlisis microbiolgico de diversas variedades

de frutas y "a aislado --7 cepas de blastomicetos. ediante el estudio y clasificacin de lasmismas, "a confirmado la presencia de levaduras en la superficie de todas las frutas

maduras e(aminadas y la ausencia de a!uellas en las frutas verdes. 1ace notar el

predominio de las formas esporgenas sobre las no esporgenas, siendo /

respectivamente. #emuestra de Kloeckera apiculataen todas las frutas maduras analiadas.

En las frutas de cscara dura )pltano y naranja*, encontr especies solamente del gnero

Kloeckera apiculata.

La especie Saccharomyces ellipsoideus. 6olamente "a sido encontrado en la cerea y

en la fresa, y tambin pudo observar la presencia de levaduras apiculadas y elpticas

solamente, en la cerea, como ocurre en los mostos de uva.

'paricin de velos blastomicoticos, una ve transcurrido -= a $% das defermentacin+ estos velo estn constituidos por especies de levadura del gneroSaccharomycesen las muestras con grado alco"lico superior a -0@ F.L. y por estasmismas y otras de los gneros Hansenula, Zygosaccharomyces, Candida, Hhodotorula,Criptococus y Pisschiaen las sidras grado alco"lico inferior.

2.2., ntervencin secuencial multiple de especies de levaduras en la

fermentacin espont#nea.-

En una fermentacin espontnea del mosto de uva se perfilan dos etapas biolgicas

diferenciadas:

a* etapa ermentativa: en esta etapa participan ms de dos especies, de forma

escalonada, sucedindose en tres fases:

En la -@ predominan levaduras apiculadas, productoras de bajo grado

alco"lico e importantes concentraciones de cidos voltiles

)fundamentalmente actico*

En la $@ figuran de forma casi constante especies de gran purea

fermentativa y productoras de grado alco"lico medio.


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; en la 0@ esta dominada por las distintas especies del gnero

6acc"aromyces, tpicamente alcolo"olgenas, !ue terminan el proceso

fermentativo con el total agotamiento de los a&cares

b* etapa aer!bicauna ve terminada la fermentacin ya en la fase aerbica aparecen

velos blastomicticos sobre la superficie del vino, tales velos estn constituidos por

especies de levaduras del gnero 6acc"aromyces, 1ansenula, Hygosacc"aromyces,

3ndida, "odotorula y 4ic"ia./

2.2. %riterios de seleccin de levaduras.-

' lo largo de los aos, las levaduras "an sido objeto de investigacin y seleccin, enfuncin de criterios tecnolgicos para conseguir productos tipificados con escasas o nulas

variaciones de unos aos a otros. En principio, se seleccionaron a!uellas !ue representaban

un mayor poder fermentativo y menor produccin de acide voltil, llevndose acabo con

posterioridad estudios fisiolgicos ms profundos.)Cerraro, G. . -77-*

La eleccin debe efectuarse entre un gran n&mero de cultivos puros de los !ue tienen

mejores caractersticas enolgicas.

Estas caractersticas son :

- (imo rendimiento en etanol por unidad de a&car metaboliado.

- 4roduccin mnima de acide voltil.

- egularidad en la actividad fermentativa, esto !uiere decir, obtener un

producto con caractersticas estndar.

- 4roduccin de determinados metabolitos secundarios

2.2./. +iotecnolog$a de las fermentaciones alcohlicas

La biotecnologa de las fermentaciones alco"licas utiliando diversos mostos

varietales, en la actualidad es motivo de numerosas investigaciones, por la demanda cada

ve creciente de bebidas naturales o ecolgicas y las e(igencias de calidad del mercado+

as como por la permanente preocupacin de los organismos internacionales como la G6,

C'G, GD, por mejorar la calidad e "igiene de los alimentos y bebidas, por tanto, la

disminucin en el uso aditivos y au(iliares !umicos.

6Microbiologa enologica. Es!a%a 199*. 1 edicin. Editorial Mundi-Prensa. ! 16+ - 1"4


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El progreso tcnico va por las vas de investigacin cientfica aplicada y de la difusin

de los conocimientos ad!uiridos+ pero no basta con !ue avancen en los laboratorios los

conocimientos de la produccin ecolgica de bebidas, es necesario "acerlos llegar "asta las

industrias, bodegas y empresas, !ue se incorporen en la prctica cotidiana de laproduccin, por!ue cuanto mas rpido es el proceso cientfico , mayor es el riesgo de

desfas entre lo !ue se sabe y lo !ue se realia, por eso la Biotecnologa profundia en el

uso integrado de la !umica8fsica la bio!umica y la micro8biologa y las potencialidades de

las especies de levaduras para la produccin de bebidas alco"licas, tales como vinos y

singanis.

La calidad de las bebidas alco"licas dependen en gran medida de suscaractersticas sensoriales como: el color, el olor, el aroma, el gusto y el regusto, as como

la estabilidad fisico!umica y microbiolgica de las mismas )resistencia a posibles accidentes

o desviacin de su conservacin*, de modo !ue estas propiedades sean estables con el

paso del tiempo. Estas caractersticas en muc"as circunstancias no tienen nada !ue ver con

sus propiedades nutricionales, sin embargo, desempean un papel muy importante desde el

punto de vista fisiolgico, "aciendo el producto apetitoso o poco atractivo.

'spectos !ue se investigan en relacin con la calidad de mosto, asociaciones de

levaduras seleccionadas, tratamientos tcnicos pre8fermentativos y post8fermentativos y los

factores ambientales !ue presumiblemente tienen una influencia ms decisiva+ sobre la

estabilidad del producto final.

En los &ltimos aos se "an venido desarrollando numerosas investigaciones en los

campos de:

-* 4rocesos fermentativos, !ue permiten la e(ploracin y la optimiacin de nuevas de

biotecnologas.

$* icrobiolgia industrial, !ue posibilita el estudio de la identificacin y ta(onoma de la

micro flora del sistema fermentativo y mayor nfasis en la funcionalidad de las

diferentes especies de levaduras para la fermentacin.

0* cnicas modernas de anlisis instrumental, !ue facilitan la cuantificacin de

componentes mayoritarios y minoritarios no identificados, y de esta manera contribuir

al conocimiento de la cintica de fermentacin, a la consiguiente evaluacin de la


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tecnologa utiliada y finalmente al control de calidad de materias primas y del

producto final.

2.2.0 Fermentacin alcohlica.-

La "istoria nos indica !ue el origen de las bebidas fermentadas se encuentra en los

inicios mismos de la vida "umana. La miel de abejas silvestres, aguada y abandonada a

s misma, debi ser la primera bebida fermentada seg&n 1ae"n+ por lo simple, no

re!uera ni si!uiera el uso del fuego. #ebi seguir la elaboracin del vino. La Biblia

recuerda a ?o embriagado. En todo caso se "a demostrado el cultivo de la vid por los

asirios 0=%% aos antes de 3risto. Luego debi venir la cervea, en el cdigo de

1ammurab $=%% aos antes de 3risto, se encuentra las leyes para la cervecera.

uc"as "an sido las variaciones !ue "a sufrido el significado de la palabra

Cermentacin a lo largo del tiempo, tanto en el lenguaje vulgar como en el cientfico. El

nombre de fermentacin se dio en principio a los fenmenos de descomposicin de la

materia orgnica con rpido y tumultuoso desprendimiento de gas, y la ra del nombre

proceda del verbo "ebraico "ervere,!ue significa "ervir.2

#esde el punto de vista de la enologa, la fermentacin se puede desarrollar en forma

directa, por levaduras silvestres de la flora epiftica o por levaduras seleccionadas de la

fermentacin espontnea un mosto natural.

La composicin de la flora microbiana !ue puede desarrollarse en un mosto es

variable. 'un!ue no se distinguen perfectamente al microscopio, las diferencias

fundamentales entre las levaduras, se notan en los productos de fermentacin+ con el mismo

a&car en el mismo medio, unas producen ms alco"ol !ue otras, sus rendimientos alco"ol M

a&car son distintos+ tambin se distinguen por las diferencias en la produccin de acide

voltil y lo mismo sucede con los restantes productos de fermentacin. #e la misma forma,

tienen sensibilidades diferentes a la conservacin de alco"ol y sulfuroso. La distribucin de

levaduras obedece a un orden ecolgico, como ocurre con otros seres. ?o es igual la flora

microbiana de los pases clidos !ue de los fros, por lo menos es distinta la proporcin en

!ue se encuentran desarrollndose en el mosto.

"5reglia rancisco Enologa erico-Pr,ctica. )odeo del medio Mendoa 196+. Editorial 0on 'osco. 7ol $ !- 14*Microbiologa enologica. Es!a%a 199*. 1 edicin. Editorial Mundi-Prensa. !-1*"


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6e "a establecido !ue los productos de fermentacin de distintas levaduras no son

iguales, por lo !ue ser necesario utiliar determinadas, levaduras para uso enolgico+ esto

es, utiliar cepas de levaduras localmente seleccionadas. ' la lu de estos antecedentes

parece conveniente seleccionar las cepas de levadura considerando los biotopos naturales

propios de cada ona geogrfica, de la localidad donde se van a usar y las condicionesmedioambientales. En una bodega la elaboracin de vinos y singanis donde van a utiliar

levaduras seleccionadas se re!uiere !ue estas dominen en la fermentacin. 4ara

conseguirlo se utiliar siembra masiva de una asociacin de cepas en su fase e(ponencial

de crecimiento, sobre un mosto depurado y fresco o conservado a baja temperatura.

El fenmeno !umico esencial de la fermentacin, !ue es la transformacin de

a&car en alco"ol y an"drido carbnico, es conocido desde "ace ya muc"o tiempo.

En -527 Lavosier estudi por primera ve la forma cualitativa de la fermentacin de

a&car estableciendo la siguiente relacin:

'&car N 'lco"ol O Fas

En -2


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3G$


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En la elaboracin de bebidas fermentadas la respiracin interviene poco, e(cepto al

principio del fenmeno, pero su intervencin es muy importante, pues condiciona la

multiplicacin de las levaduras. 4or el contrario, las fermentaciones corresponden al

empleo de bajos niveles de energa, por!ue las degradaciones !ue provocan son

incompletas. 4or eso las levaduras tienen !ue metaboliar mayor concentracin dea&car en alco"ol para asegurar sus necesidades energticas.--

La fraccin esencial del olor y aroma de los fermentos se forma durante la fermentacin

alco"lica, conducida por especies de levaduras !ue metabolian los a&cares siguiendo

la ruta glicoltica-$, la cual comprende una serie de reacciones bio!umicas !ue permiten

a las clulas transformar la glucosa en cido pir&vico, gracias a su contenido enimtico

elaborado en el citoplasma+ posteriormente este cido se descarbo(ila a acetalde"do!ue finalmente es reducido a alco"ol, gracias a la alco"ol8des"idrogenasa en presencia

de ?'#1 ) es!uema de Embden8 eyer"of*.

?o todas las molculas de a&cares del mosto se transforman en etanol y an"drido

carbnico, sino !ue, dependiendo del propio metabolismo de las levaduras fermentativas

y en gran medida de la temperatura, un determinado n&mero de molculas de a&car

son degradadas mediante fermentacin gliceropir&vica, siguiendo la ecuacin de

?euberg:

Flucosa88888888888Q Flicerina O Rcido 4ir&vico

La acumulacin de glicerina se produce en la fase de induccin cuando no "ay

acetalde"do y se forma cido pir&vico !ue ser el origen de algunos productos

secundarios como: cido actico, acetoina, $,08butanodiol, diacetilo, cido succnico, etc.

2.2.11 +io6u$mica de la fermentacin alcohlica.-

La fermentacin alco"lica es el conjunto de etapas de transformacin bio!umicas, cada

una de ellas est cataliada por enimas de origen microbiano, mediante las cuales los

sustratos de la materia prima se constituyen en precursores de la biosntesis de metabolitos

11on,les &ucio. 'iotecnologa de las ermentaciones. 8on:erencia de biotecnologa. 8oc/abamba ;$?. Es!a%a 19*. )evista alimentara


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primarios y secundarios. Entre los sustratos iniciales )precursores* y finales se establece una

cadena compleja de reacciones produciendo una diversidad de sustancias intermedias, por

ejemplo, act&an sobre los a&car y los compuestos intermediarios !ue despus se forman, a

travs rutas bio!umicas como la gluclitica, la gliceropir&vica, etc. para determinar la

formacin de unos productos principales !ue son alco"ol y an"drido carbnico, y otrosmetablicos secundarios como glicerina, alde"do, cido actico, cido succnico,

butilenglicol, acetona, alco"oles superiores, etc. odos estos productos citados, en mayor o

menor proporcin contribuyen a las propiedades sensoriales del producto final. 'l ser la

fermentacin alco"lica un proceso vital de las levaduras, sin intervencin directa del

o(geno, se dice !ue son anaerobias facultativas, puesto !ue pueden vivir en medio privado

de aire.

La va de la gluclisis es una secuencia de reacciones cataliadas por enimas !ueconvierten a la glucosa en piruvato. La conversin de una molcula de glucosa a dosmolculas de piruvato se acompaa de la conversin neta de dos molculas de '#4 en'4.'dems de servir como un blo!ue de construccin de los cidos nucleicos, el '4)adenosina trifosfato* es el proveedor central de energa en las clulas vivas. La ruptura delos enlaces entre los grupos fosforilo del '4 se puede acoplar con otras reacciones, demodo !ue la energa liberada se puede utiliar en cual!uier otra parte.

La conversin de glucosa a piruvato se acompaa no solo por la sntesis de '4 sino

tambin por la reduccin de ?'#O

en ?'#1 en la etapa de la gliceralde"ido 0 S fosfatodes"idrogenasa. 'fin de !ue la gluclisis pueda operar en forma continua, la clula debetener una forma de regeneracin del ?'#O. Esta regeneracin se obtiene en anaerobiosissobre todo por el proceso de la fosforilacin o(idativa, el cual necesita o(geno.

En ausencia de o(geno )el estado anaerobio*, las clulas de levadura convierten el piruvatoen etanol y 3G$en el proceso !ue o(ida el ?'#1 a ?'#O . 4articipan dos reacciones.4rimero el piruvato es descarbo(ilado a acetalde"do e una reaccin cataliada por elpiruvato descarbo(ilasa. En seguida la alco"ol des"idrogenasa catalia la la reduccin delacetalde"do a etanol transfiriendo los electrones a partir del ?'#1.

6u ecuacin global es la siguiente:

Flucosa O $'#4 O$4i88888888Q $ Etanol O $3G$O $'4 O $1$G

2.2.12 Factores 6ue influen en la fermentacin alcohlica.-

-. La levadura necesita para su desarrollo un medio !ue contenga fuentes utiliables de

energa y carbono, as como nitrgeno y sales inorgnicas. Los monosacridos son elsustrato preferido y el mas usado por las levaduras.


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#. El tipo de levadura es muy importante, puede fermentar preferentemente glucosa o

fructuosa con prioridad una sobre la otra. La fructuosa es muc"o mas dulce !ue la

glucosa, por lo !ue el uso de levaduras seleccionadas nos puede dar bebidas mas o

menos dulces con el mismo contenido en a&cares totales. El alco"ol produce un

efecto de in"ibicin en la fermentacin !ue aumenta con la temperatura.-0

's unabebida con -=> de alco"ol y calentado a 0% T3 in"ibe totalmente el crecimiento de la

levadura.

0. El an"drido carbnico tiene un efecto negativo en la fermentacin y concentraciones

superiores a -= gMl detienen el crecimiento de la levadura.


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b* El segundo se produce solamente en determinadas condiciones y se

desenvuelve en el curso de la fermentacin lenta o durante la conservacin del vino.

'mbos procesos contribuyen por las transformaciones !ue efect&an y las

sustancias !ue forman a mejorar las caractersticas organolpticas del vino.

2.2.13.1 Formacin de metabolitos secundarios.-

La gluclisis proporciona a la levadura la energa necesaria ) '4 * para la

produccin de metabolitos secundarios, entre los !ue se encuentran numerosos

compuestos voltiles tales como : 'lco"oles superiores, Esteres, Rcidos grasos,

alde"dos, etc. Los cuales constituyen las principales sustancias del aroma fermentativo.

2.2.13.1.1 !lcoholes superiores.-

Estn constituidas principalmente por alcoholes am$licos yalcoholes isobut$licos.

Los alco"oles superiores tambin son llamados alco"oles de colas por!ue son

productos de la destilacin !ue pasan en las ultimas fracciones del destilado

En toda fermentacin alco"lica se forman pe!ueas cantidades de alco"oles

superiores, los cuales tienen su origen en los aminocidos pree(istentes en el

mosto, por un proceso de desaminacin biolgica. La formacin de dic"os

alco"oles a e(pensas de los aminocidos re!uiere la presencia en el sustrato de

levaduras vivas+ la formacin de alco"oles superiores no se realia cuando la

fermentacin alco"lica se efect&a solamente con el complejo enimtico.

2.2.13.1.2 Esteres.-

Los steres ms comunes del vino son: el acetato de etilo, siendo est el

responsable del olor a picado de los vinos. #e la esterificacin del cido actico y

el alco"ol etlico se origina el acetato de etilo siendo esta su ecuacin :

31083GG1 O 310831$G1 888888Q 31083GG831$8310O 1$G

esultan de la combinacin de los cidos orgnicos con los alco"oles, con

eliminacin de una molcula de agua, se debe a veces a la actividad biolgica y

otra a simples reacciones !umicas. 6u importancia estriba en las cualidades !ue

le confiere al vino con relacin a los caracteres organolpticos.


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2.2.13.1.3 !ldeh$dos.-

El principal alde"do del vino es el acetalde"do: 31 0831G es un l!uido incoloro,

muy voltil de olor sofocante con un p.e de $-@3

Los alde"dos son productos intermedios de la fermentacin alco"lica e influyendecisivamente en la estabilidad y en la evolucin de los caracteres organolpticos

de las bebidas. Los alde"dos se pueden considerar como productos de o(idacin

por des"idrogenacin de los alco"oles primarios. Ana o(idacin posterior

convierte al los alde"dos en cidos.

2.2.13.1.& !cidos grasos superiores.-

E(isten en el vino pe!ueas cantidades de cidos grasos, entre ellos el cidopropinico, butrico, valrico, capronico, etc. Estn en m(ima parte esterificados

con los alco"oles-


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%omponente 8nidad

)in )a9

Frado alco"olico @Fl


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La maceracin de las partes slidas durante la fermentacin alco"lica, no cumple

siempre con el objetivo de facilitar la e(traccin de aromas. En efecto, las altas

temperaturas en !ue ella se conduce, produce una evaporiacin de compuestos

aromticos principalmente terpenos.

La fermentacin malolctica se produce al termino de la fermentacin alco"licapoco despus, producto de las favorables temperaturas tanto de fermentacin como

ambientales y de la baja acide de los vinos.

Ana ve terminada la fermentacin se procede a la separacin de las partes slida

por medio de un prensado.

La fermentacin completa de los a&cares es fundamental en los vinos base, dado

los problemas microbiolgicos !ue se pueden producir, los cuales influiran

posteriormente en el destilado aumentando el contenido de acetato de etilo, tambina partir de un vino base con a&car residual se obtienen destilados con mayor

contenido de furfural -/,alde"dos, alco"oles superiores e impureas

totales -5, adems de las perdidas de rendimiento de alco"ol !ue ello produce.

2.3.3.3 Destilacin del vino base caracter$sticas del destilado.-

#ada la composicin !umica del vino base y las prcticas "abituales de

conservacin, la destilacin se inicia rpidamente unos $% a 0% das despus deldescube para evitar cual!uier problema de alteracin.

El alambi!ue es considerado la forma ms antigua de e!uipo de destilacin. Este es

el diseo ms simple, !ue consiste de una caldera para sostener el vino base, un

serpentn de vapor y un condensador o plato intercambiador de calor. Los

alambi!ues normalmente estn "ec"os de cobre, los cuales fijan compuestos

voltiles !ue contienen aufre, producidos durante la fermentacin+ adems de

funcionar como cataliador favorable para las reacciones de los vinos.-2

La destilacin en lote usando alambi!ues se la realia en base a cortes, en una

primera etapa se destilan las sustancias de bajo punto de ebullicin tales como :

acetalde"dos, acetato de etilo, metanol, -8propanol y $8propanol, generalmente

dura de 0% a


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En una segunda etapa se destila el aguardiente base para el singani y dura

apro(imadamente $ a $:0% "oras con una graduacin !ue va de /5 a


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Fermentación Alcohólica de La Uva-UMSS

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