PROCESOS FERMENTATIVOS Y MADERAS ICT 291Cuestionario No. 21. Definicin de fermentacinLafermentacines un procesocatablicodeoxidacinincompleta, que no requiere oxgeno, siendo el producto final un compuesto orgnico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.La fermentacin implica un proceso anaerbico propio delcatabolismo(una parte del metabolismo) que ofrece como resultado la conformacin de un compuesto orgnico. Se dice que este procedimiento es anaerbico ya que no requiere deoxgeno.Al producirse la fermentacin, el compuesto resultante obtieneenergapese a la falta de oxgeno (por eso se califica al proceso como anaerbico). Elpan, elvinoy lacervezason algunos de los productos de consumo cotidiano que son creados a partir de la fermentacin.Un protagonista clave en el desarrollo de la fermentacin es lalevadura. Esta denominacin se otorga ahongosunicelulares que, a travs de la fermentacin, logran descomponer hidratos de carbono, azcares y otras sustancias para generar diversos compuestos.La fermentacin son los cambios qumicos en las sustancias orgnicas producidos por la accin de las enzimas, llamadas fermentos, que a su vez estn producidos por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura.

2. Describa algunas caractersticas de la fermentacin natural, cite ejemplos.La fermentacin es un proceso natural que ocurre en determinados compuestos o elementos a partir de la accin de diferentes actores y que se podra simplificar como un proceso de oxidacin incompleta. La fermentacin es el proceso que se da en algunos alimentos tales como el pan, las bebidas alcohlicas, el yogurt, etc., y que tiene como agente principal a la levadura o a diferentes compuestos qumicos que suplen su accin.Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interaccin de los microorganismos y los sustratos orgnicos susceptibles.Fermentacin.Degradacin de sustancias orgnicas por enzimas microbianas, acompaada frecuentemente de desprendimiento de gases. La fermentacin alcohlica transforma los jugos azucarados del maguey en una bebida alcohlica.

3. Describa detalladamente que es un fermentador y las caractersticas principales que posee.El fermentador es un tanque en el que se pone en contacto la cepa microbiana con la materia prima que se va a fermentar. Pueden ser fermentadores de flujo continuo o discontinuo. En los de flujo continuo, como por ejemplo, en la elaboracin de vinagre, el producto es retirado constantemente. En los fermentadores de flujo discontinuo, que es el sistema ms utilizado, debe cargarse de materia prima. Seguidamente, es transformada y despus se retira el producto del tanque de fermentacin. Por ello, la accin fermentativa de los microorganismos se interrumpe en los momentos de llenado y vaciado del tanque.Unfermentadoresunrecipiente de vidrio o acero inoxidable si el usoesfarmacutico, o de material menos noble, como acero al carbono, enel caso de aplicacionesmenos exigentesen pureza. Por lo general, el reservorio tieneuna altura 2.5 a 4 vecessuperior a su dimetro, y enfuncin de la aplicacin, su volumen vara entre 1000-10 000 lt en el caso deunproducto farmacutico, a 1500000 lt, y ms en el caso de la produccin de microorganismos como fuente de protena animal.El diseo deunfermentador, aparte de asegurarquela operacin s desempee en formaasptica, debe responder a tresrequisitos principales: Mezcla adecuada, buena trasferencia deloxgeno del aire al microorganismo y remocin del calor.Este ltimo imperativo explicaque, apesar de las bajas temperaturas aqueoperan los procesos biolgicos con respecto a la catlisisqumica; sea necesario considerar superficiesimportantesde intercambio trmico dentrodelfermentadorpara mantener la temperatura de crecimiento.Esto explica tambin en parte elintersquepresentan los microorganismos termfilos, capacesde trabajar a temperaturas mselevadasqueotros microorganismos, lo cual reduce poruna parte los problemas de remocin decalor durante la fermentacin y, por otra parte, los riesgos de contaminacin por los microorganismos mesfilos.

4. Describa los siguientes trminos:Levadura.- Se denominalevaduraa cualquiera de los diversoshongosmicroscpicosunicelularesque son importantes por su capacidad para realizar la descomposicin mediantefermentacinde diversos cuerpos orgnicos, principalmente los azcares ohidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.Las levaduras son pequeos microorganismos que existen en todas partes de la naturaleza. Pertenece a el mundo de los fungi o hongos, y a la fecha se han catalogado unas 1,500 especies de levadura en la naturaleza. Estos pequeos seres vivientes son unicelulares, y se reproducen por mitosis, que es cuando una clula se convierte en dos iguales. Aunque hay miles de especies de levadura es una la especie llamada saccharomycescerevisiae que se usa en la mayora de los procesos de fermentacin en elvino, cerveza y destilados de todo el mundo. Esta especie de levadura tambin es la usada para fermentar el pan, por lo que es probablemente una de las especies que ms se ha investigado.

Hongos.- Hongos, grupo diverso de organismos unicelulares o pluricelulares que se alimentanmediante la absorcin directa de nutrientes. Los alimentos se disuelven mediante enzimas quesecretan los hongos; despus se absorben a travs de la fina pared de la clula y se distribuyenpor difusin simple en el protoplasma. Junto con las bacterias, los hongos son los causantes de laputrefaccin y descomposicin de toda la materia orgnica.

Bacterias.- Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscpicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la fermentacin de hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias. tales como: olor, sabor, la textura y el color de algunos productos que se hallan expuesto a la fermentacin con ellos. La estructura de las levaduras son muy parecidas la clulas comunes por que consta de las mismas partes de la clula animal.

Enzima.-son protenas que actan como aceleradores de las reacciones qumicas, de sntesis y degradacin de compuestos. Una de las caractersticas ms sobresalientes de las enzimas es su elevada especificidad. Esto quiere decir que cada tipo de enzima se une a un nico tipo de sustancia, el sustrato, sobre el que acta.Las enzimas tienen muchas aplicaciones en diversos tipos de industrias, entre las que se destaca la alimenticia. En algunos casos, como la obtencin de yogur, o la produccin de cerveza o de vino, el proceso de fermentacin se debe a las enzimas presentes en los microorganismos que intervienen en el proceso de produccin.Mohos.-

5. Qu son los sustratos?Molcula sobre la que acta una enzima.El sustrato tambin puede ser unaespecie qumicaque est considerada como objeto de la accin de uno o ms reactivos. Un compuesto transformado por la accin de un catalizador es un sustrato.La bioqumica sostiene que un sustrato es unamolculasobre la acta una enzima. Dicho de otra forma, las enzimas se encargan de catalizar las reacciones qumicas que involucran a un sustrato. La unin entre la enzima y el sustrato forma un complejo.6. Explique las caractersticas principales de la fermentacin aerbica y anaerbicaA)Con aire, proceso aerbico: los azcares presentes son utilizados por las levaduras para nutricin y reproduccin. Esto implica que en estas condiciones, los azcares son transformados en biomasa.B) Sin aire, proceso anaerbico: los azcares presentes son sometidos a un proceso de fermentacin mediante un proceso de gliclisis, en dnde participan una serie de enzimas que han de llevar al monosacrido glucosa y/o fructosa a aldehdo pirvico y una oxidacin final lo transforma en alcohol etlico, con un desprendimiento de calor, y de CO2, los cuales deben ser retirados del medio para que la reaccin contine.

7. El comportamiento de los microorganismos que participan de la fermentacin, estn influenciados por efectores internos y externos. Describa cada uno de ellos y describa su importancia.El comportamiento de un microorganismo en crecimiento es el resultado de la interaccin que se produce entre el microorganismo y el medio ambiente en el reactor, y que en rigor es el resultado de los llamaos efectores intra y extra celulares.Los efectores internos estn representados por la dotacin gentica intrnseca del organismo considerado y por sus mecanismos de regulacin metablica. Estos ltimos pueden ser modificados por alteraciones del medio ambiente o ms precisamente por los efectores externos mientras que la existencia de un gen depende de la especie del microorganismo considerado. Un gen est o no est, slo su expresin puede modificarse. Con el fin de mejorarla productividad de un proceso de fermentacin las cepas empleadas pueden someterse a tratamiento fsico o qumico de mutacin que al alterar algn sector del genoma logran aumentar la produccin de un metabolito aunque tambin pueden disminuirla o incluso suprimirla.8. La fermentacin en escala industrial en general consta de cuatro etapas:Propagacin del cultivo.- lo que se realiza en el laboratorio y que comienza generalmente en un tubo de ensayo que contiene un repique reciente del microorganismo o un tubo liofilizado o congelado donde se conserva la cepa de inters o de una colonia del microorganismo previamente seleccionada. Este material microbiolgico seleccionado constituye el punto de partida con el cual se debe aumentar la cantidad del mismo mediante sucesivos pasajes en frascos de volmenes crecientes que son generalmente operados en agitadores de vaivn o rotatorios en cmaras de cultivo.

Fermentacin.- con el material obtenido anteriormente, se siembra el tanque de inoculo que puede tener un volumen de 50, 500 1000 1 segn la escala industrial posterior. Del tanque de inoculo se pasa posteriormente al fermentador industrial cuyo volumen, que vara de acuerdo al producto a obtener y a suconcentracin, est comprendido comnmente entre 10.000 y 100.000 l. En algunos casos especiales, como en la produccin de protena unicelular, los tanques de fermentacin pueden llegar hasta 1.000.000 l. Un proceso esencial ligado a la produccin es la preparacin y esterilizacin de los medios que se lleva a cabo tambin en esta etapa (previamente a la inoculacin) ya sea en el tanque de inculo o en el reactor industrial.Operaciones.- y proceso de separacin y purificacin de los productos; estas etapas comprenden en forma general y sucesivamente:Separacin de insolubles por filtracin, centrifugacin, o decantacin;Separaciones primarias por extraccin, absorcin, adsorcin, ultrafiltracin;Purificacin por extraccin lquido-lquido, o extraccin a dos fases acuosas, o cromatografa de afinidad, y finalmenteAislamiento del producto.Tratamiento de efluentes.- si bien no tiene una relacin directa con el producto, que es la razn de ser de la industria de fermentacin, representa una etapa imprescindible porque es fundamental controlar la calidad del efluente que sale de la fbrica y que es enviado generalmente a un curso de agua, sea un canal, arroyo, un ro o al mar. Es importante tener en cuenta que todas las etapas de un proceso de fermentacin deben estar ntimamente ligadas e integradas ya que es indispensable que el proceso sea optimizado globalmente. Cada etapa debe considerar la importancia e influencia de los procesos y operaciones anteriores y tambin de los siguientes para poder cumplir con ese concepto de integracin. La calidad de una cepa de microorganismo debe estar supeditada a su real capacidad de produccin en el fermentador. Pero adems es necesario que esa cepa, altamente productora, no produzca, por ejemplo, dificultades en la etapa de separacin y purificacin como es el caso de cepas dePenicilliumchrysogenumque no pueden utilizarse porque producen pigmentos que encarecen las etapas de purificacin. Lo mismo sucede con el uso de medios, basados en subproductos como el suero de queso, que pueden dar buenos rendimientos de un producto pero que representan un inconveniente en la etapa de purificacin.Adems, el reactor y las condiciones de operacin deben ser tales que aseguren la productividad mxima del proceso y la calidad del producto, que en algunos casos depende de las condiciones de operacin empleadas como sucede con algunos preparados enzimticos cuya composicin es regulada segn como se opere en la etapa de la fermentacin y en la correspondiente a la separacin y purificacin.Describa detalladamente cada una de las etapas9. Qu es la biotecnologa y cual su importancia en nuestros tiempos?La biotecnologa es un rea multidisciplinaria, que emplea la biologa, qumica y procesos, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Probablemente el primero que us este trmino fue el ingeniero hngaro Karl Ereky, en 1919.Una definicin de biotecnologa aceptada internacionalmente es la siguiente:La biotecnologa se refiere a toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos (ConventiononBiologicalDiversity, Article 2. Use of Terms, UnitedNations. 1992).La biotecnologa ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparacin del pan y de bebidas alcohlicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domsticos.La biotecnologa moderna est compuesta por una variedad de tcnicas derivadas de la investigacin en biologa celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o clulas vegetales o animales.Podemos decir que la biotecnologa abarca desde la biotecnologa tradicional, muy conocida y establecida, y por tanto utilizada, como por ejemplo la fermentacin de alimentos, hasta la biotecnologa moderna, basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del DNA recombinante (ingeniera gentica), los anticuerpos monoclonales y los nuevos mtodos de cultivo de clulas y tejidos.

10. Qu son organismos genticamente modificados?Unorganismo genticamente modificado(abreviadoOMG,OGMoGMO, este ltimo delinglsGeneticallyModifiedOrganism) es cualquier organismo (capaz de reproducirse o de transferirmaterial gentico, incluidas las entidades microbiolgicas celulares o no) cuyo material gentico ha sido modificado de una manera que no se produce de forma natural en el apareamiento o en la recombinacin natural.En la actualidad, su creacin, uso y comercializacin se ha extendido a muchos pases y regiones, sin embargo, existen fuertes controversias en cuanto a la seguridad y conveniencia (o no) de los mismos, en especial en el caso de las plantas y animales.Son organismos vivos cuyas caractersticas han sido cambiadas, usando tcnicas modernas en laboratorios especializados, para introducir genes que proceden de otras especies.Estas tcnicas permiten separar, modificar y transferir partes del ADN de un ser vivo (bacteria, virus, vegetal, animal o humano) para introducirlo en el de otro.

11. Qu es un proceso biotecnolgico y que etapas comprende?LOS PROCESOS BIOTECNOLOGICOS: son las aplicacines de los principios de la ingeniera a procesos basados en la utilizacin de clulas vivas o subcomponentes de tales clulas, sean stas silvestres o sometidas a manipulacin gentica. Es as como los procesos biotecnolgicos se han incorporado a diversos mbitos industriales, tales como la industria agro-alimentaria, farmacutica, minera, qumica, entre otras, con el consiguiente aumento en la productividad y la mejora de los procesos productivos. Las principales etapas de un proceso biotecnolgico son:1) Propagacin de cultivos2) Fermentacin3) Separacin y purificacin4) Tratamiento de efluentes12. Describa brevemente como actan las levaduras en el proceso de fermentacin en la elaboracin del alcohol etlicoMediante la utilizacin de una cepa de levaduras denominadas sacharomicescereviseae (ms comnmente conocida como levadura de pan), se procede a fermentar mostos azucarados, los cuales tienen como materia prima la melaza tipo C (o miel agotada despus de un tercer cocimiento para obtencin de azcar) mezclada con jugo mixto de caa de azcar. La relacin de mezcla es la suficiente como par que la suma de los azcares reductores totales puedan ser transformados en alcoholes con una concentracin cercana a 8 8,5 % (v/v) de alcohol en vino.El proceso de reproduccin lleva su tiempo, segn cunta levadura inicial se utilice, ya que podemos partir de una levadura, reproducirla en Laboratorio hasta alcanzar un volumen suficiente como para continuar en los prefermentadores, o bienpartir de una cantidad de levaduras como para obviar el tiempo que lleva lo anterior, o por ltimo utilizar la cantidad de levaduras que cada cuba de fermentacin necesita para el proceso de fermentacin. En nuestro caso, lo hacemos utilizando una cantidad de 100 kg de levadura por cada cuba fermentacin, cantidad sta que se hace reproducir en el prefermentador siguiendo una tcnica determinada que resguarda a las mismas de la presin osmtica excesiva, como as tambin de evitar reproducciones bacterianas indeseables. Una vez que la levadura alcanza un volumen determinado en el prefermentador, se pasa a la cuba de fermentacin, en dnde ahora s, comenzar el proceso de fermentacin, aunque la reproduccin no se detendr debido a que siempre habr algo de aire disuelto en los mostos, como causa de agitaciones, o por el mismo bombeo. Este aire mnimo es requerido para que la reproduccin contine en la cuba de fermentacin, ms all de que se est fermentando, proceso que lleva luego a disponer de una cantidad de levaduras del orden del 7 10% v/v del volumen de vino fermentado, condicin bsica para que los tiempos de fermentacin sean los mnimos posibles y adems para que por presencia, la levadura evite la reproduccin de otras colonias no deseadas para este proceso. Las levaduras se han de reproducir hasta alcanzar un nmero determinado y que est en funcin del volumen disponible y se lo conoce como Nmero de Brown y est en el orden de 100 millones de clulas por ml, clulas cuyo tamao vara entre 5 a 10 micrones.Una vez que la levadura est en la cuba de fermentacin, se cuida que el pH del medio se mantenga en 5,0 5,5 utilizando para ello cido sulfrico que se agrega en el prefermentador. La alimentacin del mosto azucarado se hace inicialmente con una concentracin de azcares reductores totales mnimos para que paulatinamente a travs de cada ciclo, la levadura se vaya acostumbrando a la concentracin del alcohol etlico que se forma en el medio fermentativo (el alcohol etlico es un producto de desecho de la misma). Por otro lado, la alimentacin se hace cuidadosamente, tratando de ir restituyendo los azcares en la medida que son consumidos en el medio, adems de cuidar la temperatura del medio mantenindola en 30 32 C mediante distintitos sistemas de refrigeracin, en nuestro caso mediante el uso de intercambiadores de calor a placas. Esto hace que la concentracin del medio se cuide de no sobrepasar un valor determinado para evitar un estrs por la presin osmtica excesiva. De esta manera la cuba de fermentacin se lleva hasta completar su capacidad, tras lo cual se ha de esperar un tiempo hasta que la fermentacin consuma todos los azcares presentes, momento en que la cuba atena y entonces est lista para procesarla.13. Describa los procesos de elaboracin de etanol, con recuperacin de levaduras y sin recuperacin de levadurasEl sistema utilizado de fermentacin es el denominado Melle Boinot, o sistema de recuperacin de levaduras. Este sistema contempla el hecho de que las levaduras deben ser recuperadas, y as se lo hace utilizando unas mquinas denominadas centrfugas, que en virtud de que las levaduras son las de mayor peso en el lquido que las contiene, pueden ser separadas del mismo mediante la fuerza centrfuga. As de este modo, la mquina ha de separar por un lado el vino (mosto fermentado, pero ahora sin levadura) y la levadura que retorna a los prefermentadores.El vino sigue el proceso para la etapa siguiente y que es la destilacin, en tanto la levadura se enva a los prefermentadores en dnde ahora ya no har falta que se reproduzca, sino que se har un tratamiento tendiente a eliminar cualquier otro microorganismo que est presente, aprovechando otra de la cualidades de la levadura y que es la alta resistencia a bajos pH. Por lo tanto en el prefermentador se agregar cido sulfrico hasta alcanzar un pH entre 2,0 a 2,5 por espacio de una hora a hora media, tras lo cual vuelve a la cuba de fermentacin para inicia un nuevo ciclo de fermentacin.Se estudi la realcin entre la concentracin de levaduras en el medio de fermentacin y lasproductividades volumtrica y especfica, la primera aumenta y la segunda disminuye amedida que se incrementa la concentracin de microorganismos, ambas de manera no lineal.Ensayos de fermentacin en lotes con reutilizacin de levaduras mostraron la dificultad demantener una poblacin superior a 300 x 10**6 lev/ml. La propagacin peridica (cada 13lotes) de las levaduras recuperadas demostr ser un mtodo sencillo y efectivo paramantener concentraciones altas de microorganismos en el medio de fermentacin, lo que setraduce en una productividad mayor que la obtenida en el proceso en lotes convencional conrecuperacin de levaduras.

14. Cmo varia la preparacin del mosto en la fermentacin del etanol, cuando utilizamos diferentes materias primas derivadas de la caa de azcar (jugo, miel, etc.)

15. Describa las caractersticas y las variables que se deben controlar en la fermentacin alcohlicaVariables de la fermentacin alcohlica y sus efectos sobre el procesoCon el fin de obtener altos rendimientos en la fermentacin alcohlica es necesario considerar ciertos parmetros y realizar un estudio sobre los efectos que en mayor o menor grado alteren la buena marcha del proceso.1.Clase de microorganismo:Los microorganismos ms apropiados para la produccin de etanol a partir de azcares son, como ya se dijo, las levaduras del gnero saccharomyces y kluyveromyces y las bacterias zymomonasmobilis.2.Concentracin del sustrato:El carbono es suministrado por los azcares contenidos en la materia prima, siendo la concentracin de azcar un valor que se debe considerar ya que afecta la velocidad de la fermentacin, el comportamiento y el desarrollo de las clulas de la levadura.Suele ser satisfactoria una concentracin de azcar del 10 al 18%, el valor ms corriente es del 12%. Cuando se trabaja con concentraciones de azcar muy altas, del orden de 22%, se observa una deficiencia respiratoria en la levadura y un descenso de la velocidad de fermentacin; por el contrario, al trabajar con concentraciones muy bajas, el proceso resulta antieconmico ya que requiere un mayor volumen para la fermentacin. Por esto se utiliza como sustrato la melaza, que tiene de 10 - 15% de azcar.3.Concentracin de Etanol:La levadura es afectada en alto grado por la concentracin de alcohol, una concentracin alcohlica del 3% ya influye sobre el crecimiento; una concentracin de un 5% influye tanto sobre el crecimiento como en la fermentacin. Cuando la concentracin es del 10%, el crecimiento sufre la paralizacin total.4.Temperatura:La seleccin de esta variable es influenciada tanto por factores fisiolgicos como por problemas fsicos (prdidas debidas a la evaporacin de etanol al trabajar con temperatura elevada).Se debe tener en cuenta que para cada levadura existe una temperatura ptima de desarrollo, en la cual se muestra activa. Adems, se tiene una zona independiente de la temperatura ptima en la cual la levadura an presenta actividad; a medida que se aleja de la temperatura ptima su actividad disminuye notablemente. Por debajo de la temperatura sealada como mnima y por encima de la mxima, las levaduras continan viviendo en estado latente, sin embargo, al exponer cualquier levadura a una temperatura de 55 C por un tiempo de 5 minutos se produce su muerte. En el caso de la saccharomycescerevisae se tiene un desarrollo ptimo entre 28-35 C, recomendable 30 C.5.pH:Este es un factor importante en la fermentacin, debido a su importancia en el control de la contaminacin bacterial como tambin al efecto en el crecimiento de las levaduras, en la velocidad de fermentacin y en la formacin de alcohol. Durante la fermentacin la levadura toma el nitrgeno de los aminocidos orgnicos, perdiendo su carcter anftero y pasando a cidos, lo cual origina una disminucin del pH del medio. Cuanto ms bajo el pH del medio, tanto menor el peligro de infeccin, pero si se trabaja con pH muy bajos la fermentacin es muy lenta, ya que la levadura no se desarrolla de la forma conveniente. Segn estudios se hall que el pH ms favorable para el crecimiento de la saccharomycescerevisiae se encuentra entre 4.4 - 5.0, con un pHde 4.5 para su crecimiento ptimo.6.Concentracin de nutrientes:Como ya se dijo, la presencia de sustancias nutritivas adecuadas es una condicin necesaria para el crecimiento y desarrollo de la levadura, siendo su concentracin un factor primordial en la actividad vital de la levadura. Las principales sustancias nutritivas y las ms influyentes son el nitrgeno, fsforo, azufre, vitaminas y trazas de algunos elementos.7.Aireacin:El aire es un factor decisivo en toda fermentacin, ya que su presencia hace ms vigoroso el crecimiento de la levadura. Hay tres puntos de vista de gran importancia que favorecen el rendimiento debido a una buena aireacin:El libre y constante abastecimiento de oxgeno de cada clula en el sustrato.La eliminacin rpida del CO2 , porque en concentraciones relativamente pequeas inhibe el crecimiento.El mantener en suspensin las clulas de levadura, a fin de que en la tumultosidad de la mezcla se renueve constantemente el contacto entre la membrana celular y el sustrato nutritivo.Las cantidades de aire que se precisan para la produccin de levadura, varia entre 275 y 530 pies3/lb de levadura con un contenido de 30% de materia seca. Al comenzar de la fermentacin se debe procurar que la aireacin no sea muy intensa, porque el contenido alcohlico del medio es escaso y pueden proliferar fcilmente los mohos que atacan a las levaduras del cultivo. Los efectos de la aireacin son ms crticos en la fermentacin en continuo con respecto a la fermentacin por cochada, debido a la necesidad de mantener en crecimiento continuo la levadura, como tambin una velocidad de fermentacin satisfactoria.Ecuacin general de fermentacinUna ecuacin general para el proceso de fermentacin se puede sintetizar como:Microorganismo + sustrato ms microorganismo + productos metablicosEstos productos metablicos, tambin llamados metabolitos, son subproductos del crecimiento de los microorganismos y constituyen los materiales de la fermentacin tiles al hombre.16. Cules son los principales nutrientes que se precisan controlar en la fermentacin alcohlica?Para los enlogos el nitrgeno, que estimula la fermentacin llevada a cabo por las levaduras vnicas, es un nutriente esencial para una buena fermentacin alcohlica (FA).17. Cite una breve definicin de malteado y cervezaElmalteadoes un proceso aplicado a los granos decereal, en el que dichos granos se hacen germinar sumergindolos en agua para luego secarlos rpidamente mediante aire caliente.El malteado consiste en germinar los granos para provocar las transformaciones que la planta conoce de forma natural durante su crecimiento y detener esta transformacin ms o menos rpidamente segn las caractersticas esperadas.Se denominacerveza(del celtolatncerevisa1) a unabebida alcohlica, nodestilada, de sabor amargo que se fabrica con granos decebadau otroscerealescuyoalmidnesfermentadoenaguaconlevadura(bsicamenteSaccharomycescerevisiaeoS. carlsbergensis) y frecuentemente aromatizado conlpulo, entre otras plantas.

18. Explique detalladamente el proceso de malteado de la cebadaLa primera fase de la elaboracin de la cerveza es la elaboracin de lamaltay suele hacerse en unas bodegas especiales. Esta fase es previa a cualquier otra en la elaboracin de la cerveza y es considerada de vital importancia en su produccin, para ello se puede emplear cualquier tipo decereal, aunque en la actualidad est muy difundido en el mundo occidental el uso de lacebada, en la antigedad por el contrario se empleaba trigo deespelta. El objetivo es obtener de una forma ingeniosa al mismo tiempo elalmidny lasenzimas(la mayora de tipo a-amilasa y -amilasa) que permiten convertirlo enazcares(maltosa). Para lograr esto se hacen germinar los granos el "justo intervalo" en el que el brote comienza a consumir el almidn del grano, en este momento se interrumpe el proceso. Las etapas son las siguientes:1. Seleccin del grano: este proceso es delicado ya que debe observarse con sumo cuidado que los granos tengan una textura homognea, cualquier defecto afecta a la estabilidad del producto final.2. Remojado del grano: se pone a remojar el cereal en diferentes ciclos de remojo llegando a reblandecer e hinchar el grano por la absorcin del agua. Durante el primer remojo se suele aadir algo decalcon el objeto de desinfectar y limpiar el cereal.3. Germinado: en este momento, de los granos sale un diminuto brote verde (plmulay laradcula) de unos centmetros de longitud, en este momento (previo a la aparicin de la raz), la planta emite un enzima que convierte el almidn en azcar para alimentarse, en este justo instante se interrumpe el germinado. El proceso se hace siempre removiendo para que la germinacin sea homognea en todos los granos. Esta fase suele durar unos das.4. Secado del grano: se seca el grano con el objeto de eliminar el germen, el intervalo de tiempo dedicado al secado puede variar dependiendo de la receta.

El malteado del cereal afecta a muchas propiedades de la cerveza final, por ejemplo el color depender del tiempo que est secndose la malta en la ltima fase del malteado, la cerveza saldr ms oscura si se ha tomado ms tiempo en el secado de la misma. Cuando se hace la malta con el centeno, hay que prevenir la inclusin del hongo delcornezueloya que puede causar una enfermedad denominadaergotismo, este txico se desarrolla particularmente durante el proceso de malteado.19. Cules son los principales factores que hacen que se produzcan gran variedad de tipos de cerveza en el mercado?Las cervezas varan mucho en sabor, color fuerza, y cada fase del proceso de elaboracin es susceptible de alteraciones, modificaciones e intervenciones creativas. Con todo, hay una distincin bsica en la familia de las cervezas: el tipo de levadura. Las cervezas elaboradas con levaduras flotantes, es decir, aquellas que flotan en la superficie del mosto en fermentacin, reciben el nombre de tipo ale; las cervezas que se elaboran con levaduras que fermentan en el fondo de la cuba reciben el nombre de tipo lager. Las cervezas de tipo ale fermentan ms rpido a temperaturas entre los 15 y los 25C, mientras que las tipo lager fermentan ms lentamente entre los 5 y los 9C. Las cervezas tipo ale pueden servirse a los pocos das de finalizar la fermentacin; las tipo lager, por el contrario, deben almacenarse a 0C durante periodos que oscilan entre tres semanas y tres meses y deben su nombre a este proceso: Lager significa "almacn" en alemn, y Lagerbeer significaba originalmente cerveza para almacenar. Es costumbre servir las cervezas tipo ale ms calientes (entre los 12 y los 18C) que las tipo lager (entre los 7 y 10C). La cerveza tipo ale precedi en muchos siglos a la lager. A pesar de ello, el sabor suave de la ltima la ha convertido en el tipo de cerveza que predomina en el mercado, mientras que otros tipos de cerveza de sabor ms comprometido ocupan parcelas de mercado menos importantes.Existe un gran nmero de tipos de cerveza a lo largo y ancho de nuestro planeta, unos 5.000. Cada pas tiene un sabor caracterstico que nos permite con un poco de prctica, localizarlas geogrficamente. Por ejemplo, las cervezas mexicanas son cervezas suaves, casi como las famosas claras de verano. Las belgas suelen ser dulzonas y, en un gran nmero de casos, son de altagraduacin. Tambin son fcilmente reconocibles las alemanas, britnicas, espaolas etc... Aunque realmente, existen sabores muy dispares dentro de una misma zona geogrfica.Las cervezas se catalogan principalmente a partir se su sabor, aunque tambin se suelen catalogar a partir de su color, fermentacin, ciudad de origen, ingredientes, etc... Muchas cervezas reciben el nombre de las ciudades que las vieron nacer, como es el ejemplo de las Pilsen de la Repblica Checa, las Munchener de Alemania, las Burton ales de Staffordshire (Inglaterra) etc...La mayora de las cervezas tienen como componente principal lacebada, aunque las podemos encontrar de malta otrigo(las cervezas detrigo, en algunos sitios se sirven junto a los sedimentos) o mezcladas con distintas frutas silvestres.La fermentacin tambin es importante. Dependiendo si durante la fermentacin lalevaduraqueda en la superficie o en el fondo se puede dividir en cervezas tipo ale o tipo lager, respectivamente. Las tipo ale fermentan ms rpido y a mayor temperatura, adems se suele servir no demasiado fras (entre 10 y 20 C). Las lager, servidas ms fras (entre 6 y 10 C) deben permanecer de uno a tres meses almacenadas antes de poder consumirse.

20. Qu son los adjuntos o grits?Adjuntos (Grits)Debido a la alta fuerza diastsica (Fermento) de la malta es necesario agregar cereales no malteados a la cerveza para que su estabilidad sea buena. El uso de adjuntos produce cervezas de un color ms claro con un sabor ms agradable con mayor luminosidad y mejores cualidades de aceptacin de enfriamiento.21. Explique las diferencias entre las fermentaciones tipo ale y lager en la fermentacin de la cerveza.AlesEn ales, las levaduras son denominadas altas, pues durante el proceso de fermentacin suben al a superficie junto con la espuma que se crea. Con este tipo de levadura, se debe de fermentar entre los 15C (60F) a 24C (78F), pues es en este rango de temperatura, que la levadura puede crecer y vivir. Esta fermentacin produce una cerveza con mucho aroma y con sabores ms afrutados adems de terrenales y complicados. Se fermenta durante un periodo corto, normalmente no ms de unas semanas.LagersLos lagers, es la otra categora de cervezas. Estas tienen que dejarse fermentar entre los 6C (42C) y 13C (55C), y se denominan levaduras bajas, por quedarse en la parte de debajo de los botes durante el proceso. El tiempo de fermentacin es ms largo que los ales; normalmente son de semanas a meses, por la temperatura ms fra. Las levaduras bajas tambin producen menos sub-productos de la fermentacin que son los que dan sabor. Por esto se considera que los aromas y sabores de los lagers son ms limpios y frescos que los ales.22. Explique brevemente cada una de las fases del cocimiento en la elaboracin de la cerveza-molienda.- consiste en destruir el grano, respetando la cascara la envoltura y provocando la pulverizacin de la harina.Se comprime entre dos cilindros pero evitando destruir la cascar lo menos posible pues esta servir de lecho filtrante.-proceso en pailas.- donde se estraen de la harina y eventualmente de los granos crudos la mayor cantidad de extracto. La extraccin se logra principalmente por hidrlisis enzimtica, solamente 10% de la extraccin es debida a una simple disolucin qumica.-sistemas de maceracin.- depende la materia prima y del tipo de cerveza que quiere preparar. Infusion.- donde el aumento de la temperatura se hace progresivamente todo en conjunto con el agitador de la paila funcionando. Deccocion.- la elevacin de la temperatura se hace nicamente haciendo hervir una de las partes del cocimiento y mezclado. Doble masa o mixto.- para la utilizacin de adjuntos, siendo el mas empleado en nuestro medio se puede decir que es una mezcla de los dos anteriores.-proceso de filtracin.- separa el mosto de la parte insoluble llamado afrecho. La operacin se realiza en dos fases primero el flujo del mosto y luego la operacin de lavado del extracto que contiene orujo o afrecho.-ebullicion del mosto.- es estabilizar ensimatica y microbiolgicamente el mosto, buscar la coagulacin de las protenas. La estabilizacin del mosto es obtenida por simple ebullicin, pues su reaccin es ligeramente acida, se agrega el lpulo en esta etapa, estoy dura aproximadamente 90 minutos.

23. En qu consiste el lupulado, en qu momento se lo realiza y que aspectos se deben tomar en cuenta para no afectar el proceso.El inicio de fabricacin consiste en mezclar la cebada con agua cuidadosamente tratada en la paila de maceracin. Con esa mezcla, el almidn de la cebada se transforma en azcar, a travs de la descomposicin por las enzimas de la cebada. Esa mezcla pasa por un filtro, reteniendo el bagazo del liquido (llamado mosto) el cual es bombeado para la paila de coccin. En esa paila, el mosto recibe el lpulo. La coccin tiene variasfunciones, la mas importante es la esterilizacin del mosto (accin bactericida). El lpulo es lamateriaprima que aporta parte del aroma y el amargo noble de la cerveza. Luego el mosto es enfriado en un equipo llamado intercambiador, y bombeado para los tanques de fermentacin. En esos tanques, el mosto recibe la levadura natural, que acta en tiempo determinado sobre los azucares, dando origen al alcohol y al gas carbnico. A partir de aqu se pude llamar el lquido de cerveza.Se agrega lpulo, que le da el amargor a la cerveza, generalmente esto es lo que diferencia las distintas marcas de cervezas.24. Por qu los diversos tiempos y temperaturas de maceracin?Macerar a mas de 65CEn este caso al macerar a mayor temperatura, esto puede ser entre 66 y 68 grados centgrados conseguiremos una cerveza menos alcoholica pero con mayor cuerpo ya que se extraen azucares y compuestos no fermentables.Macerar a menos de 65CSi mantenemos la temperatura de maceracin entre 62 y 64 grados centgrados conseguiremos una cerveza con menos cuerpo pero con mayor grado alcoholico. Esto recurpetira en el sabor tambin dndonos una cerveza mas ligera y menos maltosa.Al terminar la maceracin entre 60 y 90 minutos debemos hacer el mashout que consiste en subir la temperatura hasta 78C durate 15 minutos. Esto no permitir extraer el mximo rendimiento a la malta. Despus procederemos a hacer el lavado del grano, hasta conseguir la densidad deseada.Tiempo y temperaturaSe selecciona para optimizar mas la actividad ennzimatica y el perfil del mosto finalTiempo: suficiente para dejar las enzimas terminar su trabajo.Temperatura: distinta dependiendo del tipo de maceracin elegida:infusin simple, infusin escalonada, decoccin, uso de adjuntos.25. Qu diferencias existen entre la filtracin del mosto, cuando se lo realiza en cuba filtro y filtro prensa?Cuba FiltroLa variacin de concentracin del orujo no implica directamente en el volumen de la cuba, pudiendo ser el espesor de 25 a 50 cm. Como desventaja la proporcin de adjunto es de 25 %. Otra ventaja es la menor mano de obra, pero el tiempo de filtracin es mayor.Filtro PrensaSe puede filtrar un mosto ms denso, con una filtracin ms rpida y una proporcin de adjuntos mayor del 75 %. Como desventajas el mosto es menos brillante, hay mayor cantidad de cidos grasos insaturados, y el trabajo es ms exigente.26. Explique qu es y para qu sirve el proceso de maduracin en la elaboracin de la cervezaLa maduracin es entonces el perodo, ms o menos largo, durante el cual la cerveza sufre un reposo prolongado con la finalidad de clarificarla medianteun proceso fsico de separacin y precipitacin de las aglomeraciones protenicasresiduales de la malta, los adjuntos y el lpuloconduciendo todo esto a la mejora de las condiciones organolpticas del producto que ser entregado al consumidor final.La maduracin se lleva a cabo en tanques metlicos similares a los de fermentacin con la diferencia de que no tienen tan exigentes dispositivosderefrigeracin interna porqueen esta etapa del proceso ya no hay generacin de calor. Sin embargo para contrarrestar el efecto de la temperatura ambiental debern estar confinados en cavas o cuartos fros como en las cerveceras convencionales o integrados con camisas derefrigeracin graduable como ocurre en los modernos sistemas integrados de unitanques.La cerveza procedente de los tanques de fermentacin es enfriada con mayor intensidad hasta 0C y enviada mediante bombas a los tanques de maduracin en los cuales tendr un reposo de entre2 a6 semanas dependiendo del grado de maduracinprogramado y el esperadorefinamiento del sabor que deseemos obtener para el tipo de cerveza y el segmento poblacional para el cual estemosproduciendo.Una vez ms tenemos que decir en honor a la verdad que los apetitos econmicos y financieros de los fabricanteshan conducido a producir ms cantidades, a menores costos y sin ningn tipo de inversin pero con cierto detrimento de los procesos y la calidad de tal manera que es muy difcil encontrar hoy en el mercado cervezas comerciales de produccin masiva maduradas con ms de 15 das de reposositundose el promedioalrededor de los 10a 12 das.