Fermentacion Alcoholica
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FERMENTACIÓN ALCOHOLICA
Ing. Jesús J. PANIAGUA SEGOVIA
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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:
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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
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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
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Mecanismo bioquímico de la fermentación
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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.
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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.
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1
2
3
5
4
GLICOLISISFASE I
ENZIMAS:1. Hexoquinasa2. Glucosa fosfato isomerasa3.Fosfofructoquinasa4. Aldolasa5. Triosa fosfato isomerasa
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GLICOLISISFASE II 6
7
8
9
10
ENZIMAS:6.Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa7. 3 fosfogliceratoquinasa8. Mutasa9. Enolasa10. Piruvatoquinasa
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FERMENTACION ALCOHOLICA
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FERMENTACION LACTICA
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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
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Fermentación alcohólica
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El glicerol es el principal producto secundario en la fermentación
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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
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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
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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
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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)
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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