LABORATORIO DE INGENIERÍA DE FERMENTACIONES “Fermentación alcohólica”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2][pic 3]

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

ACADEMIA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA

LABORATORIO DE INGENIERÍA DE FERMENTACIONES

“Fermentación alcohólica”

GRUPO: 9IV1

Alumnos:

Gutiérrez Fernández Diana Perla

Mercado Cano Jessica

Moran Olvera Pedro Mauricio

Morquecho Núñez Rodrigo

M. en C. María Elena Mondragón

Ciudad de México 02 de abril de 2018

INTRODUCCIÓN
La fermentación alcohólica es un proceso anaerobio en el que las levaduras y algunas bacterias, descarboxilan el piruvato obtenido de la ruta de Embden-Meyerhof-Parnas (glicolisis) dando acetaldehído, y este se reduce a etanol por la acción del NADH2 (Jagnow, H y Dawid W).

La transformación de glucosa en alcohol supone la cesión de 40 kcal. Mientras que la formación de un enlace de ATP necesita 7.3 kcal, por tanto se requerían 14.6 kcal, al crearse dos enlaces de ATP. Esta energía es empleada por las levaduras que lleva a cabo la fermentación alcohólica para crecer. De forma que solo quedan, 40-14.6= 25.6 kcal que se liberan, calentando la masa de fermentación. No obstante, la fermentación alcohólica no es una utilización eficiente del sustrato glucídico, fundamentalmente por su carácter anaerobio. Si se compara con la degradación aeróbica de la glucosa, se llega a la conclusión de que esta última pone a disposición de la actividad celular de las levaduras, un 40.4% del total de la energía. En cambio, en la fermentación solo se consigue abastecer a las células de las levaduras con un 2.16% de la energía total, almacenada en forma de ATP (Usseglio-Tomasset).

En la actualidad la fermentación alcohólica es sumamente empleada en la industria ya que el producto se emplea a gran escala ya sea para alimentos o como reactivo para laboratorio, es por ello que para los bioquímicos

OBJETIVO GENERAL

• Comprender la importancia económica y social que tiene la producción de alcohol, permitiendo la integración de conocimientos adquiridos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar la formulación para el mosto, así como el contenido de azúcares reductores y grados Brix.
• Determinar los grados Gay-Lussac de alcohol a través de las muestras tomadas y los cálculos necesarios.

MEMORIA DE CALCULO

1. Mencionar las rutas metabólicas más comunes empleadas por bacterias y levaduras para producir etanol.

 La principal ruta de producción de etanol es la es la ruta glucolítica de Embden-Meyerhof-Parnas, que se muestra en la siguiente figura:

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Otra de las rutas alternas a partir de las cuales es posible la producción de etanol es la vía de Entner Doudoroff

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Donde a partir de las moléculas del piruvato surgen dos reacciones la primera es una ruptura no hidrolítica catalizada por la enzima piruvato descarboxilasa. La segunda reacción donde se reduce el carbonilo en acetaldehído, da como producto etanol por la alcohol deshidrogenasa.

1. Reportar en una tabla 1 la concentración celular, concentración de sustrato y la concentración de etanol en función del tiempo.

• Para la tercera columna se hace el siguiente calculo a partir del segundo dato:

Sabemos que los grados Gay-Lussac son [mL de OH / 100 mL de muestra].
La densidad del etanol es de 0.798 g  / mL, con esto:

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• Para la concentración celular tenemos los siguientes datos:

1g de levadura seca activa = 1g cel = 2x1010 cel

Vol. En cámara de Neubauer = 0.1 mm3

Dilución 1: 20                      

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[pic 9]

• Para la obtención de azucares reductores por el método de Fehling (Tabla 2):

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Considerando que el factor de Fehling es una corrección debe de realizarse de acuerdo a la norma está basado en el volumen utilizado al aforar el matraz el cual fue de 5mL, teniendo esto en cuenta la formula se expresa como:

[pic 11]

1. En una gráfica reportar el comportamiento de la concentración celular, la concentración de azucares residuales y la producción de etanol en función del tiempo, en el cultivo por lote empleando S. cerevisiae.

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1. Calcular el rendimiento experimental global de producción de etanol (en biomasa y sustrato) y comprarlo con el valor teórico.

Rendimiento teórico (sustrato)

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