Capacidad Fermentativa

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD FERMENTATIVA DE UNA LEVADURA

DETERMINATION OF THE FERMENTATIVE CAPACITY OF YEAST

Cubas Guevara, Roki

RESUMEN

En el presente trabajo se determinó la cantidad de glucosa consumida y CO2 producido durante la fermentación y respiración, el rendimiento experimental y la eficiencia en la producción de etanol. Se realizó con el objeto de conocer la metodología para la determinación de la capacidad fermentativa de una levadura y evaluar el efecto que tiene la concentración de azúcar en dicha capacidad fermentativa. El desarrollo de esta práctica fue realizado en el laboratorio de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Trujillo, Sede Valle Jequetepeque. Se preparó dos soluciones (8% y 18%), la cual significó una fuente de nitrógeno para las levaduras, que se vertieron en un 0.5%(p/p) en dichas soluciones; luego de acondicionar un medio de anaerobiosis para la fermentación se procedió a tomar datos experimentales del peso de la solución y ºBrix desde un tiempo cero hasta un tiempo donde el peso se mantuvo constante. Se determinó un rendimiento experimental de 36.35% y una eficiencia de 71.28% en la producción de etanol para la solución al 8%; 42.45% de rendimiento y 83.24% de eficiencia para la solución al 18% de concentración de azúcar.

Palabras clave: Fermentación, rendimiento, eficiencia.

ABSTRACT

In the present study we determined the amount of glucose consumed and CO2 produced during fermentation and respiration, experimental performance and efficiency in the production of ethanol. Was performed in order to present the methodology for determining the ability of a yeast fermentation and to evaluate the effect of sugar concentration that fermentative capacity. The development of this practice was conducted in the laboratory of Agroindustrial Engineering, National University of Trujillo, Valle Jequetepeque Headquarters. Two solutions were prepared (8% and 18%), which meant a nitrogen source for yeast, which were poured into a 0.5% (w / w) in such solutions, then the conditioning medium for anaerobic fermentation experimental data proceeded to take the weight of the solution and ° Brix from time zero to a time when the weight remained constant. Was determined by an experimental performance of 36.35% and 71.28% efficiency in the production of ethanol to the solution to 8%, 42.45% yield and 83.24% efficiency for the solution to 18% sugar concentration.

Keywords: Fermentation, performance, efficiency.

I. INTRODUCCIÓN

Una vez que la glucosa ha sido degradada para formar acido pirúvico este compuesto puede experimentar una degradación completa durante la respiración, o se puede convertir en un producto orgánico durante la fermentación, en el transcurso de la cual se regeneran NAD+ y NADP+ que pueden ingresar en otro ciclo de glucolisis. La fermentación se puede definir como un proceso de liberación energía a partir de azúcares u otras moléculas orgánicas, como aminoácidos, ácidos orgánicos, purinas y pirimidinas; no necesita oxígeno pero a veces tiene lugar en su presencia (Koolman, 2004).

En la fermentación el ATP se produce exclusivamente durante la glucolisis. Los microorganismos poseen la capacidad de fermentar diversos sustratos; los productos finales dependen del tipo de microorganismo. Del tipo de sustrato y del tipo de enzimas que se encuentran presentes y en estado de activación. El análisis químico de estos productos finales ayuda a identificar los microorganismos (Klages, 1998)

La fermentación del alcohol también es un proceso que produce una escasa cantidad de energía debido a que la mayor parte de la energía almacenada en la molécula de glucosa inicial permanece en el producto final, es decir el etanol (Koolman, 2004).

La fermentación del alcohol se observa en numerosas bacterias y levaduras. Saccharomyces son productos de desecho para las células de la levadura pero son útiles para el ser humano. El etanol producido por las levaduras es el alcohol presente en las bebidas alcohólicas y el dióxido de carbono elaborado por las levaduras es responsable de que la masa del pan aumente de tamaño “leve”. (Koolman, 2004).

Por tanto, la determinación de la capacidad fermentativa de una levadura se trata de una variable clave para cuantificar y optimizar el proceso de fermentación alcohólica; lo cual contribuye al desarrollo de la agroindustria, es por ello que se realizó el presente trabajo teniendo como objetivos:

• Conocer la metodología para la determinación de la capacidad fermentativa de una levadura.

• Determinar la cantidad de glucosa consumida y CO2 producido durante la fermentación.

• Determinar el rendimiento experimental y eficiencia en la producción de etanol.

II. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Materiales

• Materiales:

- Levadura

- Agua destilada

- Azúcar

- Algodón

- Fiola volumétrica

- Matraz Erlenmeyer.

• Equipos:

- Balanza semi-analítica

- Refractómetro.

2.2 Metodología

A continuación se describe la metodología empleada para la determinación de la capacidad fermentativa.

- Se pesó los matraces, para poder sacar cálculos posteriores.

- Se preparó dos soluciones de sacarosa al 10% y 20%.

- Luego de esto se vertió en las soluciones 0.5% de levadura comercial (p/p), y se diluyó.

- Se acondicionó un medio de anaerobiosis tapando con algodón la boca de los matraces.

- Se tomó el peso y los ºBrix en el tiempo 0, luego se tomó peso cada cierto tiempo hasta llegar a un peso constante, luego se tomó el peso y los ºBrix finales.

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Cuadro 1. Datos experimentales para la determinación de la capacidad fermentativa.

Tiempo(hs) Solución 8% Solución 18%

W(g) °Brix W(g) °Brix

0 105.88 8 95.63 18

18 105.26 - 95.11 -

66 103.21 - 93.23 -

96 101.96 - 92.13 -

116 100.61 - 90.82 -

137 100.03 - 90.15 -

185 99.41 0.5 89.47 9.25

Ramírez et al.1997, nos dice que la especie Saccharomyces cerevisiae es la principal responsable de la fermentación alcohólica, así como de la producción de la mayoría de los compuestos aromáticos. La levadura Saccharomyces cerevisiae permite una conversión aproximada del 85% al cabo de 32 horas y del 90%

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