lab 3. determinacion de la capacidad fermentativa de una levadura

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    Biotecnologa de los Productos Agroindustriales 2013

    Quiroz Lozada, Melany del Pilar Alvarado Rivera, Jos Antonio | Ingeniera Agroindustrial

    1

    INFORME DE LA PRACTICA DE LABORATORIO N 3

    DETERMINACION DE CAPACIDAD FERMENTATIVA

    DE UNA LEVADURA

    I. INTRODUCCIONLa presente practica de laboratorio nos es de mucha utilidad para

    su aplicacin en el contexto de la biotecnologa, puesto que al

    manejar microorganismos es necesario tener el conocimiento de

    cuanto metabolito deseado va a producir en una determinada

    cantidad de sustrato, es por esto que con este ensayo se hace el

    respectivo calculo en caso de necesitar una reproduccin mayor,en el amplio campo de la agroindustria.

    II. OBJETIVOS Calcular el rendimiento real de produccin de alcoholmediante fermentacin en base al sustrato utilizado.

    Comparar dicho rendimiento real con el ideal oestequiometrico, obteniendo la eficiencia del proceso

    realizado.

    III. FUNDAMENTACION TEORICAGLUCOLISIS

    Es una de las rutas ms importante por su frecuencia en los

    seres vivos. El metabolismo de la glucosa comienza con la

    gluclisis, (ciclo de Embden Meyerhof) acoplada a la ruta

    de las pentosas. Durante la gluclisis una molcula de

    glucosa rinde dos molculas de cido pirvico, es decir unamolcula de seis tomos de carbono se escinde en dos de

    tres.

    Se puede estructurar en 2 etapas:

    1. Pasar de Glucosa a Fructosa-1,6-difosfato.

    2. Pasar de Fructosa-1,6-difosfato a dihidroxiacetona y

    gliceraldehido.

    La primera fase es una fase de alteracin qumica paradejar la molcula til para la clula.

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    Primera fase de la gluclisis

    1. La glucosa se fosforila en el alcohol por la

    hexoquinasa. La hexoquinasa une el fosfato del ATP mediante

    un enlace fosfoster y la transforma en Glucosa-6-fosfato.La Glucosa-6-P est preparada para los procesos que

    continan en la gluclisis. La fosforilacin transforma 1

    molcula neutra en una molcula cargada negativamente. Hace

    que ahora, la glucosa-6-P no pueda volver a salir por la

    membrana debido a su carga negativa.

    2. A la clula no le gusta la forma aldosa y hace la forma

    cetosa (Fructosa-6-P). Es realizado por la fosfoglucosa

    isomerasa.

    3. Implica la adquisicin de un segundo fosfato que va a

    parar al C1 y forma la fructosa-1,6-bisfosfato. Lo relaiza

    la fosfofructoquinasa-1 (PFK-1). La fructosa-1,6-bisfosfato

    es completamente simtrica. La PFK-1 es un enzima clave en

    la gluclisis.

    4. La fructosa-1,6-bisfosfato se parte por la mitad y da

    dos molculas (dihidroxiacetona-fosfato (DHAP) y

    gliceraldehido-3-fosfato (G3P)). La gluclisis se da a

    partir del gliceraldehido-3-P. El equilibrio est

    desplazado hacia la dihidroxiacetona-fosfato. Slo un 5% es

    Gliceraldehido-3-P. La desaparicin continua de G3P

    transforma la DHAP en G3P. Todo acaba siendo G3P.

    Segunda fase de la gluclisis

    A partir del G3P comienzan las transformaciones que dan

    lugar a Piruvato (Pyr) (reacciones de oxidacin).

    1. La primera reaccin es que el enzima Gliceraldehido-3-

    Fosfatodeshidrogenasa oxida el grupo aldehdo a cido(gasta un NAD, que se reduce a NADH). Produce un enzima que

    es capaz de incorporar un fosfato al cido carboxlico

    correspondiente. Se forma un ster. La fosforilacin a

    nivel de sustrato se consigue porque hay ATP con un fosfato

    ya activado.

    2. El 1,3-Bisfosfoglicerato cede 1 fosfato para sintetizar

    ATP. La reaccin la cataliza la fosfogliceratoquinasa. El

    producto de la sntesis de ATP es el 3-fosfoglicerato.

    Sufre transformaciones que dan lugar a la sntesis dePyruvato. El P3 debe pasar a la posicin 2. Se consigue

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    mediante el enzima fosfogliceromutasa. La mutasa tiene un

    fosfato activo, que se lo da a la posicin 2. En un momento

    hay dos fosfatos, pero luego, se lo quita de la posicin 3.

    Todas las mutasas funcionan as. Se hace para liberar el OH

    en la posicin 3.

    3. Se produce la deshidratacin del OH. Se transforma el

    alcohol en enol, por la enolasa. Es parecido a Pyruvato,

    pero con enol y un fosfato. Se llama fosfoenolpiruvato

    (PEP). Es una molcula muy inestable que se transforma en

    Pyruvato por la Pyruvatoquinasa y se acopla la energa que

    se desprende para sintetizar ATP.

    ANLISIS ESTEQUIOMTRICO DE LA GLUCLISIS

    Glucosa + 2Pi + 2 ADP + 2 NAD+ 2 Pyr + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

    La gluclisi es una va que transforma la glucosa en

    Pyruvato y, a su vez, reduce2 NAD+del citosol a NADH y usa

    2 ADP para formar 2 ATP.

    La clula en cuanto puede, transforma otros monosacridos a

    molculas que estn en la va de la gluclisis.

    Figura 1. Diagrama de la glucolisis

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    Limitaciones del Proceso

    La determinacin de los factores que limitan la gliclisis

    fermentativa del etanol son complejos debido a la

    interrelacin existente y a la naturaleza de los parmetrosintervinientes durante el proceso de fermentacin. Algunos

    de ellos se deben tener en cuenta en la fermentacin

    alcohlica industrial. En las limitaciones que surgen

    durante el proceso se pueden enumerar algunos de los ms

    importantes como son:

    Concentracin de etanol resultante: Una de lasprincipales limitaciones del proceso, es la

    resistencia de las levaduras a las concentraciones de

    etanol (alcohol) que se llegan a producir durante lafermentacin, algunos microorganismos como el

    saccharomyces cerevisiae pueden llegar a soportar

    hasta el 20% de concentracin en volumen. En

    ingeniera bioqumica estos crecimientos se definen y

    se modelan con las ecuaciones de crecimiento celular

    dadas por las ecuaciones de Tessier, Moser y de la

    ecuacin de Monod.

    Acidez del substrato: El pH es un factor limitante enel proceso de la fermentacin ya que las levaduras seencuentran afectadas claramente por el ambiente, bien

    sea alcalino o cido. Por regla general el

    funcionamiento de las levaduras est en un rango que

    va aproximadamente desde 3.5 a 5.5 pH. Los procesos

    industriales procuran mantener los niveles ptimos de

    acidez durante la fermentacin usualmente mediante el

    empleo de disoluciones tampn. Los cidos de algunas

    frutas (cido tartrico, mlico) limitan a veces este

    proceso.

    Concentracin de azcares: La concentracin excesivade hidratos de carbono en forma de monosacridos y

    disacridos puede frenar la actividad bacteriana. De

    la misma forma la baja concentracin puede frenar el

    proceso. Las concentraciones lmite dependen del tipo

    de azcar as como de la levadura responsable de la

    fermentacin. Las concentraciones de azcares afectan

    a los procesos de osmosis dentro de la membrana

    celular.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_bioqu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_Tessier&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_moser&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_Monod&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_tamp%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Frutahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_tart%C3%A1ricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_m%C3%A1licohttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simple_a_trav%C3%A9s_de_la_membrana_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simple_a_trav%C3%A9s_de_la_membrana_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simple_a_trav%C3%A9s_de_la_membrana_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simple_a_trav%C3%A9s_de_la_membrana_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_m%C3%A1licohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_tart%C3%A1ricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frutahttp://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n_tamp%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_Monod&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_moser&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ecuaci%C3%B3n_de_Tessier&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_bioqu%C3%ADmica
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    Contacto con el aire: Una intervencin de oxgeno (pormnima que sea) en el proceso lo detiene por completo

    (es el denominado Efecto Pasteur). Esta es la razn por

    la que los recipientes fermentadores se cierren

    hermticamente.

    La temperatura: El proceso de fermentacin esexotrmico, y las levaduras tienen un rgimen de

    funcionamiento en unos rangos de temperatura ptimos,

    se debe entender adems que las levaduras son seres

    mesfilos. Si se expone cualquier levadura a una

    temperatura cercana o superior a 55 C por un tiempo

    de 5 minutos se produce su muerte. La mayora cumple

    su misin a temperaturas de 30 C.

    Ritmo de crecimiento de las cepas - Durante lafermentacin las cepas crecen en nmero debido a las

    condiciones favorables que se presentan en el medio,

    esto hace que se incremente la concentracin de

    levaduras.

    CICLO DE KREBS.

    El ciclo de Krebs se desarrolla en las mitocondrias. El

    cido pirvico formado durante la gluclisis se convierte

    en acetil CoA, el cual a travs del ciclo de krebs se

    transforma en anhdrido carbnico. El paso de cido

    pirvico a acetil CoA tiene lugar en la matriz mitocondrial

    y es catalizado por la piruvato deshidrogenasa. El acetil

    CoA ahora entra en el ciclo de Krebs unindose al cido

    oxalactico para formar el cido ctrico, por medio de una

    isomerasa se transforma en isoctrico, el cual por medio de

    una descarboxilasa da lugar al alfa-cetoglutrico, este

    paso supone la liberacin de anhdrido carbnico y NADH.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Pasteurhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mes%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mes%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Pasteur
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    Figura 2. Diagrama del ciclo de Krebs

    El proceso comienza con la oxidacin del piruvato,

    produciendo un acetil-CoA y un CO2.

    El acetil-CoA reacciona con una molcula de oxalacetato (4

    carbonos) para formar citrato (6 carbonos), mediante una

    reaccin de condensacin.

    A travs de una serie de reacciones el citrato se convierte

    de nuevo en oxalacetato. El ciclo consume netamente 1

    acetil-CoA y produce 2 CO2. Tambin consume 2 NAD+ y 1 FAD,

    produciendo 3 NADH y 3 H+ y 1 FADH+.

    El resultado de un ciclo es (por cada molcula de

    piruvato): 1 GTP, 3 NADH, 1 FADH2, 2CO2

    Cada molcula de glucosa produce (va gluclisis) dos

    molculas de piruvato, que a su vez producen dos acetil-

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    CoA, por lo que por cada molcula de glucosa en el ciclo de

    Krebs se produce: 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH2, 4CO2.

    Por cada molcula de acetil CoA se forman dos molculas de

    anhdrido carbnico, una GTP, tres NADH y un FADH2, elciclo necesita la incorporacin de dos molculas de agua.

    En el ciclo de krebs se encuentran acopladas las

    lanzaderas, las cuales intervienen en diferentes procesos

    anablicos. De esta forma a partir del ciclo de krebs

    pueden formarse aminocidos, cidos grasos incluso glucosa

    (gluconeognesis).

    FERMENTACIN

    Todas las clulas estn capacitadas para sintetizar ATP por

    el proceso de la gliclisis. En muchas clulas, si el

    oxgeno no est presente, el piruvato es metabolizado en un

    proceso llamado fermentacin.

    La fermentacin complementa a la gliclisis y hace posible

    producir ATP continuamente en la ausencia del oxgeno. Por

    la oxidacin del NADH producido en la gliclisis, la

    fermentacin regenera el NAD+, el cual interviene otra vez

    en para producir ms ATP.

    C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP 2 CH3-CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP +

    25.5 kcal

    Se puede ver que la fermentacin alcohlica es desde el

    punto de vista energtico una reaccin exotrmica, se

    libera una cierta cantidad de energa.

    Un clculo realizado sobre la reaccin qumica muestra que

    el etanol resultante es casi un 51% del peso, los

    rendimientos obtenidos en la industria alcanzan el 7%.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_difosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_difosfato
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    Figura 3. Proceso de fermentacin

    En la fermentacin alcohlica, el cido pirvico de la

    gliclisis pierde un carbono en la forma de bixido de

    carbono para formas acetaldehdo, el cual es reducido a

    alcohol etlico, el NADH se convierte en NAD+ (es oxidado).

    Esta es la fermentacin que ocurre normalmente en las

    levaduras. Como en la fermentacin del cido lctico, la

    fermentacin alcohlica permite a la gliclisis continuar y

    asegurar que el NADH regresa a su estado oxidado (NAD+).

    La energa neta ganada en la fermentacin es de 2molculas/glucosa de ATP. En ambas fermentaciones (lctica

    y alcohlica), todo el NADH producido en la gliclisis es

    consumido en la fermentacin, por lo tanto no hay

    produccin neta de NADH, y ningn NADH entra a la CTE y

    forma ATP.

    RESPIRACION:

    La reaccin qumica global de la respiracin es la

    siguiente:

    http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ethanol_fermentation_es.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ethanol_fermentation_es.svg
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    C6 H12 O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energa (ATP)

    En este punto la clula ha ganado solo 4 ATP, 2 en la

    gluclisis y dos en el ciclo de Krebs, sin embargo ha

    capturado electrones energticos en 10 NADH2 y 2 FADH2.Estos transportadores depositan sus electrones en el

    sistema de transporte de electrones localizado en la

    membrana interna de la mitocondria.

    La cadena respiratoria est formada por una serie de

    transportadores de electrones situados en la cara interna

    de las crestas mitocondriales y que son capaces de

    transferir los electrones procedentes de la oxidacin del

    sustrato hasta el oxgeno molecular, que se reducir

    formndose agua.

    Como resultado de esta transferencia de electrones, los

    transportadores se oxidan y se reducen alternativamente,

    liberndose una energa que en algunos casos es suficiente

    para fosforilar el ADP y formar una molcula de ATP. Se

    trata de la fosforilacin oxidativa que permite ir

    almacenando en enlaces ricos en energa la energa

    contenida en las molculas NADH2, FADH2, NADPH2, que se

    liberan en la gluclisis y en el ciclo de Krebs y que ser

    ms tarde fcilmente utilizada. Toda cadena respiratoriaque comience por el NAD conduce a la formacin de 3 ATP

    mientras que si comienza por el FAD produce slo 2 ATP. El

    rendimiento energtico del NADP es similar al del NAD, as

    como el del GTP lo es al del ATP.

    IV. MATERIALES Y METODOSMATERIALES

    Levadura simple Agua destilada Sacarosa

    INSTRUMENTOS

    Vasos de precipitacin Balones de vidrio Balanza analtica Potencimetro Refractmetro

    http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://www.monografias.com/trabajos/celula/celula.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/celula/celula.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa
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    METODOLOGIA DE TRABAJO

    Se preparo 400 g de solucin de sacarosa de 20 y 10 Bx,a las cuales se aadi el 0.5% de levadura (1.5g),

    agitando vigorosamente a fin de homogenizar correctamentelas muestras.

    Se separaron alcuotas de 100 g en los vasos deprecipitacin con las cuales se tomaron los datos

    requeridos.

    Se tomo medidas de pH y Bx iniciales, as como pesoexacto.

    Luego, estos datos se fueron tomando progresivamentedurante una semana hasta obtener los Bx y pH finales.

    Las soluciones de 300 g iniciales puestas en los balonesfueron utilizadas para medir cambios de peso a travs dela semana de fermentacin.

    Con estos datos se hizo el clculo respectivo paraobtener la cantidad de alcohol producido por

    fermentacin.

    V. RESULTADOS Y DISCUSIONNo todos los datos respectivos fueron tomados pero al ser

    referenciales no alteran nuestros resultados, los mismos

    datos que se muestran a continuacin:

    Tabla 1. Datos obtenidos con soluciones de sacarosa para

    hallar produccin de alcohol mediante levadura.

    DIASSOLUCION 10 Bx SOLUCION 20 Bx

    Bx REALES pH PESO (g) Bx REALES pH PESO (g)

    Da 1 (inicial) 10 5,3 300,6 19,7 5,45 300,1

    Da 2 --- --- 293,3 --- --- 292,6

    Da 3 --- --- --- --- --- ---

    Da 4 --- --- --- --- --- ---

    Da 5 --- --- 286,2 --- --- 278,4

    Da 6 --- --- 285,8 --- --- 274,9

    Da 7 --- --- 285,6 --- --- 273,2

    Da 8 (final) 2,8 --- 285,4 7,1 --- 271,9

    Los datos en lneas punteadas no se tomaron por ser fin de

    semana o no hubo instrumento disponible, de los Bx solo se

    requiri el inicial y final de cada solucin por lo quetenemos los datos necesarios para nuestros clculos.

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    Sabemos que el rendimiento estequiometrico de la

    fermentacin proviene de la reaccin qumica siguiente:

    Y el de la respiracin seria:

    Donde lo ideal sera que toda el azcar de la solucin se

    transforme en alcohol se tiene el rendimiento ideal que

    seria:

    Luego:

    El rendimiento real viene de la misma proporcin entre

    alcohol producido y sacarosa consumida, pero como las

    soluciones tuvieron ciertos grados Bx al ltimo da, se

    asume que no todo el azcar fue consumida por lo que se

    hallo el rendimiento real en base a los siguientes

    clculos:

    Y

    De lo que se tiene para las soluciones:

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    10 Bx -> 22.0688 g azcar consumido, 15.2 g deDixido de carbono producido

    20 Bx -> 39.8148 g azcar consumido, 28.2 g deDixido de carbono producido

    Tambin se tiene:

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    Luego:

    10 Bx -> 23.230316 g glucosa consumida 20 Bx -> 41.910316 g glucosa consumida

    Adems, de la reaccin inicial de glucosa y productos:

    180 g glucosa ---- 88 g Dixido de carbono

    X ---------------- A

    180 g glucosa ---- 264 g Dixido de carbono

    Y ---------------- B

    Ahora, de la glucosa consumida y el CO2 total producido:

    10 Bx ->

    Donde nos interesa hallar el valor de X, que seria la

    glucosa consumida en el proceso de fermentacin y no el Y

    que seria de respiracin:

    X = 19.3000195 g de glucosa consumida por la fermentacin.

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    20 Bx ->

    Luego, X seria:

    X = 34.0245649 g de glucosa consumida por la fermentacin.

    Despus de esto hallamos el rendimiento real del proceso:

    10 Bx ->

    Rendimiento real solucin de sacarosa de 10 Bx

    R. real = 44.6986443 % 20 Bx ->

    R. real = 43.6780624 %

    Despus de esto se hall la eficiencia:

    10 Bx ->

    20 Bx ->

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    Es sabido que a elevadas concentraciones de soluto,algunas levaduras experimentan una plasmlisis

    celular, y otras alteraciones que disminuyen el

    crecimiento microbiano lo cual sugerira la baja o

    nula produccin de etanol (Casas, 1999). Para nuestrocaso solo se utilizaron concentraciones de 10 y 20

    Brix las cuales son ideales para que la levadura

    produzca alcohol evitando que la levadura se estrese,

    lo cual lo podemos verificar con el rendimiento

    obtenido para la muestra de 10Brix tuvo un

    rendimiento de 44.6% y de la de 20 Brix tuvo un

    rendimiento de 43.6 % el cual est cerca al

    rendimiento ideal; obtenindose como eficiencia el

    y el respectivamente para cadamuestra, de esto podemos decir que la levadura tuvo unbuen rendimiento en la produccin de alcohol.

    La fermentacin alcohlica es un proceso muy complejo;el incremento de la concentracin de etanol a medida

    que transcurre la fermentacin supone un obstculo

    para el correcto crecimiento y desarrollo microbiano

    por los efectos negativos que esto conlleva (Oviedo et

    al, 2009).Esto se relaciona con lo dicho por (Casas,

    1999) ya que a altas concentraciones de azcar la

    levadura va a tener problemas ya que se incrementa la

    presin osmtica el cual sera un problema al inicio,

    y el otro problema sera que a mayor concentracin de

    azcar la concentracin de alcohol en el medio va a

    ser ms alto entonces la levadura quedara inhibida.

    Segn Concepcin M (1999), la fermentacin es unproceso mediante el cual la levadura convierte

    azcares en alcohol, CO2 y otros metabolitossecundarios, teniendo en cuenta que los fermentos

    alcohlicos son productos biolgicos, la interrelacin

    de los eventos microbiolgicos, bioqumicos y de

    ingeniera, as como su conocimiento y cuidadoso

    manejo son los llamados a jugar el papel esencial en

    el xito del proceso fermentativo, siendo este ltimo

    el causante de las principales prdidas en la

    produccin.

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    La fermentacin est influenciada por varios factorescomo la temperatura, pH, concentracin de azcares y

    otras variables que influyen en el crecimiento de los

    microorganismos (Gmez, et al 2007).

    La temperatura ptima para la formacin de alcohol seestima en el rango de 32 C a 35 C (Navarro et al,

    1986).

    El xito de una buena fermentacin depende de laeficacia del tratamiento preliminar: concentracin del

    azcar, pH y temperatura ptimos; la adicin de

    sustancias nutritivas al mosto, contaminacin porotros microorganismos, empleo de un organismo

    resistente a altas concentraciones de alcohol,

    mantenimiento de condiciones anaerobias y la inmediata

    destilacin del producto fermentado (Prescott y Cecil,

    1992).

    VI. CONCLUSIONES Se logr hacer la medida respectiva de grados Brix y

    masa de las soluciones con las cuales se trabaj

    obteniendo el rendimiento terico o estequiomtrico, a

    su vez comparndolo con el rendimiento real basado

    tambin en calculo, obtenindose una eficiencia de

    83.083% y 81.186% entre ambos rendimientos para cada

    solucin respectivamente.

    Nuestro rendimiento real se diferencia un tanto con elideal por lo que se concluye que falto un mayor tiempode proceso fermentativo para que dicha eficiencia se

    acerque al 100%.

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    VII. BIBLIOGRAFIA Casas, E. 1999. Microorganismos responsables de

    alteraciones en alimentos altamente azucarados.

    Universidad Complutense de Madrid. Tesis Doctoral.

    Facultad de Ciencias Biolgicas, Departamento de

    Microbiologa. Madrid, Espaa.

    Gmez, S. 2007. Capacidad fermentativa de cepas deSaccharomyces Cerevisiae nativas de la regin

    productora de mezcal de Durango. XII Congreso Nacional

    de Biotecnologa y Bioingeniera. Mxico.

    Navarro, A. 1986. Produccin de etanol porfermentacin con alta concentracin levaduras. Revista

    Argentina de Microbiologa 18 (1): 7-11.

    Oviedo, L. et al; 2009. Levaduras autctonas concapacidad fermentativa en la produccin de etanol a

    partir de pulpa de excedentes de pltano Musa (AAB

    Simmonds) en el departamento de Crdoba, Colombia.

    Revista Colombiana de Biotecnologa. Universidad

    Nacional de Colombia. Vol. XI, Nm. 1. Colombia. pp.

    40-47.

    Prescott Cate, Samuel, Cecil Gordon, Dunn. 1992.Microbiologa Industrial. Aguilar Madrid. p: 110-158

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    VIII. ANEXOSImgenes de la prctica realizada

    Figura 1. Soluciones de sacarosa con las

    que se trabaj

    Figura 2. Medicin de pH

    Figura 3. Pesado de soluciones

    Figura 4. Medida de grados Bx

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    INFORME DE LA PRACTICA DE LABORATORIO N 4

    DETERMINACION DE CONTENIDO ALCOHOLICO

    DE SOLUCION DE SACAROSA FERMENTADA POR

    LEVADURA

    I. INTRODUCCIONYa hemos estudiado la capacidad fermentativa de la levadura,

    mediante clculos estequiometricos de lo que se debera

    producir, no siendo este rendimiento tan alto por diversos

    factores, en la presente prctica se trabaj con una de las

    soluciones fermentadas mediante destilacin y densimetra de tal

    forma que se halle la cantidad de alcohol producido en dicha

    solucin, a su vez que podamos comparar esta cantidad con lo

    calculado en la primera practica para ver que tanto se asemejan

    nuestros resultados.

    II. OBJETIVOS Determinar mediante densimetra el contenidoalcohlico de la solucin fermentada, a su vez que se

    tome como referencia la temperatura de la misma.

    Determinar mediante el mismo mtodo el contenidoalcohlico del destilado de la muestra, apoyndose en

    tablas hidroalcoholicas.

    Comparar resultados con los de la prctica anterior.

    III. MATERIALES Y METODOSMATERIALES

    Solucin de sacarosa de 20Bx inicial fermentadaproveniente de la prctica anterior.

    Agua destiladaINSTRUMENTOS

    Equipo de destilacin simple

    Baln de destilacin Matraz Erlenmeyer

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    Vasos de precipitacin Picnmetros Balanza analtica Alcoholmetro

    METODOLOGIA DE TRABAJO

    De la solucin de sacarosa fermentada se hallmediante tablas hidroalcoholicas, la cantidad de

    alcohol presente en dicho mosto mediante densidad y

    temperatura, adems de tomar el dato de grados Gay

    Lussac mediante el uso del alcoholmetro.

    Esta solucin se pas al equipo de destilacin, dondese obtuvo alcohol, luego se enraso en una fiola a 100

    ml de esta solucin se volvi a tomar dichos datos,

    comparando con los valores de la tabla

    hidroalcoholica.

    Adems de comparar dicha cantidad con el alcoholproducido estequiometricamente de la prctica

    anterior.

    IV. RESULTADOS Y DISCUSIONLos datos con los que se trabaj fueron los siguientes:

    Tabla 1. Datos bsicos de mosto utilizado y destilado para

    determinar contenido alcohlico

    Como podemos observar, lo que nos muestra el alcoholmetro es un

    valor muy alto para lo que nos seala la tabla, estos valores se

    hallaron mediante interpolacin utilizando como base la

    temperatura y densidad de la solucin (Anexo 1).

    De aqu notamos que hay una diferencia profunda entre dicho

    rendimiento obtenido mediante destilacin y el obtenido

    MUESTRADATOS RESULTADO

    GL (Alcoholmetro) Densidad (g/ml) Temperatura (C)Contenido alcohlico

    (tabla)

    MOSTO FERMENTADOINICIAL

    8 0.997786 23 0.141833333 %

    SOLUCION DESTILADO-

    AGUA--- 0.987779 26 4.94796878 %

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    estequiometricamente, por lo que se asume que no toda la

    sacarosa presente en el mosto fue degradada para que pase a

    convertirse en alcohol.

    Luego podemos inferir que la diferencia de resultados entre el

    alcoholmetro y la tabla se debe a que la solucin no es una

    muestra especfica de agua y alcohol si tambin presenta otras

    sustancias orgnicas las cuales hacen que se obtenga resultados

    errneos, lo cual hizo aumentar la densidad que no es baja, como

    es la caracterstica del alcohol, de aqu que haya equilibrio

    entre dicha densidad y la del azcar hacindola parecida a la

    del agua, por tanto al comparar estas densidades con la tablas

    nos arrojan contenidos alcohlicos diferentes a los encontradosen los clculos estequiometricos de la prctica anterior

    V. CONCLUSIONES Se encontraron valores inferiores a los encontrados

    por el mtodo estequiometrico.

    Se pudo observar que hubo diferencia en los clculosde contenido alcohlico.

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    VI. ANEXOSImgenes de la prctica realizada

    Figura 1. Determinacin de grados Gay

    Lussac mediante alcoholimetro

    Figura 2. Destilacin de muestra

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    Figura 3. Tabla hidroalcohlica utilizada