jueves, 19 de julio de 2012

Fermentación Alcohólica









Materia:



SEMINARIO EN ENERGÍA DE BIOMASA



Investigación:

Fermentación alcohólica



Maestra:

I. Q. Verónica Ávila Vázquez


Alumno:
Cesar R. Peña Gtz - 1100445

      

 Jueves 19/ junio/ 2012


      



ÍNDICE

 CONTENIDO


 OBJETIVOS



 DESARROLLO


 CONCLUSIONES


 REFERENCIAS


Contenido
  
Definición de tipos de fermentación y su uso en especifico la fermentación alcohólica 

Objetivo

Dar a entender el proceso de la fermentación alcohólica y sus beneficios para la humanidad mediante a bioetanol y otros sub productos que se despliega en su elaboración

Desarrollo 

Tipos de fermentación

Las transformaciones biológicas de la materia orgánica la convierten en un producto final estable y útil como fertilizante. Estas transformaciones o reacciones se producen principalmente dentro de dos contextos; en presencia de oxígeno o aerobias y en ausencia de oxígeno o anaerobias. En determinadas ocasiones, pueden presentarse condiciones mixtas en un mismo medio: interior de reactores, piscinas, etc... donde conviven ambas condiciones en zonas bien diferenciadas.

La transformación aerobia, o fermentación aerobia,
Fermentación aerobia
 de la materia orgánica consiste en su degradación en presencia de oxígeno por medio de bacterias, produciendo principalmente dióxido de carbono, agua y un resto de diversos componentes según la siguiente reacción:
                                                                                



Tipos de fermentación 

§  Fermentación acética

 §  Fermentación butírica

§  Fermentación láctica

§  Fermentación alcohólica


­­Fermentación acética
Figura. Tipo de aceites

Fermentación acética o fermentación acético, una forma de oxidación en la que el alcohol se convierte en vinagre o ácido acético por la agencia de un hongo específico (Mycoderma aceti) o una serie de enzimas. El proceso implica dos  reacciones distintas, en las que el oxígeno del aire es esencial. Un producto intermedio, 


acetaldehído, es formado en el                             
primer proceso.  

 1. C2H6O + O + H2O + C2H4O


Fermentación butírica
Fruta podrida 
Esta fermentación se producen en la descomposición de varias formas de materia orgánica, a través de la intervención de un particular con forma de gusano vibrio, con la formación de más o menos butírico ácido. Es una de las muchas formas de fermentación que en conjunto, constituyen la putrefacción. Y al parecer en la digestión de los mamíferos herbívoros en el que se produce ácido butírico por ciertas bacterias anaerobias principalmente actúan sobre varias sustancias orgánicas (como el ácido láctico o la mantequilla)



Fermentación láctea   
                                                   
La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico.
Proceso de fermentación láctea
En condiciones de ausencia de oxígeno (anaerobias), la fermentación responde a la necesidad de la célula de generar la molécula de NAD+, que ha sido consumida en el proceso energético de la glucólisis. En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en un compuesto de tres átomos de carbono, el ácido pirúvico, obteniendo dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean dos moléculas de NAD+ que actúan como receptores de electrones y se reducen a NADH. Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis productoras de energía es necesario reoxidar el NADH; esto se consigue mediante la cesión de dos electrones del NADH al ácido pirúvico, que se reduce a ácido láctico.

Fermentación alcohólica
La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico realizado por las levaduras, básicamente pero también lo pueden realizar algunas bacterias. De la fermentación alcohólica se obtienen muchos productos como: vino, cerveza, alcohol, chocolate, pan, etc.

Las levaduras son microorganismos unicelulares, que consiguen su energía por medio de la fermentación alcohólica, en la que rompen las moléculas de glucosa para obtener la energía para sobrevivir y producen el alcohol como consecuencia de la fermentación.


Cuando el medio es rico en azúcar, la transformación de la misma en alcohol hace que llegada una cierta concentración las levaduras no pueden sobrevivir en tal medio. Aunque hay distintos tipos de levaduras con diferentes tolerancias, el límite suele estar en torno a los 14 o de alcohol para las levaduras del vino, por ejemplo.

La fermentación alcohólica produce gran cantidad de CO2, que hace el pan esponjoso y hace que el champán tenga burbujas. Este CO2 pesa más que el aire, y puede llegar a crear bolsas sin oxígeno. Por ello es necesario ventilar bien los espacios dedicados a tal fin. En las bodegas de vino, por ejemplo, se suele ir con una vela, en caso de que la vela se apague, se sale inmediatamente de la bodega.

La fermentación alcohólica se conoce desde el comienzo de la historia en Mesopotamia, y se usaba, básicamente, para hacer pan, vino, y cerveza. En el antiguo Egipto le atribuían el descubrimiento a Osiris.

El proceso de fermentación es producido por acción de las enzimas cambios químicos en las sustancias orgánica. Este proceso es el que se utiliza principalmente para la elaboración de los distintos tipos de cervezas y para el proceso de elaboración de los distintos vinos en el caso de las cervezas, el ciclo de fermentación depende del lugar donde esta se produzca, variando para los casos del tipo fabricado en Alemania, Belgica, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil o el pais de origen que fuera.

En estos casos se divide comúnmente el proceso en tres etapas. La primera de molienda, la segunda de hervor y la tercera de fermentación. Aunque al proceso completo se le conozca como fermentación, esto se debe a las diferencias entre las distintas hablas y lenguas. En inglés este proceso es mejor diferenciado para cervezas como Brew y para vinos como fermentación que es como es reconocido en lengua hispana.

Fermentación alcohólica 

El tipo de fermentación alcohólica de la cerveza es en donde la acción de la cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono.

En detalle, la diastasa, la cimasa, la invertasa y el almidón se descomponen en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol.

Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada.

En el caso de los vinos, la química de la fermentación es la derivación del dióxido de carbono del aire que penetra las hojas del viñedo y luego es convertido en almidones y sus derivados. Durante la absorción en la uva, estos cuerpos son convertidos en glucosas y fructosas (azucares). Durante el proceso de fermentación, los azucares se transforman en alcohol etílico y dioxido de carbono de acuerdo a la fórmula C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2.

En adición a las infecciones inducidas por acetobacterias y levaduras, a las cuales se les elimina la acción evitando la presencia de aire en toneles y/o depósitos, y que pueden atacar el vino transformándolo en vinagre o producir enfermedades a los consumidores, es necesario que se acentúen los cuidados que eviten este riesgo a través de limpieza en los procesos, pasteurizados de la producción y microfiltraciones, para no requerir soluciones cuando el problema se ha establecido en la bebida. Para el uso del etanol como combustible se puede obtener de diferentes sustancias tales como  Sacarosas, que se encuentran en la caña de azúcar, la melaza, el sorgo dulce, etc.

·    La caña de azúcar es una de las materias primas más atractivas para la elaboración de etanol, debido a que los azúcares se encuentran en una forma simple de carbohidratos fermentables. Se estima que de una tonelada de melaza se produce 230 litros de alcohol.
Esto por el contenido de almidones, que se pueden encuentran en cereales (maíz, trigo, cebada, etc.) y tubérculos (yuca, camote, papa, etc.)
       
      Los almidones contienen carbohidratos de mayor complejidad molecular que necesitan ser transformados en azúcares más simples mediante un proceso de conversión (sacarificación), introduciendo un paso adicional en la producción de etanol, con lo que se incrementan los costos de capital y de operación.

En la mayoría de países latinoamericanos se produce etanol a partir de azúcares y melazas (subproductos de la caña de azúcar).

La producción convencional de etanol en base de caña de azúcar comprende tres etapas: preparación de mostos, fermentación y destilación, con lo que, se obtendrán productos finales como alcoholes potables, aguardientes, etc. Que tendrán sus propias características de acuerdo a la calidad de la materia prima utilizada y la técnica usada para su destilación.


Conclusiones:
Conclusiones:

Se tuvo a considerar que hay dos tipos de fermentación en presencia de oxigeno (aerobias) y en ausencia (anaerobias) y se pueden presentar las dos para diferentes propósitos de estas de despliegan 4 tipos de fermentación acética, láctea, butírica, y alcohólica la de interés para nosotros es la alcohólica la cual es un proceso anaeróbico el cual de producto final produce etanol para esto se emplean microrganismos unicelulares los cuales al adquirir energía rompen las moléculas de glucosa y generan etanol y co2 en algunos casos la abundancia de esto hace que los organismos mueran por el alto contenido de alcohol , este tipo de fermentación es también usada en la industria de la panadería por la capacidad de generar co2 también por esto es usada en la diferentes bebidas como la champaña.

También se aprendía que este tipo de fermentación ya estaba en uso desde tiempos remotos normal mente usada como en la actualidad (hacer cerveza , uso en hacer pan y diferentes tipos de vinos). En detalle, la diastasa, la cimasa, la invertasa y el almidón se descomponen en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol. 


Referencias:



(video adjuntado en la investigacion)









5 comentarios:

  1. Es conocido que la caña de azucar es utilizada para la generación de alcohol, pero ¿qué se debe considerar para poder utilizar la caña? Y me pdorías hablar sobre, ¿qué es lo consiste la preparación de mostos?

    ResponderEliminar
  2. Creo que Iván tiene razón, faltaron detalles en cuanto a lo que es la materia prima (características de la biomasa a utilizar) y diagramas del cómo es recolectado o almacenado después.

    En cuanto a la redacción, hay varios puntos a considerar:-signos de puntuación
    -imágenes después de los dos puntos (caso de la imagen de la reacción aerobia)
    -fuente (hay cambios en el tipo de letra)
    -¿qué es rarr?
    -¿qué quieres decir con "tolerancia 14 o de alcohol de las levaduras"?
    -moles/átomos <-- utilizar bien los tamaños de los números en las ecuaciones de las reacciones presentadas

    ResponderEliminar
  3. Faltó estructura en tu información, debíste de realizar una investigación más profunda y de allí seleccionar aquella que era relevante, considero que no concretaste algo claro. Tienes enormes problemas de sintáxis, y en general tiene diferentes formatos tu publicación.

    ResponderEliminar
  4. Me pareció que en los tipos de biomasa falto especificar cuales eran, también en las zonas aptas para la explotación energética de biomasa y creo que falto la gráfica del potencial energético.
    Aunque el tema es muy interesante.
    En lo que se refiere a los tipos de fermentaciones me parecio muy ineteresante.

    ResponderEliminar
  5. Este articulo enfoca la realidad sobre el futuro de la biomasa tiene. La bioenergía esta llamada a cumplir un rol junto a otras fuentes no convencionales en el cambio puede competir directamente con los combustibles fósiles, y hace un cambio en la de economía que está basada en los combustibles fósiles a otra basada en un abanico de fuentes. Actualmente la bioenergía representa un 10 % de la matriz energética mundial y tiene una amplia gama de fuentes de energía como son la agricultura y la silvicultura que se estima serán las principales fuentes de biomasa para elaborar bioenergía en diferentes vectores, La bioenergía es la más versátil de las energías renovables, dado que puede servir tanto para la generación de electricidad y calefacción como para la producción de combustible y solo es cuestión de tiempo en que empiece a explotarse con mayor demanda ya que como pasa el tiempo sigue la creciente demanda de combustibles y el crecimiento exorbitante de los efectos ambientales, generando una obligación a cuidar más el ambiente encaminarnos en el aprovechamiento de la biomasa con fines energéticos.

    ResponderEliminar