Resumen : Al término de nuestro experimento el lector podrá observar que, pudimos demostrar que los globos se inflaron a partir de jugo de uva y levadura, con lo que comprobamos que efectivamente se llevó a cabo la fermentación alcohólica
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 TITULO: FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA CON DIFERENTE CONCENTRACIÓN DE LEVADURA. AUTORES:
RESUMEN: Al término de nuestro experimento el lector podrá observar que, pudimos demostrar que los globos se inflaron a partir de jugo de uva y levadura, con lo que comprobamos que efectivamente se llevó a cabo la fermentación alcohólica. Comprobamos que había presencia de alcohol por que al quitar el globo de la boca del tubo nos percatamos de un ligero aroma a alcohol. También tuvimos cuidado de medir exactamente los 10ml de jugo de uva ya que de lo contrario podría haber alguna variable extraña, además la cantidad de levadura que utilizamos en nuestra practica fue pesada con mucho cuidado y agregada al mismo tiempo. Esta vez tuvimos mucho cuidado con esas variables extrañas ya que en nuestra práctica anterior afectaron bastante nuestros resultados. La cantidad de levadura influyó mucho en nuestros resultados ya que al tubo que le agregamos mas levadura infló mas rápido el globo que al que solo le agregamos .3g. Es importante tener un tubo para lote control ya que así notamos con más claridad los cambios que se efectúan a cada momento de la reacción del jugo de uva con la levadura. Además tomamos fotos y un video que nos ayudarían a corroborar nuestros resultados pero a la vez guardar evidencias de nuestro trabajo experimental. INTRODUCCIÓN: La primera explicación bioquímica del proceso por el cual el azúcar en solución acuosa es descompuesto en alcohol y gas carbónico, en virtud de la acción de células vivas de levadura, la dio el químico francés Louis Pasteur, el cual vio que mientras descomponen el azúcar en ausencia de aire, las células de levadura viven y se propagan en el líquido en fermentación y llamó al proceso de la fermentación alcohólica `vida sin oxigeno'. La explicación de Pasteur fue modificada por Buchner, quien demostró que podía realizarse la fermentación en una solución acuosa de azúcar por el jugo obtenido prensando células muertas de levadura. Se observó, entonces, que el jugo filtrado de células de levadura que habían sido molidas con arena contenía una sustancia eficaz para descomponer los azúcares, y a esta sustancia activa o mezcla catalizadora se dio el nombre de fermento, enzima o zimasa. De acuerdo con la interpretación bioquímica hecha por Pasteur, la fermentación es un conjunto de reacciones bioquímicas a través de las cuales una sustancia orgánica se transforma en otras por acción de ciertos microorganismos (bacilos, bacterias, células de levadura), que en general van acompañadas de un desprendimiento gaseoso y de un efecto calorífico. Existen dos tipos de fermentación la alcohólica y la láctica, en este trabajo solo haremos caso de la fermentación alcohólica. La fermentación alcoholica es la transformación de ácido pirúvico en etanol y dióxido de carbono. Se produce cuando determinados hongos unicelulares (levaduras) que están catabolizando, mediante respiración, un liquido rico en azucares, agotan el oxigeno disponible y continúan el catabolismo, es decir, la degradación de materia orgánica; mediante fermentación. En una primera etapa se realiza la glucolisis y se transforma la glucosa en ácido pirúvico, y en la etapa siguiente se realiza la fermentación alcohólica, transformándose el ácido pirúvico en etanol, dióxido de carbono y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. Lo cual se demuestra en la reacción siguiente:  Como productos secundarios se pueden producir también otras moléculas orgánicas como glicerina, acido succínico y ácido acético. Asi mismo se oxida el NADH y se reduce el acetaldehído. La mayor parte de la energía química de la glucosa permanece en el alcohol. Sin embargo, regenerando NAD+, estos pasos permiten que la glucólisis continúe con un rendimiento de ATP, por lo que es necesario mucho mas oxidaciones de acido pirúvico. La fermentación alcohólica se realiza gracias a enzimas contenidas en levaduras del genero Saccharomyces; estas actúan como catalizadores ayudando a la conversión de algunos azucares compuestos a azucares simples y fácilmente digeribles por la levadura. El etanol resultante de la fermentación alcohólica se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas. Dependiendo de la especie de la levadura se puede llegar a obtener cerveza, whisky, ron (S. cerevisiae), vino (S. ellypsoideus), sidra (S. apiculatus) y pan (variedad purificada de S. cerevisiae). La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno. Una de las principales características de estos microorganismos, es decir, de las levaduras; es que viven en ambientes carentes de oxígeno (O2), sobre todo durante la reacción química. Por eso se dice que la fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico. Existe un gran número de especies de levaduras que se diferencian por su aspecto, sus propiedades, sus modos de reproducción y por la forma en la que transforman el azúcar. Como todos los seres vivos, las levaduras tienen necesidades precisas en lo que se refiere a nutrición y al medio en que viven. Son muy sensibles a la temperatura, necesitan oxígeno, una alimentación apropiada en azúcares, en elementos minerales y en sustancias nitrogenadas. Continuando con las levaduras tienen ciclos reproductivos cortos, lo que hace que el inicio de la fermentación sea tan rápido, pero así como se multiplican, pueden morir por la falta o el exceso de las variables mencionadas. El jugo de uva contiene altos niveles de azúcar en forma natural que son la fuente de carbono para las levaduras. Durante el desarrollo de la fermentación es posible observar como se produce una disminución en la concentración de azúcares y paralelamente aumenta la concentración de etanol y el número de células vivas, hasta llegar a un máximo, a partir del cual la concentración de alcohol no sube y la de levaduras vivas empieza a disminuir sensiblemente. Se producen así CO2 (que se escapa en forma de burbujas, y contribuye a generar una atmósfera con poco oxígeno) y etanol, que se vierte al medio como contaminante y que a la larga terminará por matar a la misma especie que lo originó. dato curioso: Se realizó un estudio de cómo afecta la concentración de levadura a la cantidad de sustrato y se determinó que al aumentar la concentración de 0.1 a 0.5 % de levadura prensada se logra una reducción del tiempo de fermentación del 29% aproximadamente. ] El incremento en la concentración de levadura tiene un diferente efecto en volumen a diferentes rangos de dosis. Incrementándose la levadura produce un incremento similar en volumen, pero a niveles mas altos o mas bajos no tiene el mismo efecto. Incrementar la levadura no siempre incrementa el volumen del producto final, porque hay un límite para la retención de gas. La velocidad del proceso fermentativo ésta ligada a la densidad de población de levaduras. Se puede aumentar la cantidad de este microorganismo hasta cierto valor en el cuál la velocidad de fermentación es máxima. OBJETIVOS
HIPÓTESIS: Para empezar creemos que el jugo de uva funcionara como glucosa, lo cual nos llevara a la formación de ácido piruvico. En el momento de sellar el tubo de ensayo se impedirá el paso de O2, por lo tanto pasara a procesos de fermentación. Creemos que un incremento en la concentración de levaduras, hará que haya un incremento en la cantidad de CO2, y que pueda ser la reacción más rápida. VARIABLES: Independiente: Cantidad de levadura Dependiente: Cantidad de burbujas (CO2) Constantes: Cantidad de jugo (10ml) en cada tubo Extrañas: el tiempo ya que todos los tubos deben ser tapados al mismo tiempo, lo cual no es exacto. Y en el tubo 2 y 5 se vacio una menor cantidad de la pesada originalmente, debido a fallas en el procedimiento. (se muestra en el video anexo). MATERIAL:
METODOLOGÍA: 1.- Agregar 10 ml de jugo de uva a los 6 tubos de ensayo. Uno de los tubos lo ocupamos para el lote control. 2.- Enumeramos los 5 tubos para experimentación. 3.- Pesar las siguientes cantidades: 0.3 gr de levadura, 0.6gr de levadura, 0.9g de levadura, 1.2g de levadura y 1.5 gr de levadura. 4.- Necesitamos 5 compañeros para cada tubo de ensayo, así las cantidades de levadura se agregaran al mismo tiempo. 5.- Para cada tubo de ensayo corresponde una determinada cantidad de levadura:
6.- Inmediatamente después de agregar la levadura le colocamos en la boca del tubo un globo. 7.- Con el lote control comparamos los cambios en cada uno de los 5 tubos. 8.- Tomar el tiempo que tarda, para cada tubo de ensayo, en inflarse el globo, para así poder representar el cambio gráficamente. 9.- Tomamos fotos de un antes y un después para también representarlo con imágenes. 10.- Después de terminar de hacer las mediciones, comprobar que existe producción de alcohol, destapando un tubo de ensayo y oler, anotar observaciones. RESULTADOS:
1.- la cantidad de levadura fue diferente en cada tubo  2.-el lote control no tuvo reacción alguna puesto a que no agregamos nada.  3.- el tubo 1. Tuvo una muy lenta producción de CO2 para inflar el globo. 4.- El tubo 2 al agregar un poco mas de levadura fue más rápido  5.- en el tubo 3 fue todavía más rápido que se inflara el globo que en el tubo 1 y 2.  6.- el tubo 4 fue mas rápido, que el globo se inflara, a diferencia del tubo 1,2 y 3.  7.- por ultimo el tubo 5 fue el más rápido en inflar el globo  8.- al final de la practica 30 min aproximadamente todos los globos ya estaban inflados, unos más que otros gradualmente.  Otro de nuestros resultados fue que al destapar un globo, pudimos olerlo, y percibimos un ligero aroma a alcohol. DISCUSIÓN: Al comparar nuestro resultados con la información obtenida en la investigación nos damos cuenta de que al haber presencia del jugo de uva que contiene azucares, y levaduras se tiene que realizar la fermentación alcohólica en ausencia de oxigeno (claro que no observamos desde el principio esto, ya que primero se realiza la glucolisis para formar piruvato), por lo que nuestros resultados fueron correctos ya que hubo una producción de burbujas (CO2), que claramente observamos y que comprobamos mas aun cuando el primer globo comenzó a inflarse. Al analizar la grafica nos dimos cuenta de que las variables extrañas no influyeron de manera determinante en nuestros resultados; y nos damos cuenta de que conforme aumenta la cantidad de levadura, el tiempo va a disminuir. Esto quiere decir que entre mas levadura haya va ser mas rápido el tiempo en que se realice la fermentación, por consiguiente la producción de CO2, va a ser mayor, lo que comprobamos con nuestra investigación ya que si influye la concentración de las levaduras en la reacción, además de que lo pudimos observar al ver que en el tubo 5 hubo mayor cantidad de burbujas que en el tubo 1. En el ultimo resultado, al percibir el olor a alcohol, podemos decir que si se realizo la fermentación alcohólica, porque produjo etanol. Haciendo este análisis podemos decir que nuestra hipótesis queda probada y es correcta. CONCLUSIÓN: Se cumplen los objetivos porque comprendimos que la fermentación alcohólica se realiza seguida de la glucolisis en ausencia de oxigeno, con desprendimiento de CO2 y etanol. La concentración de levaduras influye en la velocidad de reacción: a mayor concentración mayor rapidez y mayor producción de CO2. REFERENCIAS: Ballesteros, M., Jimeno A., Ugedo L.( 2008). Biología. México: Santillana. Biblioteca Universitaria. Recuperado. (3 de abril 2011) de: http://biblioteca.universia.net/html_bura/ficha/params/title/fermentacion-alcoholica/id/37919663.html Física. Recuperado. (3 de abril 20119 de: http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo/ap09_fermentacion.php Universidad de Antioquia, Aprende en línea. Recuperado de (3 abril 2011) http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?id=47576 Buenas tareas 2011.Recuperado de (3 de abril 2011) : http://www.buenastareas.com/temas/fermentacion-con-levaduras/80 |
