Sustrato de Saccharomyces cerevisiae

Para conseguir este resultado, los investigadores seleccionaron varias cepas de la S. cerevisiae que se encuentran en los ingenios azucareros; estas cepas debían tener características específicas, como la tolerancia al calor y el consumo rápido de azúcar para la producción de etanol. Después de varias pruebas y combinaciones, los investigadores obtuvieron una levadura híbrida a la que se dotó de marcadores genéticos que permiten realizar un seguimiento durante todo el proceso de fermentación alcohólica. «Los mercados muestran la proporción de esta levadura en relación con los microorganismos contaminantes que se encuentran en las cubas de fermentación», dice Cecília. Además, es posible observar si las células de fermentación sufren modificaciones durante la cosecha, si la levadura está dominada por levaduras salvajes e incluso si desaparece del proceso, porque fue dominada por sus competidores. En la actualidad, todo esto se hace mediante técnicas de biología molecular que necesitan asesores especializados.

«Controlar la estabilidad de las levaduras durante la vendimia es crucial para garantizar la continuidad de los sucesivos ciclos de fermentación», dice Cecilia. Las levaduras mueren cuando la fermentación empieza a intoxicarse debido al exceso de alcohol que se produce o como resultado de las condiciones de estrés de la fermentación. Esto puede dar lugar a la necesidad de volver a empezar todo el proceso. «El colapso de un proceso, con parada completa y vuelta a empezar, supone enormes pérdidas para las azucareras», subraya. El siguiente paso del proyecto, que ya se está negociando con el Centro de Tecnología Canavieira/CTC Sugar Cane Technology Center, es probar la levadura en un proceso industrial.

Etanol Saccharomyces cerevisiae

El proceso de fermentación en la elaboración del vino convierte el zumo de uva en una bebida alcohólica. Durante la fermentación, las levaduras transforman los azúcares presentes en el zumo en etanol y dióxido de carbono (como subproducto). En la elaboración del vino, la temperatura y la velocidad de fermentación son consideraciones importantes, así como los niveles de oxígeno presentes en el mosto al inicio de la fermentación. Durante esta etapa, que puede durar entre 5 y 14 días en el caso de la fermentación primaria y, potencialmente, entre 5 y 10 días más en el caso de la fermentación secundaria, se corre el riesgo de que la fermentación se atasque y de que se produzcan diversos defectos en el vino. La fermentación puede realizarse en depósitos de acero inoxidable, lo que es habitual en muchos vinos blancos como el Riesling, en una cuba de madera abierta, dentro de una barrica de vino y dentro de la propia botella de vino, como en la producción de muchos vinos espumosos[1][2].

Los primeros usos de la palabra «fermentación» en relación con la elaboración del vino se referían a la aparente «ebullición» dentro del mosto que se producía por la reacción anaeróbica de la levadura con los azúcares del zumo de uva y la liberación de dióxido de carbono. El latín fervere significa, literalmente, hervir. A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur observó la conexión entre la levadura y el proceso de la fermentación en el que la levadura actúa como catalizador y mediador a través de una serie de una reacción que convierte el azúcar en alcohol. El descubrimiento de la vía Embden-Meyerhof-Parnas por parte de Gustav Embden, Otto Fritz Meyerhof y Jakub Karol Parnas a principios del siglo XX contribuyó más a la comprensión de los complejos procesos químicos que intervienen en la conversión del azúcar en alcohol[4]. A principios de la década de 2010, la empresa de tecnología vinícola con sede en Nueva Jersey GOfermentor inventó un dispositivo automatizado para la elaboración de vino que fermenta en camisas de un solo uso, similar al biorreactor de un solo uso. [5] [6]

Las levaduras en la producción sostenible de bioetanol una revisión

En este trabajo se investigó el papel catalítico del soporte crisotilo en la aceleración de la fermentación alcohólica en condiciones no asépticas por parte de Saccharomyces cerevisiae. El medio de fermentación empleado consistió únicamente en melaza de caña de azúcar diluida. En el proceso de fermentación por lotes con levaduras inmovilizadas, la tasa inicial de producción de CO2 aumentó aproximadamente un 27 % durante los primeros 30 minutos, en comparación con los sistemas que no contenían crisotilo. Un estudio de la fermentación alcohólica continua con crisotilo en el lecho del reactor mostró una mayor tasa de producción de etanol en las diferentes tasas de dilución investigadas en comparación con fermentaciones similares sin crisotilo.

En este trabajo se investigó el papel catalítico del soporte de crisotilo en la aceleración de la fermentación alcohólica en condiciones no asépticas por parte de Saccharomyces cerevisiae. El medio de fermentación empleado consistió únicamente en melaza de caña de azúcar diluida. En el proceso de fermentación por lotes con levaduras inmovilizadas, la tasa inicial de producción de CO2 aumentó aproximadamente un 27 % durante los primeros 30 minutos, en comparación con los sistemas que no contenían crisotilo. Un estudio de la fermentación alcohólica continua con crisotilo en el lecho del reactor mostró una mayor tasa de producción de etanol en las diferentes tasas de dilución investigadas, en comparación con fermentaciones similares sin crisotilo.

¿Cómo acelerar la fermentación alcohólica? del momento

Las cepas de levadura del sake mantienen altas tasas de fermentación, incluso después de que comience la fase estacionaria de crecimiento. Para determinar los mecanismos moleculares que subyacen a esta ventajosa propiedad cervecera, comparamos los perfiles de expresión génica de cepas de levadura de sake y de laboratorio de Saccharomyces cerevisiae durante la fase de crecimiento estacionario. El análisis de microarrays de ADN reveló que la cepa de levadura del sake examinada tenía defectos en la expresión de los genes relacionados con la desrepresión de la glucosa mediada por los factores de transcripción Adr1p y Cat8p. Además, la deleción de los genes ADR1 y CAT8 mejoró ligera pero estadísticamente la tasa de fermentación de una cepa de levadura de laboratorio. También identificamos dos mutaciones de pérdida de función en el gen ADR1 de cepas de levadura del sake existentes. En conjunto, estos resultados indican que el programa de expresión génica asociado a la desrepresión de la glucosa para la levadura actúa como un impedimento para la fermentación alcohólica efectiva en condiciones fermentativas ricas en glucosa.