Nosotros vivimos en un país donde las tradiciones están muy arraigadas en las diferentes regiones. Una de ellas es el consumo de una bebida parcialmente fermentada generalmente de maíz (chicha) que desde la época prehispánica se elaboraba en gran parte de Suramérica.
Los indígenas de los Andes colombianos preparaban así: primero cocinaban el maíz, después de molerlo lo mezclaban con agua y lo fermentaban en un cántaro de barro, lo tapaban y esperaban un tiempo prudencial. Se utilizaba en las fiestas y ritos ceremoniales. También lo preparaban de chontaduro o mandioca, para lo cual se cocinaba el fruto y se masticaba antes de ponerlo a fermentar. Hoy se prepara de piña, arracacha, corozo, moriche y muchos otros productos vegetales, siguiendo el proceso tradicional. Después se endulza con jarabe de maíz o panela. Es una bebida popular, refrescante, tiene poca graduación alcohólica y elevado contenido de azúcares, características que dependen del proceso de elaboración.
El alcohol de vino, alcohol etílico o etanol de fórmula C2H5OH, es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino y el brandy. Debido a su bajo punto de congelación ha sido empleado como fluido en termómetros para medir temperaturas inferiores al punto de congelación del mercurio, -40° C y como anticongelante en radiadores de automóviles.
Con base en el texto responda y analice cada una de las preguntas en el cuaderno:
1. el maíz, la piña y la arracacha al fermentarse producen un compuesto en común debido a que
a. las tres son solubles en agua
b. tienen glucosa en su estructura
c. reaccionan de la misma manera
d. necesitan de un catalizador biológico
2. la preparación de la chicha por la fermentación del maíz es un cambio
a. físico, porque cambia el sabor al maíz
b. químico, porque las sustancias se descomponen
c. físico, cambia el estado de los productos
d. químico, se generan nuevas sustancias
3. la reacción que representa el proceso de fermentación es
a. C6H12O4 à 2 C2H5OH + 2CO2
b. C6H12O6à2C3H5OH + 2CO2
c. C6H12O6à C6H12O6 + 2 CO2
d. C6H12O6à 2CO2 + H2O.
4. En la planta de Bavaria en algunas ocasiones el proceso de pasterización presenta fallas y salen al mercado cervezas no pasteurizadas. Se espera que a una botella que contiene cerveza no pasteurizada
a. se descomponga la cerveza b. explote por aumento del alcohol c. explote por aumento de CO2 d. Se continué el proceso de fermentación
5. Una botella de 350 ml de cerveza tiene una concentración del 4% v/ v de etanol. Si una persona consume 10 cervezas la cantidad de alcohol consumido es de
a.1, 4 ml b.14 ml c.140 ml d.1400 ml
6. El compuesto característico de toda bebida alcohólica es el etanol C2H5OH el cual es utilizado como solvente en muchos procesos industriales como combustible
Siendo el alcohol miscible en agua forma una mezcla homogénea. Para obtener el etanol de una bebida es necesario
a. evaporar hasta que se libere el etanol
b. decantar para separar el alcohol de la mezcla
c. filtrar los compuestos mezclados con el etanol
d. destilar controlando el punto de ebullición del alcohol
Observen el siguiente vídeo acerca de los coloides y sus características
ACTIVIDAD
Con base en la temática de soluciones químicas, deben realizar el siguiente experimento en casa y presentarlo el día 08 de Septiembre
Para realizar nuestro experimento necesitamos dos vasos, un platito, hilo de algodón, un par de clips, agua y sal.
1 Preparamos una disolución saturada de sal en agua caliente.
2 Llenamos los dos vasos con la disolución preparada.
3 Ponemos el platito entre los dos vasos.
4 Atamos dos clips a los extremos de un trozo de hilo de algodón.
5 Metemos el hilo en los dos vasos de manera que un trozo quede colgando sobre el plato.
Vemos que el agua cae gota a gota sobre el platito y que se forman cristales de sal sobre el hilo y en el platito. El proceso es muy lento y tarda unos días.
Explicación:
La solución salada sube a lo largo del hilo por capilaridad y cae gota a gota en el platito. El agua de la disolución se evapora lentamentequedando la sal que forma cristales.
Nuestro experimento, dependiendo de las condiciones atmosféricas, puede tardar días en completarse. Si es posible, es mejor realizar el experimento en un verano muy caluroso ya que las altas temperaturas favorecen la evaporación.
Las estalactitas (en el techo) y las estalagmitas (en el suelo) se forman al depositarse los minerales que transporta el agua que se filtra en la cueva.
Teniendo en cuenta la temática de reacciones químicas, iniciamos con las aplicaciones a nivel industrial, en este caso trabajaremos con la fermentación alcohólica. Leer y analizar el siguiente texto.
Responder en el cuaderno
1.¿Qué es la fermentación alcohólica?
2. ¿Cuál o cuales son los productos de dicha fermentación?
3. ¿Qué tipo de organismos participan en dicho proceso?
4. Tomando como base esta referencia conceptual, consulte como se lleva a cabo el proceso de fermentación de la cerveza. ¿En que consiste la pasteurización?. Representarlo por medio de un dibujo
La fermentación alcohólica es un proceso anaerobio en el que las levaduras y algunas bacterias, descarboxilan el piruvato obtenido de la ruta Embden-Meyerhof-Parnas (glicolisis) dando acetaldehído, y éste se reduce a etanol por la acción del NADH2 [1 – 2]. Siendo la reacción global (1), conocida como la ecuación de Gay-Lussac:
C6H12O6 ———-> 2 CH3CH2OH + 2 CO2 (1)
Glucosa —–> 2 Etanol + 2 Dióxido de carbono (2)
El balance energético de la fermentación puede expresarse de la siguiente forma [3]:
C6H12O6 + 2 ADP + 2 H3PO4 —> 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O (3)
La transformación de glucosa en alcohol supone la cesión de 40 kcal. Mientras que la formación de un enlace de ATP necesita 7,3 kcal, por tanto se requerirán 14,6 kcal, al crearse dos enlaces de ATP, tal y como se muestra en la reacción (3). Esta energía es empleada por las levaduras que llevan a cabo la fermentación alcohólica para crecer. De forma que sólo quedan, 40 – 14,6 = 25,6 kcal que se liberan, calentando la masa de fermentación. No obstante, la fermentación alcohólica no es una utilización eficiente del sustrato glucídico, fundamentalmente por su carácter anaerobio. Si se compara con la degradación aeróbica de la glucosa, se llega a la conclusión de que esta última pone a disposición de la actividad celular de las levaduras, un 40,4 % del total de la energía. En cambio, en la fermentación sólo se consigue abastecer a las células de las levaduras con un 2,16 % de la energía total, almacenada en forma de ATP.
Pese a esta baja eficiencia energética con respecto al proceso aerobio, se recurre a la fermentación alcohólica en la fabricación de diversos productos alimenticios como: pan, vino, cerveza, champagne, todo tipo de bebidas alcohólicas fermentadas y chocolate. Asimismo, las bebidas destiladas, como por ejemplo el brandy, se obtienen a partir de las bebidas fermentadas, en concreto del vino blanco, por simple evaporación del agua. Además, una característica importante de la fermentación alcohólica, es que produce gran cantidad de CO2, responsable de las burbujas del champagne y de la textura esponjosa del pan.
Las cepas de levadura más empleadas en la fabricación del vino, cerveza y pan, son las correspondientes a la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura sigue un metabolismo fermentativo cuando está en condiciones anaerobias, pero cuando hay oxígeno hace una respiración aerobia y no produce alcohol. Este fenómeno se conoce como efecto Pasteur, y es determinante en la industria de bebidas alcohólicas, pues para que la producción de etanol sea correcta, las levaduras deben desarrollarse en ausencia de oxígeno.
Aunque existen otras, como pueden ser: Kloeckera apiculata (levadura de bajo poder fermentativo, presente en las vinificaciones) y Saccharomyces bayanus (de alto poder fermentativo, presente también en las vinificaciones) [6]. Otra utilidad interesante de la fermentación alcohólica es la producción a gran escala de bioetanol a partir de biomasa. Éste supone una alternativa competitiva y más limpia al uso de combustibles fósiles como el petróleo. Un inconveniente de este proceso, es la gran generación de CO2, la cual provoca un impacto sobre el medio ambiente que contribuye al cambio climático, y por esa razón debe de ser controlado [8]. En definitiva, se puede concluir que la fermentación alcohólica es un proceso biológico ampliamente utilizado en la industria, ya que se ve implicada en la elaboración de productos esenciales en la alimentación, así como en el desarrollo de biocombustibles.
