LEVADURA - Nani Grodis

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UNIVERSIDAD JUAREZ AUTONOMA DE TABASCO
DIVISION ACADEMICA DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
BIOPROCESOS DE SEPARACIÓN
Profesora Marcia Eugenia Ojeda Morales
Equipo
Benny Jareth López Vasconcelos 202D22161 
Nicasio Eduardo Padilla Hernández 202D22005 
Isaí Hernández Pérez 202D22081 
Javier Antonio Arias Moreno 192D22139 
Afelio Bautista Gallegos 202D22106
La levadura y su aplicación en Bebidas Alcohólicas
¿QUÉ ES UNA LEVADURA?
Se llama levadura a un conjunto de hongos, por lo general microscópicos y unicelulares, capaces de iniciar los procesos de descomposición (fermentación) de distintas sustancias orgánicas, particularmente los azúcares y los carbohidratos, y obtener como subproducto otras sustancias específicas (como alcoholes).
La levadura es ampliamente utilizada por el ser humano en diversos procesos industriales y biotecnológicos.
Por si fuera poco, la simpleza biológica de las levaduras las hace idóneas para la experimentación en el campo genético y proteico, dado que son baratas, fáciles de reproducir y simples en su funcionamiento celular.
HISTORIA
Las técnicas adoptadas por los egipcios para fabricar estos alimentos aseguraban indirectamente la presencia de este maravilloso microorganismo. 
Gracias al trabajo del químico francés Louis Pasteur, considerado el padre de la microbiología, se identifica plenamente el papel de las levaduras en el proceso de fermentación alcohólica.
TIPOS DE LEVADURAS
Las levaduras mas comunes son:
Schizosaccharomyces
Saccharomyces cerevisiae
Kluyveromyces
Zygosaccharomyces
Debaromyces
Brettanomyces
Rhodotorula 
LA FERMENTACIÓN DE LAS LEVADURAS
La fermentación es un proceso por el cual los microorganismos obtienen energía a partir de compuestos orgánicos, como son los azúcares, y pueden transformarlos en compuestos químicos más simples como el dióxido de carbono, ácidos, alcoholes, entre otros.
Existen diferentes tipos de fermentaciones como la alcohólica, láctica y acética, según el organismos que participe del proceso y las sustancias que se encuentren en el medio de cultivo.
La levadura que se utiliza en panaderías o para fines alimentarios se cultiva en grandes fermentadores aireados, en un medio que contiene melaza como ingrediente principal. 
Equipo de fermentación microbiana (aerobios) 
En un equipo de fermentación por lotes se añade una solución rica en nutrientes, se inoculan los microorganismos y no se le añade nada más excepto oxígeno (muchos microorganismos utilizados en procesos biotecnológicos son aerobios) y un antiespumante. En este tipo de fermentador las condiciones durante la fermentación varían debido a la acumulación de productos de desecho y a la multiplicación de los microorganismos.
MELAZA
La melaza es el residuo de la cristalización del azúcar, tiene beneficios muy grandes para la salud ya que aporta vitaminas, minarales, azucares y carbohidratos.
Para el cultivo de las levaduras, se necesita un medio que contiene melaza como ingrediente principal, ya que se necesita una fuente principal de proteína.
REPRODUCCIÓN DE CELULAS DE LEVADURA
Una nueva célula de levadura se forma por división celular mitótica y permanece adherida como un capullo a la célula vieja hasta que se divide y se independiza, esto porque las células de levadura son eucariotas por loque se divide para formar células hijas idénticas a la célula madre. 
ETAPAS DEL CULTIVO DE CELULAS DE LEVADURA
Debido a que las levaduras se encuentran especialmente en ambientes con alto contenido de azúcar, es probable que se encuentren en flores, hojas de plantas, semillas y frutas, ambientes marinos profundos, la superficie de la piel e incluso el tracto intestinal de animales (de sangre caliente).
Etapas del crecimiento celular de la levadura:
Periodo de ajuste; 
En esta etapa la levadura acaba de aceptar un nuevo entorno y temperatura, (se necesita alrededor de 26 C) , las levaduras toleran un rango pH de 10, pero les resulta favorable un pH levadura ligeramente acido entre 4,5 a 6,5, debe de tener un medio de alimentación por lo cual se necesita un contenido de azucares y carbohidratos.
2. Fase de aceleración; 
Esta fase es seguida del periodo de ajuste y es cuando, la célula de levadura comienza a descomponer los azucares y acelera la velocidad de la división mitótica. 
3. Fase de crecimiento logarítmico;
 Esta es la fase donde la levadura realiza principalmente respiración aeróbica, y es donde alcanza la tasa alta de proliferación. 
4. Periodo de desaceleración; 
Debido a varios factores la fase de crecimiento disminuye. 
5. Fase estacionaria; 
Durante esta fase el número de células permanece constante.
FACTORES DE INFLUENCIA
Oxígeno: la levadura necesita oxígeno durante el período de reproducción.
Temperatura: debe de tener una temperatura adecuada alrededor de los 26 C.
Estrés: los cambios repentinos en la presión que son demasiados grandes pueden provocar la ruptura de las paredes celulares.
Nutrientes: el contenido de aminoácidos debe ser suficiente.
Oligoelementos: Contenido insuficiente de iones de zinc.
DIAGRAMA DE PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DE CELULAS DE LEVADURA
LEVADURAS COMO ALIMENTO NUTRICIONAL
Es un suplemento alimenticio que aporta sobre todo proteínas de buena calidad y vitaminas del grupo B-12. 
La levadura nutricional también aporta a nuestra dieta un extra de minerales y de fibra.
CARACTERISTICAS
Es fuente de proteína de alta calidad por contener todos los aminoácidos esenciales.
Es rica en fibra que ayuda al correcto funcionamiento del tránsito intestinal
Es rica en diferentes minerales como el magnesio, hierro y fósforo, entre otros.
Es rica en vitaminas del grupo B que contribuyen al correcto funcionamiento del sistema nervioso y al metabolismo energético
VENTAJAS
1. Gran complemento proteico para los atletas
Contribuye a mejorar la recuperación después del ejercicio. Sobre todo, sería interesante para deportistas veganos o vegetarianos.
2. Fortalece el sistema inmunológico
3. Ayuda a regular el colesterol
Los beta-glucanos ayudan disminuir la absorción de colesterol en el intestino (tanto exógeno como endógeno
4. Ayuda a controlar los niveles de azúcar en sangre
Los beta-glucanos también ayudan a amortizar las oscilaciones en los niveles de glucosa después de las comidas.
Extracto de Levadura
El extracto de levadura es un autolizado de células de levadura utilizadas en la preparación de medios de cultivo microbiológicos en un entorno de laboratorio. El extracto de levadura es la porción soluble en agua de la levadura autolizada.
La autólisis se controla cuidadosamente para preservar las vitaminas del complejo B de origen natural. El extracto de levadura se prepara típicamente cultivando levadura de panadero, Saccharomyces spp. , En un medio vegetal rico en carbohidratos.
El extracto de levadura ha sido exitoso en medios de cultivo para estudios bacterianos en leche y otros productos lácteos. 
USOS DE LA LEVADURA
Invertasa
La invertasa es la enzima que cataliza la hidrólisis de la sacarosa, el disacárido que todos conocemos como azúcar común, para obtener sus dos componentes, la glucosa y la fructosa.
Es una enzima que cataliza la hidrólisis de los terminales no reductores β-d-fructofuranosílicos de los fructofuranósidos, rompiendo el enlace β-d-fructofuranosil.
Esta enzima se encuentra en levaduras, normalmente en la levadura Saccharomyces cerevisiae.
La invertasa es una enzima muy utilizada como sustituyente de la levadura en la repostería y la alimentación animal.
Levaduras como Probioticos
El efecto pro-biótico es especialmente beneficioso en la producción ganadera desde hace años. Incluirlas en la dieta de vacas lecheras ayuda a mejorar significativamente el bienestar de los animales y la calidad y cantidad de leche producida.
Relacionado con el equilibrio de la flora intestinal, es destacable su papel no solo favoreciendo el crecimiento de bacterias beneficiosas para el organismo, sino también impidiendo el acceso de patógenos a ciertos tejidos, efectobarrera, y la inactivación de ciertas toxinas generadas por microbios indeseables.
Levadura Nutricional
La levadura nutricional es un suplemento alimenticio que aporta sobre todo proteínas de buena calidad y vitaminas del grupo B-12. La levadura nutricional o nooch también aporta a nuestra dieta un extra de minerales y de fibra.
La levadura nutricional es un producto que contiene el hongo Saccharomyces cerevisiae y se obtiene, mediante procesos fermentativos, de las melazas procedentes de remolacha o de caña de azúcar. Se pasteuriza, se somete a un secado y se comercializa en diferentes formatos, como en polvo, en copos e, incluso, en cápsulas o comprimidos.
En las líneas anteriores ya te hemos adelantado alguna de las propiedades nutricionales de este suplemento considerado "súper alimento", pero la levadura nutricional tiene algunas más que merece la pena conocer:
 
Es fuente de proteína de alta calidad por contener todos los aminoácidos esenciales.
Es rica en fibra que ayuda al correcto funcionamiento del tránsito intestinal y previene el estreñimiento.
Es rica en diferentes minerales como el magnesio, hierro y fósforo, entre otros.
Es rica en vitaminas del grupo B que contribuyen al correcto funcionamiento del sistema nervioso y al metabolismo energético.
Cada elaborador de vino, cerveza o productos de panadería es un microbiólogo aficionado, aunque a veces no lo sepa.
Los procesos anaeróbicos de generación de energía están en la base de muchos de los descubrimientos más importantes realizados por el hombre: los alimentos fermentados y las bebidas alcohólicas.
PRODUCTOS DE LA FERMENTACIÓN POR LEVADURAS
Cerveza
Whisky
Tequila
Vino
Pan
Figura 1. Productos Elaborados a base de la Fermentación de Levaduras
En la preparación del pan y de la mayoría de bebidas alcohólicas, se explota a la levadura Saccharomyces cerevisiae para producir etanol y . 
Figura 2. Levadura SACCHAROMYCES CEREVISAE
La levadura se define como “Una Masa constituida por ciertos hongos unicelulares, capaz de producir cambios bioquímicos resultantes de la fermentación del mismo”.
El microbiólogo Louis Pasteur, reconoció cambios metabólicos durante sus estudios sobre la fermentación.
LOUIS PASTEUR (Efecto Pasteur)
Pasteur demostró que la relación entre la glucosa consumida por una suspensión de levaduras y el peso de las células producidas variaba en función de la concentración de oxígeno disponible, la máxima relación tenia lugar en presencia de .
Un fenómeno (también conocido como el efecto Pasteur) que ocurre en cualquier organismo (incluso en el hombre) que puede fermentar o respirar la glucosa. 
Figura 4. Efecto Pasteur
Figura 3. Louis Pasteur
En las bebidas alcohólicas sucede este efecto, por ejemplo, en el vino sucede cuando se prensan las uvas para obtener el mosto, un pequeño número de células de levaduras presentes en las uvas ya desde las viñas se transfieren al mosto. 
Durante los primeros días del proceso de elaboración del vino, las levaduras crecen por respiración consumiendo oxígeno, por lo que el mosto se vuelve anóxico (zona con presencia de nitrato). 
Las levaduras respiran la glucosa del mosto en vez de fermentarla porque obtienen más energía de la respiración de la glucosa que de su fermentación. 
Sin embargo, tan pronto como se acaba el oxígeno comienza la fermentación (con lo cual se degrada la glucosa) y tenemos como producto la formación de alcohol.
Gracias al cambio del metabolismo aerobio al anaerobio de la sustancia.
VINO
LEVADURAS PRESENTES EN EL VINO
Saccharomyces ellipsoideus. Es una de las levaduras más activas en la vinificación. Fermenta glucosa, sacarosa y maltosa.
Saccharomyces apiculatus. Tiene mucha importancia en la fermentación del vino y de la sidra. Sólo fermenta la glucosa. Deja de reproducirse cuando la concentración alcohólica de un líquido alcanza un 3-4 %.
Figura 5. Fermentación Alcohólica
Figura 6. Fermentación del Vino
CERVEZA
LEVADURAS PRESENTES EN LA CERVEZA
Saccharomyces cerevisiae. Se desarrolla en el mosto de la cerveza.
Saccharomyces carlsbergensis. Se desarrolla en el mosto de la cerveza. Fermenta glucosa, maltosa y sacarosa.
Figura 6. Diagrama de elaboración de la Cerveza
LEVADURAS PRESENTES EN TEQUILA
Saccharomyces cerevisiae. Se desarrolla en el mosto del tequila.
LEVADURAS PRESENTES EN WHISKY
Saccharomyces cerevisiae. Se desarrolla en el mosto del whisky.
Figura 6. Levadura Saccharomyces cerevisiae vista desde el microscopio
PAN
LEVADURAS PRESENTES EN EL PAN
Saccharomyces cerevisiae. Es la responsable de fermentar el pan
En el caso del pan, para la fermentación la masa debe de estar “madura” que es cuando tiene una estructura coloidal, que se consigue fermentando la masa por un periodo de 3 a 12 horas.
En la fermentación, la levadura se alimenta de parte del azúcar naturalmente presente en la harina y se producen dos fenómenos. 
Por un lado, genera y etanol, qué es lo que ayuda al levado del pan en el horno y genera la estructura alveolar. Por otro lado, produce un gran número de moléculas, que son las que generan el sabor y una cierta acidez al pan.
QUESO
LEVADURAS PRESENTES EN EL QUESO
Candida spp (sin especificar)
Yarrowia lipolytica
Kluyveromyces marxianus
Geotrichum candidum
Debaryomyces hansenii
Pichia spp (sin especificar).
Esta fermentación se inicia antes del cuajado y termina varios días después, pero en las primeras horas es cuando se produce la mayor parte de acido láctico. 
Durante la fermentación, las bacterias producen unas enzimas llamadas lipasas y proteasas, que luego en la maduración y afinado degradarán la grasa y la proteína dando los rasgos característicos de sabor  y aroma del queso
Las setas son el conjunto de hongos que poseen cuerpos fructíferos o esporocarpos. Si bien se trata de alimentos de origen vegetal que no son hortalizas ni verduras, en términos nutricionales se asemejan mucho a las mismas debido a que poseen un alto contenido acuoso y bajo aporte calórico.
Se han descrito más de 14.000 especies de setas y suelen crecer entre los restos de madera, hojas de los árboles y otros compuestos orgánicos, así como en lugares húmedos, sombreados y con algo de calor.
SETAS
Las principales partes que se pueden diferenciar en una seta son las siguientes:
Himenio. Es la parte, normalmente, situada bajo el sombrero y puede tomar distintas formas, láminas, tubos, aguijones o pliegues.
Sombrero. Situado sobre el pie, ejerce la función de protección en la formación y desarrollo de las esporas.
Pie. Actúa como sujeción del himenio y del sombrero, aunque hay setas que pueden no tener pie o éste estar atrofiado. En este caso se dice que tienen aspecto sésil.
Volva. Es un fragmento en forma de membrana, procedente del velo general que envuelve la base del pie en algunas setas.
Anillo o cortina. Es el resto de membrana que procede de la rotura del velo parcial interno, que tienen algunas de las setas, que al crecer se deposita en la parte superior del pie generando una forma anular.
PARTES DE LAS SETAS
Setas comestibles
Existen en el mercado multitud de variedades diferentes de setas comestibles, entre las cuales el champiñón es una de las más utilizadas para la cocina. 
Champiñón
Níscalo
Seta de cardo
Seta de San Jorge
Shiitak
Setas venenosas
La tapa de la muerte (Amanita phalloides) o sus familiares pueden ser mortales si se comen.
Muscaria Amanita
Tricholoma pardinum
Paxillus involutus
TIPOS DE SETAS
Debido a su contenido en proteínas e hidratos complejos, así como también a su fibra y bajo aporte energético.
La presencia de los hidratos de carbono de cadena larga hacen de las setas una buena fuente de fibra (contienen, por ejemplo, la quitina. Tienen la presencia de Vitaminas A, Vitaminas del complejo B, Vitamina D y E
BENEFICIO DE LAS SETAS
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Madigan, M. T. (2009). Brock, biología de los microorganismos 12/e. Pearson Educación.
López Gómez, S. (2022). La levadura en España.
Miranda, O., Fonseca, P. L., Ponce, I., Borges, M., Cutiño, M.,Díaz, R. M., ... & Ramírez, R. (2015). Evaluación de bacterias probióticas en suero de queso fermentado para la alimentación de cerdos en crecimiento. Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen, 22(2).
Mesas, J. M., & Alegre, M. T. (2002). El pan y su proceso de elaboración the bread and its processing o pan eo seu proceso de elaboración. CYTA-Journal of Food, 3(5), 307-313.
Carretero, F. (2006). Procesos de fabricación de bebidas alcohólicas. Innovación tecnológica en la industria de bebidas.
García Olmedo, F. (1964). Papel de la fermentación en la fabricación del pan. Cereales, 173, 13-15.
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