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| En el artículo se quiere observar la Importancia del oxigeno en el crecimiento de la levadura. Para ello preparo un mosto con una densidad de 8,8 grados plato y lo dividió en tres matraces a los que les aplico distinta cantidad de oxigeno variando la velocidad de agitación. Utilizo levadura WY2042. A)Velocidad baja B)Velocidad media C)Velocidad alta  Resultados: Este experimento demostró una fuerte relación entre la cantidad de oxigeno disuelto y el crecimiento de la levadura. Cuanto más lenta era la velocidad de agitación, menos levadura se reproducía por gramo inicial de extracto.  |
| Fase de reproducción exponencial (exponential growth phase) |
| Como sucede en el mundo animal el principal deseo de la levadura es reproducirse, no producir alcohol. Esta es una fase en la que existe mucha confusión, existen multitud de artículos contradictorios sobre cómo se produce la reproducción de las levaduras, si se reproducen en presencia de oxigeno o también cuando falta el oxigeno, etc. En varios artículos he leído que el oxígeno se agota a los 30 minutos de la inoculación de las levaduras, que la levadura no necesita oxigeno para reproducirse, etc. En este artículo explicamos lo explicado por el Dr. George Fix. |
En la segunda fase de la fermentación, conocida como fase de reproducción, la levadura comienza a consumir los azúcares del mosto.  La levadura solo es capaz de alimentarse de los azucares simples, glucosa y fluctosa y son los azucares que primero consumirá, cuando se agotan utiliza la enzima la invertasa para descomponer la maltosa, sacarosa y maltotriosa en azucares simples para poder alimentarse y reproducirse. Esta descomposición en azucares simples implica consumo de energía. A la energía producida por la levadura la vamos a llamar ATP. |
| Reproducción asexual de las levaduras |
| Cuando hay oxigeno, azucares y nutrientes las levaduras se reproducen rápidamente asexualmente (división en 2 nuevas células). Este proceso sucede durante la fase de reproducción exponencial. Este proceso consume energía (ATP) por parte de la levadura. Como veremos en el siguiente apartado cuando se agote el oxigeno la levadura seguirá produciendo ATP y si existen azucares y nutrientes sobrevivirá. En la reproducción asexual la nueva levadura sale de la levadura madre y se convierte en una nueva célula de levadura con su mismo ADN replicado. Las células se dividen cada 90 a 180 minutos, el número de células de levadura puede aumentar hasta 1.000 veces en 24 horas.  |
| Obtención de energía (ATP) por parte de la levadura. |
| Los seres humanos necesitamos respirar para poder desarrollar todas nuestras actividades metabólicas, a la levadura le sucede lo mismo, necesita el oxigeno para comenzar y mantener todo su proceso de reproducción. Al itinerario que utiliza la levadura para obtener energía (ATP) y reproducirse en presencia de oxígeno vamos a llamarle en el articulo “Fermentación aeróbica”. Si el mosto dispone de azucares y oxígeno la levadura entrara en el ciclo de KREBS conseguirá la energía suficiente para poder reproducirse asexualmente (2ATP+36ATP). Mientras exista oxígeno en el mosto la levadura se reproducirá rápidamente y expulsara CO2 pero no etanol. El CO2 provocara el tan esperado burbujeo del airlock y se formara el Krausen sobre la cerveza. Si conseguimos introducir concentraciones de oxigeno próximas al optimo (8-10ppm) la reproducción de la levadura será alta y la fermentación será más saludable. Si el oxigeno es bajo la reproducción se reducirá y menos levaduras estarán disponibles para la fermentación.  |
| Los seres humanos sin oxigeno no somos capaces de respirar y vivir. La levadura cuando ha consumido el oxigeno del mosto ha creado mecanismos para poder vivir en ausencia de oxigeno (condiciones anaeróbicas), lo logra mediante la llamada “Fermentación anaeróbica alcohólica”. Se trata de una manera alternativa para obtener energía (ATP). El ATP obtenido es mucho más pequeño que cuando había oxigeno en el mosto pero suficiente para que las levaduras puedan sobrevivir. Mediante este proceso anaeróbico obtiene solamente 2 ATP y como subproductos, CO2 y Etanol (alcohol). En el siguiente artículo hablaremos de la fase estacionaria y este es el recurso que utiliza la levadura para sobrevivir.  |
| Efecto Pasteur, observó que las levaduras producen alcohol solo cuando se les acaba el oxígeno. Se ha demostrado que esta observación es incorrecta. Con la levadura de cerveza Saccharomyces Cerevisiae y S. pastorianus, se produce un fenómeno particular, si se encuentra en un contexto de alta concentración de azúcares simples (glucosa) y con oxigeno en el mosto, activa la fermentación aeróbica y la anaeróbica obteniéndose también como residuo etanol. Esta situación se produce al inicio de la fermentación de la cerveza. ¿Por qué haría esto la levadura, si la energía que consigue alimentándose de los azucares en presencia de oxigeno, 38 ATP es más que suficiente?. Este fenómeno tan llamativo se denomina “Efecto Crabtree”, y se piensa que lo realiza para defenderse de los contaminantes. Es decir, a pesar de tener oxígeno, en condiciones de exceso de azúcar (le sobra azúcar), invierte parte de ella en generar etanol (alcohol), que es toxico para muchos microorganismos.  |
| Ejemplo de un proceso de fermentación |
En la figura se muestra como varían el número de células de levadura en suspensión, la densidad del mosto, el CO2 generado y el etanol obtenido en el mosto.  -La fase de crecimiento de la levadura duro aproximadamente 2 días, (color amarillo). -La levadura en la fase de reproducción consumió algo menos de la mitad de los azucares del mosto. El oxigeno está presente en la fase de crecimiento exponencial y la levadura obtiene mucha energía (38 ATP) sin consumir grandes cantidades de azúcar, (color azul). Empleo 5 días en completar la fermentación. -Uno de los subproductos que se producen cuando la levadura consume azucares y oxigeno es el CO2 y como observamos en la grafica a los 2 días la producción de CO2 en el airlock será máxima, (color rojo). -Comienza a producirse etanol. Como explicamos cuando existen muchos azucares en el mosto y oxigeno, se produce el efecto Crabtree, donde parte de los azucares consumidos los emplea para producir alcohol y que actué como protector ya que es tóxico para muchos microorganismos, (color verde). |
| Producción de compuestos de sabor de la levadura |
| Durante esta fase la levadura produce distintos compuestos de sabor: -Alcoholes superiores (fusel). -Los ésteres de acetato no se producen en esta fase, mientras exista oxígeno la levadura crea ácidos grasos y esteroles para que su membrana crezca y reproducirse. -Cetonas (Diacetilo) -Aldehídos -Compuestos que contienen azufre.  |
