Fermentazione alcolica - microbiologia

La fermentazione alcolica è un tipo di fermentazione operata dal lievito Saccharomyces cerevisiae in presenza di una sufficiente concentrazione di glucosio, da altri microrganismi e dalle piante, specialmente a livello dell'apparato radicale. Normalmente, la fermentazione avviene in ambiente con una scarsa quantità di ossigeno ma, limitatamente a S. cerevisiae, la presenza di ossigeno non rappresenta un fattore limitante.

Dal punto di vista metabolico, la fase di fermentazione rappresenta un percorso che ossida solo parzialmente il substrato glucidico ma, allo stesso tempo, permette il mantenimento del ciclo metabolico grazie alla possibilità di rigenerare il NAD.

Fasi e reazioni della fermentazione alcolica

Al pari delle altre fermentazioni, anche la fermentazione alcolica può idealmente iniziare con il piruvato proveniente dalla glicolisi. In modo più esteso, gli zuccheri disaccaridi presenti nel substrato possono essere entrare nella fermentazione alcolica attraverso due passaggi preliminari.

1. Scissione in monosaccaridi, a opera dell'enzima invertasi.
2. Glicolisi, con produzione di piruvato (acido piruvico).

Il trasferimento alla via fermentativa di tipo alcolico prevede la decarbossilazione, a opera dell'enzima piruvato carbossilasi con conseguente formazione di acetaldeide e successiva reazione mediata dall'enzima alcol deidrogenasi che forma l'etanolo.

Il bilancio netto dell'equazione è il seguente:

$$C_{6}H_{12}O_{6} \rightarrow CH_{3}CH_{2}OH + CO_{2}$$

Nella reazione è allontanata una molecola di anidride carbonica (CO₂).

Step e fasi della fermentazione alcolica.

Vantaggi

Il vantaggio biochimico e bioenergetico di adoperare la fermentazione alcolica è rappresentato dalla capacità di ripristinare il NAD ossidato (NAD⁺) che ritorna nel processo di glicolisi. La mancanza di NAD ossidato, infatti, potrebbe rallentare di molto la glicolisi e costringere la cellula ad una fase di sofferenza energetica.

Utilizzi

Gli utilizzi della fermentazione alcolica hanno una forte caratteristica alimentare. I lieviti di S. cerevisiae sono attivamente utilizzati nei processi di birrificazione e vinificazione.

Processo di vinificazione ottenuto mediante la spremitura manuale delle uve.

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