Levaduras, antecedentes

Antecedentes
La fermentación fue descubierta por el químico francés, Louis Pasteur, el cual, en un principio, se refirió al proceso con la frase “la vie sans l’air”, es decir, la vida sin aire. Anteriormente se creía que las fermentaciones eran procesos químicos, donde no se necesitaba la presencia o intervención de ningún microorganismo. Fue Pasteur, quien desmintió esta creencia, gracias a la ayuda del microscopio, pudiendo identificar a los microorganismos que participaban en los procesos de fermentación, e incluso destacando a dos tipos diferentes de levaduras, las cuales jugaban un papel clave en dicho proceso. Una de las levaduras producía alcohol, y la otra daba ácido láctico, el cual estropeaba el vino, dándole un sabor agrio, siendo precisamente los estudios del vino encargados por una fábrica, que quería resolver el problema del vino, lo que llevó a Louis Pasteur a dar con la clave de la fermentación.Desde la antigüedad, las levaduras se han reconocido como protagonistas en la producción de alimentos y bebidas mediante la fermentación. Actualmente, son utilizadas en diferentes áreas de la biotecnología. Aunado a que son un modelo de estudio de células eucariontes las levaduras son los microorganismos más importantes en la biotecnología. Al igual que todos los microorganismos, las levaduras presentan características específicas de acuerdo a la temperatura a la que son cultivadas. Recientemente, se ha generado un creciente interés en las levaduras capaces de crecer a temperaturas elevadas, ya que presentan ventajas en distintos procesos industriales con respecto a las levaduras que no tienen esta cualidad. Las levaduras resistentes a altas temperaturas son denominadas levaduras termotolerantes, sin embargo, no existe un valor absoluto de temperatura, ya que los límites a partir de los cuales se consideran levaduras termotolerantes varían en la literatura. El primer intento por definir levadura termotolerante fue realizado por Arthur y Watson (1976). McCracken y Gong (1982), definen estas levaduras como aquellas con una temperatura de crecimiento máxima de 37 a 45°C. Koedrith et al. (2008), definieron las levaduras termotolerantes como aquellas capaces de crecer a temperaturas ≥ 40°C.

Producción de biomasa a partir de levaduras termotolerantes
La producción de biomasa de levaduras, es un proceso económicamente importante y una industria creciente en los últimos años, debido a un aumento en la demanda para las prácticas de la industria vinícola, procesos de manufactura de pan y como complemento en la dieta. La biomasa obtenida de levaduras tiene otras aplicaciones como suplemento proteico en alimentación animal, en la fabricación de ingredientes funcionales y para resaltar el sabor de alimentos procesados. El proceso industrial para la producción de biomasa de levaduras, consiste en la propagación de las levaduras de un cultivo en agar a su propagación en bioreactores, incrementando el volumen en cada fase de propagación. Una transformación eficiente de azúcares a biomasa requiere que la producción de metabolitos como etanol y acetaldehído sea minimizada, desviando su metabolismo celular hacia el metabolismo oxidativo, aumentando el rendimiento de la energía en forma de ATP y con esto, la formación de bbiomas. Con el objetivo de conservar la biomasa, las levaduras son expuestas a altas temperaturas en un proceso de deshidratación, por ejemplo, la levadura residual de la industria cervecera, la cual después de ser sometida al proceso de deshidratación, es vendida como alimento para animales, expusieron la biomasa de levadura a altas temperaturas con el objetivo de incrementar la bioabsorción de Cd (cadmio), observando un aumento de hasta 200%. Sin embargo, tanto en este proceso como en la deshidratación para la conservación de biomasa, las moléculas de agua son removidas y las temperaturas incrementan. Lo que afecta la viabilidad y vitalidad de las células.
Condiciones necesarias para que se produzca la fermentación
Las levaduras necesitan unas determinadas condiciones de alimento, humedad y temperatura para poder vivir y desarrollarse y así dar lugar a la fermentación de la masa:
Sin humedad no pueden activarse, ya que la levadura necesita que su alimento esté disuelto en agua para poderlo asimilar.
Su alimento base son los azúcares (lo que “más le gusta” es la glucosa, es el azúcar que puede utilizar), también necesita algo de nitrógeno (que toma de las proteínas) y algunos minerales.  Utilizan los azúcares de los alimentos que fermentan, transformándolos.
En cuanto a la temperatura: por debajo de 26º no actúan (o con dificultad) y por encima de 35º se debilitan demasiado. A 60º mueren. Para fermentar la masa de pan se considera ideal 32-35º.  Es la razón por la que la panificadora en un ambiente fresco no funciona bien.