Definición de Fermentación

Rodrigo Arredondo Fernández
Lic. en Biología

Fermentación

Supone un proceso a través del cual se produce energía sobre condiciones anaerobias, es decir, en ausencia de oxígeno. Además de obtener energía, los microorganismos producen moléculas orgánicas, algunas de ellas han sido aprovechadas para producir alimentos y bebidas desde los inicios de la civilización humana.

Supone una alternativa a la respiración aerobia, aunque menos eficiente en términos energéticos, entendiéndose como una vía metabólica para obtener energía a través de la descomposición de carbohidratos u otras moléculas orgánicas en ausencia de oxígeno produciendo otras moléculas orgánicas. Existe una gran diversidad de organismos capaces de usar esta vía, pero generalmente son comunidades de microorganismos capaces de habitar en condiciones de poco oxígeno como el tracto digestivo animal, sedimentos en el fondo marino y en ambientes artificiales humanos como los productos fermentados.

Proceso general y ejemplos de la fermentación alcohólica y la láctica

Al igual que la respiración aerobia, la fermentación inicia con la glucólisis o división de la glucosa en dos moléculas de piruvato junto con la producción de moléculas de alta energía como el ATP y el NADH, necesarias para otras reacciones metabólicas que las células necesitan para vivir. Todo esto se desarrolla en el citoplasma de la célula. Después de ese paso, la fermentación puede seguir más de un camino dependiendo del organismo y del tipo de molécula orgánica inicial, pero a continuación se describen los más comunes.

– La fermentación alcohólica: En este proceso una molécula piruvato se divide en dos moléculas diferentes, una molécula de acetaldehído y una molécula gaseosa de dióxido de carbono (CO2). El NADH le transfiere electrones e hidrógeno (H) al acetaldehído transformándolo en alcohol y produciendo NAD+ que regresa al inicio del proceso. Este proceso es ocupado en la industria alimenticia para producir pan, pues las levaduras como Saccharomyces cerevisiae son ocupadas para fermentar los carbohidratos de la masa produciendo CO2 que forma burbujas haciendo que esta se expanda y quede esponjosa. Este mismo organismo se ocupa para producir bebidas alcohólicas, por ejemplo, el vino que se produce al fermentar los azucares del mosto de uva, aunque también se han usado bacterias como Zymomonas mobilis con el mismo fin.

– La fermentación láctica: Para este caso, el NADH le transfiere electrones e hidrógeno (H) directamente al piruvato producido en la glucólisis, transformándolo en ácido láctico. Este tipo de fermentación es ocupado para conservar y producir alimentos lácteos como el yogurt y el queso, usando bacterias ácido-lácticas como Lactobacillus acidophilus que al acidificar la leche inhiben el crecimiento de otros microorganismos que pueden descomponer el alimento o producir enfermedades como Escherichia coli, Shigella flexneri o Salmonella typhimurium. En las fibras musculares de contracción rápida de animales y humanos también se puede observar este proceso, pues les permite generar energía química rápidamente y solo por un corto tiempo cuando la demanda de oxígeno supera la necesidad, como en el ejercicio intenso, por ejemplo.

Particularidades de ciertas bacterias

En la naturaleza también es común encontrar organismos que producen más de un producto de fermentación al mismo tiempo como las bacterias del género Leuconostoc que producen ácido láctico, alcohol y CO2, presentes en productos lácteos y encurtidos.

Algunos microorganismos considerados patógenos también son capaces de realizar procesos de fermentación como las bacterias del género Escherichia, Salmonellay Enterobacter, que usan los azúcares que van encontrando en su tránsito por el tracto digestivo produciendo ácido láctico, ácido acético y gases como CO2 y H2 (hidrógeno gaseoso), que causan molestias y complicaciones gastrointestinales.

Un aspecto importante de la fermentación es que de manera general se lleva a cabo de forma espontánea a través de la cooperación entre comunidades muy estrechas de bacterias y hongos que al producir de alcohol y ácidos orgánicos limitan el crecimiento de otros microorganismos que pudieran ser perjudiciales.

Importancia de la fermentación

Para los primeros grupos humanos en la historia, descubrir la fermentación favoreció el almacenamiento y conservación de los alimentos recolectados, permitiendo agrandar las reservas y la variedad de la oferta alimenticia, así como el cambio de los hábitos nómadas a sedentarios dando lugar a las grandes civilizaciones mesopotámicas, egipcias y asiáticas.

Se considera como un alimento fermentado, aquel que fue producido por la actividad fermentativa de las comunidades de microorganismos que transforman los carbohidratos, grasas y proteínas de la materia prima en un nuevo producto con sabores, texturas, aromas y propiedades nutrimentales atractivas. La tecnología de algunos de ellos se ha perfeccionado tanto que en la actualidad se ha llevado a escala industrial, como la cerveza, el vino, el yogurt y el queso; mientras que muchos otros se siguen produciendo de manera artesanal, pero con un alto valor cultural alrededor del mundo.

Por: Rodrigo Arredondo Fernández. Licenciado en biología, de la UNAM. Experiencia en la participación en investigaciones sobre la microbiología de alimentos fermentados tradicionales.

Art. actualizado: Julio 2022; sobre el original de agosto, 2010.

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