Transcript FERMENTACIONES INDUSTRIALES

FERMENTACIONES INDUSTRIALES
Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN
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Es la transformación de una sustancia orgánica en otra
utilizable, producida mediante un proceso metabólico
por microorganismos o por enzimas que provocan
reacciones de oxido reducción, de las cuales el organismo
productor deriva la energía suficiente para su
metabolismo.
Es un proceso catabólico de oxidación incompleta,
siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos
productos finales son los que caracterizan los diversos
tipos de fermentaciones.
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El proceso de fermentación se produce en ausencia de
oxígeno como aceptor final de electrones del NADH,
producido en la glucólisis (funciona como un proceso
anaeróbico).
La necesidad de un aceptor final, para los electrones
procedentes del NADH, distinto al oxígeno hace que se
emplee un compuesto orgánico que se reducirá para
poder reoxidar el NADH. El compuesto orgánico que se
reduce (acetaldehído o piruvato), es un derivado del
sustrato que se ha oxidado anteriormente.
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Las fermentaciones más comunes en la industria de los
alimentos son el azúcar, con la formación de alcohol etílico, en
la elaboración de vino, cerveza, sidra, la del alcohol, con
formación de ácido acético; en la elaboración del vinagre; y la
fermentación láctica, en la elaboración de quesos y yogures.
Actualmente en la industria fermentativa se utilizan tanques
de fermentación en los que esta se realiza en condiciones
controladas de temperatura y presión y permiten regular
constantemente la entrada y salida de productos.
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CLASIFICACIÓN
FERMENTACIONES NO ALCOHOLICAS
• Panadería (Fermentaciones por levaduras de panadería).
• Vegetales (encurtidos en general).
• Ensilado (Fermentación de forraje).
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FERMENTACIONES ALCOHOLICAS
Vino (Fermentación alcohólica).
Cerveza.
Sidra.
Destilados.
Vinagre (Transformación de alcohol en ácido acético por
fermentación con Acetobacter).
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FERMENTACIONES CARNICAS
• Embutidos crudos, curados (Salami, chorizo español, etc.)
• Jamón serrano (Producto curado).
• Productos de pescado fermentado (Fermentación en filetes
de pescado ahumado).
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FERMENTACIONES LACTICAS
Leches fermentadas en general.
Yogurt (fermentación de leche con microorganismos
acidificantes: Lactobacillus).
Quesos (Fermentación con determinados cultivos bacterianos
inoculados).
Bebidas lácticas alcohólicas (Kéfir).
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FERMENTACIONES LOCALES ESPECIALES.
Salsa de soya.
Miso.
Tofu.
Otros productos.
OTRAS APLICACIONES EN TECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y
BIOCATÁLISIS.
• Mejora genética de microorganismos.
• Producción de proteínas y enzimas de uso alimentario.
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ORIGEN DE LAS FERMENTACIONES INDUSTRIALES
• Alimentos: Derivados lácteos y de vegetales fermentados, bebidas
(vino, cerveza, etc.), aditivos alimentarios (vinagre, ácido cítrico,
carotenos, etc.)
• Productos farmacéuticos: Atibióticos betalactámicos (penicilinas y
cefalosporina), antibióticos aminoglicósidos y tetraciclinas,
compuestos antitumorales, aminoácidos, biopolímeros, vitaminas y
otros fármacos.
• Enzimas microbianas tales como proteasas, amilasas, etc.
• Productos químicos tales como alcoholes, polisacáridos, disolventes
(acetona), lípidos, productos base para la producción de plásticos,
etc.
• Productos recombinantes diseñados por ingeniería genética.
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SISTEMAS DE FERMENTACIÓN
PROCESOS DISCONTINUOS
Los cultivos discontinuos pueden considerarse como un
sistema cerrado excepto para la aireación, contiene una
cantidad limitada de medio, en el que el inoculado pasa a
través de un número de fases, el sustrato se añade al
comienzo de la fermentación.
PROCESOS CONTINUOS
Las fermentaciones continuas pueden considerarse como un
sistema abierto en que el medio se va añadiendo
continuamente al biorreactor y se va eliminando
simultáneamente igual volumen de medio fermentado.
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TIPOS DE PROCESOS
UPSTREAM
Comprenden la selección y preparación del microorganismo,
la preparación del medio de cultivo y las condiciones de
fermentaciones (cultivo).
DOWNSTREAM
Incluyen la del producto y el tratamiento de los residuos de la
fermentación, purificación.
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Ejemplo:
En el proceso de fermentación del mosto de uva para producir
vino podemos distinguir:
• Procesos Upstream: Selección y preparación de cepas de
levadura, tratamiento del mosto y acondicionamiento de las
condiciones de fermentación.
• Procesos Downstream: Tratamiento del vino para su
clarificación y el de los residuos del procesos.
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LOS PRODUCTOS FABRICADOS POR
INDUSTRIALES PUEDEN AGRUPARSE EN:
FERMENTACIONES
• Los productos de gran volumen y bajo valor: Productos
alimenticios, bebidas, aditivos alimentarios y productos
químicos producidos.
• Los productos de bajo volumen y alto valor (fármacos).
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