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Cinética microbiana

Enviado por mireya



  1. Sustancias que se producen por fermentación en el país
  2. Diagramas de flujo
  3. Conclusiones
  4. Bibliografía

Los alimentos fermentados son aquellos cuyo procesamiento involucra el crecimiento y actividad de microorganismos, como:

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· Bacterias

· Mohos

· Levaduras

Aunque la idea de consumir alimentos con bacterias o mohos no suena nada agradable, el hombre los ha consumido desde tiempo inmemorial. Los alimentos fermentados probablemente surgieron de forma accidental, y es gracias a estos afortunados errores que muchos alimentos se pueden conservar en buen estado por grandes períodos de tiempo.

Diariamente consumimos una gran cantidad de alimentos fermentados, aunque tal vez no estamos muy conscientes de su cantidad y variedad. Entre los alimentos fermentados más comunes tenemos por ejemplo:

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la cerveza

el vino

la soya

el vinagre

 

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los quesos

el yogurt

el pan

Estos alimentos fermentados se preparan desde hace milenios. Muchos de estos procesos de fermentación se han tecnificado, y en la actualidad poderosas empresas los controlan por medio de la ingeniería bioquímica y frecuentemente usan microbios mejorados genéticamente. Aunque hay procesos de fermentación, que ya son muy bien conocidos y por lo mismo estos alimentos se consumen en todo el mundo, también hay muchísimas fermentaciones que son tradicionales y se producen de manera casera.

Su elaboración se da especialmente en ciertas regiones, por lo que es muy común que fuera de su lugar de origen no se conozcan y por lo tanto no se consuman. Muchos grupos étnicos de diversas partes del mundo han encontrado en los alimentos fermentados no solamente una fuente de nutrientes, sino también elementos propios de su cultura.

Es tan vieja la relación entre el hombre y los alimentos fermentados, que muchas veces se ha perdido ya la cuenta de este feliz encuentro. Uno de los alimentos fermentados más antiguos que se conoce es el vino de miel, la primera bebida alcohólica de la que se tiene conocimiento, y data de tiempos prehistóricos. El vino de miel es elaborado por la fermentación espontánea de los azúcares de la miel de la abeja, así como los vinos de frutas que fueron descubiertos cuando el hombre recolectó frutos y bayas en recipientes cerrados.

Sustancias que se producen por fermentación en el país

Industria alimentaria

  • Pulque

El pulque es el producto de la fermentación de la savia azucarada o aguamiel, que se obtiene al eliminar el quiote o brote floral y hacer una cavidad en donde se acumula el aguamiel en cantidades que pueden llegar a seis litros diarios durante tres meses.

  • Colonche

Se conoce como colonche a la bebida alcohólica roja de sabor dulce obtenida por fermentación espontánea del jugo de tuna, especialmente de la tuna Cardona

  • Tesgüino

El tesgüino es un fermentado de maíz, de contenido alcohólico (similar a la cerveza), espeso y nutritivo. Su elaboración consiste en dejar germinar, humedeciéndola y poniéndola cerca de la chimenea, una cierta cantidad de maíz. Una vez que ha brotado raíz, se muele, se hierve y se le añade basiáwari, para ayudar a la fermentación.

  • Pozol

El pozol es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce una suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva. Se puede agregar a la bebida sal y chile molido, azúcar o miel según el gusto o los fines a que se destine.

  • Yogurt

El yogurt es un producto lácteo fermentado, levemente ácido, de cultivo semisólido que es producido por homogeneización y pasteurización. El yogurt, es un producto efectivo para restaurar y mantener el funcionamiento normal de nuestro equilibrio intestinal, rico en vitaminas B. Este producto tiene una gran variedad de sabores, y es barato.

  • Queso

Quesos Fermentados: Son aquellos que habiendo alcanzado su plena maduración, fueron sometidos al mismo tiempo a una reacción de fermentación que produjo en ellos desarrollos bacteriológicos característicos. Estos quesos pueden soportar el clima ambiente hasta por 15 días pero su fermentación proseguirá efectuándose por tanto y por tanto pueden podrirse.

  • Pan

El pan fermentado es el que utiliza levaduras, una vez fermentado el pan es cocido, lo que detiene el proceso de fermentación al eliminar por calor las levaduras. El calor convierte la masa en un producto más seco, crujiente y más fácilmente digerible.

  • Vino: coñac, ron, tequila, vino blanco, etc

El vino es una bebida alcohólica elaborada por fermentación del jugo, fresco o concentrado, de uvas.

  • Cerveza

La cerveza es una bebida de bajo contenido alcohólico resultante de fermentar mediante levadura seleccionada, el mosto elaborado con malta de cebada, arroz, maíz, lúpulo y agua.

  • Soya

Existen muchos productos de soya que son el resultado de la fermentación, tales como: tempeh, natto, miso, shoyu.

Fermentación de Natto:

Natto es una comida japonesa tradicional durante más de mil años. Natto son frijoles de soya que son fermentadas por bacterias Bacullus subtilus natto. Natto posee un olor a amoníaco causado por la fermentación des aminoácidos. Durante la fermentación de natto se produce un polímero viscoso y pegajoso (el ácido de polyglutamic) que hacen que el Natto sea muy viscoso. Debido a este olor y apariencia, natto no es tan popular. Durante la fermentación de natto, el bacilo produce enzimas, vitaminas, aminoácidos y otros nutrientes únicos en natto. Algunos de los efectos beneficiosos de natto incluyen la prevención de los ataques cardíacos, el cáncer, Osteoporosis e infecciones intestinales. La bacteria Bacullus subtilus natto tiene un potente enzima que puede disolver los coágulos en la sangre.

Fermentación de Miso:

El miso es también un producto de soja fermentado en Japón. El miso, proviene de la mezcla de Koji con arroz, cebada o frijoles de soya. El miso es fermentado y envejecido en barriletes de madera. Los misos más suaves y más dulce son solamente fermentados y envejecidos durante uno a dos meses. El miso de tipo oscuro puede ser envejecido por más de 2 años hasta que tenga un sabor fuerte y salobre. Los japoneses beben todas las mañanas una taza de sopa miso, que es usado mantenerse saludable.

Fermentación de Shoyu:

Shoyu o salsa de soja, es un líquido picante y marrón obtenido mediante un lento proceso de fermentación de haba de soja y mezcla de trigo. Primero, se mezclan los frijoles de soya y el trigo, con un acelerador (Aspergillus oryzae). La mezcla es entonces, fermentada en tanques perforados grandes durante algunos días. Este proceso cultural, se denomina Koji, luego es transferido a tanques de fermentación, se le añade sal y agua. Este afrecho, llamado Moroni, pasa por un proceso de Fermentación adicional de 6 meses. Después de este período, el afrecho es prensado para obtener el shoyu. Durante el proceso de fermentación de shoyu, se producen enzimas por la degradación de mohos en la proteína de soya. El sabor y el color de shoyu dependen de la concentración de sal, fermentación, temperatura y duración. El shoyu es muy popular en Japón y en China. Uno de los mayores productores de Shoyu es Kikkoman.

  • Vinagre

El vinagre, es un líquido miscible, con sabor agrio, que proviene de la fermentación acética del vino y manzana (mediante las bacterias Mycoderma aceti). El vinagre contiene una concentración que va de 3% al 5% de ácido acético. Los vinagres naturales también contienen pequeñas cantidades de ácido tartárico y ácido cítrico.

Industria de la medicina

  • Corticoides: cortisona, dihidrocortisona.

  • Antibioticos

  • Vacunas

Diagramas de flujo

DIAGRAMAS DE FLUJO DE LA PRODUCCION DE:

  • a) alcohol etílico.

  • b) ácido cítrico.

  • c) penicilina.

  • d)  a – amilasa.

Diagrama de flujo para la obtención de alcohol:

Esta acción se lleva a cabo por la acción de las enzimas producidas por las levaduras.

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El alcohol al 60% de pureza se le denomina aguardiente, si este se destila se obtiene una concentración mayor como el alcohol del 96%.

Diagrama de flujo para la obtención de Acido cítrico:

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Diagrama de flujo para la obtención de Alcohol etílico:

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Aplicaciones del alcohol etílico:

  • Manufactura de ésteres.

  • Manufactura de ácido acético, acetaldehído y vinagre.

  • Manufactura de pinturas, barnices y jabones líquidos.

  • Manufactura de aceites esenciales como vainilla y limón.

  • En medicina como antiséptico.

  • Solvente para drogas.

  • Solvente en la manufactura para gelatinas.

Diagrama de flujo para la obtención de la Penicilina:

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La penicilina

Las penicilinas son antibióticos del grupo de los betalactámicos empleados profusamente en el tratamiento de infecciones provocadas por bacterias sensibles. La mayoría de las penicilinas son derivados del ácido 6-aminopenicilánico, difiriendo entre sí según la sustitución en la cadena lateral de su grupo amino. La penicilina G o bencipenicilina fue el primer antibiótico empleado ampliamente en medicina; su descubrimiento ha sido atribuido a Alexander Fleming en 1928, quien junto con los científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey —que crearon un método para producir en masa el fármaco— obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1945.

No se conoce por completo el mecanismo de acción de las penicilinas, si bien su analogía a la D-alanil-D-alanina terminal, situada en la cadena lateral peptídica de la subunidad del peptidoglicano, sugieren que su carácter bactericida deriva de su intervención como inhibidor del proceso de transpeptidación durante la síntesis de aquél. De este modo, la penicilina actúa debilitando la pared bacteriana y favoreciendo la lisis osmótica de la bacteria; esta función se produce durante su multiplicación

Existe una gran diversidad de penicilinas. Algunas especies de hongos del género Penicillium sintetizan de forma natural penicilinas, como el primer tipo aislado, la penicilina G. No obstante, debido a la aparición de resistencias, se han desarrollado otras familias siguiendo básicamente dos estrategias: la adición de precursores para la cadena lateral en el medio de cultivo del hongo productor, lo que se traduce en la producción de penicilinas biosintéticas; y la modificación química de la penicilina obtenida por la fermentación biotecnológica, lo que da lugar a las penicilinas semisintéticas.

Las penicilinas difieren entre sí según su espectro de acción. Por ejemplo, la bencilpenicilina es eficaz contra bacterias Gram positivas como estreptococos y estafilococos, así como gonococos y meningococos, pero debe administrarse por vía parenteral debido a su sensibilidad al pH ácido del estómago. La fenoximetil penicilina es, en cambio, resistente a este pH y puede administrarse por vía oral. La ampicilina, además de mantener esta resistencia, es eficaz contra bacterias Gram negativas como Haemophilus, Salmonella y Shigella

Si bien las penicilinas son los antibióticos menos tóxicos, es común que produzcan alergias. Hasta el 10% de los pacientes que reciben tratamientos de betalactámicos las desarrollan.3 Puesto que un shock anafiláctico puede conducir a la muerte del paciente, es necesario interrogarlo antes de iniciar el tratamiento.

Diagrama de flujo para la obtención de a-amilasa:

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Conclusiones

En este trabajo me divertí mucho al estar buscando la información se me hizo muy interesante ver los diagramas de flujo para la producción de alcohol etílico, ac. Cítrico y penicilina, otra cosa que no aprendí fue que México tuviera tantas sustancias que se producen por fermentación como las antes mencionadas.

Al observarse los diferentes diagramas de flujo, llegué a la conclusión de que la reacción en estos diagramas es una fermentación, ya que se trabaja con ciertos tipos de microorganismos los cuales crecen debido a las condiciones específicas de temperatura y concentración de sustrato para la manufactura de cada producto.

Para obtener un buen crecimiento bacteriano se necesita tener en cuenta muchas condiciones en caso contrario el microorganismo solo se contaminaría y no llevaría a cabo su proceso de crecimiento.

El crecimiento bacteriano, a pesar de la inmensa complejidad de los fenómenos a los que se someten, en general, obedece unas leyes relativamente sencillas que permiten definir ciertas características cuantitativas del ciclo de crecimiento, fundamentalmente las tres constantes de crecimiento: el crecimiento total (G), la tasa de crecimiento exponencial (R) y la fase de latencia (L). El crecimiento de una población bacteriana puede ser entendido desde diferentes perspectivas y de acuerdo a éstas se puede llegar a determinar la medida del crecimiento mediante diversas metodologías. Para algunos, el crecimiento es la capacidad para multiplicarse que tienen las células individuales, esto es iniciar y completar una división celular. Todos los microorganismos tienen una temperatura óptima de crecimiento. Esto significa que a determinada temperatura la velocidad de duplicación (o la velocidad de crecimiento poblacional) de los microorganismos es mayor. Hay que tener en cuenta que no todos los microorganismos crecen en el mismo rango de temperaturas.

Como se pudo notar, la fermentación no es un proceso complejo, lo que da la posibilidad de originar productos fermentados de manera artesanal, como lo es en el caso de la "chicha de jora", o también la cerveza oriental "sake", productos que se pueden fabricar, de una manera bastante simple, en casa.

SUGERENCIAS:

En el transcurso de este trabajo solo faltaron algunos temas que no se pudieron encontrar, así que si nos pudiera mencionar en algún momento donde encontremos esa otra información nos seria de mucha ayuda, puesto que con ella tendríamos un mejor análisis de los temas que faltaron.

Bibliografía

 

 

Autor:

Mireya Salas Torres

DGEST ITJ

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CINÉTICA QUIMICA Y BIOLÓGICA

CINÉTICA MICROBIANA

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Profesor: Salvador Guerra Vargas

27 DE MAYO DEL 2010


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