Cultivos mixtos

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Los Cultivos Mixtos y las Fermentaciones Alcohólicas
Pilar Escalante-Minakata1 y Vrani Ibarra-Junquera2* 1 División de Biología Molecular, IPICyT; E-mail: minakata@ipicyt.edu.mx 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Colima, E-mail: vij@ucol.mx
Palabras clave: Fermentaciones alcohólicas, vinos, aroma, cultivos mixtos, cultivos secuenciales, dinámica poblacional. RESUMEN Ladinámica poblacional de cultivos mixtos y secuenciales en fermentaciones de mostos de frutas es un problema muy interesante desde el punto de vista teórico y tecnológico. Por cultivos mixtos nos referimos a que se encuentran presentes desde un inicio más de una especie/raza de microbio y por cultivo secuencial a que serán añadidas a lo largo de la fermentación. Dichos procesos tienen un papelfundamental en la industria de bebidas fermentadas, de ahí la importancia de su estudio y modelado. Los modelos de estos procesos deben representar la dinámica de múltiples especies de microorganismos que crecen en una mezcla de sustratos, porque el mosto de frutas esta formado por una proporción importante de hexosas y pentosas. En las bebidas y en general en los alimentos fermentados un aspecto muyimportante son las propiedades organolépticas, por ello resulta fundamental estudiar la dinámica poblacional y el impacto de estos consorcios microbianos en el perfil de compuestos volátiles, y su influencia en el perfil sensorial. El objetivo de este trabajo es mostrar un panorama general de estos ecosistemas fermentativos desde el punto de vista biológico, matemático y tecnológico. Keywords:Alcoholic fermentations, wine, aroma, mixed-cultures, sequential-cultures, population dynamics. ABSTRACT The population dynamics of mixed-culture and sequential-cultures in fruit-must fermentation is a 28 very interesting problem from both the theoretical and technological stand point. By mixed-culture we refer to those fermentations in which more that one strain/species are present from thebeginning of the process; and by sequential to those in which different microorganisms are added along the process. These kinds of fermentations play a key role in industry of fermented beverages. The mathematical models of such processes should represent the dynamics of multiple species growing in a mixture of substrates as the fruit must composition includes an important proportion of hexoses andpentoses. Since the flavor is a basic aspect of beverages, and in general of all fermented foods, it is fundamental to study the population dynamics and its impact in the organoleptic properties, through the influence in the volatile compound profile. The goal of this paper is to present a panorama of the investigations of these fermentative ecosystems from a biological, mathematical, and technologicalstand point.

INTRODUCCIÓN Durante décadas la investigación en biotecnología se enfocó en cultivos puros, ahora los efectos sinérgicos en cultivos mixtos de microorganismos están siendo objeto de un creciente interés (Schink, 2002). La dinámica del cultivo mixto de microorganismos en mezclas de sustratos es un problema muy interesante desde el punto de vista teórico y tecnológico. Hoy en día sereconoce que para entender la presencia, el crecimiento y el papel que juegan los microorganismos en los bioprocesos se necesita un enfoque de ecología microbiana (Días & Wacher, 2003). Los cultivos mixtos que crecen en mezclas de sustratos juegan un papel fundamental en la bioingeniería. La producción de bioetanol, es un ejemplo de mucho interés. La materia prima usada en la fermentación paraproducirlo consiste típicamente en una mezcla de hexosas y pentosas. Por tanto el bioetanol es el producto de la transformación de una mezcla de sustratos mediante microorganismos. Cuando un microorganismo crece en presencia de al menos dos sustratos, uno de ellos es normalmente agotado primero, lo que resulta en un cambio en la pendiente de la curva de crecimiento de biomasa. La población de...