Fermentacion lactica del musilago del cafe

FERMENTACIÓN LACTICA DE MUCILAGO DE CAFÉ CON Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. thermophilus

ALEJANDRO FERNÁNDEZ MARIA ALEJANDRA ORTIZ

Trabajo Dirigido de grado Presentado para optar al título de Ingeniería Biológica.

Director MARIO E. ARIAS ZABALA.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN

FACULTAD DE CIENCIAS

Medellín 2009Introducción

En la actualidad se produce una gran cantidad de materia orgánica de la cual la mayor parte de esta no es comestible y en muchos casos se convierte en una gran fuente de contaminación ambiental, problema que aqueja a la humanidad y que conlleva al deterioro de los recursos naturales (agua, suelo y aire) por dichos residuos agroindustriales. En la industria del café, solamente seutiliza el 9.5% del peso del fruto fresco en la preparación de la bebida, el 90.5% queda en forma de residuo (Calle, 1977), y en términos del volumen tenemos que por cada kg de café cereza se produce 91 ml de mucílago puro, lo que daría una producción anual aproximada de 420000 metros cúbicos (Zambrano e Isaza, 1994) Debido a la elevada cantidad de azucares reductores contenidos en el mucilago delcafé y a la facilidad de ser utilizado por los microorganismos, se le confiere a este una importancia industrial como sustrato en fermentaciones para la producción de metabolitos de interés económico, en este caso se lo utiliza para la elaboración de acido láctico, el cual tiene un valor agregado en el mercado, dado a que su síntesis química es difícil y costosa. Se utilizaran los microorganismosLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. thermophilus para llevar al cabo la fermentación ya que estos se manejan comúnmente en la elaboración de yogurt y por tanto son de fácil obtención, además tienen la ventaja de haber sido estudiados ampliamente.

Objetivos.

Objetivo general: Evaluación de la influencia que tiene la agitación y la concentración inicialde microorganismos, en la fermentación e hidrólisis simultaneas del mucilago de café utilizando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, para la producción de acido láctico bajo condiciones controladas de fermentación. Objetivos específicos: • • • • • Cuantificar la productividad y el rendimiento del proceso fermentativo. Evaluar el potencial queposee el mucílago de café como sustrato para la producción de acido láctico. Valorar el efecto conjunto que tienen Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus. Efectuar bajo condiciones de control automático el seguimiento de la fermentación con el fin de optimizar las condiciones de operación. Cuantificar la producción de acido láctico a través deltiempo, con el fin de valorar el tiempo de fermentación.

Marco Teórico

Mucílago de café: Está localizado entre la pulpa y la cáscara del grano de café. Este material representa alrededor del 5% del peso seco de este (Bressani et al., 1972.). El mucílago es una capa de aproximadamente 0,5 a 2 mm de espesor que está fuertemente adherida a la cáscara del grano de café. Desde el punto de vistafísico, el mucílago es un sistema coloidal líquido, liofílico, siendo por lo tanto un hidrogel. Químicamente, el mucílago contiene agua, pectinas, azúcares y ácidos orgánicos. Durante la maduración del grano de café el pectato de calcio, localizado en la laminilla media y la protopectina de la pared celular, es convertido en pectinas. Esta transformación o hidrólisis de las protopectinas resulta enla desintegración de la pared celular, dejando un plasma celular libre. En este plasma, además de pectinas, se encuentran azúcares y ácidos orgánicos derivados del metabolismo y la conversión del almidón (Carbonell y Vilanova, 1974). Composición química del mucílago del fruto del café. Compuestos Sustancias pécticas totales Azúcares totales Azúcares reductores Azúcares no reductores Celulosa...