fermentacion

Fermentación:
Proceso de generación de energía que utiliza una molécula orgánica como aceptor final de electrones. No necesita cadena transportadora de electrones y no requiere oxigeno, hay diferentes tipos de fermentación dependiendo de la ruta metabólica que se siga y en todas se parte del acido pirúvico. Es un proceso en el que se potencia deliberadamente el crecimiento de losmicroorganismos que consumen una cantidad de sustrato y enriquecen, por medio del cultivo los productos de su metabolismo. Existen procesos de fermentación en alimentos estos pueden ser naturales o espontáneos (fermentación del cacao, ensilado, pozol) e inoculados (yogurt, vino, tempeh). Los procesos de fermentación en medios de cultivo son utilizados para la producción de biomasa (proteína unicelular,levadura de pan, levadura de cerveza) y para la obtención de metabolitos secundarios (enzimas, polisacáridos). Para llevar a cabo la fermentación se requiere conocer el sustrato idóneo y microorganismos idóneos y conocer las características físico-químicas del sustrato.

Tipos: fermentación láctica (streptococcus, lactobacillus, bacillus), fermentación alcohólica (sacharomyces), fermentación propiónica(anaerobios), fermentación formica (enterobacterias), fermentación butírica (clostridium), fermentación mixta (salmonella, escherichia).
Cinética de fermentaciones
La cinética tiene que ver con las velocidades de reacción en general; cinética de proceso sugiere una preocupación con la velocidad de las reacciones practicadas comercialmente y, en particular, con los efectos de las variables deproceso en ellos.
Dado que la fermentación no es más que otro tipo de proceso químico, si bien de manera especial y compleja, las posibilidades de aplicar las ideas y técnicas desarrolladas para los sistemas químicos más convencionales siempre debe ser buscada. El estudio de las tasas de fermentación es relativamente nuevo, que promete mucho para la plena y eficiente explotación de los sistemas dereacción bioquímica.
Los rendimientos finales del producto y las conversiones de sustrato eran los únicos criterios de rendimiento en las primeras fermentaciones comerciales. A medida que la tecnología avanzo hubo una mayor atención a los factores de tiempo, productividad, la tasa media de formación de producto. Los principales problemas en el estudio de la cinética de fermentación son lacreación de expresiones de velocidad constante, y la selección de los procesos de tipo significativo a medir.

Se miden velocidades de reacciones y productividad, diversos modelos han sido propuestos para describir la cinética de fermentación, dando las evoluciones de tiempo para masa microbiana X, sustrato S y producto P.
Ecuaciones:



Donde:
m es el coeficiente de mantenimiento
µ es latasa máxima de crecimiento específico
k1 es la constante de Monod.
La ecuación dos originalmente propuesta por Monod puede ser modificada dependiendo de la inhibición del producto, la inhibición de sustrato y la muerte de la biomasa
Fermentación en tanque agitado:
Son los fermentadores más sencillos. La agitación se consigue por un sistema de palas unidas a un eje y un motor y por lasturbulencias creadas por un sistema de bafles adosados a las paredes de la cuba de fermentación. La aireación se consigue por un difusor de aire que emite desde la parte inferior de la cuba de fermentación. La transferencia de oxígeno al cultivo se hace por las burbujas que van ascendiendo por el volumen de cultivo.
El principal problema de estos fermentadores es el elevado coste del sistema mecánico deagitación, principalmente cuando se realizan cultivos de hongos filamentosos en los que la viscosidad debida al micelio aumenta mucho. Con este biorreactor puede hacer crecimiento de células o tejidos, el proceso puede ser aeróbico o anaeróbico.
Fermentación alimentada:
Una mejora del proceso cerrado discontinuo es la fermentación alimentada que se utiliza en la producción de sustancias como...