fermentacion

Fermentación Industrial.
Categoria: 
Ciencia
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    Constituye una rama de la industria que, utilizando determinados microorganismos, obtienesustancias químicas de interés, en condiciones más favorables de rendimiento o sencillez que en un proceso de síntesis química.

      F., en el más amplio sentido del término, es la transformación de una sustancia orgánica (sustrato de la f.) en otra de valor industrial, mediante las enzimas (v.) de los microorganismos agentes del proceso, en condiciones anaerobias (sin oxígeno) o acrobias. Es unproceso frecuente y espontáneo en jugos vegetales, porque es el modo de que se valen los microorganismos para obtener energía, principalmente de los hidratos de carbono (v.), en ausencia de oxígeno, realizando reacciones enzimáticas de oxidorreducción, en las que los aceptores últimos de electrones o de hidrógeno son compuestos orgánicos y no el oxígeno, aceptor final de electrones o de hidrógeno enlos procesos de respiración (V. OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN).

      Sustratos de fermentación. Para que una sustancia sea fermentable ha de contener energía utilizable por un sistema enzimático microbiano. Los azúcares o hidratos de carbono en general son los compuestos universalmente utilizados como sustratos de las f., bien en forma de monoo polisacáridos. En algunos procesos industrializados, seutiliza sacarosa, glucosa o lactosa, pero a veces su alto coste hace poco rentable el procedimiento y se aprovechan entonces los hidratos de carbono contenidos en residuos, tanto agrícolas como industriales. Son un ejemplo de residuo agrícola aprovechable las melazas de caña o remolacha que contienen hasta un 50% de azúcares fermentables, junto con sustancias inorgánicas y nitrogenadas; las lejíasbisulfíticas, subproducto de las fábricas de papel (v.) y celulosa (v.), son residuos industriales que pueden revalorizarse por este mecanismo. Productos agrícolas que contienen almidón (trigo, arroz, cebada, etc.) pueden dar azúcares fermentables mediante hidrólisis enzimática o ácida y se usan en procesos industriales de fabricación de bebidas alcohólicas. Polisacáridos más estables, como lacelulosa (contenidos en pastas de madera, carozos de maíz, cáscaras de almendra, etc), son hidrolizados a presión y temperatura elevadas para dar azúcares utilizables por microorganismos en algunos procesos de f. i. El agua es esencial para todos los organismos vivos y, por tanto, un proceso de f. exige un adecuado suministro de agua para la preparación de los sustratos o medios de cultivo y tambiénpara las instalaciones de refrigeración. Éste es un dato de importancia al proyectar industrias de f. i. Los medios o sustratos de f. deben ajustarse a valores adecuados a cada proceso fermentativo, lo que incluye la adición de sustancias nitrogenadas y de sales de potasio, magnesio y fósforo. Son precisas también pequeñas cantidades de metales, como hierro, cinc, cobre, cobalto y molibdeno, y enciertas f. bacterianas son necesarias vitaminas (v.), aminoácidos (v.) y factores de crecimiento propios de cada microorganismo.

      Agentes de la fermentación. En procesos industriales se utilizan levaduras, bacterias y mohos que se desarrollen rápida y adecuadamente sobre los sustratos disponibles, con el fin de que produzcan cantidades suficientes de enzimas para la transformación de losmismos, en condiciones técnicas de trabajo, sencillas y reproducibles, sin experimentar, con facilidad, mutaciones o cambios fisiológicos que alteren la producción de la sustancia que interesa.

      Tecnología de las fermentaciones. Cuando se utilizan microorganismos, las condiciones de trabajo son distintas de las de otros procesos químicos. Las instalaciones deben diseñarse atendiendo a...