FERMENTACIONES

COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE MICHOACÁN

PLANTEL PURUÁNDIRO






MÓDULO IV

“Obtiene productos fermentados utilizando procesos biotecnológicos”




SUBMÓDULO II
“Obtiene productos fermentados utilizando procesos biotecnológicos industriales”









ELABORÓ:
Q.F.B. Ma. del Carmen Serrato González






SEPTIEMBRE/2013Competencia 1
“Realiza la fermentación aerobia y anaerobia industrial”





Competencia 2
“Recupera y analiza el producto fermentado”






Competencia 3
“Prepara los elementos pre-fermentativos”





1. INTRODUCCIÓN

El concepto de fermentación.

Los procesos fermentativos o fermentación han sido utilizados y desarrollados por el hombre desde hace aproximadamente8000 años, a pesar de que no se conocía la existencia ni la influencia de los microorganismos en esos procesos.

La palabra “fermentación” proviene de una adaptación del término en latin “fermentare”, que significa “ebullir”. Se observa durante la fabricación de vinos, a causa de la producción de CO2, gas que se libera en forma de burbujas y provoca movimiento en el líquido.
El concepto de“Fermentación” se ha ido modificando con el tiempo y, actualmente, abarca una gran cantidad de procesos y productos diversos: el término se aplica tanto a procesos muy simples como a lo que se desarrollan a escala industrial, por lo que resulta difícil descubrirlo. Sin embargo, prevalecen dos criterios para su definición, uno bioquímico y otro microbiológico.

Concepto bioquímico de fermentación.Desde el punto de vista bioquímico, una fermentación se define como un proceso mediante el cual las sustancias orgánicas (sustratos) sufren una serie de cambios químicos (reducciones y oxidaciones) que producen energía: al finalizar la fermentación, se presenta una gran acumulación de varios productos, unos más oxidados (aceptaron e-) y otros más reducidos (donaron e-) que el sustrato, con unbalance total de energía positivo (+). Esta energía es utilizada en el metabolismo de los microorganismos.

Es importante mencionar que, el concepto bioquímico, no considera como fermentaciones a los procesos en los que participa el oxígeno. Cuando el aceptor final de electrones es el oxígeno molecular y no una sustancia orgánica, el proceso se conoce como respiración. El concepto bioquímico defermentación es equivalente al de respiración celular anaerobia. A continuación se incluyen dos ejemplos de fermentaciones, desde el punto de vista bioquímico:

La producción, de etanol y dióxido de carbono a partir de la glucosa.
C6H12O6 → C2H5OH + CO2 + H2O
Glucosa Etanol Dióxido de carbono Agua

Laproducción de lactato a partir de glucosa
C6H12O6 → C3H6O3 + H2O
Glucosa Lactato Agua

El concepto microbiológico de fermentación.

Desde el punto de vista microbiológico, se entiende por “fermentación” aquel proceso en el que los microorganismos producen metabolitos o biomasa, a partir de la utilización de sustancias orgánicas, enausencia o presencia de oxígeno. La descomposición de los sustratos es llevado a cabo por enzimas producidas por los microorganismos para tal finalidad.
Para el microbiólogo industrial, no hay diferencia entre fermentación y respiración, pues en ambos procesos los microorganismos hidrolizan un sustrato orgánico, ya sea en presencia o ausencia de oxígeno. Las conversiones mencionadas de glucosa enetanol, CO2 y H2O, así como en lactato y agua son procesos de fermentación desde el punto de vista microbiológico; pero, la conversión de glucosa –en presencia de oxígeno –en CO2 y agua, que se representa a continuación, también lo es:

C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O

En este manual, se utilizará la definición de fermentación en términos de microbiología industrial.

Un proceso de...