UNIVERSIDAD NACIONAL

AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

ZARAGOZA

MICROBIOLOGÍA GENERAL 1

CARRASCO GONZALEZ JOSE DE JESUS

GARDUÑO SU JOSE ANTONIO

SANCHEZ CORONA GISELA BERENICE

Microbiología Industrial

Fermentaciones

FERMENTACIÓN

Es el conjunto de reacciones oxido-reducción

internamente equilibrados mediante el cual

las células obtienen energía a partir de

compuestos orgánicos, producido por

microorganismos y enzimas bajo condiciones

anaeróbicas.

HISTORIA

10.000 a.C. Vino y probablemente vinagre

5.000 a.C. Cerveza, queso y otros productos

lácteos fermentados

4000 a.C. Pan

1000 a.C. Bebidas alcohólicas destiladas

1680 A. van Leeuwenhoek. Nacimiento de la

tecnología microbiana. Primera observación

de levaduras de cerveza

1781 Producción de levadura de panadería

prensada

1836 Caracterización de las levaduras como

materia viva

1847 Fermentaciones llevadas a cabo por

hongos

1856 L. Pasteur. Confirmación del papel

fermentador de las levaduras en vino y la

cerveza.

1881 R. Koch. Desarrollo de técnicas para la

obtención de cultivos puros.

Producción de ácido láctico por fermentación

1879-1919 Producción industrial de

levaduras de panaderías

1935 Producción de vitamina B12 por

fermentación

1973 Desarrollo de las técnicas de

clonación y nacimiento de la Ingeniería

Genética

IMPORTANCIA DE LA FERMENTACION EN

LA INDUSTRIA

Empleo de

microorganismos

vivos, generalmente

a gran escala, para

la obtención y

mejora de productos

útiles, como los

alimentos y los

medicamentos.

USOS DE LA FERMENTACIÓN EN LA

INDUSTRIA

1. Alimentos fermentados

a) Proceso espontáneo

b) Efecto conservante

-Producción de ácidos orgánicos

-Descenso del pH

-Producción de sustancias tóxicas

c) Aumento del valor nutritivo de los alimentos

d) Incremento de la digestibilidad mediante la reducción de los niveles de sustancias tóxicas y de antinutrientes.

e) Modificación de las características organolépticas del alimento fermentado (aroma, sabor, textura)

REQUISITOS DE LAS CEPAS

INDUSTRIALES

1. Posibilidad de obtener cultivos puros

2. Genéticamente estables

3. Fácil de mantener por largos períodos|

de tiempo

4. Tasa rápida de producción de formas de

propagación

5. Tasa rápida de crecimiento en

preinóculo y en fermentador

6. Nutricionalmente poco exigentes

7. Autoprotección (bajada de pH, temperatura óptima extrema, producción de agentes antagonistas, etc).

8. Producción rápida de los metabolitos de interés

9. Fácil separación entre el producto y el microorganismo

10. Producción mayoritaria del metabolito de interés

11. Falta de producción de sustancias tóxicas

FERMENTACIÓN DE LOS ALIMENTOS

Bebidas alcohólicas

Fabricación del queso

Fabricación del pan

Productos cárnicos fermentados

Vinagre

PRODUCCION DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS

Las bebidas alcohólicas se

producen especialmente a partir de

cereales, frutas y productos

azucarados.

Cerveza

Vino

Sidra

Ron, etc.

Aproximadamente el 96% de la

fermentación del etanol se lleva acabo

mediante cepas de:

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces uvarum

Kluyveromyces fragilis

Kluyveromyces lactis

FABRICACIÓN DE QUESO

Alimento lácteo obtenido por la coagulación enzimática de la leche mediante los microorganismos de géneros :

Lactococcus

Streptococcus

Lactobacillus

Leuconostoc

Bifidobacterium

Pediococcus

PAN

El pan es un alimento

básico elaborado

generalmente con

cereales, usualmente

en

forma de harina, y un

medio líquido,

habitualmente agua.

MICROORGANISMOS DEL PAN

Saccharomyces cerevisiae, Candidas,

Torulopsis, Lactobacillus brevis y L.

plantarum, Leuconostoc

mesenteroides, Streptococcus

faecium, Pediococos y Lactococos.

Fundamentalmente, producen etanol, CO2,

y algunos precursores de aromas.

FERMENTACIÓN PANARIA

Fermentación alcohólica la cual el producto

principal no es el alcohol, sino el CO2

PRODUCTOS CÁRNICOS

FERMENTADOS

Proceso para prevenir la proliferación

microbiana

Pediococcus

Stafilococcus carnosus

Micrococcus

VINAGRE

PRODUCCIÓN DE VINAGRE

Base de azúcar.

Dos fermentaciones:

fermentación alcohólica

fermentación acética.

FERMENTACIÓN ACÉTICA

Producida por Acetobacter.

La fermentación acética del vino.

Oxidación del alcohol en presencia del oxígeno.

Requieren de oxígeno para su crecimiento y actividad.

Rara vez actúa exclusivamente sobre los carbohidratos.

REACCIÓN DE LA FERMENTACIÓN

ACÉTICA

C2 H5 OH + O2 CH3COOH + H2O

Etanol Oxígeno Acido Acético Agua

Acetobacter aceti PRODUCTOS FINALES

PRODUCTOS QUÍMICOS Y

ADITIVOS ALIMENTARIOS

Vitaminas

Ácidos orgánicos

Aminoácidos

Biopolímeros

Insecticidas microbianos

VITAMINAS

Producción de Vitamina B12

Propionibacterium

Speudomonas denitrificans

Producción de Riboflavina.

Ashbya gossypii

Bacillus subtilis

AMINOÁCIDOS

Producción de nutrientes y saborizantes

por la biotransformación de precursores

mediante microorganismos.

Corynebacterium spp

Brevibacterium spp

BIOINSECTICIDAS

Productos utilizados para controlar insectos basado en el empleo de esporas de células vegetativas de microorganismos patógenos de estos animales

Bacillus thurigiensis

Bacillus sphaericus

Bacillus popilliae

PRODUCTOS DE USO MÉDICO

Antibióticos

Vacunas

Transformaciones de esteroides

ANTIBIÓTICOS

Producción de metabolitos secundarios

que inhiben los procesos de crecimiento

de otros microorganismos

Penicillium notatum

Penicillium thrysogenum

Bacillus licheniformis

Streptomyces aureofaciens

VACUNAS

Células microbianas vivas o muertas,

virus y productos extracelulares naturales

o modificados.

Mycobacterium tuberculosis

Bordetella pertussis (tosferina)

Salmonella typhi

TRANSFORMACIÓN DE

ESTEROIDES

Producción de enzimas específicas para el

acoplamiento a esteroides

Rhizopus nigricans

Aspergillus ochraceus

Curvularia lunata

Cunninghamella blakesleana

Referencias bibliográficas

Brock thomas D. Microbiología. 6a edición: 1993;

México: Prentice-Hall hispanoamericana

John T. Nickerson. Microbiología de los alimentos

y sus procesos de elaboración. 1978;editorial

Acribia; Zaragoza: España.

Bob A. Freeman. Microbiología de Burrows. 22ava

edición: 1989; Interamericana-McGraw Hill:

México DF

NMX-Z-13-1977 Guía para la redacción,

estructuración y presentación de las Normas

Mexicanas.

Referencias bibliográficas

C.M. Bourgeois; J.P. Larpent. Microbiología

alimentaria. Vol. II. Fermentaciones alimentarias.

1995. Editorial Acribia: Zaragoza: España

J.S. Hough. Biotecnología de la cerveza y de la

malta. Editorial Acribia: Zaragoza: España, 1990.