guía de prácticas de procesos fermentativos

8/9/2019 Gua de Prcticas de Procesos Fermentativos

1/12

TSU QumicareaBiotecnologa

Rosa Hidemi Ortega Armenta

Universidad Tecnolgica de Tijuana

TSU Qumica rea Biotecnologa

Gua De Prcticas de Procesos

Fermentativos
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=FMprSqeGXKeFoM&tbnid=ruE7KuzilXjtUM:&ved=0CAUQjRw&url=http://qfbjuandiaz.mex.tl/996812_INVESTIGACION.html&ei=rdlrU53sKdD-oQSOioG4Cw&bvm=bv.66330100,d.cGU&psig=AFQjCNHBUsEV2cddhUkrI4LKp-AED_NdMw&ust=1399663306006238


2/12

1

ContenidoPRCTICA 1. DISEO DE UN FERMENTADOR DE TANQUE AGITADO.................................................. 2

PRCTICA 2. FERMENTACIN SLIDA ................................................................................................. 3

PRCTICA 5. FERMENTACIN MIXTA .................................................................................................. 4

PRCTICA 6. CINTICA DE LA FERMENTACIN ALCOHLICA ............................................................. 8


3/12

2

PRCTICA 1. DISEO DE UN FERMENTADOR DE TANQUE AGITADO

Objetivo:

-

El alumno disear un prototipo a escala de un tanque agitado de acuerdo a lascaractersticas del sustrato proporcionado

Introduccin

- Describir los tipos de fermentadores- Describir las partes de un fermentador de tanque agitado

Materiales

Materiales reciclables Pegamento VernierRegla Tijeras

Procedimiento

-

Presentar las frmulas as como los datos del caso asignado.

Resultados

-

Presentar los clculos realizados para el dimensionamiento-

Presentar los clculos realizados para el clculo de potencia-

Presentar el prototipo a escala

Conclusiones

-

Establezca si se logr el objetivo, as como los principales aprendizajes adquiridos.

Referencias

-

Al menos una fuente bibliogrfica y dos de internet, que incluyan autor y fecha.-

Referenciar de acuerdo a las reglas de APA.

Sugerencias de consulta

-


4/12

3

PRCTICA 2. FERMENTACIN SLIDA

Objetivo:

-

El alumno desarrollar un proceso de composteo como ejemplo de una fermentacinslida

Introduccin

- Explicar el proceso microbiolgico y bioqumico del composteo.- Explicar los principales parmetros a controlar.

Materiales

Materia orgnica Hojas secas EstircolTambor rotatorio Termmetro Potencimetro

Soluciones buffer Agua destilada Matraz Erlenmeyer

Termobalanza

Procedimiento

-

Disear un tambor rotatorio con una capacidad mnima de 50 L.-

Disear el sustrato considerando la relacin C/N-

Especificar el procedimiento para monitorear y controlar la T, pH, humedad y aireacin.

Resultados

- Realizar un grfico sobre los cambios en T, pH y humedad del proceso de composteo.- Describir los cambios organolpticos presentados durante el proceso (olor, color,

consistencia).

Discusiones-

Comparar los resultados obtenidos con la descripcin bioqumica del proceso decomposteo.

Conclusiones

-


Referencias

-




-

http://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htm-

Cuevas, J (s.f.) Curso de composteohttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdf

- http://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdf
http://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htmhttp://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htmhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttp://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htm


5/12

4

PRCTICA 5. FERMENTACIN MIXTA

Objetivo:

-

El alumno desarrollar un proceso de fermentacin mixta a travs de la produccin de

vinagre.

Introduccin

-

Explicar el proceso microbiolgico y bioqumico de la acetificacin.-

Explicar los principales parmetros a controlar.

Materiales

Vino Virutas de madera lavadas yhervidas.

2 botellas de plstico

Uvas Aguja de inyeccin, tipo

catter

Algodn

Vinagre Bomba de acuario Tijeras

Gasas Manguera de ltex Clavo para realizarperforaciones

Ligas Palillos

Procedimiento

-

Investigar cmo se determina la acidez en relacin al cido actico (Ver sugerencias de

consulta).

-

Obtencin de cultivo madre

-

Colocar en un matraz las uvas cortadas y sin semilla en una mezcla de 100 ml de vino y100 ml de vinagre comercial (acidez voltil).

-

Medir la acidez inicial.- Tapar el matraz con ayuda de una manta y una liga.- Agregar 5 ml de vino cada 3 das, cuidando que no baje la acidez ms del 3 %.- Realizar este proceso de 2 a 3 semanas, hasta que se forme una capa gelatinosa en la

superficie. A esto se le conoce como cultivo madre.


6/12

5

Figura 1. Cultivo madre.

-

Inoculacin de virutas

-

Sumergir las virutas lavadas y hervidas en el cido producido anteriormente y vino en unaproporcin 3:1. Una parte del vinagre puede ser sustituido por frmula comercial.

-

Despus de 2 a 3 semanas, se observa una pelcula fina y brillante sobre la madera,

indicando la fijacin de las bacterias soporte.

-

Inoculacin de virutas de madera

- Sumergir las virutas en la muestra de vinagre fuerte (acidez al 7 %) y vino en unaproporcin 3:1. Una parte del vinagre puede ser sustituido por vinagre comercial.

- Despus de 2 a 4 semanas se observa una partcula fina y brillante sobre la madera,indicando la fijacin de bacterias de soporte.

- Montaje de fermentador

-

En una botella solo realizar orificios en el fondo.En una segunda botella, cortar la parte superior y perforar en el inferior para introducir la

manguera, como se observa en la figura 2.

Figura 2. Cortes en las botellas

-

Montar el generador y colocar agua en el compartimiento inferior (figura 3).


7/12

6

Figura 3- Conectar el sistema de circulacin de aire, es decir, la bomba de acuario (figura 4).

Figura 4- Mantener el generador en observacin por varios das, verificando la circulacin de aire y

del lquido.

-

Produccin de vinagre-

Desmontar el fermentador.-

Colocar el caldo (vinagre fuerte y vino, proporcin 1:3) en la botella 1, y las virutasinoculadas en labotella2.

-

Armar nuevamente el fermentador e iniciarla circulacin del caldo hasta observar,despus de 2 a 3 das, que la botella se empaa levemente. El fermentador estar cercade entrar en ritmo de produccin.

-

Monitorear la acidez del caldo.-

Cuando sea alta (7-10 %), retirar una parte del caldo y agregar un volumen equivalente devino.

- En ningn momento de la fermentacin la acidez debe ser menor a 4 %.

Resultados

-

Realizar un grfico sobre los cambios acidez del proceso de composteo.-

Describir los cambios organolpticos presentados durante el proceso (olor, color,consistencia).

Discusiones

-

Comparar los resultados obtenidos con la descripcin bioqumica del proceso de


8/12

7

acetificacin.

Conclusiones

-


Referencias-




-

http://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htm-

Cuevas, J (s.f.) Curso de composteohttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdf

-

http://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdf-

NMX-FF-010-1982 PRODUCTOS ALIMENTICIOS NO INDUSTRIALIZADOS, PARA USO

HUMANO-FRUTA FRESCA-DETERMINACION DE ACIDEZ TITULABLE METODO-POTENCIOMETRICO http://www.economia-nmx.gob.mx/normas/nmx/1982/nmx-ff-010-1982.pdf
http://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htmhttp://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htmhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttp://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdfhttp://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdfhttp://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/eeymar/default_archivos/4%20%20Etapas%20del%20compost.pdfhttp://cwmi.css.cornell.edu/factsheets.htm


9/12

8

PRCTICA 6. CINTICA DE LA FERMENTACIN ALCOHLICA

Objetivo:

-

El alumno desarrollar clculos cinticos en una fermentacin alcohlica.

Introduccin- Explicar el proceso microbiolgico y bioqumico de la fermentacin alcohlica- Explicar los conceptos de cintica de crecimiento: velocidad especfica de crecimiento y

rendimientos.

Materiales

1 biorreactor H2O destilada o desionizada probeta de 250 mlSolucin NaOH 0.1 N estril K2HPO4 pipetas graduadas de 10 ml

Solucin HCl 0.1 N estril K2SO3 mechero bunsen conmanguera

Soluciones amortiguadoras de

referencia, pH 4.0 y 7.0

MgSO4*7 H2O piceta

(NH4)2SO4 MnSO4*H2O esptulas pequeas de aceroinoxidable

Sacarosa (Glucosa o maltosa) vaso de precipitados de 600 ml

Procedimiento

Cultivo madre- Se prepara un matraz Erlenmeyer siguiendo la formulacin indicada en el cuadro 1. El

medio debe ajustarse a un pH de 4.5.- Se adiciona 0.1 gr de levadura liofilizada comercial.-

Se incuba a 35 C por 24-48 hrs.-

Se verifica la pureza de la cepa de Saccharomyces cerevisiae que se ha desarrolladopreviamente en medio slido inclinado, realizando un frotis teido con la tcnica simplede azul de metileno al 0.5 %.

-

Si est contaminada, realizar resiembras hasta obtener cultivo puro.

Cuadro 1. Composicin del caldo de glucosa para realizar lafermentacin alcohlica

__________________________________________________________________

Componentes g L-1H2O__________________________________________________________________

Orgnicos

Extracto de levadura 2.0

Glucosa 120.0Sol. de vitaminas y minerales (ml)* 2.0

Inorgnicos

K2HPO4 1.0MgSO47H2O 0.4MnSO4H2O 0.1(NH4)2SO4 2.0K2SO3* 0.05

_________________________________________________________________

*Se adiciona despus de la esterilizacin.


10/12

9

Preparacin del inculo-

En 500 ml de agua, se mezclan los componentes orgnicos indicados de acuerdo al elCuadro 1. Se mezcla el medio en una parrilla de agitacin a temperatura ambiente y seajusta el pH a 4.0 con soluciones de H2SO4 o NaOH al 10%, con ayuda de unpotencimetro calibrado.

-

Se prepara por separado la solucin de componentes inorgnicos (con excepcin delK2SO3) en 500 ml de agua, siguiendo el procedimiento descrito para el medio anteriorhasta el ajuste del pH.

-

Se esteriliza cada matraz erlenmeyer y el fermentador con los medios en la autoclave a121 C, durante 15 min, y se enfra lentamente para evitar la ruptura del frasco.

-

Estas soluciones se vierten en el fermentador.Fermentacin

- La fermentacin inicia cuando se inocula aspticamente el mosto con 35 ml del cultivo de48 h de Saccharomyces cerevisiae, con una pipeta estril de 10 ml, a travs del orificiocentral con rosca con ayuda de un embudo estril. Se flamea la abertura con un mecherobunsen y se coloca aspticamente el tapn de acero inoxidable con rosca. Se anota lafecha y la hora exactas del inicio de la fermentacin.

-

Se llevar a cabo la fermentacin por 5 das a una temperatura asignada. Se realizarnmuestreos de acuerdo al cronograma propuesto, cada dos horas, y se realizar laevaluacin de los cambios en las concentraciones de levaduras, de etanol y de azcarestotales.

-

Deber investigar la metodologa para la determinacin de los siguientes parmetros:o Conteo de levaduras por espectrofotometrao Contenido de azcar por refractometrao Grado alcohlico utilizando relacin con grados brix.

-

Evaluar el producto final a travs de una evaluacin sensorial.

Resultados

-

Se presentan los resultados directos de los anlisis de azcares , de grado alcohlico y deconteo de levaduras utilizando una tabla.

-

Anotar los datos de la curva estndar que se realiz en el anlisis de levaduras.-

Utilizando los datos calculados de azcares, de grado alcohlico y de conteo de levaduras,se realizarn las grficas con ayuda del programa Excel. Cada curva y coordenada quedarbien identificado y con unidades.

-

Con los datos ajustados de la fase exponencial de las curvas de levaduras viables secalcular la velocidad especfica de crecimiento microbiano. Con datos obtenidos en elmismo intervalo de tiempo, se calcularn las velocidades especficas de consumo desustrato y de formacin de producto.

-

Presentar una tabla de evaluacin sensorial para el vino. Puede utilizar como ejemplo la

que se muestra a continuacin para sake.


11/12

10

-

Discusiones- Analizando los resultados de los grficos se pueden diferenciar las fases de las curvas de

crecimiento microbiano y las fases de produccin, con especial nfasis en la faseexponencial de crecimiento.

-

Los parmetros cinticos calculados se compararn los resultados experimentales con losde la bibliografa.

-

Discute cules son los puntos crticos o riesgos que encontraste en esta prctica queinfluyen en el resultado.

Conclusiones

-


Referencias

-




Shirai, K. & Malpica, F., 2013. Manual de Prcticas de Laboratorio. Tecnologa de fermentacionesalimentarias.. [En lnea]Available at: http://www.izt.uam.mx/ceu/publicaciones/MTFA/files/fermentaciones.pd


12/12

[ltimo acceso: 2014 11 26].Brix Conversion Calculator http://www.brewersfriend.com/brix-converter/ [ltimo acceso: 201411 26].
http://www.brewersfriend.com/brix-converter/http://www.brewersfriend.com/brix-converter/http://www.brewersfriend.com/brix-converter/

guía de prácticas de procesos fermentativos

Documents