trabajo de microbiología
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es un trabajo de microbiologia de alimentos, de titulo medios de cultivo, que son los nutrientes necesarios para el desarrollo de microorganismos.TRANSCRIPT
7/21/2019 Trabajo de Microbiología
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INTRODUCCIÓN
La definición clásica de microorganismo considera que es un organismo
microscópico constituido por una sola célula o agrupación de células !e
consideran como tales a las "acterias# los $ongos %le&aduras ' $ongos
filamentosos mu' peque(os)# e inclu'e tam"ién a los &irus# aunque la
estructura de ellos es más simple ' no llega a conformar una célula
*a"itualmente# los microorganismos tienen mala fama !e los asocia a las
enfermedades ' al deterioro de los alimentos !in em"argo# cumplen muc$as
funciones "eneficiosas para otros seres &i&os ' el am"iente +demás# el
$om"re $a aprendido a apro&ec$arlos en "eneficio propio ,or e-emplo# en la
producción de alimentos
!on esenciales para la producción de muc$os alimentos# como el &ino# la
cer&e.a# panificados# productos lácteos# entre otros /n muc$os de estos
productos los microorganismos $acen su función durante el proceso de
producción# pero no están presentes como células &i&as en el producto
alimentario
Los microorganismos se usan tam"ién ampliamente para producir suplementos
' aditi&os %por e- &itaminas# conser&antes# aromati.antes ' colorantes
naturales)# o aditi&os para el procesado# como las en.imas Las en.imas
purificadas a partir de microorganismos se utili.an para producir ingredientes
como el -ara"e de ma0. rico en fructosa
1uc$os microorganismos# que tienen una larga tradición de utili.ación en la
industria alimentaria# se $an modificado mediante técnicas tradicionales de
mutagénesis ' de selección /sto $a permitido un uso cada &e. más eficiente '
controlado de los microorganismos +demás# en los 2ltimos a(os se $an
desarrollado las $erramientas para poder me-orarlos por técnicas de ingenier0a
genética# lo que $a $ec$o a2n más eficiente su apro&ec$amiento
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L+! L/3+DUR+!
Las le&aduras son organismos pertenecientes al reino de los $ongos4 Como
tales# son organismos $eterotróficos por el $ec$o de que solo pueden
alimentarse de materia 'a preformada %como nosotros los mam0feros)# al
contrario que las plantas# que son organismos autotróficos ' que al estar
dotadas de clorofila pueden utili.ar la energ0a del sol -untamente con el aire ' el
agua para o"tener todos los nutrientes !e cree que el origen de la le&adura se
remonta a tiempo de los egipcios Numerosas le'endas $a"lan de papillas de
cereales l0quidas que los panaderos egipcios reser&a"an en lugar fresco $asta
que se forma"an unas "ur"u-as de gas que espuma"an el l0quido
Las le&aduras están distri"uidas en casi todos los $á"itats naturales !on
comunes en las $o-as de las plantas ' en las flores# tam"ién se encuentran en
la superficie de la piel ' en el tracto intestinal de los animales de sangre
caliente donde pueden &i&ir en sim"iosis o como parásitos Tam"ién se
encuentran en los suelos ' en el agua salada donde contri"u'en a la
descomposición de plantas ' algas
Las le&aduras se multiplican ase5ualmente como células indi&iduali.adas
que se di&iden por gemación o por di&isión directa %fisión)# $a' especies que
pueden crecer como filamentos formando el micelio t0pico de los $ongos /n su
apartado de reproducción se5ual las le&aduras producen unas estructuras
llamadas ascas# que contienen $asta 6 esporas /stas asco esporas pueden
fusionarse entre s0 ' originar un nue&o indi&iduo que podrá multiplicarse a
tra&és de una di&isión &egetati&a
La le&adura más conocida ' utili.ada para la ma'or0a de los procesos
fermentati&os es !acc$arom'ces cere&isiae# Con ella se produce el pan# el &ino
' la ma'or0a de las demás "e"idas alco$ólicas
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Composición química de una levadura.
!on capaces de transformar los a.2cares en alco$ol ' CO7 !e multiplican por
gemación o estrangulamiento cada 8 $oras
USO DE MICROORGANISMOS A ESCAA INDUS!RIA
/l uso de microorganismos para la o"tención de alimentos es una de las
aplicaciones más antiguas /n la actualidad se $an ido seleccionando las
me-ores cepas ' se $an desarrollado grandes industrias ' econom0as en "ase a
ellos
9a sea "acteria o le&adura# e5isten &arias caracter0sticas que de"e cumplir unmicroorganismo para su uso en la industria4
+gua :;#;<1aterias nitrogenadas =8#><1aterias celulósicas =#>< +.2car =7#;<1aterias minerales 7#;<3itaminas ?#,,#/
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• /l tama(o de la célula de"e ser peque(o para facilitar el intercam"io de
sustancias con el entorno ' permitir# de esta forma# una ele&ada tasa
meta"ólica
• ,roducir la sustancia de interés
• /star disponi"le en culti&o puro
• !er genéticamente esta"le
• Crecer en culti&os a gran escala
• Crecer rápidamente ' o"tener el producto deseado en un corto per0odo
de tiempo
• No ser patógeno para el $om"re o para los animales o plantas
• /l medio de culti&o de"e estar disponi"le en grandes cantidades ' ser
relati&amente "arato
A "ERMEN!ACI#N
/l proceso com2n que inter&iene en la fa"ricación del pan# el &ino ' los quesoses la fermentación que reali.an los microorganismos presentes en la materia
prima /l término fermentación es entendido de forma distinta en el conte5to de
la "iolog0a celular que en el conte5to industrial
/n el sentido "iológico la fermentación es un proceso de o"tención de energ0a
en condiciones anaeró"icas %ausencia de o50geno) que puede generar como
producto final ácido láctico %fermentación láctica# por las "acterias ácido@
lácticas) o etanol %fermentación alco$ólica por le&aduras)
La reacción de la fermentación láctica ser0a4
Glucosa @@@@@@@@@A $cido %c&ico ' ener(ía ' )*O
La reacción de la fermentación alco$ólica ser0a4
Glucosa @@@@@@@A E&anol ' ener(ía ' CO*
/n el conte5to industrial# se denomina fermentación a un proceso micro"iano agran escala# tanto si se reali.a en condiciones aeró"icas como anaeró"icas
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E+ADURAS ,RODUC!ORAS DE -UESO
La ela"oración del queso consta de &arias etapas# que comien.a con la
pasteuri.ación de la lec$e Luego se agrega el fermento que contiene las
"acterias lácticas# ' se de-a madurar la lec$e Como consecuencia de la
fermentación# en la cual las "acterias degradan el a.2car de la lec$e %lactosa)#
se o"tiene ácido láctico /l ácido láctico desnaturali.a las prote0nas de la lec$e
%fundamentalmente case0na) que precipitan arrastrando con ellas la grasa
+demás# produce acide. que in$i"e el desarrollo de gérmenes indesea"les#
inclu'endo los potencialmente patógenos
Una &e. que las prote0nas de la lec$e $an coagulado# el cua-o o"tenido secalienta ' se e5prime para eliminar la porción acuosa de la lec$e %suero)# se
sala ' se somete a un proceso de maduración %sal&o en el caso de los quesos
"landos no madurados) La producción de cua-o se puede reali.ar tam"ién
a(adiendo quimosina# un en.ima que se e5trae del estómago de los terneros#
pero que en la actualidad es producida por microorganismos modificados
genéticamente
Cada tipo de queso es ela"orado por distintas cepas de "acterias /l fermento
utili.ado tiene una importante función en el desarrollo de sa"or# aroma ' te5tura
de los quesos +lgunas "acterias lácticas generan como producto de la
fermentación de la lactosa dió5ido de car"ono %además de ácido láctico) /se
gas es el responsa"le de los Bo-os de los quesos de pasta semidura como el
ru'ere ' ,ategras# ' tam"ién facilita la a"ertura de la masa en quesos como
el Roquefort o el Camam"ert# lo cual es necesario para permitir el crecimiento
del $ongo ,enicilium %, roc$eforti ' , Camam"erti# respecti&amente) que leotorga las caracter0sticas peculiares a estos quesos
E+ADURAS EN A ,RODUCCI#N DE EIDAS ACO)#ICAS
La utili.ación de la le&adura para la producción de "e"idas alco$ólicas es un
proceso antiguo La ma'or0a de los .umos de frutas sufren una fermentación
natural causada por le&aduras Esil&estresF que están presentes en las frutas#
de estas fermentaciones naturales se $an seleccionado le&aduras para una
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producción más controlada ' $o' en d0a la producción de "e"idas alco$ólicas
es una gran industria e5tendida por todo el mundo# Las "e"idas alco$ólicas
más importantes son el &ino, producido por fermentación de .umo de frutasG la
cerveza producida por fermentación de cereales malteados# ' bebidas
destiladas producidas por concentración# mediante destilación# del alco$ol
procedente de una fermentación
/n todos estos procesos se utili.an le&aduras del tipo !ac$arom'ces
cere&isiae# que es la misma que se utili.a"a en la antigHedad para el mismo fin
Desde entonces# las le&aduras $an sido culti&adas en la"oratorio durante tanto
tiempo que se $an ido seleccionando ' me-orando cepas seg2n distintas
propiedades ,or e-emplo# la ma'or0a de los .umos de frutas sufren unafermentación natural causada por le&aduras Bsil&estres que están presentes en
la misma fruta De estas fermentaciones naturales se $an seleccionado
le&aduras para una producción más controlada ' $o' en d0a la producción de
"e"idas alco$ólicas es una gran industria e5tendida por todo el mundo /n la
actualidad tam"ién es posi"le me-orar este tipo de le&adura por técnicas de
ingenier0a genética# con el o"-eti&o de o"tener un producto de me-or calidad '
más uniforme
A "ARICACI#N DE CER+E/A
La cer&e.a se o"tiene por fermentación de cereales malteados Las le&aduras
no pueden fermentar directamente el almidón de los cereales# por lo tanto
primero se prepara la malta con los granos de cereal ' en.imas que digieren el
almidón de los granos ' lo con&ierten en a.2car La o"tención del l0quido
fermenta"le a partir del cual se fa"rican las cer&e.as se prepara en un procesodenominado amasado# en el cual los cereales se cuecen ' de-an macerar a
temperatura templada Dependiendo de los cereales utili.ados# la temperatura
' el tiempo de amasado# se o"tendrán productos finales con distintas
caracter0sticas + los cereales se le agrega tam"ién l2pulo# que da el aroma ' el
sa"or amargo# ' act2a como antiséptico impidiendo su alteración
Durante el per0odo de calentamiento# las en.imas de la malta digieren los
almidones ' li"eran a.2cares simples que son fermentados por las le&aduras
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Después de cocido# este mosto de cer&e.a es filtrado ' sometido a &arios
procesos f0sicos ' qu0micos para llegar al espumoso producto final
Las le&aduras que se utili.an $a"itualmente en la producción de cer&e.a se
denominan !acc$arom'ces carls"ergensis ' !acc$arom'ces cere&isiae
A EAORACI#N DE +INO.
/5iste un gran n2mero de &inos diferentes ' su calidad ' caracter0sticas &ar0an
considera"lemente Las le&aduras implicadas en la fermentación del &ino son
de dos clases4 las Bsil&estres que se encuentran en las u&as %tal como se
cosec$an) ' se transfieren por lo tanto al mosto# ' la le&adura de &ino culti&ada#
Saccharomyces ellipsoideus# que se a(ade al mosto para comen.ar la
fermentación 1ientras la le&adura sil&estre tolera $asta un < de alco$ol# laculti&ada tolera ma'ores porcenta-es Dependiendo del tipo de u&a que se
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utili.a ' de cómo se prepare el mosto %el .umo o"tenido luego de aplastar las
u&as)# se producirá &ino "lanco o tinto ' las distintas &ariedades de u&as darán
origen a distintos tipos de &inos "lancos ' tintos /l &ino espumoso# como el
c$ampán# es el que contiene una cantidad considera"le de dió5ido de car"ono
que surge de la fermentación final que reali.a la le&adura dentro de la "otella
E+ADURAS EN A EAORACI#N DE ,AN
/5iste constancia de la fa"ricación de pan ' de la utili.ación de le&aduras
desde el a(o 78;; a C en que los egipcios descu"rieron de forma casual el
proceso de la fermentación + partir de este descu"rimiento# la fa"ricación de
pan se con&irtió en un oficio que se fue e5tendiendo por todo el mundo Laespecie de le&adura que más &eces se utili.a para la fermentación del pan
normal es Saccharomyces cerevisiae# aunque se utili.an tam"ién otros
microorganismos para influir so"re el aroma ' sa"or del pan Los más
frecuentes son "acterias del género Lacto"acillus ' otras le&aduras
(Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces ellipsoideus, Mycoderma
cerevisiae, Torula utilis) ' muc$as otras con las que se o"tienen diferentes
resultados /l proceso que ocurre en la ela"oración del pan es tam"ién una
fermentación alco$ólica Utili.ando los componentes de la $arina# la le&adura
fermenta e5pulsando al medio dió5ido de car"ono ' alco$ol /l alco$ol o"tenido
se e&apora en el momento del $orneado del pan# ' el dió5ido de car"ono
desprendido de dic$a fermentación# en &e. de con&ertirse en "ur"u-as como en
el c$ampán o en la cer&e.a# es el responsa"le de los agu-eritos ' aspecto
espon-oso de la miga del pan
MICROORGANISMOS MODI"ICADOS GEN0!ICAMEN!E
Desde la década de =JJ; se están empleando ' se están desarrollando
microorganismos modificados genéticamente que podr0an fa&orecer a la
industria alimenticia /ntre ellos4
• le&aduras de pan que $acen que la masa le&e más rápido#
• le&aduras capaces de utili.ar de me-or forma los car"o$idratos
presentes en las materias primas con&encionales Las le&aduras
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modificadas genéticamente para meta"oli.ar un amplio espectro de
a.2cares tam"ién a'udan a reducir los ni&eles de desec$os
contaminantes en los efluentes de las industrias
• "acterias lácticas %que se adicionan al 'ogurt)# que permitan mantener un 'ogurt fresco durante muc$as semanas sin el riesgo de que se &uel&a
ácido o amargo
• culti&os modificados que prote-an a los alimentos de la acción de otras
"acterias que podr0an pro&ocar el en&enenamiento de los alimentos
• culti&os lácteos iniciales que producen compuestos sa"ori.antes para
resaltar el sa"or del alimento# ' capaces de resistir la contaminación &iralque arruina la producción de lácteos
DENOMINACIONES EN -UE ,ODEMOS ENCON!RAR AS E+ADURAS
?a-o la denominación de le&aduras podemos encontrarnos tres tipos %siempre
del tipo s. cerevisiae) en los esta"lecimientos4
•
evadura seca4 se o"tiene de los tanques de fermentación 'posteriormente se desecan para detener los procesos meta"ólicos de
las le&aduras Las le&aduras secas se reacti&an cuando son introducidas
en un medio acuoso templado %7> KC@8; KC) de nue&o antes de ser
me.cladas en la masa# en este caso se denominan le&aduras acti&as
/5isten le&aduras denominadas como instantáneas que no necesitan ser
pre@$idratadas ' que se me.clan con la $arina ' el agua al mismo
tiempo# por regla general proporcionan dió5ido de car"ono de forma más
&igorosa que las levaduras activas Los panaderos profesionales
emplean cada &e. más este tipo de le&aduras secas instantáneas
de"ido la con&eniencia en la rapide. de su tra"a-o as0 como su larga
&ida media
• evadura 1resca4 o"tenida inmediatamente de una fermentación '
posteriormente refrigerada en forma de cu"os %de >; g
apro5imadamente) con te5tura de pasta comprimida que poseen una
&ida 2til de escasas semanas Los ela"oradores de pan suelen preferir
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este tipo de le&adura# el pro"lema es que posee una &ida media inferior
a otras le&aduras La le&adura fresca es similar a la le&adura seca# la
2nica consideración es que de"e emplearse el do"leG por e-emplo# si una
receta de pan indica 7> gramos de le&adura seca# en ese caso se
empleará el do"le de le&adura fresca %es decir >; g)
• evadura química4 se trata de compuestos qu0micos capaces de
generar gases %generalmente dió5ido de car"ono)# tal ' como lo $ar0a
una le&adura /n algunos casos el componente alcalino denominado
"icar"onato de sodio %Na*CO8 )denominado en inglés como4 baking
soda) me.clado con un medio ácido como puede ser .umo de limón# o
de frutas c$ocolate# etc
• evaduras na&urales4 son aquellas presentes en el propio cereal# en la
atmósfera# etcétera /stas le&aduras se caracteri.an por un lento
proceso de fermentación %proporcionan menos dió5ido de car"ono)# pero
proporcionan un sa"or clásico al pan reali.ado con ellas
La cantidad de le&adura que emplea el panadero puede &ariar dependiendo del
tipo de masa que se quiera ela"orar ' puede oscilar entre el ;#> @ < del pesode la $arina %en el caso de le&aduras secas se di&ide entre dos la cantidad total
empleada) + &eces se suele incluir pre@fermentadores %en inglés se denomina
poolish) a la $arina con el o"-eto de me-orar los efectos de las le&aduras en la
$arinas ' para ello se emplean di&ersos métodos como puede ser el fermento
de masa ácida que se trata de un culti&o de las le&aduras e5istentes en el aire
para que se culti&en en la $arina ' aca"en formando un fermento %denominado
a &eces tam"ién como masa madre)# la formación de este fermento generadió5ido de car"ono %CO7) ' ácido láctico %*8C@C*%O*)@COO*) Las especies
de le&aduras empleadas en este tipo de le&aduras madre es el Lactobacillus
plantarum# L. delbrueckii # L. sanfrancisco Tradicionalmente las le&aduras se
incorpora"an a la masa utili.ando los restos de la masa del pan ela"orado
durante el d0a anterior# en lo que se denomina"a masa madre Otras pre@
fermentaciones populares en el área mediterránea suelen ser el "iga italiano
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