Apicultura

INTRODUCCIÓN:

El plátano o banano (Musa paradisiaca) es un fruto común en las zonas tropicales del sureste de México, es utilizado ya sea como consumo en fresco y en forma de fruta cruda o cocinada, su importancia industrial radica en productos del fruto ya maduro como tostones en distintas formas (con sal, ajo, cebolla, etc.), y existen diversas técnicas para su procesamiento en verde, con la finalidad de obtener productos como: Harina de plátano (mezclas para concentrado animal), harinas para consumo humano, hojuelas de plátano: secas o fritas.

En términos de producción en el 2009 México ocupó el 10° lugar con 2,232,360 toneladas cosechadas correspondientes a un 2% del total mundial, con un rendimiento de 29.4 Ton/Ha y un área cosechada de 75,810 Has.

Los plátanos se pueden cosechar durante todo el año y su producción puede variar de acuerdo a la estación del año, estos se cortan cuando han alcanzado su desarrollo completo y comienzan a madurar.

Para su consumo en fresco los plátanos deben estar intactos, sin golpes ni magulladuras, el color de la piel es indicativo del grado de madurez ya que este fruto presenta oscurecimiento enzimático; una de las enzimas encontradas es la polifenoloxidasa, la cual se ha reportado como responsable del oscurecimiento enzimático, esto es debido a la transformación enzimática de compuestos fenólicos en polímeros coloreados llamados melanoidinas, en consecuencia le generan un color, sabor y textura totalmente indeseables para su consumo o procesamiento.

JUSTIFICACIÓN:

La levadura Saccharomyces cerevisiae es importante para la industria de licores y panificación ya sea de modo artesanal o intensivo. Para la producción de este se necesitan condiciones adecuadas para su óptimo crecimiento, entre los cuales están el sustrato, condiciones de pH, temperatura, etc. El sustrato empleado debe contener los nutrientes necesarios, entre estos están monosacáridos como glucosa, fructuosa, manosa y galactosa.

Los plátanos desechados por oscurecimiento enzimático son ricos en nutrientes necesarios para el crecimiento de Saccharomyces cerevisiae, por lo tanto, este puede ser útil para la producción de biomasa de esta levadura, dándole una utilidad y un mayor valor agregado.

OBJETIVOS:

 Aislar la levadura Saccharomyces cerevisiae a partir de cascara de piña.

 Diseñar un biorreactor para la producción biomásica de Saccharomyces cerevisiae usando como sustrato pulpa de plátanos desechados por oxidación enzimática.

Requerimientos nutricionales y ambientales.

De las fuentes de carbono y energía que pueden emplear el Saccharomyces cerevisae figuran en primer lugar la glucosa y la sacarosa, aunque también pueden emplearse fructuosa, galactosa, maltosa y suero hidrolizado, ya que la levadura de cerveza no puede asimilar lactosa. También puede utilizarse etanol como fuente de carbono.

El nitrógeno asimilable debe administrarse en forma de amoníaco, urea o sales de amonio, aunque también se pueden emplear mezclas de aminoácidos. Ni el nitrato ni el nitrito pueden ser asimilados.

Aparte de carbono y el nitrógeno los macroelementos indispensables son el fósforo que se emplea comúnmente en forma de ácido fosfórico y el Mg como sulfato de magnesio, que también provee S. Finalmente son también necesarios el Ca, Fe, Cu y Zn como elementos menores. Por ejemplo, se ha establecido que S. cerevisiae requiere 200 μg de Zn, 75 μg de Fe y 12-15 μg de Cu por litro de medio para crecimiento óptimo.

Un requerimiento esencial está constituido por las vitaminas del grupo B como biotina, ácido pantoténico, inositol, tiamina, pyridoxina y niacina.

Finalmente debe mencionarse al 02 como otro requerimiento nutricional para la producción de levadura. Como se estableció anteriormente se necesita 1 g de 02 para la producción de 1g de levadura seca en el caso de crecimiento en condiciones óptimas. El 02 se suministra con el aire que se inyecta en los medios durante la producción. Si existe limitación de 02 no se puede alcanzar los rendimientos óptimos que como vimos deben estar cercanos al 100% del teórico.

Los parámetros óptimos para el crecimiento celular:

Temperatura: el ámbito para el crecimiento de las levaduras se encuentra entre 25 °C a 30 °C.

pH: las levaduras se ven favorecidas por un pH próximo a 4 ó 4,5.

Oxígeno: la cantidad de oxígeno necesaria es de al menos 1 g 02/g de levadura.

Descripción del sustrato

Plátano maduro

La madurez de un fruto perecedero tiene una marcada influencia sobre la calidad y vida útil en almacenamiento y afecta el manejo postcosecha, el transporte y el mercadeo. Después de la recolección, las frutas sufren numerosos cambios fisicoquímicos determinantes de su calidad al llegar al consumidor.

El plátano maduro contiene los siguientes nutrientes:

Nutriente Por cada 100g

Agua 65.28g

Proteínas 1.3g

Lípidos 0.37g

Ceniza 1.17g

Hidratos de Carbono 31.89g

Plátano: Hidratos de Carbono

Nutriente Por cada 100g

Fibra 2.3g

Azúcares 15g

Plátano: Minerales

Nutriente Por cada 100g

Calcio 3mg

Hierro 0.6mg

Magnesio 37mg

Fósforo 34mg

Potasio 499mg

Sodio 4mg

Zinc 0.14mg

Cobre 0.081mg

Manganeso 0mg

Selenio 0.0015mg

Sin embargo de acuerdo con la literatura la concentración de estos nutrientes va cambiando según el grado de madurez del plátano.

Se han descrito 5 estados de maduración del fruto: verde oscuro (1), verde claro (2), amarillo-verde (3), amarillo (4) y muy amarillo (5).

A medida que incrementa el estado de maduración del fruto igualmente aumenta el contenido de sólidos solubles (°Brix).

Las variaciones de pH en el fruto tienen una alta incidencia en la pérdida de color verde durante el proceso de maduración, como consecuencia de la degradación de la clorofila y la presencia de otros pigmentos como betacarotenos y carotenos oxigenados, y xantofilas, tal como ocurre en la corteza del plátano al aumentar el pH. Este cambio puede estar relacionado con la degradación de almidón en azúcares reductores o su conversión en ácido pirúvico provocado por la respiración de las frutas.

El mayor aumento en azúcares ocurre cuando el fruto empieza a tornarse amarillo acelerándose la síntesis de estos compuestos hasta alcanzar la coloración muy amarilla.

Materiales utilizados

Termómetro

pH-metro

18 cajas Petri

2 matraz de 250 ml

4 pipetas

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