La física relacionada con la biotecnología

                                La física relacionada con la biotecnología

La física es una ciencia que estudia la interacción de la materia y energía en un espacio y tiempo determinados. Esta ciencia estudia como tal las propiedades generales de los cuerpos, las fuerzas que los modifican, la transferencia de la energía y la interacción entre partículas en un estudio de la materia nos encontraremos con el  trabajo, este término  en la física se conceptualiza como la fuerza que se le atribuye a un cuerpo para su movimiento de un punto a otro por otro lado el trabajo está ligado muy íntimamente al de energía, esta ligazón puede verse en el hecho de que, del mismo modo que existen distintas definiciones de energía (para la mecánica, la termodinámica), también existen definiciones distintas de trabajo (Significados, 2017); (ecured, 2019).

La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética). Según la forma o el sistema físico en que se manifiesta, se consideran diferentes formas de energía: térmica, mecánica, eléctrica, química, electromagnética, nuclear, luminosa, etc (ForoNuclear, 2010).

 La biotecnología y su relación con la física, son los procesos de la base física que son fundamentales para las aplicaciones de la Biotecnología, en etapas como, por ejemplo:

la preparación de los sustratos, la separación y purificación de los bioproductos o la transferencia de energía hacia o desde los biorreactores por otra parte también se relaciona con la conservación de energía y en procesos relacionados con los organismos vivos.

Se discuten aquí los factores más importantes en el diseño de operaciones de base física en un proceso de tipo biotecnológico; por otra parte, la física nos ayuda en un enfoque de energías que se producen a lo largo de los ciclos de ecosistemas; se tratan las especificidades al trabajar con moléculas de base biológica, y se analiza cómo se enseña el diseño de operaciones básicas en los grados en Biotecnología.

Nos enfocamos en una relación de trabajo en la energía empleada en el proceso de elaboración de la cerveza donde utilizamos materias primas con los estándares más altos de calidad, silos especiales que son requeridos para almacenar el material principal que es la malta que es un grano de cebada modificado a través de una germinación controlada. Luego la malta es llevada hacia la casa de cocimientos que es donde realmente inicia el proceso de fabricación d la cerveza utilizando 5 equipos principales:

-          Cocedor de adjuntos: se obtienen azúcares fermentables provenientes de la cocción de cereales con agua y reposos a diferentes temperaturas.

-          Macerador: olla en donde se mezclan los cereales con la malta y se obtiene un mosto rico en azúcares fermentables,

-          Filtro lauter: por medio de una serie de cuchillas se logra una filtración eficiente donde se separa el mosto de la parte sólida de la malta.

-          Olla de cocción: aquí es donde se lleva el mosto a su punto de ebullición adicionando el lupus para dar el amargo característico a la cerveza.

-          Tanque de sedimentación. Se encarga de separar los sedimentos de mosto formados durante la cocción

Como último paso, el mosto es enfriado  con agua a contra de la corriente, a temperatura adecuada es dosificada al mosto para iniciar el consumo de azúcares y la producción de gas carbónico y alcohol (proceso de fermentación que dura 7 días) y finalmente se llega al proceso de maduración de la cerveza. Para eliminar residuos de levadura restantes es necesario la filtración para así mejorar su calidad final.

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Se debe definir qué es conservación de la energía dado que este es un concepto sencillo donde dice que la energía no se crea ni se destruye solo se transforma. Entonces la conservación de la energía en los procesos animales sería como dice el autor (Smith & Smith) “Los animales se diferencian sustancialmente de los vegetales en sus relaciones térmicas con el entorno. Los animales pueden producir calor mediante el metabolismo y su movilidad les permite buscar o liberar el calor y el frio.”

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