Fruver

Existen una serie de características que comparten todos los microorganismos y que suponen ciertas ventajas para su uso en la industria. la más fundamental, el pequeño tamaño de la célula microbiana y su correspondiente alta relación de superficie a volumen. Esto facilita el rápido transporte de nutrientes al interior de la célula y permite, por consiguiente, una elevada tasa metabólica. Así, la tasa de producción de proteína en las levaduras es varios órdenes de magnitud superior que en la planta de soja, que, a su vez, es 10 veces más alta que en el ganado. Esta velocidad de biosíntesis microbiana extremadamente alta permite que algunos microorganismos se reproduzcan en tan solo 20 minutos (Escherichia coli). Los ambientes capaces de albergar vida microbiana son muy variados. Se han encontrado especies que viven a temperaturas comprendidas entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición, en agua salada y dulce, en presencia y en ausencia de aire. Algunos han desarrollado ciclos de vida que incluyen una fase de latencia en respuesta a la falta de nutrientes: en forma de esporas permanecen inactivos durante años hasta que el medio ambiente, más favorable, permita el desarrollo de las células. Los microorganismos se hallan capacitados para acometer una extensa gama de reacciones metabólicas y adaptarse así a muchas fuentes de nutrición. Versatilidad que hace posible el que las fermentaciones industriales se basen en nutrientes baratos.

Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe estar disponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en cultivos a gran escala. Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. El microorganismo debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandes cantidades. Además, un microorganismo industrial no debe ser patógeno para el hombre o para los animales o plantas. Otro requisito importante es la facilidad de separar las células microbianas del medio de cultivo; la centrifugación es dificultosa o cara a gran escala. Los microorganismos industriales más favorables para esto son aquellos de mayor tamaño celular (hongos filamentosos, levaduras y bacterias filamentosas) ya que estas células sedimentan más fácilmente que las bacterias unicelulares e incluso son más fáciles de filtrar. Los microorganismos que sintetizan productos útiles para el hombre representan, como máximo, unos pocos centenares de especies de entre las más de 100000 descritas en la Naturaleza. Los pocos que se han encontrado con utilidad industrial son apreciados por elaborar alguna sustancia que no se puede obtener de manera fácil o barata por otros métodos.

Los microorganismos más utilizados son las levaduras y las bacterias. Las levaduras más frecuentes pertenecen a los géneros Saccharomyces, Candida y Kluyveromyces. Las bacterias más representativas son de los géneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus y Acetobacter. Todos los microorganismos utilizados pertenecen a cepas industriales. Estas cepas de microorganismos suelen ser objeto de patente, como Saccharomyces carlsbergensis, del Instituto Carlsberg, en Dinamarca. Muchas de estas cepas están modificadas genéticamente, con el fin de mejorar su producción y aumentar las ganancias de la industria. En la mayoría de los procesos biotecnológicos de producción de alimentos los microorganismos transforman la materia prima en un proceso metabólico denominado fermentación.

La fermentación es un proceso catabólico, mediante el que se oxida materia rica en glúcidos (a veces prótidos), produciendo moléculas más pequeñas y generando energía para el organismo que la realiza. Se pueden destacar varios tipos de fermentaciones, como son la fermentación alcohólica, la fermentación láctica y la, mal llamada, fermentación acética, pues desde el punto de vista bioquímico, no es una auténtica fermentación, sino una oxidación incompleta de materia orgánica (interviene oxígeno en el proceso).

Producción de metabolitos primarios y de producción relacionados

Bebidas alcohólicas Vinos

cervezas saccharomyces

Etanol Etanol

Ácido láctico Lactobacillus

Producto Leches fermentadas

Quesos Bacteria lácticas

Embutidos

Vegetales fermentados: col acida

Ácido acético Vinagre acetobacter

Ácido cítrico aspergillus

Ácido propionico Quesos emmental Propionibacterium

Alimentos orientales fermentados Salsa de soja, miso, kimchi, sutu, tempeh,…. Floriduras y bacteria lacticas

aminoácidos L- glutámico

L- lisina Corynebacterium

Producción de metabolitos secundarios

Antibióticos B- lactamicos

Tetraciclinas

Péptidicos

Aminoglicosidos Penicilium

Streptomyces

Bacillus

Streptomyces

alcaloides Ergotamina claviceps

pigmentos Astaxantina phaffia

Bacterias benéficas utilizadas en la industria alimentaria

No todas las bacterias son perjudiciales, muchas son utilizadas para fines benéficos que tienen como prioridad mejorar la calidad de vida de las personas, un ejemplo muy claro lo tenemos en los alimentos fermentados

Láctica Bacteria Carne picada Ácido láctico Embutidos

Homoláctica Bacteria Lactosa, glucosa Ácido láctico Yogur, queso

Heteroláctica Bacteria Carne picada, pescado Ácido láctico, CO2 y etanol Embutidos, salsas de pescado, salazón, pasta de pescado

Acética Bacteria Vino, suero, malta, sidra Ácido acético Vinagre

Bacterias ácido lácteas

Las bacterias del ácido láctico constituyen un amplio conjunto de microorganismos benignos que, a partir de azúcares (lactosa en el caso de la leche), crean ácido láctico como producto final del proceso de la fermentación. Las bacterias ácido lácticas se han empleado para fermentar alimentos desde tiempos remotos. Su uso más corriente son los productos lácteos fermentados, como el yogur, el queso o la mantequilla, pero también otros menos conocidos como el kéfir o el exótico kumis. El hecho de que cuando fermentan creen un ácido, hace que el producto resultante no sea adecuado para el desarrollo de la mayoría de otros microorganismos. De ahí que, además de producirse un nuevo alimento de características diferentes, se crea un medio de conservación de alimentos tan vulnerables como la leche.

Las bacterias ácido lácticas se han empleado para fermentar alimentos desde tiempos remotos

En lo que concierne

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