FERMENTACIONES INDUSTRIALES 1Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

Es la transformación de una sustancia orgánica en otra utilizable, producida mediante un proceso metabólico por microorganismos o por enzimas que provocan reacciones de oxido reducción, de las cuales el organismo productor deriva la energía suficiente para su metabolismo. Es un proceso catabólico de oxidación incompleta, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. 2Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

El proceso de fermentación se produce en ausencia de oxígeno como aceptor final de electrones del NADH, producido en la glucólisis (funciona como un proceso anaeróbico). La necesidad de un aceptor final, para los electrones procedentes del NADH, distinto al oxígeno hace que se emplee un compuesto orgánico que se reducirá para poder reoxidar el NADH. El compuesto orgánico que se reduce (acetaldehído o piruvato), es un derivado del sustrato que se ha oxidado anteriormente. 3Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

Las fermentaciones más comunes en la industria de los alimentos son el azúcar, con la formación de alcohol etílico, en la elaboración de vino, cerveza, sidra, la del alcohol, con formación de ácido acético; en la elaboración del vinagre; y la fermentación láctica, en la elaboración de quesos y yogures. Actualmente en la industria fermentativa se utilizan tanques de fermentación en los que esta se realiza en condiciones controladas de temperatura y presión y permiten regular constantemente la entrada y salida de productos. 4Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

CLASIFICACIÓN FERMENTACIONES NO ALCOHOLICAS Panadería (Fermentaciones por levaduras de panadería). Vegetales (encurtidos en general). Ensilado (Fermentación de forraje). FERMENTACIONES ALCOHOLICAS Vino (Fermentación alcohólica). Cerveza. Sidra. Destilados. Vinagre (Transformación de alcohol en ácido acético por fermentación con Acetobacter). 5Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

FERMENTACIONES CARNICAS Embutidos crudos, curados (Salami, chorizo español, etc.) Jamón serrano (Producto curado). Productos de pescado fermentado (Fermentación en filetes de pescado ahumado). FERMENTACIONES LACTICAS Leches fermentadas en general. Yogurt (fermentación de leche con microorganismos acidificantes: Lactobacillus). Quesos (Fermentación con determinados cultivos bacterianos inoculados). Bebidas lácticas alcohólicas (Kéfir). 6Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

FERMENTACIONES LOCALES ESPECIALES. Salsa de soya. Miso. Tofu. Otros productos. OTRAS APLICACIONES EN TECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y BIOCATÁLISIS. Mejora genética de microorganismos. Producción de proteínas y enzimas de uso alimentario. 7Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

ORIGEN DE LAS FERMENTACIONES INDUSTRIALES Alimentos: Derivados lácteos y de vegetales fermentados, bebidas (vino, cerveza, etc.), aditivos alimentarios (vinagre, ácido cítrico, carotenos, etc.) Productos farmacéuticos: Antibióticos beta lactámicos (penicilinas y cefalosporina), antibióticos aminoglicósidos y tetraciclinas, compuestos antitumorales, aminoácidos, biopolímeros, vitaminas y otros fármacos. Enzimas microbianas tales como proteasas, amilasas, etc. Productos químicos tales como alcoholes, polisacáridos, disolventes (acetona), lípidos, productos base para la producción de plásticos, etc. Productos recombinantes diseñados por ingeniería genética. 8Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

SISTEMAS DE FERMENTACIÓN PROCESOS DISCONTINUOS Los cultivos discontinuos pueden considerarse como un sistema cerrado excepto para la aireación, contiene una cantidad limitada de medio, en el que el inoculado pasa a través de un número de fases, el sustrato se añade al comienzo de la fermentación. PROCESOS CONTINUOS Las fermentaciones continuas pueden considerarse como un sistema abierto en que el medio se va añadiendo continuamente al biorreactor y se va eliminando simultáneamente igual volumen de medio fermentado. 9Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

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TIPOS DE PROCESOS UPSTREAM Comprenden la selección y preparación del microorganismo, la preparación del medio de cultivo y las condiciones de fermentaciones (cultivo). DOWNSTREAM Incluyen la del producto y el tratamiento de los residuos de la fermentación, purificación. 11Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

Ejemplo: En el proceso de fermentación del mosto de uva para producir vino podemos distinguir: Procesos Upstream: Selección y preparación de cepas de levadura, tratamiento del mosto y acondicionamiento de las condiciones de fermentación. Procesos Downstream: Tratamiento del vino para su clarificación y el de los residuos del procesos. 12Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

LOS PRODUCTOS FABRICADOS POR FERMENTACIONES INDUSTRIALES PUEDEN AGRUPARSE EN: Los productos de gran volumen y bajo valor: Productos alimenticios, bebidas, aditivos alimentarios y productos químicos producidos. Los productos de bajo volumen y alto valor (fármacos). 13Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN

14Dra. FLOR TERESA GARCÍA HUAMÁN