SELECCIN Y MEJORAMIENTO DE MICROORGANISMOS DE INTERS INDUSTRIAL.

ESTERILIZACIN A MEDIOS DE CULTIVO- POR DESTRUCCION TOTAL DE MICROORGANISMOS. La esterilizacin es un mtodo de estabilizacin cuyo fundamento es provocar una elevacin de la temperatura que provoca la destruccin de los agentes de deterioro, enzimas y especialmente, microorganismos como bacterias, hongos y levaduras. Tambin destruye virus que son agentes infecciosos, aunque no deterioren el alimento.QUMICOS: Mezcla de elementos que se funden a determinadas temperaturas o tiras de papel que cambian de color (nos indican que la temperatura lleg a una determinado valor pero no nos indican si se llego a la presin de vapor sobresaturado y se cumpli el tiempo necesario para el ciclo ).BIOLGICOS: Suspensin de microorganismos por ej. esporas de Bacillusstearothemopilus en tiras de papel impregnadas que se ponen sobre el objeto a esterilizar o recipientes cerrados ( ampollas ) que tienen un indicador como prpura de bromocresol que vira al amarillo si el microorganismos es capaz de crecer. Se utilizan suspendiendo la ampolla en el centro del recipiente con el lquido a esterilizar, se realiza el ciclo y luego se cultiva la ampolla a ver si crece.

- POR MUERTE O INACTIVACION. La muerte o inactivacin significa la eliminacin de microorganismos sin que exista necesariamente desintegracin de las clulas. Se puede efectuar por:CALENTAMIENTO SECO O HMEDO:Desnaturaliza las macromolculas. Es ms efectivo que el seco. Es ms rpido y necesita menos intensidad.El calor hmedo, generalmente en forma de vapor bajo presin, es muy til y de gran valor en la esterilizacin en el laboratorio, que se efecta en autoclave, o en la industria cuando se esterilizan los medios de cultivo y los equipos de fermentacin.

-POR RADIACIONES:Se denominan tambin esterilizacin fra. Se usa con material sensible al calor, ya que no produce calentamiento del material. Puede ser: RADIACIONES IONIZANTES: Producen iones y radicales libres que alteran las bases de los cidos nucleicos. gran penetrabilidad y se las utiliza para esterilizar materiales termolbiles (termosensibles) Rayos Gamma: Puede esterilizar antibiticos, vacunas, alimentos, etc. Rayos X: Penetran bien, pero requieren mucha energa. Rayos Ultravioletas: Afectan a las molculas de DNA de los microorganismosRADIACIONES ELECTROMAGNTICAS: Luz UV, muta el DNA (dmeros de timina), la clula tiene un sistema de reparacin en el cual con luz azul se activan las enzimas fotorreparadoras, tambin existe una reactivacin en oscuridad. Tiene bajo poder de penetracin, se usa en superficies o ambientes como quirfanos o plantas de envasados.

- POR ELIMINACIN CON MTODOS FSICOS. Mtodos fsicos: Calor hmedo o autoclave, calor seco u horno Pasteur, irradiacin ionizante gamma.

CALOR HMEDO O AUTOCLAVEEl autoclave es el mtodo de eleccin en todo lo que pueda esterilizarse por ser termo resistente.

CALOR SECO: PUPINEL Elimina microorganismos por coagulacin de las protenas de stos. Su efectividad depende de la difusin del calor, la cantidad de calor disponible, y los niveles de prdida de calor. La buena accin microbicida del calor seco depende de que los elementos a esterilizar estn limpios, en presencia de materia orgnica, por ejemplo: aceite o grasa, el microorganismo es protegido de la accin del calor. Su uso se debe limitar a materiales no esterilizables en autoclave. Penetra lentamente en los materiales por lo cual se requiere largos perodos de exposicin. Debido a las altas temperaturas para destruir microorganismos, es inapropiado para algunos materiales como lquidos, gomas y gneros. Por otra parte daa el material porque reduce el temple de acero. Se utiliza para aceites, vaselina, petrleos y polvos.

DESARROLLO DE LA CINTICA DE CRECIMIENTOS DE LOS CULTIVOS CONTINUOSCRECIMIENTO MICROBIANO. Es un incremento en el nmero de clulas o aumento de la masa microbiana. El crecimiento es un componente esencial de la funcin microbiana, ya que una clula individual tiene un periodo de vida determinado en la naturaleza y la especie se mantiene solamente como resultado del crecimiento continuo de la poblacin celular. Una bacteria es capaz de duplicarse as misma. El crecimiento microbiano ocurre por fisin binaria, es ladivisinde unabacteriaen dosclulashijas. Previniendo que no se produzca ningn caso demutacin las clulas hijas resultantes sern genticamente idnticas a la clula original. De este modo tiene lugar la "duplicacin local" de la poblacin bacteriana.

FASE DE ADAPTACION. Las bacterias se adaptan a las condiciones de crecimiento. Es el perodo en el que las bacterias individuales estn madurando y no tienen an la posibilidad de dividirse.FASE EXPONENCIAL. Es un perodo caracterizado por la duplicacin celular. El nmero de nuevas bacterias que aparecen por unidad de tiempo es proporcional a la poblacin actual. Si el crecimiento no se limita, la duplicacin continuar a un ritmo constante, por lo tanto el nmero de clulas de la poblacin se duplica con cada perodo de tiempo consecutivo.

FASE ESTACIONARIA. La tasa de crecimiento disminuye como consecuencia del agotamiento de nutrientes y la acumulacin de productos txicos. Esta fase se alcanza cuando las bacterias empiezan a agotar los recursos que estn disponibles para ellas.FASE DE DECLIVE O MUERTE. Las bacterias se quedan sin nutrientes y mueren.Los requisitos para el crecimiento microbiano incluyen factores fsicos y qumicos. Entre los factores fsicos tenemos la temperatura y el pH. Los factores qumicos necesarios para el crecimiento bacterial son diversos elementos constitutivos de las clulas. REQUISITOS FISICOS. TEMPERATURA El patrn de crecimiento bacterial se ve profundamente influenciado por la temperatura. Latemperatura a crecimientoptimopermite el crecimiento ms rpido de las bacterias durante un perodo de tiempo, usualmente entre 12 y 14 horas. Latemperatura mnimade crecimiento es aquella temperatura menor a la cual la especie puede crecer. LaTemperatura de crecimiento mximoes la temperatura mayor en la cual el crecimiento es posible.- pH

En la mayora de las bacterias el crecimiento ptimo es entre 6.5 y 7.5. Muy pocas bacterias crecen a un pH menor de 4.0. Sin embargo,las bacterias clasificadas como acidfilos son tolerantes a la acidez, un ejemplo esThiobacillus thiodansque crece a unpH ptimo de entre 2.0 a 3.5.ESTEQUIOMETRIA DE CRECIMIENTO. El crecimiento de cualquier sistema biolgico se define como el incremento ordenado de ese sistema, lo cual implica un aumento de masa celular que eventualmente conduce a la multiplicacin celular.El crecimiento se da de acuerdo a la los tipos de organismos.Existen dos tipos de mtodos para cuantificar el crecimiento microbiano

METODOS DIRECTOS:-HEMACITOMETRO.Tambin conocido como placa de Petroff-Hausser o cmara de Neubauer. Se utiliza para el conteo celular directo, en medios preferentemente claros y libres de partculas colorantes (soluciones de azul de metileno) son utilizados para distinguir clulas vivas de muertas. No se recomiendan para cultivos que forman agregados celulares. Este mtodo se recomienda para organismos de dimetros menores a 3 Um.-CONTADOR DE PARTICULAS:Basado en la relativa alta resistencia elctrica de las clulas.Los contadores comerciales usan dos electrodos y una solucin electroltica, un electrodo se coloca en un tubo contenido un orificio; a continuacin se aplica vacio al tubo anterior, provocando que la solucin del electrolito conteniente las clulas sea absorbida a travs del orificio. Un potencial elctrico se aplica a travs del orificio, la resistencia elctrica aumenta y causa pulsos en el voltaje elctrico. El numero de pulsaciones es una medida del numero de partculas se calcula considerando el volumen predeterminado de la muestra. METODOS INDIRECTOS:-CUENTA VIABLE EN PLACA:El conteo de clulas viables se realiza en cajas petri con medio de cultivo adecuado y gelificado con agar, que son inoculadas con la muestra e incubadas. La palabra viable describe a un microorganismo capaz de reproducirse. Los resultados se expresan en unidades formadoras de colonas (UFC). Mtodo til para bacterias y levaduras, pero no en hongos. -RECUENTO SOBRE FILTROS. Se usa para suspensiones diluidas de bacterias. Se hace pasar un gran volumen de suspensin a travs de una membrana de nitrocelulosa o de nylon estriles (con un dimetro de poro que retiene las bacterias pero permite el trnsito de sustancias).Posteriormente, el filtro se deposita sobre la superficie de un medio de cultivo slido. Las colonias se forman sobre el filtro a partir de las clulas retenidas. Dichas colonias se cuentan, deducindosela concentracin original de viables en funcin del volumen de suspensin que se hizo pasar por el filtro

DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE MASA CELULAR. METODOS DIRECTOS: -PESO CELULAR. Es un mtodo que solamente se aplica a clulas de creciendo en un medio libre de slidos. Las muestras con la biomasa son centrifugadas o filtradas, lavadas con solucin buffer o agua y secadas a 80C por 24 horas.-VOLUMEN DE EMPAQUE CELULAR. Permite la estimacin de la concentracin celular en medios de fermentacin rpidamente; el medio es centrifugado en un tubo graduado bajo condiciones estndar y el volumen de clulas puede ser medido aproximadamente. METODOS INDIRECTOS: -DENSIDAD OPTICA. Se basa en la absorcin de luz de clulas suspendidas en un medio de cultivo. Por lo que es necesario considerar los antecedentes de absorcin por componentes en el medio de cultivo; el medio de cultivo debe ser esencialmente libre de partculas. Una curva de calibracin es necesaria para relacionar la densidad ptica contra el peso celular seco. -MEDIDA DE CONSUMO DE NUTRIENTES O DE PRODUCCION DE ALGUN METABOLITO POR UNIDAD DE TIEMPO.Consumo de oxigeno y consumo carbnico determinados por el respiro-metro de warbug -NEFELOMETRIA. El nmero de partculas en solucin puede determinarse a partir de mediciones de la intensidad de la luz dispersada con la ayuda de un fototubo. La luz pasa a travs de una muestra del cultivo y n fototubo mide la luz dispersada por las clulas en la muestra. La intensidad de luz dispersada es proporcional a la concentracin celular. CINETICA DE CRECIMIENTO DE CULTIVO CONTINUO Y DISCONTINUO. CONTINUO. El cultivo continuo es un cultivo balanceado mantenido por tiempo indefinido por un sistema abierto de flujo que se compone de:-una cmara de cultivo de volumen constante, a la que llega un suministro de nutrientes, y de la que se eliminan o separan los productos txicos de desecho (por un dispositivo de rebosadero).Una vez que el sistema alcanza el equilibrio, el nmero de clulas y la concentracin de nutrientes en la cmara permanecen constantes, y entonces se dice que el sistema est en estado estacionario, con las clulas creciendo exponencialmente.

DISCONTINUO.Los cultivos discontinuos pueden considerarse como un sistema cerrado, excepto para la aireacin, que contiene un cantidad limitada de medio, en el que el inoculado pasa a travs de un nmero de fases; un sistema cerrado es como una serie de procesos que no interacta con un medioambiente especifico.En el cultivo discontinuo, el inoculo se agrega al inicio del proceso de la fermentacin as como continuamente en un periodo de tiempo determinado.El uso de este tipo de medios de cultivos elimina los efectos de represin por las fuentes de carbono usados rpidamente, as como tambin reduce la viscosidad en el medio y los efectos txicos de los constituyentes.METABOLISMO PRIMARIO Y SECUNDARIO. El metabolismo es el conjunto de procesos y reacciones qumicas anablicas (requieren energa) y catablicas (liberan energa); por los cuales un microorganismo obtiene la energa y los nutrientes que necesita para vivir y reproducirse.METABOLITOS PRIMARIOS. Se producen en el curso de las reacciones metablicas anablicas o catablicas que tiene lugar durante las fases decrecimiento y que contribuyen a la produccin de biomasa o energa por las clulas. Se producen principalmente en la trofofase ofase de crecimiento.METABOLITOS SECUNDARIOS. Se producen por rutas anablicas especializadas cuando no hay crecimiento.

CULTIVO. El cultivo de microorganismos consiste en proporcionarles las condiciones fsicas, qumicas y nutritivas adecuadas para que puedan multiplicarse de forma controlada. En general, podemos distinguir cultivos lquidos y slidos en funcin de las caractersticas del medio y cultivos discontinuos y continuos en funcin de la disponibilidad de nutrientes en el medio.En general, podemos distinguir cultivos lquidos y slidos en funcin de las caractersticas del medio y cultivos discontinuos y continuos en funcin de la disponibilidad de nutrientes en el medio.SUSTRATO PARA MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL. LOS SUSTRATOS: En laboratorio estn perfectamente definidos en cuanto a composicin, pureza, etc.; mientras que a escala industrial esto no es posible por no ser econmicamente viable, por lo que se utilizan generalmente residuos de otras industrias. Estos residuos han de cumplirlos siguientes requisitos para poder serusados como sustrato: Contener una fuente de carbono y nitrgeno suficientemente rica. Han de presentarse en formas asequibles por las clulas (no son vlidas todas las formas). Cierto contenido en oligoelementos y sales minerales, bsicas para que los microorganismos efecten sus funciones. Tamponadores de pH. Debido a la actividad microbiana, el pH del medio puede sufrir grandes variaciones, lo que puede llegar a inhibir el crecimiento microbiano. Para minimizar estos efectos, se aaden tampones. Su composicin ha de ser lo suficientemente: EQUILIBRADA SIN EXCESO DE NINGUN NUTRIENTE NECESARIO SUSTRATOS USADOS COMO FUENTES DE NITROGENO. En ocasiones, lo que se hace es enriquecer los sustratos con especies qumicas ricas en nitrgeno, como urea o nitrato amnico

DESARROLLO DE INOCULOS A ESCALA INDUSTRIAL. SIEMBRASembrar o inocular es introducir artificialmente una porcin de muestra (inculo) en un medio adecuado, con el fin de iniciar un cultivo microbiano, para su desarrollo y multiplicacin. Una vez sembrado, el medio de cultivo se incuba a una temperatura adecuada para el crecimiento.Las reglas fundamentales para efectuar la siembra exigen:- Que se efecten aspticamente- Que los medios de cultivo y el instrumental a utilizar estn esterilizados- Que se realicen solo los manipuleos indispensables - Que se trabaje fuera de toda corriente de aire. De ser posible utilizando un mechero o bien Flujo laminar.Existen diferentes tipos de siembra de acuerdo al medio utilizado y los requerimientos del microorganismo a estudiar.

Siembra por inmersin: se coloca el inoculo en una placa o caja de Petri y sobre el mismo se vierte el medio de cultivo previamente fundido. Este mtodo se utiliza para microorganismos aerobios. Siembra en doble capa: se procede de la misma manera que por inmersin. Una vez solidificado el medio se vierte una cantidad extra de medio necesaria para cubrir la capa anterior (generalmente 10 ml. aprox.). Este mtodo se utiliza para microorganismos anaerobios facultativos y microaeroflicos. Siembra en superficie: se vierte sobre una placa de Petri el medio de cultivo fundido, se deja solidificar y se coloca sobre la superficie el inoculo. Con ayuda de una esptula de Drigalsky se extiende el inoculo hasta su absorcin total por el medio de cultivo. Este tipo de siembra se recomienda para microorganismos aerobios estrictos. Siembra en estra: se vierte sobre una placa de Petri el medio de cultivo fundido y se deja solidificar.

PROPAGACIN DEL CULTIVO. Las fermentaciones industrialesSe llevan a cabo en fermentadores o biorreactores. En estos fermentadores el sustrato es convertido a un compuesto o metabolito con la ayuda de un microorganismo.PROPAGACIN EL CULTIVO

El microorganismo a ser utilizado en la fermentacin debe ser cultivado y transferido a envases con mayor cantidad de medios para as obtener un gran nmero de microorganismos que ser inoculada en los tanques de fermentacin. El gran nmero de microorganismos se obtiene mediante sucesivas inoculaciones.

CLULAS INMOVILIZADORAS. Dentro de la industria alimentaria, la inmovilizacin de microorganismos en soportes naturales o sintticos proporciona estabilidad a las funciones celulares. Esta tcnica permite alcanzar: Altas concentraciones celulares en volmenes reducidos La reutilizacin como biocatalizador Implantacin de sistemas de continuos de produccin

1.1 D) Operacin del proceso de fermentacin alcohlica en la industria.BrandyEl brandy es un aguardiente que se obtiene de la destilacin del vino de uva sin incluir pulpa, piel o semillas de la fruta. Es llamado tambin como vino de quema.

HistoriaEl origen del brandy se lo adjudican diversos pases, entre ellos Alemania, Italia y Espaa, alrededor del siglo XVIII y XIX, marcando a Holanda como el principal mercado del brandy. La palabra brandy significa vino quemado, elaborados a partir de la destilacin del vino con elevada acidez y moderado grado alcohlico. La intencin era agregar de nuevo el agua separada al brandy en la destilacin poco antes de su consumo. Luego se descubri que si se almacenaba en barriles de madera, el producto resultante se mejoraba considerablemente comparado con el vino original.

Elaboracin del brandy1. Las uvas se cosechan y se despalillan. 2. Posteriormente, las uvas se trituran y pasan por las prensas horizontales para obtener el jugo de ellas.3. Los mostos fermentan a una temperatura de 16 C - 17 C. Finalizada la fermentacin, los vinos esperan los primeros fros invernales para ser destilados. Tiempo que permanecen en contacto con levaduras y sedimentos, enriquecindose en frutal intensidad aromtica y aterciopelando su materia corprea 4. En depsitos de acero el zumo se transforma en vino por medio de la fermentacin. 5. El vino reposa un tiempo corto y pasa a la destilacin en alambiques de cobre. 6. PRIMERA DESTILACINSe introduce el vino en la caldera para su ebullicin. El alcohol se evapora y se dirige hacia el serpentn que se halla sumergido en un depsito de agua fra, dando origen al brouillis, cuya graduacin alcohlica varia entre 28 y 30 grados. Los vapores se enfran y condensan, en un proceso que dura 8 o 9 horas, y en funcin del grado alcohlico se separan en tres fracciones: Las cabezas: Primeros vapores condensados, con impurezas, no utilizados en nuestros brandies. Las flemas: Recogidas aparte, de aspecto lechoso y con unos 30 grados. Las colas: ltimos vapores condensados o ltima fraccin que slo alcanza 2 grados de alcohol. 7. SEGUNDA DESTILACIONEl brouillis o las flemas se someten a una destilacin ms lenta, de unas 12 horas para obtener un aguardiente de muy alta graduacin alcohlica. La separacin en esta ocasin es la siguiente: Las cabezas. Holanda: lquido incoloro que se recoge hasta el momento que el alcoholmetro alcanza 60 - 62 grados de alcohol Segundas: Que alcanzan 28 - 30 grados Las colas. 8. Despus de la destilacin el aguardiente de vino pasa al aejamiento en barriles de roble, lo que da como resultado el brandy 9. Cuando el brandy esta bien aejado se procede al embotellado

Saccharomyces BayanusColonia: Agar malta: Blanco cremoso a las colonias lisas de color hueso WL: Blanco cremoso a las colonias lisas de color hueso Reproduccin: Spore: esferoidal y suave Zygote: clula vegetativa diploide Ascus: tpicamente cuatro esporas por asco, asco persistente.De crecimiento lquido: dispersa o clumpy, dependiendo de la cepa, fermentador inferior.

Caractersticas deseablesSabor BRANDY DE UVA: ste se produce por la destilacin del jugo de uva fermentado. Luego de la cosecha, se exprimen las uvas y el mosto es puesto a fermentar inmediatamente. Despus de tres semanas, se obtiene un vino con poco alcohol, cido y turbio, que deber ser destilado y aejado para convertirse en brandy. Entre este tipo de brandy se encuentran: ARMAGNAC, BRANDY DE JEREZ, BRANDY ITALIANO y COGNAC BRANDY DE FRUTA: Este brandy se destila de frutas diferentes de la mora. Las frutas ms comunes en la elaboracin de estos brandis son la manzana, la ciruela, el durazno, la frambuesa y el albaricoque. El mosto de Las manzanas se convierte en sidra, la cual se deja en reposo unos meses antes de ser destilada dos veces. BRANDY DE PULPA: Este brandy proviene de la pulpa de la uva, las semillas y los vstagos fermentados que quedan Luego de que se extrae el jugo. Son los menos comunes. La grappa es un ejemplo de este tipo de brandy. ColorEl Color de un brandy en su mayora es claro, o transparente al salir del destilado, pero esto depende tambin de la uva, fruta utilizada ya que esto afecta mucho, al igual que el. El color depende del aejamiento del destilado. Hay algunos que tienen 10 o 20 aos en reposo.Grado de alcoholComo ya se ha mencionado el Brandy se recolecta al llegar a cierto grado de alcohol, que es de 60 a 62, pero este puede ser recolectado mucho antes o mucho despus, esto va dependiendo de los gustos, del proceso de la industria, y de la calidad de la materia prima utilizada.

Fuentes de obtencinComo ya se ha mencionado antes, el Brandy es un derivado del Vino, por lo cual el microorganismo que se utiliza en el vino es al mismo que en el brandy, en este caso es Saccharomyces bayanus. Es una levadura del gnero Saccharomyces, y que se emplea fundamentalmente en la elaboracin del vino as como de la sidra, en concreto de los procesos de fermentacin alcohlica. - Naturalmente: En el campo, la uva es pobre en levaduras (indgenas); de forma natural contiene cantidades de entre 1,000 y 100,000 clulas por baya (uva), siendo as, levaduras poco o nada fermentativas que no llevan a una fermentacin alcohlica normal del vino. La levadura de especie Saccharomyces, a pesar de ser escasa sobre la uva, es prcticamente la nica especie fermentativa. - Coleccin: En la actualidad, muchas regiones en diferentes pases (Francia, Australia, Suiza etc.), han logrado reproducir y conservar una gran cantidad de cepas de levaduras Saccharomyces Cereviseae y Saccharomyces Bayanus mediante un proceso de deshidratacin por congelacin llamado Liofilizacin. De esta manera, la levadura puede ser transportada para su aprovechamiento en distintas regiones del mundo y efectuar fermentaciones alcohlicas con cepas de levaduras seleccionadas ms aromticas, permitiendo as, producir vino de mayor calidad.

Preparacin de medios de cultivoDisolver los componentes del medio en agua destilada. Si el medio contiene un agente solidifcante (agar-agar) hay que calentar el preparado hasta la ebullicin del mismo agitando de vez en cuando, para asegurar una completa disolucin del agar (medios slidos y semislidos. Esterilizar la disolucinMedios slidos en placa

YPD: Composicin: 1% extracto de levadura, 2%peptona, 2% glucosa. Para medio solido se aadi agar al 2%.YPG: Composicin: 1% extracto de levadura, 2% peptona, 3% (v/v) glicerol, 2% agar.AMM (agar mosto Macabeo): Composicin: 800 ml (variedad Macabeo), 20 g de agar, 180 ml de agua destilada.

Saccharomyces bayanus. Se caracteriza por tener almicroscopiouna forma ms alargada que otras levaduras, De 3-6 4-14micrasde tamao.Desarrolla una fermentacin ms lenta y requiere de una mayor cantidad de nutrientes para realizar la fermentacin.

Mtodos y Tcnicas de produccin de cepas.A partir de varias diluciones de cada muestra, se sembraron alcuotas de 0.1 ml sobre placas de Petri con medio YPD-agar y se incubaron de 3 a 7 das a 28C.En todas las pruebas, salvo en las que se indica otra cosa, se compara el crecimiento con medios testigos sin inocular. La lectura se llevo a cabo despus de 7 y 15 das de incubacin a 28C.PruebasMorfologa celular: El tamao de la colonia.Pruebas bioqumicas: La fermentacin se observo por la aparicin de gas en la campanaPruebas fisiolgicas: Crecimiento a diferentes temperaturas

RonEl ron es un licor alcohlico destilado, obtenido de la melaza de la caa de azcar. Usualmente es un sub-producto de la fabricacin del azcar.

Elaboracin del ron- Molienda. En molinos, las caas son lavadas para quitar restos de tierra y luego cortadas en pedazos pequeos para facilitar la extraccin del jugo. Los pedazos pasan por una serie de molinos que extraen el jugo de los tallos.Luego de la primera molienda, se agrega una pequea cantidad de agua para facilitar las extracciones siguientes del jugo. El residuo slido, llamado bagazo, es frecuentemente reciclado como combustible. Luego es filtrado y hervido.

- Tipos de Melaza.Melaza Ligera, de primera ebullicin o Miel de Primera Miel de Segunda, de segunda ebullicin, es ms oscura y ms espesa, tambin conocida como Black Treacle en ingls.Blackstrap Molasse en ingls, y que es la materia de donde se hace el ron industrial, resulta de la tercera ebullicin.- La fermentacin. Se efecta en tanques de cerca de 80,000 litros de capacidad, ubicados en un ambiente lo mas fresco posible. El tiempo de duracin de todo este proceso depende de los tipos de Ron que desee obtener. Hay veces que 24 horas resultan suficientes, aunque suele pasar 36 horas antes de que el azcar de la melaza se convierta en alcohol. Para algunos rones oscuros el proceso puede demorar hasta 12 das.

- Destilacin. Proceso por el cual el mosto fermentado se calienta, el alcohol se evapora a una temperatura inferior que la del agua (78 y 100 respectivamente), estos vapores son recogidos y condensados dando origen al aguardiente. Se pueden utilizar Alambiques y Columnas de destilacin.- Envejecimiento. El aguardiente resultante se deja envejecer en barricas de roble blanco, algunos usados anteriormente. Los aos de envejecimiento o aejamiento dependern del tipo de Ron que se desea obtener. Las barricas, deben reposar en lugares hmedos, con poca luz, el propsito del envejecimiento es el refinamiento del aguardiente.- Filtracin. Proceso que elimina las partculas indeseables resultantes del proceso de envejecimiento al tiempo que mejora la pureza de su color. Para los rones que se van a vender como blancos, el filtrado por carbn activado elimina los tintes aportados por la madera de las barricas.- Mezclado. La mayora de los rones comerciales consisten en una mezcla de rones de diferentes tipos y edades, incluso de diferentes pases de origen, como es el caso de las marcas internacionales de grandes volmenes. Si se desea, durante la mezcla se puede aadir caramelo, especies y sabores. Una vez se han seleccionado los diversos constituyentes y mezclados, se dejan fusionar por un tiempo, antes de reducirlos con agua pura para luego ser embotellados.Qu es la melaza? La melaza es la materia de donde se hace el ron industrial, resulta de la tercera ebullicin y es muy espesa, pegajosa, oscura y algo amarga. Se necesita aproximadamente 1.5 galones de melaza para hacer un galn de ron.VentajasEs la levadura ms conocida y de importancia industrial ya que es la especie de levadura utilizada por excelencia para la obtencin de etanol a nivel industrial debido a que es un organismo de fcil manipulacin y de recuperacin, no es exigente en cuanto a su cultivo, no presenta alto costo, tolera altas concentraciones de etanol, en la fermentacin produce bajas concentraciones de subproductos.

Historia y utilizacin comercialDesde que los antiguos egipcios descubrieron que una sustancia granosa haca que el sabor del agua fuera excepcionalmente extrao, la levadura se ha usado para la coccin y la creacin debebidas. Sin embargo, la levadura no fue identificada como un organismo viviente hasta despus de la invencin del microscopio a finales del ao 1860. Fue all cuando el organismo fue aislado y creci en culturas para desarrollar la cepa ms eficaz para uso comercial. Los fabricantes de vino, cerveza y cocineros han usado varias especies de Saccharomyces, y trabajaron para desarrollar cepas puras a fin de alcanzar sus necesidades especficas.

Saccharomyces CerevisiaeEl gnero de Saccharomyces son hongos unicelulares, ms comnmente llamados levadura. Aunque algunas levaduras y hongos pueden causar problemas a las plantas y las personas, Los Saccharomyces juegan una funcin importante en lasindustriasde la cocina y elaboracin de cervezaClasificacinReino: Hongos Filo: Ascomycota, Clase: Hemiascomycetes, Orden: Saccharomycetales, Familia: Saccharomycetaceae, Gnero: Saccharomyces. La especie ms comn es la Saccharomyces cerevisiae, que es la levadura del horneado o cerveza.Descripcin. Los hongos son organismos parecidos a las plantas, que no contienen clorofila. Para sobrevivir, deben obtener su alimento viviendo en fuentes orgnicas. Las Saccharomyces tienen una pared celular hecha de quitina y sus lpidos son vinculados por steres. Usan unaplantillade ADN para la sntesis de protenas, lo que hace que el Saccharomyces. Los Saccharomyces se reproducen en ciernes, una forma de reproduccin asexual.Funcin. Saccharomyces significa "hongos de azcar", que ofrece una clave a la funcin de su levadura. Los Saccharomyces tienen la capacidad de fermentar los azcares, queriendo decir que pueden convertir el azcar en dixido de carbono y alcohol. La Saccharomyces cerevisiae hace esta funcin de forma tan eficiente que puede fermentar su propio peso en glucosa en no ms de una hora.Ciclo de vida. El ciclo de vida de este organismo simple ha ofrecido informacin til a la biologa molecular, incluyendo la especializacin celular y la expresin gentica en eucariotas. Los Saccharomyces crecen mediante ciernes. Esto quiere decir que la clula "madre" da lugar a una clula hija elipsoidal con una nueva superficie celular. Sin embargo, los Saccharomyces pueden sobrevivir y crecer en un estado haploide y diploide. Los haploides pueden aparearse y formar una clula diploideRasgos. Los Saccharomyces, cuando crecen en ambientes controlados, maduran en tres das. Forman colonias hmedas, planas y suaves que varan de color crema a bronceado. Las saccharomyces no pueden utilizar nitrato, deben tener pseudohifas; sin embargo, las hifas encontradas en muchos hongos no estn presentes. Los Saccharomyces formarn ascosporas cuando crecen en algunos medios. stas son esporas contenidas en un asca

Caractersticas deseables- Color. El color del Ron puede ser neutro (incoloro) o presentarse en tonalidades varias que van desde el mbar al caoba. El nico colorante que est permitido adicionar es el caramelo, que no modifica en nada su gusto. - Olor. Su particularidad radica en que suelen ser suaves y con un fuerte aroma que dura bastante en boca. En algunas partes, ste se distingue por su aroma a pltano.- Sabor. Al elaborarse en barricas de madera de roble notaremos este sabor algo fuerte parecido al vino. Sabe a frutas maduras, a tostados, a miel, a dulce de caa de azcar recin cortada que ofrece un sabor algo ms dulzn que otras bebidas de similares pretensiones. - Grado de alcohol. Esta bebida, debido a su contenido de alcohol, debe tomarse con moderacin. Los grados de alcohol del ron estn en torno a los 33,40.

Fuentes de obtencin Naturales. La levadura es elaborada especialmente para fines alimentarios y nutritivos, en forma natural, a partir de la "fermentacin" aerbica de la MELAZA de CAA DE AZUCAR, utilizando la ms moderna metodologa de control para su produccin y realizando controles estrictos de calidad al producto terminado. No contiene agregado de azcar, almidn, colorantes, conservantes, lactosa ni gluten Coleccin. En la actualidad, muchas regiones en diferentes pases han logrado reproducir y conservar una gran cantidad de cepas de levaduras Saccharomyces Cereviseae mediante un proceso de deshidratacin por. De esta manera, la levadura puede ser transportada para su aprovechamiento en distintas regiones del mundo y efectuar fermentaciones alcohlicas con cepas de levaduras seleccionadas ms aromticas.

Preparacin de medios de cultivoPara la preparacin de medio slido se aade agar (20g/L). Esterilizar en autoclave a 121C durante 15 min. Las cepas de S. Cerevisiae se incubaron a 28C durante 48 h en medio YPD. Para mejor rendimiento el periodo de incubacin es de 48 a 72 horas a temperatura de 22-25, para as producir una colonia observable a simple vista y formada por individuos iguales.

Obtencin de cepa de Saccharomyces cerevisiaeLa industria ronera actual, utiliza cepas delevaduras seleccionadas y mejoradas y mantenidas en sus laboratorios, a fines de preservar la consistencia en el proceso de fermentacin a travs del tiempo. Una reconocida Maestra Ronera jamaiquina dice "La levadura utilizada, va a determinar el sabor final y el perfil del aroma del producto terminado.

Generacin de MutantesSe determina la dosis letal 50 para la levadura Saccharomyces cerevisiae M522 Se realiza una nueva irradiacin con este tiempo de exposicin a un cultivo fresco de la levadura A partir del tubo irradiado se realizaran diluciones seriadas y se plaquean por triplicado en placas de YPD agar a los efectos de obtener colonias aisladas 10 colonias que se transfieren a tubos con 2 ml de YPD para generar cultivos puros de las nuevas cepas de Saccharomyces De las placas que contenan colonias aisladas se seleccionan por morfologa y aspecto Se siembra en paralelo la cepa M522 como control Las cepas fueron mantenidos en placa de YPD en heladera y se congelaron a -20C en leche.

Estudio de Condiciones Metablicas de los MutantesA partir de una placa de mantenimiento en YPD de cada cepa y de la levadura M522 mantenidas en heladera, se ajustaron tubos con 3 ml de suero fisiolgico (NaCl 0,9%) utilizando la escala de Mac Farland. Se transfirieron 150 L a tubos con 9 ml de YPD, YPD 40 g/L de glucosa, YPD complementado con 10% de alcohol e YPD para incubar a 50C. Los tubos fueron incubados durante 24 horas en condiciones aerobias, sin agitacin a 37C y a 50C Los cultivos se evaluaron por medidas de absorbancia a 660 nm utilizando como blanco en cada caso el medio sin inocular.

1. D) Descripcin de los sistemas de cultivo de la fermentacin alcohlicaSistemas de cultivoCONTINUO: Es un cultivo balanceado mantenido por un tiempo indefinido por un sistema abierto de flujo, que se compone de: Cmara de cultivo de volumen constante, a la que llega un suministro de nutrientes de la que se eliminan o separan los productos txicos de desecho (por un rebosadero). Una vez que el sistema alcanza el equilibrio, el nmero de clulas y la concentracin de nutrientes en la cmara permanecen constantes, entonces se dice que el sistema esta en estado estacionario, con las clulas creciendo exponencialmente. Los parmetros a tener en cuenta son: *Flujo *Volumen de la cmara de cultivo *Densidad celular en la cmara *Prdida de clulas por el rebosadero Se puede lograr un cultivo continuo en un quimiostato: *Los microorganismos pueden cultivarse a una amplia variedad de tasas de crecimiento exponencial. *Permite crecimientos balanceados debido a que existe un sustrato o nutriente presente en una concentracin establecida para limitar la densidad de poblacin. * Permite elegir la densidad de las clulas a la que se quiere trabajar

BATCH ALIMENTADO (FED BATCH/CULTIVO DISCONTINUO): En este sistema, se alimenta continuamente el medio nutritivo o alguno de sus componentes. Si el nutriente que se alimenta es el limitante del crecimiento, sta tcnica permite controlar la velocidad de crecimiento del microorganismo.BATCH: Cuando se siembran microorganismos en un medio de cultivo apropiado, estos comienzan a multiplicarse, hasta que finalmente se detiene por agotamiento de nutrientes; un cultivo de esta naturaleza, en el cual una cierta cantidad de microorganismos es sembrado en un volumen dado, se conoce como cultivo "Batch". La evolucin del cultivo en el tiempo, sigue una curva llamada "curva de crecimiento en Batch". Los sucesos se separan en 4 fasesBIORREACTOR: Los biorreactores son recipientes de reaccin, en los que se crean tcnicamente las condiciones ptimas para el cultivo y multiplicacin de microorganismos, para la formacin de productos ptimos. REQUISITOS PARA EL INICIO DEL PROCESO DE FERMENTACIN INDUSTRIAL CEPA DE MICROORGANISMOS * No todos los microorganismos (MOs) tienen uso industrial*Los microorganismos ms utilizados son las levaduras, como los gneros Saccharomyces, Candida y Kluyveromyces. *Se seleccionan los que producen uno o ms productos de inters* Se modifican genticamente por mutacin o recombinacin para aumentar el o los metabolitos de inters, con el fin de mejorar su produccin y aumentar las ganancias de la industria.*Las vas metablicas menores se reprimen o eliminan.* Todos los microorganismos utilizados pertenecen a cepas industriales que son conservadas en los laboratorios de microbiologa de las industrias y en distintas colecciones nacionales.

Requisitos de un microorganismo industrialEl microorganismo debe:1- Producir la sustancia de inters2- Obtenerse en cultivo puro3- Ser genticamente estable, pero ser susceptible de manipulacin gentica.4- Poder desarrollarse en cultivos a gran escala.5- Poder mantener el cultivo del MO durante perodos largos en el laboratorio y en la planta industrial.6-Tener un tiempo de duplicacin bajo y fabricar el producto deseado en un perodo corto.Crecimiento rpido ocupar menos tiempo los equipos industriales disminuir los riesgos de contaminacin. mejor control de los factores ambientales7-Crecer en medio de cultivo lquido relativamente barato y que se obtenga en grandes cantidades.

Condiciones que no debe tener un microorganismo industrialLos microorganismos industriales no deben: 1- Ser peligrosos para el hombre, animales y plantas de inters econmico. 2- Liberar toxinas, o si lo hacen deben poder ser eliminadas fcilmente.

PROCESO A NIVEL PILOTO Tiene como finalidad principal el desarrollo a escala semi-industrial de productos obtenidos a partir del cultivo de clulas y microorganismos, ya sean bacterias, hongos o levaduras, modificados o no genticamente.Su objetivo es se la obtencin del producto y el obtener la informacin necesaria para estudio del desarrollo del proceso que permita su posterior produccin a escala industrial. 1- El fermentador de laboratorio, un fermentador a escala pequea, generalmente de vidrio y de 5 a 10 litros de capacidad. 2- La etapa en planta piloto, que se suele llevar a cabo en equipos de 300 a 3000 litros. Aqu las condiciones se acercan mas a la escala industrial, pero el costo no es aun un factor de importancia. En el fermentador de una planta piloto es deseable una cuidadosa instrumentacin y un control con computadora, de modo que las condiciones que se obtengan sean lo ms similares a las del fermentador industrial.3- El fermentador industrial mismo, generalmente de 10.000 a 400.000 litros

PRUEBAS BIOQUIMICAS DEL MICROORGANISMOPrueba de la Fenol-Oxidasa C. neoformans produce fenol-oxidasa, Esto se evidencia por la produccin de un pigmento marrn oscuro o negro alrededor de la colonia de C. neoformans en el medio TOC.

Medios de Cultivo La preparacin de medios para el desarrollo de procesos de fermentacin es una etapa fundamental para asegurar la productividad de los mismos.a) Macronutrientesb) Micronutrientes o elementos trazas representados por las sales c) Factores de crecimiento.

PARAMETROS DE CONTROL Y DE PRODUCCION Concentracin del sustrato:es un valor que se debe considerar ya que afecta la velocidad de la fermentacin, el comportamiento y el desarrollo de las clulas de la levadura. Suele ser satisfactoria una concentracin de azcar del 10 al 18%, el valor ms corriente es del 12%. Concentracin de Alcohol: Una de las principales limitaciones del proceso, es la resistencia de las levaduras a las concentraciones de etanol (alcohol) que se llegan a producir durante la fermentacin, algunos microorganismos como elsaccharomyces cerevisiaepueden llegar a soportar hasta el 20% de concentracin en volumen. Temperatura: En el caso de la saccharomyces cerevisae se tiene un desarrollo ptimo entre 28-35 C, recomendable 30 C. pH:Este es un factor importante en la fermentacin, debido a su importancia en el control de la contaminacin bacterial como tambin al efecto en el crecimiento de las levaduras, en la velocidad de fermentacin y en la formacin de alcohol. el pH ms favorable para el crecimiento de la saccharomyces cerevisiae se encuentra entre 4.4 - 5.0, con un pHde 4.5 para su crecimiento ptimo. Concentracin de nutrientes:Como ya se dijo, la presencia de sustancias nutritivas adecuadas es una condicin necesaria para el crecimiento y desarrollo de la levadura, siendo su concentracin un factor primordial en la actividad vital de la levadura Aireacin:El aire es un factor decisivo en toda fermentacin, ya que su presencia hace ms vigoroso el crecimiento de la levadura.

EFICIENCIA MEJORA DEL MICROORGANISMO

Exposicin de cesar antunez