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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC UNAMBA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Agroindustrial

Curso: TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES II

Unidad 1:

FERMENTACIONES INDUSTRIALES

DOCENTE Ing. Ingo Marco Juro Aramburú

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Fermentación Hay distintos tipos de fermentación, podemos encontrar la fermentación discontinua, continua y el proceso de fermentación alimentada.

Tipos de fermentaciones 1. Fermentación discontinua • Una fermentación discontinua (“batch”) puede ser considerada como un "sistema cerrado". Al inicio de la operación se añade la solución esterilizada de nutrientes y se inocula con el microorganismo o fermento.

1. Fermentación discontinua Una fermentación discontinua puede ser considerada como un “sistema cerrado”. A tiempo cero, la solución esterilizada de nutrientes se inocula con microorganismos y se permite que se lleve acabo la inoculación en condiciones óptimas de fermentación. A lo largo de toda la fermentación no se añade nada, excepto oxigeno (en forma de aire), un agente antiespumante y ácidos o bases para controlar el pH.

1. Fermentación discontinua A lo largo de toda la fermentación no se añade nada, excepto: • oxígeno (en forma de aire) • un agente antiespumante • un ácidos o una base para controlar el pH.

1. Fermentación discontinua La composición del medio de cultivo, la concentración de la biomasa y la concentración de los metabolitos cambia generalmente como resultado del metabolismo de las células, observándose las cuatro fases típicas de crecimiento: • fase de latencia • fase logarítmica • fase estacionaria • fase de muerte En los procesos comerciales la fermentación frecuentemente se interrumpe al final de la fase Logarítmica o antes de que comience la fase de muerte

Fases de una fermentación Fase de Latencia: Durante esta fase los microorganismos se adaptan a su nuevo ambiente. Debido a esta transferencia al nuevo medio probablemente serán alterados por las células del inóculo varios parámetros: cambios en el valor del pH, aumento en el suministro de nutrientes, descenso en los inhibidores del crecimiento.

Fase logarítmica: • Al final de la fase de latencia las células se han adaptado a las nuevas condiciones de crecimiento. El crecimiento de la masa celular puede ahora ser descrito cuantitativamente en función de la duplicación de número de células por unidad de tiempo o por la duplicación de la biomasa por unidad de tiempo. El nombre de esta fase viene porque representando el número de células o biomasa frente al tiempo en una gráfica semilogarítmica se obtiene una línea recta.

Fase de crecimiento exponencial

Allí crecen los microorganismos rápidamente y el crecimiento de la población depende del sustrato inicialmente colocado ( melaza ).

Fase estacionaria: cuando el substrato es metabolizado o se han formado sustancias tóxicas, el crecimiento desciende o se detiene completamente. La biomasa aumenta sólo gradualmente o permanece constante en esta fase, aunque la composición de las células puede cambiar. Debido a la lisis se liberan nuevos sustratos que pueden servir como fuente de energía para el crecimiento lento de los supervivientes.

Fase estacionaria Aquí ya se ha alcanzado el máximo valor de producción, en esta fase algunas células se dividen y otras mueren donde las células vivas utilizan los compuestos provenientes de las muertas como nutriente, manteniendo la población constante durante la fase.

Fase de muerte: En esta fase las reservas de energía de las células se agotan. La longitud de tiempo entre la fase estacionaria y la fase de muerte dependen del organismo y del proceso utilizado.

Fase de muerte Dado que la población celular presente no se mantiene por sí misma comienza a morir. Tiene un comportamiento exponencial.

2. Fermentación alimentada (fedbatch) Aquí los sustratos se añaden escalonadamente a medida que progresa la fermentación. La formación de muchos metabolitos secundarios disminuye debido a la cantidad de glucosa que está en el medio (efecto glucosa), por esta razón en este tipo de fermentación los elementos críticos de la solución de nutrientes se añaden en pequeñas concentraciones al principio del proceso y continúan añadiéndose en pequeñas dosis durante la fase de producción. Se realiza penicilina.

en la producción de sustancias como la

3. Fermentación contínua En la fermentación continua se establece un sistema abierto. La solución nutritiva estéril se añade continuamente al tanque de fermentación (biorreactor) y una cantidad equivalente de la solución utilizada de los nutrientes con los microorganismos, se saca simultáneamente del sistema

3. Fermentación continua En esta fermentación se establece un sistema abierto. La solución nutritiva estéril se añade continuamente al biorreactor y una cantidad equivalente de solución utilizada de los nutrientes, con los microorganismos, se saca simultáneamente del sistema. Entre las distintas clases de fermentación continua pueden ser distinguidos dos tipos básicos:

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