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 al yogur, su elaboración se debe al trabajo complementario entre dos bacterias, Streptococcus thermophilus yLactobacillus bulgaricus, que producen un alimento muy estimado tanto desde el punto de vista gastronómico como nutricional y dietético. En la elaboración del queso, pueden diferenciarse dos etapas principales: la formación de la cuajada y su maduración. La cuajada se forma como resultado de la coagulación de las proteínas de la leche, como consecuencia de un proceso microbiológico debido a la acidificación del medio por parte de las bacterias lácticas. También puede utilizarse para este mismo fin una enzima conocida como renina, que se extrae del estómago de las terneras.

La posterior maduración de la cuajada es un proceso muy complejo y variable, en función de la clase de queso que se elabora. Está basado en procesos de degradación de las proteínas y grasas que confieren el sabor y aromas característicos. En algunos casos, los microorganismos desempeñan papeles muy específicos en la maduración de los quesos. Entre otros, el color azul y aromas peculiares de los quesos azules son consecuencia del crecimiento de ciertos hongos del género Penicillium en toda la masa del queso. En el caso de los quesos de agujeros, estos son el resultado de la formación de dióxido de carbono tras fermentar el lactato, que produce propiónico y les da su típico sabor.

Otros procesos microbiológicos

También la elaboración de la mantequilla es, en parte, un proceso microbiológico. En su caso, es necesario un agriado inicial, causado por los llamados estreptococos de la leche, para poder separarse después la grasa de la mantequilla durante el batido. Además, estos microorganismos crean pequeñas cantidades de acetoína, una sustancia que se oxida de forma espontánea a diástilo, el compuesto responsable del aroma y sabor de la mantequilla. En algunos países, es costumbre que la leche experimente un proceso mixto de fermentación a base de bacterias lácticas y levaduras y se forme un producto lácteo agrio, pero con contenido en alcohol, como es el caso de kéfir y el kumis, un lácteo elaborado con leche de yegua, que constituía parte importante de la dieta de algunos pueblos guerreros nómadas de Eurasia.

Pero las bacterias del ácido láctico no solo pueden desarrollarse en sustratos como la leche. La fermentación láctica también puede ocurrir sobre materiales vegetales. Es el caso de la elaboración de col fermentada ácida o de algunos tipos de aceitunas y encurtidos agrios

LACTOBACILLUS:

Lactobacilo, Lactobacillus o bacteria del ácido láctico es un género de bacterias Gram positivas anaerobias, denominadas así debido a que la mayoría de sus miembros convierte lactosa y otros monosacáridos en ácido láctico. Normalmente son benignas e incluso necesarias, habitan en el cuerpo humano y en el de otros animales, por ejemplo, están presentes en el tracto gastrointestinal

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