CULTIVO CONTINUO

November 5, 2017 | Author: Alejandro Alvarez Saavedra | Category: Milk, Redox, Metabolism, Yeast, Water
Share Embed Donate


Short Description

Download CULTIVO CONTINUO...

Description

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

CULTIVO CELULAR CONTINUO AIREADO

I.- RESUMEN Se desarrollo el Cultivo Celular Continuo Aireado de la Levadura Kluyveromyces marxianus ATCC-16045, la cual se inicio desde la resiembra del medio de mantención usando Extracto de Levadura 10 gr, Extracto de malta20 gr, Peptona 20 gr, Agar 20 gr la cepa utilizada estaba refrigerada. Se uso como sustrato limitante la sacarosa, siendo la concentración celular máxima final esperada de 3g/l el pH es de 5.98. Se empezó con la preparación de los medios de activación sacarosa 20 g/l, extracto de levadura 5 g/l y la solución de sales (K2HPO4 = 5g/l (NH4)2SO4 =5 g/l ; MgSO4.7H2O= 0.5 ;g/l )y HCl =0.57 g/l se llevo al shaker para la fermentación obtener el cultivo por lote. Del cual se obtuvo la grafica de la cinética de crecimiento microbiano, curva de calibrado de biomasa y azucares reductores (sacarosa) por medio del método de DNS. La grafica de la cinética de crecimiento nos sirvió para poder observar en que momento la levadura alcanzo los 2/3 de su crecimiento exponencial, para este fin se prepararon dos medios de fermentación uno que sirvió como control para el incremento de la biomasa y el otro para la experiencia en el Quimiostato. Luego se prosiguió con la puesta en marcha del Quimiostato, el cual se inicio con el montaje e instalación de este sistema y su respectiva esterilización, luego se prosiguió ala inoculación del medio liquido del Quimiostato y se controlo el lote hasta que este alcanzara los 2/3 de crecimiento logarítmico el cual fue al cabo de 3 horas, dato que se igual al obtenido en el cultivo celular por lote. Paralelo a esto se prepararon los medios de alimentación para los estados estaciones a volumen ya calculado. De aquí en adelante se prosiguió con el muestreo y análisis de X y S para los cinco estados estacionarios, siendo estos tomados según los tiempos calculados 43h (F=0,8ml/min),

29h

(F=1,2ml/min),

19h

(F=1,80ml/min)

,14h(F=2,5ml/min),

12h(F=3,0ml/min) para cada estado. Con estos datos se obtuvo la curva característica del cultivo continuo con cinco estados estacionarios. Paralelo a la toma de muestras del cuarto y quinto estado estacionario se prepararon los medios de fermentación bajo limitación de nitrógeno reduciéndolo a la mitad (( NH4)2SO2 =1g/l) y perturbación del estado estacionario por aumento de la concentración de sacarosa(15 g/l) en volúmenes ya calculados.

1

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

La toma de la muestra bajo limitación de nitrógeno con un flujo de 2.5ml/min. Nos sirvió para comprar este punto con el obtenido en la curva característica de la grafica de los e. e. siendo el resultado que el hecho de limitar al microorganismo de la fuente de nitrógeno no afecta considerablemente su crecimiento. La perturbación nos indica que a niveles altos de la fuente de carbono el microorganismo mantiene un equilibrio en su crecimiento. Se preparo el medio para el método de lavado en volumen necesario dado por la velocidad de dilución y el flujo requerido (F=12ml/min ) estos datos son un tiempo de 4 h. El método de lavado nos permitió determinar la velocidad específica de crecimiento máximo, Finalmente se prosiguió con el desmontaje y lavado cuidadoso

del sistema

continuo montado en el laboratorio de Bioprocesos.

II.- INTRODUCCIÓN La vasta mayoría de las levaduras son mesófilas, con una temperatura máxima de crecimiento entre 24 y 48ºC. Solo unas pocas (2%) son psicrófilas con una temperatura máxima de crecimiento por debajo de 24ºC, pero mayor es el número de las levaduras que tienen la temperatura óptima de crecimiento por debajo de 20ºC. No hay levaduras que puedan crecer a 50ºC y solamente unas pocas pueden desarrollar cerca de 0ºC, entre las que

se

encuentran

Yarrowia

lipolytica,

Debaryomyces

hansenii

y

Pichia

membranaefaciens. Por otra parte, Kluyveromyces marxianus crece a 48ºC. En general, la presencia de etanol o bicarbonato aumenta la temperatura mínima de crecimiento (Déak & Beuchat 1996). La mayoría de las levaduras que causan deterioro de alimentos crece a una actividad de agua mínima de 0,90-0,95. Sin embargo Zygosaccharomyces rouxii puede crecer sobre substratos azucarados a una actividad de agua igual a 0,62, pero son pocas las levaduras que desarrollan en presencia de altas concentraciones de azúcar o sal. En general las levaduras toleran mejor altas concentraciones de azúcar que de sal.(Déak & Beuchat 1996). La mayoría de las levaduras toleran un rango de pH entre 3 y 10, pero prefieren un medio

2

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

ligeramente ácido con un pH de 4,5 a 6,5. las células son inactivadas a presiones entre 7 y 20 MPa, a 25-35°C (Déak & Beuchat 1996). Las levaduras son organismos aerobios y aunque unas especies son fermentadoras otras no lo son, como por ejemplo los géneros Cryptococcus y Rhodotorula. Saccharomyces y unos pocos géneros más, son fermentadores enérgicos de los azúcares pero pronto detienen su crecimiento y multiplicación por falta de oxígeno. Solo unos pocos glúcidos, principalmente hexosas y oligosacáridos, pueden ser fermentados por las levaduras, pero el rango de compuestos que pueden asimilar es mucho más amplio incluyendo además, pentosas, alcoholes, ácidos orgánicos, aminoácidos y glicósidos. La utilización de nitratos está confinada a ciertas especies de levaduras, mientras que las fuentes comunes de nitrógeno son amonio, urea y aminoácidos. Muchas especies sintetizan todas las vitaminas necesarias pero otras requieren biotina y otros compuestos. Los aceites esenciales de ajedrea, ajo, canela, cebolla, clavo de olor, orégano, pimienta de Jamaica y tomillo son inhibidores de varios géneros de levaduras. El aceite esencial de ajo inhibe a una concentración de 25 mg/L y los de cebolla, orégano y tomillo a 100 mg/L. La cafeína presente en cacao, café, nuez de cola, yerba mate y té, inhibe el crecimiento de las levaduras. Sin embargo, las levaduras casi no son afectadas por 20 mg de taninos/mL (Davidson 1997). El agua desionizada con 0,188 mg ozono/L causa la reducción instantánea en 5 unidades logarítmicas del número de células vivas por mL, de la levadura Z. bailii (Restaino et al. 1995)

III.- OBJETIVOS:

3.1

Objetivos generales:

3

Laboratorio de Bioprocesos



Ing.Agroindustrial - UNS

Diseñar y realizar una experiencia de cultivo celular continuo en

quimiostato empleando una cepa de Kluyveromyces marxianus ATCC16045 3.2

Objetivos específicos:  Diseñar medio de cultivo.  Activar células y desarrollar el inóculo.  Obtener la curva característica del cultivo continuo considerando al menos cinco estados estacionarios.  Obtener y caracterizar un estado estacionario bajo limitación por nitrógeno.  Perturbar un estado estacionario mediante aumento de la concentración del nutriente limitante en la alimentación y su seguimiento hasta el nuevo estado estacionario.  Determinar la velocidad específica máxima de crecimiento mediante operación de lavado.

IV.- FUNDAMENTO TEÓRICO 4.1 Las levaduras : Son los microorganismos más antiguamente conocidos, mejor estudiados y generalmente mejor aceptados por los consumidores. Las levaduras son raramente tóxicas o patogénicas y pueden ser utilizadas en la alimentación humana. A pesar de que su contenido de proteínas no excede el 60%, su concentración de aminoácidos esenciales tales como la lisina, el triptofano y la treonina es satisfactoria, aunque tiene un bajo contenido de metionina y cisteina. Las levaduras son muy ricas en vitaminas (grupo B) y su contenido en ácidos nucleicos es bajo ya que está en el rango de 4 a 10%.

4

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

En cuanto a su tamaño las levaduras son más grandes que las bacterias, lo que facilita la separación. CUADRO DE CLASIFICACION Especies mas frecuentes Género

Características Levaduras no fermentadoras de la Saccharomyces cerevisiae

lactosa, que producen alcohol y

Saccharomyce unisporus

CO2 a partir de glucosa.

LEVADURAS

Levaduras fermentadoras de la Candida kefir

lactosa.

Kluyveromyces marxianus var.

Responsables de formación de CO2

marxianus.

y contribuyendo al característico sabor y aroma.

Fuente : SCHENEIDER, A; MERKLE, R.; CARVALHO, M.; JONAS, R.; BURLAN, S. Oxygen tranfer on b galactosidase production by Kluyveromyces marxianus using Sugar Cane molasses as Carbon Source. Biotechnol. Letters. 23 (7):547-550. 2001 4.1.1 Levaduras (Kluyveromyces marxianus ATCC-16045) Estas levaduras pertenecen a la división Ascomycotina. Las levaduras de este género se reproducen por gemación multilateral, es una de las levaduras que más abunda en los productos lácteos, son los microorganismos más antiguamente conocidos, mejor estudiados y generalmente mejor aceptados por los consumidores. Las levaduras son raramente tóxicas o patogénicas y pueden ser utilizadas en la alimentación humana. A pesar de que su contenido de proteínas no excede el 60%, su concentración de aminoácidos esenciales tales como la lisina, el triptofano y la treonina es satisfactoria, aunque tiene un bajo contenido de metionina y cisteina. Las levaduras son muy ricas en vitaminas (grupo B) y su contenido en ácidos nucleicos es bajo ya que está en el rango de 4 a 10%. En cuanto a su tamaño las levaduras son más grandes que las bacterias, lo que facilita la separación. Las levaduras son hongos unicelulares, con una morfología característica esférica u ovalada.

5

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Figura 4.1.A : células de levadura Kluyveromyces marxianus s de agar placas petri usado para la inoculación de glucosa media

Figura 4.1.B: células de lavadura Kluyveromyces marxianus en medio de glucosa media bajo condiciones aerobicas - shaker Fuente : KINETIC ANALYSIS OF KLUYVEROMYCES MARXIANUS YEAST STRAIN Erika Guimarães Madeira Reeves B.S., Louisiana State University, 2001 May 2004 Las levaduras se hallan ampliamente distribuidas en la naturaleza y se encuentran frecuentemente en forma de polvillo blanco que cubre los frutos y las hojas.

4.1.2 Composición típica de las levaduras

6

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Algunos de estos usos están basados en la composición de las levaduras. Los componentes principales de la biomasa de levadura están presentados en la siguiente tabla: Componentes % Componentes Proteínas 45,0-55,0 Calcio Hidratos de carbono 25,0-35,0 Fósforo grasas 2,0-5,0 Potasio Cenizas 6,0-8,0 Magnesio Hierro 9,3-35,0 mg/% Cobre Molibdeno 1,3-12,3 mg/% Cinc Fuente: Departamento de Investigación Agosto 2005

% 0,6-1,3 1,4-1,7 1,2-1,9 0,1-0,2 2,0-13,4 mg/% 3,3-16,3 mg/%

Alrededor del 70% del nitrógeno total de las levaduras esta en forma de proteínas, el 8 10% como purina y el 4% como pirimidina. El resto esta en forma de aminoácidos y nucleótidos. Por ejemplo, analizando el extracto de la levadura Saccharomyces cerevisiae, que se usa en la industria alimentaria, se puede observar el alto contenido de aminoácidos esenciales. Esta característica de la levadura S. cerevisiae se utiliza para la producción del complemento dietario.

Aminoácidos

%

Aminoácidos

%

Lisina

8.2

Valina

5.5

Histidina

4.0

Isoleusina

5.5

Arginina

5.0

tirosina

5.0

Leucina

7.9

Fuente: Departamento de Investigación Agosto 2005 4.1.3 Importancia de la levadura Kluyveromyces marxianus: a) Obtención de la inulinasa , se sabe que la inulinasa es una enzima que es utilizada para la hidrolisis de la inulina en una única etapa, obteniéndose productos con 95% de frutosa esta puede ser obtenida de plantas o através de microrganismos como bactérias, hongos o levaduras. Las levaduras Kluyveromyces marxianus ATCC 16045 e NRRL Y-7571 es de gran interes industrial debido las características fisiológicas de accecibidad. 7

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

b) Obtención de la lactasa o b-galactosidasa es una enzima exclusivamente intracelular en Kluyveromyces marxianus ATCC 8554, es una enzima que ha despertado gran interés biotecnológico por razones básicamente nutricionales e industriales. La enzima causa la hidrólisis del enlace b-1,4 de la lactosa hasta sus monómeros glucosa y galactosa, originando un producto con mayor poder edulcorante. Los jarabes obtenidos de esta hidrólisis sirven como sustituto del jarabe de maíz o sacarosa en las industrias de heladerías, reposterías y panaderías; además su adición a productos lácteos como leche, yogurt, crema agria y mantequilla mejora el sabor sin que ocurra un incremento calórico, beneficiando el consumo en individuos con intolerancia a la lactosa. La hidrólisis enzimática de la lactosa del suero permite el aprovechamiento de este subproducto de la industria láctea, el cual se ha convertido en un grave problema de contaminación ambiental, debido a que generalmente se descarga en cuerpos de aguas, esto ha conllevado a que actualmente existe una amplia información sobre la b-galactosidasa obtenida de diferentes fuentes y donde se han considerado aspectos como selección de géneros, condiciones de cultivo, procedimientos de extracción, purificación, estabilidad, obtención de plásmidos y mutantes, entre otras . Su aplicabilidad involucra mayoritariamente sistemas alimenticios, por lo que resulta idóneo trabajar con enzimas generalmente reconocidas como seguras (GRAS) y aceptadas por agencias de control de alimentos y drogas como la Food and Drug Administration (FDA). Actualmente el estatus GRAS es validado sólo para las lactasas de Aspergillus níger, Aspergillus orizae, Kluyveromyces lactis y Kluyveromyces marxianus [9]. La lactasa más conveniente para utilizar en leche, productos lácteos y sueros dulces es la proveniente del género Kluyveromyces, donde representa un producto estrictamente intracelular . Varios métodos han sido usados para solubilizar este tipo de enzimas, dependiendo de su localización dentro de la célula, intenciones de uso y estabilidad; los métodos mecánicos son predilectos en aplicaciones a gran escala, pero requieren alta inversión, costos operacionales y además el extracto obtenido resulta cargado de fragmentos celulares, sumando así mayor grado de dificultad al momento de purificar la enzima. La autólisis no es un método apropiado, porque requiere de temperaturas que comprometen la estabilidad de la enzima y los detergentes. son difíciles de remover de las preparaciones enzimáticas.

8

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Uno de los métodos más utilizados para la extracción de la b-D-galactosidasa a partir de levaduras es el uso de solventes orgánicos como el tolueno, cloroformo y alcohol isoamílico. El análisis por MET de las células de K. marxianus reveló que el tolueno ejerce un efecto permeabilizante, ya que ninguna célula mostró rompimiento de la pared celular. En la FIG. 1 se observa el efecto plasmolizante producto del tratamiento con el solvente, manifestado por la formación de pliegues de la membrana (_), vesícula en el espacio intra y extracelular (), lo cual puede explicarse por la salida de compuestos marcadores del espacio intracelular y corroborado por la valoración de la actividad de la enzima. También se observa una desorganización de los organelos citoplasmáticos con ausencia de núcleo y mitocondrias y la presencia de fragmentos de membrana () que podrían ser considerados como restos de organelos dentro de un citoplasma que se observa muy denso.

Fig : Muestra de células de Kluyveromyces marxianus ATTC 8554 tratada con tolueno en la extracción de enzimas

c) Obtención de concentrados proteicos: Se puede obtener un concentrado proteico a partir de biomasa microbiana Kluyveromyces marxianus var. marxianus cultivada en suero lácteo desproteinizado. El suero lacteo que se ha propuesto su empleo como sustrato de fermentación para microorganismos capaces de asimilar la lactosa, tales como la levadura Kluyveromyces marxianus var. marxianus, con el propósito de obtener biomasa microbiana, también conocida como “proteína unicelular” . Esta tiene un contenido proteico que oscila entre 40 y 80% en base seca y su calidad la asemeja más a la proteína animal que a la vegetal . Sin embargo, el uso de proteína unicelular para consumo humano presenta importantes limitaciones: la presencia de las paredes celulares, pues éstas reducen la biodisponibilidad de las proteínas, además contienen factores antigénicos y alergénicos; el alto contenido de ácidos nucleicos (básicamente ARN) los cuales pueden ocasionar trastornos renales y gota, y por último las reducidas propiedades funcionales que exhibe la biomasa celular deshidratada . Estas limitaciones pueden superarse mediante la elaboración de concentrados proteicos, tal y como ha sido descrito para Candida tropicalis y para Kluyveromyces

9

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

marxianus var. marxianus utilizando la extracción alcalina y precipitación isoeléctrica; sin embargo, esto no es suficiente, dado que los niveles de ácidos nucleicos deben ser reducidos, bien sea por métodos químicos o métodos enzimáticos. Entre los métodos químicos, uno de los más aceptados es la fosforilación con oxicloruro de fósforo o alternativamente con trimetafostato de sodio, donde se han obtenido concentrados proteicos a partir de Saccharomyces cerevisiae, los cuales han sido luego deshidratados a través de métodos sofisticados, como la liofilización o el secado por aspersión, respectivamente. La suplementación de productos cárnicos y de panadería con concentrados proteicos bajos en ácidos nucleicos, mejora las propiedades funcionales de dichos alimentos. Se ha ensayado la incorporación de harinas y autolizados obtenidos de Candida utilis y Saccharomyces cerevisiae en la elaboración de los mencionados productos con excelentes resultados .

d) Obtención de etanol : Tabla: Resumen de artículos de trabajo para parámetros de crecimiento cinético con especies de Kluyveromyces en la obtención de etanol:

10

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

11

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Fuente : KINETIC ANALYSIS OF KLUYVEROMYCES MARXIANUS YEAST STRAIN Erika Guimarães Madeira Reeves B.S., Louisiana State University, 2001 May

4.2 Sacarosa. La sacarosa (azúcar de mesa) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas pero no en animales superiores. No contiene

ningún átomo de

carbono anomérico libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí covalentemente 12

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

mediante un enlace O-glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un extremo reductor.

4.3 Quimiostato: El tipo más frecuente de cultivo continuo es el quimiostato en el que se introduce medio fresco a un flujo constante denominado velocidad de dilución (D) a la vez que se elimina cultivo viejo al mismo flujo. El medio de cultivo de un quimiostato contiene un nutriente esencial en una cantidad limitante (nutriente limitante). Estos parámetros se relacionan de acuerdo a la siguiente ecuación:

Donde f es la velocidad de flujo (ml h-1) y V el volumen del recipiente en ml. Por consiguiente, las dimensiones de D son [h-1]. El valor D indica el número de volúmenes de reactor (volúmenes de fermentador) que pasan a través el reactor por unidad de tiempo. Este valor es el recíproco del tiempo de residencia o tiempo que una unidad de substrato está dentro del reactor. Tanto la tasa de crecimiento μ como el nivel de población microbiana están relacionados con el valor de D.

13

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Fuente: Microbiología General, Cultivo de microorganismos.

A velocidades de D muy bajas, pequeños incrementos de la velocidad de dilución producen un cierto incremento de la densidad del cultivo debido a que se aportan más nutrientes al medio y el microorganismo no ve limitada su tasa de crecimiento (μ) según lo indicado en la ecuación de Monod. La velocidad de crecimiento aumenta (μ aumenta y τ disminuye) cuando la energía aportada por los nutrientes entrantes supera la energía de mantenimiento de los microorganismos del cultivo. A valores bajos de D la concentración de nutriente limitante (S) en el efluente es baja porque es consumido casi completamente por los microorganismos del cultivo que alcanzan unas poblaciones de gran tamaño creciendo a una tasa (μ) baja porque se encuentran en condiciones de limitación de nutrientes (S μmax, el microorganismo no es capaz de crecer lo suficiente como para evitar ser eliminado del cultivo por el rebosadero y, por consiguiente S alcanza un valor máximo (el nutriente limitante no es consumido en el cultivo y la concentración del substrato en el efluente es igual a la del substrato en el medio inicial) y la tasa de crecimiento de microorganismos (μ) dentro del cultivo se hace nula (el cultivo desaparece). La evolución de la biomasa de un quimiostato se ajusta a la ecuación siguiente: 14

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Microbiología General, Cultivo de microorganismos.

4.4.- Metabolismo:

4.5 Factores Fisicoquímicos que Afectan la Rapidez de Crecimiento. Dentro de los factores ambientales que afectan el crecimiento de las levaduras tenemos: •

La temperatura puede, en parte, determinar la velocidad de crecimiento y

el grado total de desarrollo de los microorganismos, además las variaciones de temperatura también pueden influir en los procesos metabólicos y en la morfología celular. Pelczar et al. (1977) reportó, cada especie de levadura crece a la temperatura que esta dentro de cierto límite de 28 a 48 °C ejemplo el Kluyveromyces marxianus crece a 48 ° •

C. (www.unsa.edu.ar)

El pH es un parámetro crítico en el cultivo de microorganismos ya que

estos sólo pueden crecer en un rango estrecho de pH fuera del cual mueren rápidamente. El pH intracelular es ligeramente superior al del medio que rodea las células ya que, en muchos casos, la obtención de energía metabólica depende de la existencia de una diferencia en la concentración de protones a ambos lados de la membrana citoplásmica.

15

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Hay que considerar que, como consecuencia del metabolismo, el pH del medio de cultivo suele tender a bajar durante el cultivo. El decremento del pH se puede deber a varios factores, uno de los cuales es la liberación de ácidos orgánicos de cadena corta .Por consiguiente, es necesario controlar el pH de los cultivos para evitar que un descenso excesivo pueda producir la auto esterilización del cultivo. Por ejemplo el pH óptimo de crecimiento de las levaduras esta en el rango de 3 a10. (www.unsa.edu.ar) •

El potencial redox y el oxígeno son factores determinantes del crecimiento

y del metabolismo del cultivo. El potencial redox del medio de cultivo nos indica su capacidad para aceptar o donar electrones, esto es: sus características oxidantes o reductoras. Uno de los factores que intervienen en el potencial redox, aunque no el único, es la concentración de oxígeno, O2. Hay microorganismos que requieren ambientes oxidantes para crecer, mientras que otros necesitan ambientes reductores. El requerimiento de condiciones oxidantes o reductoras no debe confundirse con la necesidad de presencia o ausencia de oxígeno para que se produzca el crecimiento. Un microorganismo es aerobio cuando necesita oxígeno para vivir y es anaerobio cuando o bien no lo necesita (anaerobios facultativos) o anaerobios aerotolerantes como las bacterias lácticas o cuando muere en presencia de oxígeno (anaerobios estrictos como los clostridios). El rendimiento Yx/s de los procesos fermentativos es menor que el de los respiratorios: las levaduras producen menos biomasa cuando crecen fermentando que cuando lo hacen respirando. •

Actividad de agua: Se denomina actividad de agua a la relación entre la

presión de vapor de agua del substrato de cultivo (P) y la presión de vapor de agua del agua pura (P0). El valor de la actividad de agua está relacionado con el de la humedad relativa (HR). El valor de la actividad de agua nos da una idea de la cantidad de agua disponible metabólicamente. Por ejemplo: comparemos el agua pura donde todas las moléculas de agua están libremente disponibles para reacciones químicas con el agua presente en una disolución saturada de sal común (NaCl) donde una parte importante de las moléculas de agua participa en la solvatación 16

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

de los iones de la sal disuelta. En este último caso, la actividad de agua es mucho menor que en el primero. Conforme aumenta la cantidad de solutos en el medio, disminuye su actividad de agua. Cuando un microorganismo se encuentra en un substrato con una actividad de agua demasiado baja, su crecimiento se detiene. Esta detención del crecimiento no suele llevar asociada la muerte del microorganismo, sino que éste se mantiene en condiciones de resistencia durante un tiempo más o menos largo. En el caso de las esporas, la fase de resistencia puede ser considerada prácticamente ilimitada. La gran mayoría de los microorganismos requiere unos valores de actividad de agua muy altos para poder crecer. De hecho, los valores mínimos de actividad para diferentes tipos de microorganismos son, a título orientativo, los siguientes: bacterias aw >0.90, levaduras aw>0.85, hongos filamentosos aw >0.80. •

La concentración de los compuestos que se necesitan para el crecimiento

es importante porque puede provocar una disminución de la tasa de crecimiento a causa de la alta presión osmótica del medio. 4.6 Extracto de Levadura Los extractos de levadura son excelentes para muchos microorganismos. Son producidos a partir de la levadura de panadería mediante autólisis a 50 – 55 ºC o mediante plasmólisis en presencia de altas concentraciones de NaCl. El extracto de levadura contiene aminoácidos, péptidos, vitaminas solubles en agua y carbohidratos. Muestra algunos análisis típicos, la composición del extracto varía parcialmente debido a que los substratos utilizados para el cultivo de las levaduras afectan la calidad del extracto de levadura.

Tabla N° xxxx. Composición del Extracto de Levadura. 17

Laboratorio de Bioprocesos

Ing.Agroindustrial - UNS

Extracto de Levadura producido mediante Autólisis

Plasmólisis con NaCl

Materia seca

70

80

Nitrógeno total

8.8

7.4

Proteína (N*6.25)

55

46

NaCl

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF