viernes, 3 de diciembre de 2010




Altbier.


La Altbier no debe su nombre a que sea antigua (Alt en alemán significa: antiguo o viejo), la etimología se debe a que las espumas de la levadura en la fermentación salen a la superficie, o a la parte alta, (en latín significa: altus o superior). Esta cerveza suele tener un fuerte sabor amargo a lúpulo y como la Pils tiene un contenido alcohólico de 4,8º. La altbier es muy popular en Düsseldorf y Nordrhein.



Pulque.
Proceso del Pulque: Extracción.
La magia del pulque comienza en el maguey, una planta cactácea que vive en un medio semidesértico, con escasas lluvias. Llega a su madurez entre los ocho y los doce años y florece sólo una vez, muriendo al poco tiempo.
En sus anchas y protegidas hojas, llamadas pencas, se almacenan Ias sustancias nutritivas que le permiten sobrevivir en un medio hostil y con poca agua.
A las personas que se encargan de extraer el aguamiel del maguey se les conoce como “tlachiqueros”, quienes utilizan un instrumento llamado acocote, después con un raspador de metal le quitan la capa al depósito para limpiar el poro y así por la tarde produce nuevamente el aguamiel.

Este líquido es una bebida refrescante y alimenticia, dulce y con un sabor delicioso, pero en pocas horas empieza a fermentar y adquiere un color blanco mientras se forma una cierta cantidad de alcoholes.

Cultivo de semilla
Para elaborar el pulque primero se tiene que hacer una semilla, que es una cantidad considerable de aguamiel que se deja fermentar por tres días en una tina de madera de pino, posteriormente se agrega más agua miel y se deja por dos meses hasta que obtiene una consistencia espesa, una vez que esta semilla está lista es como un concentrado que se va mezclando con nuevo agua miel.

La reacción del pulque
Tan activa es la bebida que cuando a la semilla se le incorpora nueva agua miel empieza el proceso de ebullición, produce una espuma y su color se convierte más blanco.

A degustar
Una vez que el pulque está listo se toma solo, o acompañado de refresco o se le incorporan sabores de frutas, esta bebida dura solo tres días ya que su proceso de fermentación nunca termina y poco a poco se va poniendo más amargo y con una consistencia más espesa.

Bebida con tradición.
La señora Bertha Crisóstomo, quien junto con su familia lleva 53 años produciendo la bebida, y aunque ya no produce como antes, conserva el mismo proceso de elaboración, el cual se constató es totalmente higiénico.
Es necesario entender al pulque no sólo como una simple bebida, sino como toda una tradición mexicana que data desde la época prehispánica y que durante la etapa de la colonia se presentaron estrictas medidas para reglamentar su consumo, ya que se afirmaba que la embriaguez llevaba al hombre a cometer actos inmorales, a pesar de ello su producción se mantuvo y poco a poco con el transcurso del tiempo se fue convirtiendo en una pieza distintiva de nuestra cultura.
Es muy interesante ver como ciertos productos tradicionales que a simple vista podrían parecer banales, abren las puertas a un mundo fascinante lleno riqueza cultural. Es por ello que el pulque sirve para entender una parte importante de la historia de nuestro país, pues permite comprender las diferentes costumbres y culturas.
Esta bebida ha influenciado nuestra cultura, al grado que incluso era vista por los prehispánicos como una bebida sagrada, junto con un valor simbólico, pero esta bebida tan importante para la historia ha ido perdiendo su valor, a pesar de que en determinada época fue “la bebida del pueblo”.
A pesar de que pareciera que la batalla se ha perdido, el pulque sigue de pie y la gente que entiende y conoce esta bebida como la señora Bertha Crisóstomo la ha tratado de rescatar, en la actualidad aunque el pulque sigue en este proceso de formar parte de nuestra cultura, se ha tratado de excluir de ésta por diferentes razones injustas y también fantasiosas como es el caso de que ha sido reemplazada por la cerveza ya que tiene mayor publicidad y en consecuencia se han creado mitos sobre que el pulque no es elaborado con las medidas necesarias de sanidad, pero esto no es así, por lo que es una bebida que es necesaria salvar.

 Colonche.


 Se conoce como colonche a la bebida alcohólica roja de sabor dulce obtenida por fermentación espontánea del jugo de tuna, especialmente de la tuna cardona (Opuntia streptacantha).
El colonche se prepara para el consumo local de los estados donde es abundante el nopal silvestre, como son Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas.
El procedimiento que se sigue para su elaboración no ha cambiado, aparentemente, desde hace miles de años. Las tunas se recolectan en el monte, se pelan y enseguida se exprimen y cuelan a través de un cedazo de ixtle o paja para eliminar las semillas. El jugo se hierve y se deja reposar para que sufra la fermentación espontánea. En ocasiones se agrega un poco de colonche para acelerar la fermentación. Se pueden agregar al jugo también algunas de las cáscaras de la tuna, ya que son éstas las que contienen los microorganismos que provocan la fermentación.
El colonche recién preparado es una bebida gaseosa de sabor agradable que con el tiempo adquiere sabor agrio.
Los estudios de Ulloa y Herrera señalan que la fermentación del jugo de tuna se debe, entre otros microorganismos, a una bacteria y a la levadura Torulopsis taboadae, que es la primera levadura aislada del colonche, lo que indica la poca atención que se ha prestado a las bebidas netamente mexicanas.

Ingredientes:

                                                                    10 kilos de tuna cardona
Un cuarto de alcohol del 96
Una raja de canela
Una hoja de higuera
Dos cucharadas de canela
Una olla de barro ya curada

Procedimiento:
Se le quita la cáscara a las tunas y se ponen a cocer sin agregar agua ni azúcar, su hervor debemos exponerlo mas de tres veces y se deja reposar toda la noche sin quitar las semillas de las tunas.
A la mañana siguiente se cuela con un pedazo de lienzo, sin ocupar para nada metal porque sino se corta (se maneja todo con una cuchara de madera)
Para cada veinte tazas de jugo de tuna se pone una de alcohol, se le agrega la canela y la hoja de higuera y se deja en un lugar tibio y en la misma olla tapada, sirviéndose cuando ya ha fermentado.

Desde Aguascalientes:
Estado del centro de la república, se caracteriza por su variedad agrícola en la que sobresale la uva (y excelentes vinos).Es famosa por su feria anual en el jardín de San Marcos, donde se llevan a cabo peleas de gallos, y una variedad de artesanías vendidas en el extranjero y a nivel nacional.Una de las bebidas originarias de este estado es el colonche, que se elabora con la tuna cardona.
Aparentemente, el origen de la palabra colonche es desconocido, aunque probablemente proceda del castellano. Los nahuas designaban al colonche con el nombre de nochoctli, que significa vino de cacto, y usaban el nombre metoctli para el pulque que quiere decir vino de maguey. El colonche es una bebida que se obtiene por fermentación de jugo de tunas de varias especies de nopales. Es una bebida autóctona bastante antigua: que se estima tiene por lo menos 2 mil años, al igual que el pulque.
Es muy apreciada por algunos grupos indígenas de las regiones áridas del noroeste de México. Su elaboración esta está supeditada a la época del año en que los nopales producen frutos y, como en el caso del pulque, la cantidad ingerida varía entre los consumidores habituales.
Cuando el colonche tiene pocas horas de fermentación es dulce, gaseoso y de bajo contenido alcohólico. En la actualidad, el procedimiento para preparar el colonche es esencialmente el mismo que se ha seguido por siglos y la labor es realizada principalmente por las mujeres. La fermentación del jugo de tuna, ya cocido y frío, se lleva a cabo espontáneamente o es promovida mediante la adición de colonche viejo.
La cocina mexicana tiene un pasado ancestral y es considerada entre las mejores del mundo debido a la variedad de sus platillos, condimentados de una manera que realzan el sabor de cada uno de estos.Por ser tan extenso el territorio nacional, contamos con diferentes tipos de climas, que producen una gran variedad de alimentos y frutas tropicales. Cada región tiene sus propios platillos preparados con los productos típicos de cada una.En el desarrollo de la cocina mexicana influyeron mucho nuestras raíces prehispánicas y la habilidad para mezclar la infinidad de productos naturales que sedan en nuestro país.Por ello, la elaboración de cualquier platillo es como una sinfonía, en donde se dan reunión un sin fin de elementos que conjugados dan origen a un platillo, sin olvidar el amor que se tenga hacia la cocina,Quienes se dedican a esto me darán la razón: preparar cualquier platillo del mundo requiere tener tiempo y paciencia, y es una forma de comunicación donde se plasma el amor y sentimiento por lo que se está llevando a cabo.



Tesgüino.




El tesgüino, bebida típica de los pueblos del norte y noroeste de México
El tesgüino es una bebida consumida en las comunidades indígenas y por la población mestiza de varios estados del norte y noroeste de México.
Entre los pueblos indígenas el tesgüino tiene un importante uso ceremonial, puesto que se consume en celebraciones religiosas, en funerales y durante sus juegos deportivos.
Los mestizos, por su parte, lo toman como refresco de bajo contenido alcohólico.
Para su preparación, el maíz se remoja durante varios días, se escurre y luego se deja reposar en la oscuridad para que al germinar produzca plántulas blancas de sabor dulce. El maíz germinado, preparado de esta manera, se muele en un metate; enseguida se hierve hasta que adquiere color amarillo, se coloca en un recipiente de barro cocido y se deja fermentar. Para lograr la fermentación, se agregan varias plantas y cortezas, dejando la mezcla en reposo por varios días antes de servirla para su consumo.

Pozol.





 
El pozol es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce una suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva. Se puede agregar a la bebida sal y chile molido, azúcar o miel según el gusto o los fines a que se destine.
El pozol se consume durante las comidas o como refresco a cualquier hora del día. Los indígenas de Chiapas o de otros estados del Sureste lo llevan como provisión antes de emprender un viaje o antes de iniciar su jornada de trabajo.
Preparación: Para la obtención del pozol se prepara una masa de maíz, siguiendo el mismo procedimiento que se utiliza para la preparación de las tortillas. Veamos en que consiste éste.
El maíz se hierve en agua de cal aproximadamente al 10%. El maíz cocido, llamado nixtamal, se escurre y se lava con agua limpia. El nixtamal limpio se muele en metate o en un molino hasta obtener una masa con la que se hacen bolas que se envuelven en hojas de plátano para mantener la humedad. En esta forma se deja reposar por varios días para que la fermentación se lleve a cabo. Dependiendo del tiempo en que ésta se realice, variará el gusto del producto final.
El pozol es un mejor alimento que el maíz sin fermentar, ya que entre los microorganismos responsables de la fermentación existen algunos fijadores del nitrógeno atmosférico, como el Agrobacterium azotophilum, y otros que le dan aroma y sabor, tales como los Saccharomyces cerevisae, que son los que producen alcohol, y otros más que son los productores de ácido, que ayudan a impartirle el sabor característico.
El pozol es uno de los alimentos en que se conserva la antigua sabiduría de los pueblos prehispánicos, pues al transformar el maíz en pozol se ayuda a su conservación y se mejora su sabor y sus propiedades nutritivas, y esto debido a la fijación del nitrógeno del aire que efectúan algunas de las bacterias especializadas que contiene el pozol.



Tuba.





La tuba es una bebida cuyo nombre y forma de preparación fueron introducidos en México desde las Filipinas. Debido a algunas de las sus características, tales como color, viscosidad y olor y sabor, puede ser considerada como una bebida semejante al pulque y, al igual que éste último, puede ser preparada con diversos vegetales, principalmente frutas. Recién fermentada, es una bebida refrescante; y después de la fermentación sirve para hacer vinagre o aguardiente. La tuba se consume regularmente en otras partes del mundo como Ghana, Filipinas, Malasia y Sudáfrica y se produce a nivel industrial.
La preparación de esta bebida es muy laboriosa ya que los tuberos llegan hasta la cima de las palmeras para recoger el néctar de la flor de palma, mismo que se convierte en “tuba”.Esta deliciosa y refrescante bebida es vendida en las calles de Colima y en los mercados por hombres vestidos de manta, cargando sus jarrones amarrados a un palo en sus hombros. Con solamente unos pocos pesitos, se consigue un vaso de tuba fresca, a menudo con jugo de betabel, trocitos de fruta tropical y cacahuate machacado.
La tuba es recolectada de todas las palmeras en el estado que no son usados para la producción de cocos desde muy temprano en las mañanas. Mantiene su color y su sabor distintivo hasta dos horas después de ser cosechada. Después de unas cinco horas, se inicia el proceso de fermentación. Si la tuba es dejada sin moverse durante ocho días, se convierte en un sabroso vinagre, muy útil en la cocina local y excelente para el encurtido de vegetales usados en la famosa sopa de pan, servida en bodas y bautizos.





3*PARCIAL.
CLASIFICACION DE BOMBAS.
Funcion del rodete o impulsor:es el corazon de la bomba  y gira solidario con el eje de la maquina y consta de un cierto numero de aalambres que importen energia al fluido en forma de energie a precion y cinetica.
LOS IMPULSORES SE CLASIFICAN EN de simple y de doble succion simple siccion: el liquido entra por un externo en tanto que el doble succion podria conciderarse como una forrma por dos  de simple succion  colocadas espalda con espalda.
FINCION DE LA CORONA DIRECTRIZ:recoger el liquido del rodete y transformar la energia cinetica, comunicada en el rodete por energia de presion.
BOMBAS TERMEELECTRICAS: las bombas son un elemento de gran importancia por su funcionamiento pues con ellas  hacen mas eficiente el ciclo basico.
VALVULA: es un aparato mecanoco con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacion  de liquidos  o gases madiante una pieza  movible que abre,cierra u obstruye en forma parcial uno o mas orificios.
MEDIDAS GENERALES DE LAS VALVULAS. Van desde una fraccion de pulgada hasta 30 ft(9m)mas de diametro.
Las bombas son de gran importancia que ellas hacen mas suficiente el ciclo basico que se cumple en el corazon de la planta,en la produccion de energia electrica.
a)Bombas de condezando
b)Bombas de circulacion
c)Bombas de dimenteacion
MENOR IMPORTANCIA SON:
a)Bombas de aceite para reductor de engrana
b)Bombas de aceite con combustible
c)Bombas de aceite lubricante
d)Bombas de vacio
e)Bombas de agua desmineralizada
f)Bombas para agua de servicio neral
APLICACION DE BOMBAS EN PLANTAS TERMONUCLEARES
Es la maxima reduccion de fugas para evitar cualquier contaminacion con minerales radioactivos.Se han disenado los distintos tipos de bombas
Los aceros mas usados para la fabricacion de las bombas son aceros inoxidables del tipo  304 y 316.
El caucho natural se utiliza cuando el revestimiento natural tiene un amplio uso en condiciones en las que no hay abracion corrosion o ambas.
Las bombas dinamicas por entrada de fluido de bola,valvulas de mariposa,de apriete,de difragma,de macho,de retencion y de desahogo(alivio).
VALVULA DE COMPUERTA. Es una valvula de vueltas multiples en la cual se cierra un orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en angulos sobre el asiento.
VALVULA DE MACHO. Es de 1/4 de vuelta de control la circulacion por medio de un mancho cilindro o conico que tiene un agujero en el centro que se puede mover de la posicion abierta a la cerrada mediante un giro de 90*.
VALVULA DE GLOBO. Es de vueltas multiples,en el cual el cierre se logra por medio de un disco o tapon,una valvula de globo es de cierre o corta el paso del fluido en su asiento que puede estar paralelo con la circulacion en la tuberia.
VALVULA DEE MARIPOSA. Una valvulade retencion de mariposa tiene un disco dividido embrisagrado en un eje en el centro del disco de modo que un cello flexible sujeto al disco a 45 grados con el cuerpo de la valvula para abrir por completo .
COMPRESORES. Eun aparato que puede comprimir cualquier gas por medio de un bombeo en una caldera o bomba,
CALDERAS. Se llama caldera a un recipiente que sirva para calentar. Es el artefacto en el que se calienta el agua por emisores mediante una rede de tuberias.
CINCO APLICACIONES DE BOMBAS.
1.-Bombas de alimentacion de caldera.
2.-Bombas de compresado
3.-Bombas de drenaje
4.-Bombas de pozo de pozo profundo.
5.-Bombas de circulacion.
A) Bombas con motor de sierre nermetico
B) Bombas de motor sumergido
C) Bomba de motor de atmosfera de gas
D) Bombas de motor en aceite
E) Bomba con fuga controlada
F) Bomba electrica
G) Bomba con diafragma especial

APLICACION DE BOMBAS EN MAQUINAS  DE CONBUSTION INTERNA
Generalmente son bambas centrifugas de simple succion impulsor abierto o semiabierto y algunos casos
A) Tipo de lobulos
B) Tipo de engranes

APLICACION DE BOMBAS EN SERVICIO MARINO
Son de suma importancia en barcos tanto mercantes militares o pasajeros.
a) BOMBA CENTRIFUGA . Son aplicadas en servicios de  calderas drenajesenfriamiento de maquinaria servicio de transferencia de combustion y circulacion de aceites lubricantes.
b) BOMBAS ROTATORIAS. Son aplicadas en servicios de calderas drenajes enfriamiento en maquinaria servicio de transferencia de combustio y sirculacion de aceites lubricantes
c) BOMBAS RECIPROCANTES DE ADICION DIRECTA. Se aplica para bombeo de alimentacion de calderas agua potable sistema contra incendio pruevas idraullicas y de bacio ; accionadas para vapor se sigen husando como unidad de reserva

MANOMETROS
Miden la diferencia entre la precion de un fluido y la presion atmosferica local consiste en un tubo en forma de u con un extremo conectado al resipiente que contiene el fluido  y el otro extremo abierto a la atmosfera. El tubo contiene un liquido, con agua, aceite o mercurio,diferencia los niveles del liquido en ambas ramas indica la diferencia entre la precion del recipiente y la precion atposferica loca.
B.- Esterilizacion Continua.
Las dos desventajas principales de la esterilizacion discontinua, dano al medio de cultivo y alto consumo de energia, pueden ser evitadas en gran parte mediante el uso de un procedimiento de esterilizacion continua. El calentamiento del medio de cultivo para la esterilizacion continua puede ser llevado a cabo madiante  inyeccion de  vapor o mediante intercambiadores de calor.
El proceso continuo que utiliza intercambiadores de calor,se precalienta a 90-120 grados C durante 20-30 segundos por la solucion nutritiva previamente esterilizada que sale.
El proceso que se utiliza intercembiadores  de calor 90% del aporte de energia. La desventsja de ste metodo es que con algunas soluciones de nutrientes se forman  sales insolubles  y aparecen incrustores en el primer intercambiador de calor debido a  las diferencia de de temperatura entre la solucion  de nutrientes  esterilizada y la silucion  de nutrientes  esterilizada y la solucion fria que entra.
Las soluciones que contienen almidones, que se hacen  viscisas cuando se calientan, son dificiles de utilizar en procesos  de esterilizacion continua. El tiempo de calentamiento para particulas de 1mm es de 1 segundo: para particulas de 1 cm es de 100 segundos.
ESTERILIZACION DEL AIRE DE FERMENTACION.
La mayor parte  de las fermentaciones industriales operan en condiciones de agitacion vigorosa y el aire que se suministra al fermentador debe ser esterilizado.
Los metodos existentes para la esterilizacion de los gases incluyen  la filtracion. Las desventajas de los filtros  de lana de vidrio incluyen  el arrugamiento y la solidificacion  durante la esterilizacion por vapor.
Las deventajas  de estos fitros es que son sustacialmente mas pequenos, debido a la concentracion de los cartuchos  es facil remplazar los elementos filtrantes utilizados, al poseer  una estructura  membraanosa, tienen un efecto  de filtros absolutos.
Los  requisitos de un sistema  de filtracionilizacion  del aire  debem ser:
*el sistema debe ser sencillo.
*su operacion.
*debe ser estable y resistente a avarias esterilizaciones  con vapor.
*deba acondicionar el aire, ajustando temperatura y humedad.

EL CULTIVO DE LOS MICROORGANISMOS
Es el procedimiento mediante  el  cual se promeve el crecimiento lo microorganismos, estte se logra  proporcionales las condiciones  ambientales adecuadas:nutrientes, pH,temperatura, y aeracion.

NUTRICION
El aprivisionamiento de netrientes  para el crecimiento de un organismo se denomina nutricion .

MEDIOS DE CULTIVO.
Seran concideradas dos problemas: La eleccion  de un  medio adecuado  y el aislamiento de un organismo  bacteriano en cultivo puro.
EL MEDIO:
La tecnica usada y el tiempode  de medio seleccionado depende de la naturaleza  de la investigacion.
2° PARCIAL.
 PREPARACION DE MEDIOS DE CULTIVO.
 El crecimiento de los microoorganismos, su multiplicacion implica que necesitan duplicar material celulas.Las celulas utilizan elementos quimicos que provienen del medio ambiente para transformarlos en los contituyentes. Estos compuestos quimicos se llaman nutrientes t proceso por el cual una celula  transforma  estos nutrientes se denominan anabolismo o biosintesis.
Cuando los microoorganismos se separan de un habitat y se cultivan en laboratorio o industria, se deben usar medios de cultivo que contengan los elementos quimicos necesarios.
Un medio de cultivo es una solucion acuosa que contiene los nutrientes apropiados para el crrecimiento optimo de uin microorganismo. Los nutrientes existentes en el  medio de cultivo dan a la celula microbiana los ingredientes requeridos para que produzca mas celulas.
Los nutrientes que requiere una celula para su crecimiento  vendran determinados por la composicion de la celula se clacifican en cuatro gruppos:
A) Macronutrientes: Son requeridos poe los micronutrientes en grandes cantidades tales como el carbono, Hidrogeno,Oxigeno , Nitrogeno.
B)Micronutrientes:Oxigeno y Nitrogeno.
c)Vitamina y Hormonas.
D) Elementos traza : Hierro,Zinc,Cobre, Manganeso, Molibdeno,Cobalto.
Los medios utilizados en el cultivo de los microorganismos contienen todos los elementos en forma adecuada para las sisntesis del material celular y para la produccion de productos en un laboratorio pueden utilizarse productos quimicos definidos puros para la obtencion de medios de cultivo, pero en las fermentaciones industriales se utilizan frecuentemente  sustratos complejos casi identificables. En muchos casos los ingredientes de los medios son productos de otras industrias siendo extremadamente variados en su composicion.
 Los medios quimicamente definidos se preparan adicionando cantidades precisas de sustancias organicas o inorganicas puras al agua destilada por lo tanto se conoce la composicion quimica exacta de un medio definido, conocer la composicion exacta de no es indispensable.
La comnposicion de los mmedios de  cultivo debe ser constantemente  adaptada por el proceso de fermentacion. 
Los medios de cultivo  se pueden preparar para ser usados en estado liquido o en estado gel. Un medio de cultivo liquido es convertido en el estado semisolido si se le añade agente gelificante.Se fabrica a partir de algunas algas marinas y no es un nutriente para la mayor parte de lo0s microorganismos.
  Materias primas empleadas en fermentaciones Industriales .
1.- Fuentes de Carbono.
Los carbohidratos son tradicionalmente  las fuentes de carbono utilizadas en la industria de la fermnetacion.
a) Las melazas: un subproducto de la produccion  del azucar, es una de las fuentes  mas baratas de carbohidratos.
b) El extracto de malta: un nextracto acuoso de la cebada malteada , es un sustrato excelente para muchos hongos filamentosos, levaduras actinomicetos.
c)La celulosa: debido a su amplia disponibilidad y bajo costo; esta ciendo extensamente estudiada co sustratode fermentacion.
d)Los aceites vegetales: como el aceite de soya, el aceite de algodony el aceite de palma son utilizados principalmente como cosustrato, siendo añadidos el medio en el que los carbihidratos proporcionan la principal fuente de energia.
2.-FUentes de Nitrogeno.
a)El liquido de maceracion del maiz: es una fuente de nitrogeno que es metabolizado eficientemente se forma durante la produccion de almidona partis de maiz.
b)Los extractos de levadura:  son excelentes sustratos para muchos microorganismos 
c)Las peptonas: pueden ser utilizadas por muchos microorganismos pero son relativamente cara para la aplicacion industrial.

ESTERILIZACION INDUSTRIAL.
Introduccion.
La esterilizacion es el proceso de conseguir la esterildad, en la que no existen grados. La desinfeccion implica  que el material ha sido tratado a fin de eliminar o reducir el riesgo de organismos patogenos, pero no  implica que todos los organismos viables hayan sido inactivos.
Los procedimientos de esterilizacion son ampliados para:
1.-Asegurar que un proceso o experimento sea llevado a cobo solamente con el organismo deseado.
2.- Permitir la utilizacion segura de los productos.
3.- Evbitar contaminacion ambiental.
4.- Impedir el deterioro de un producto.
Para llevar cabo una fermentacion con exito es impresindible  y obligatoriotener en todas las etapas cultivos libres de contaminacion, desde el cultivo preliminar hasta el fermentador de produccion.
Durante una fermentacion se debe tomar observar dos puntos para esegurar la esterilidad:
* Esterilidad en el medio de cultivo.
* Esterilidad del aire que entra y sale.
ESTERILIZACION DEL MEDIO DE CULTIVO.
Existen dos tipos de esterilizacion de medios:
1.-Eliminacion fisica, donde se puede utilizar:
*filtracion
*centrifugacion.
*flotacion.
* atarccion electrtica.
*intercambioionico.
*adsorcion
2.-Eliminacion por destruccion, donde se puede utilizar:
*calor humedo.
*calor seco.
*radiacion electromagnetica.
*radiacion sonica.
*agentes quimicos.
  A.- Esterilizacion discontinua.
Un metodo de estelizacion es inyectar vapor en la camisa del fermentador o en  los serpentines interiores. Oro metodo es inyectar vapor en la propia solucion de nutrientes.
Entre los inconvenientes del proceso de esterilizacion discontinuapor calor mse necesitan de 2 a 3 horas para alcanzar la temperatura de esterilizacion (121°c) lo que depende de la conduccion del vapor y del tamañodel fermentador.
Otra desventaja de la esterilizacin ppor calor es que la sfases  de calentamiento, esterilizacion y enfriamiento no solamente matan a los microorganismos, sino tambien alteran severamente la solucion  de nutrientes.
 


martes 30 de noviembre de 2010

En los procesos  convencionales  que acavamos de describir, todos los sustratos se añaden al principio de la fermentacion. Una mejora del proceso cerrado discontinuo es la fermentacion alimentada que se utiliza  en la produccion de susutancias como la penicilina. Los sustratos  se añaden escalonadamente a medida que progesa la fermentacion. En metodo alimentado y continian añidiendose a pequeñas dosis durante la fase de produccion.
3.-Fermentacion contunua.
Seestablece un sistema abierto. La solucion nutritiva esteril se añade continuamente al biorreactor y una cantida equibalente de solucion utilizada de los nutrientes  con los microorganismos, se saca simultaneamente del sistema.
El objetivo fundamental de la idustria de las fermentaciones es minimizar costes  e incrementar los rendimientos. Los proceso de fermentacion contunia  no se utilizan de forma  general en la industria, debido fundamentalmente al mayor nivel de experiencia que se tiene en el crecimiento de celulas en fermentacion discontinua, el coste de biomasa  mediate cultivo continuo es potencialmente inferior al de cultivo discontinu. De este modo se han instalado plantas p'ara la produccion continua de proteinas, para la produccion continua de proteinas  de origen unicelular a partir de n-alcanos, compuetos  C1y almidone.
Solo unos pocos procesos han resultado utiles para la aplicacion  practica por varias razones.
a.- Muchos metodos de laboratorio  operan durante solamente 20 a 200 horas; para que sea de utilidad debe ser estable durante almenos 500 a 1000 horas. 
b.- Mantener laws condiciones eteriles a escala industrial a lo largo de un olago periodo de tiempo es dificil.
c.- La composicion de olos sustrato debe ser  constante a fin de  obtener una produccion maxima. Las soluciones de nutrientes industriales son variables(liquido de maceracion del mai, peptona, etc...)lo mque puedo originar combios en la fisologia de la celula y disminueir la prodctividad.
d.- Cuando se utilizan ceoas de alto rendimiento  se producen mutantes degenerados pueden creser en cultivo continuo  mas deprisa  que las cepas  de produccion por lo que el rendimiento  disminuye con el tiempo ya que cada ves son menos  celulas las que sitetizan  el producto de interes .
4.- Reactores de enzimas o celulas inmvolizadas.
Conciste en pasar el medio fersco  a travas  de un biorreactor en el que por diversas tyecnicas hemos inmovilizado celulas (o enzimas). Con este sistema se eliminan los productos de desequilibrio (estabilidad) del sistema continuo clasico y ademas el producto resultante esta lubre de celulas. Presenta el incinveniente  de que no todos  los microorganismos pueden inmoviliozarse.

Existen tres metodos de inmovilizar las celulas.
a.- Asociacion fisica mediante resinas de intercambio ionico. La union se puede romper facilm,ente.
b.- Union covalente mediante glutaraldehido, tolueno, di-isocianato, lodo acetil cedlulosa. Union fuerte aunque inactivacion.
c.- Atrapamiento mediante colageno, gelatina, agar, alginatos, poliacrimida, poliestireno. Es el metodo mas utilizado en inmolizacion de celulas.
    
 AGITACION.AIREACIO
AIRACION Y MEZCLADO
El proceso de fermentacion industrial aerobio dibe disponer de un sistema de aireacion y  mezclado de cultivo el reactor de tipo tanque  con agitacion convencional incluye un sistema de agitacion  macanico consistente eb un eje vertical con varios agitadores, en tanto que  la mayoria  de los borreactores  de platos etan  equipados co tuberia  de discos localizados  a lo alrgo del eje  y con dimensiones controladas para conceguir  un buen mazcaldo y buena dispersion a travas del medio.
TRANSFERENCIA DE MASA. 
Durante el crecimiento y metabolismo microbiano tiene lugar de forma continua la trnsferncia  de nutrientes y metabolitos enter el medio ambiente externo y nla celula. En este intercambio cada nutriente o metabolito experimenta diversas fases pudiendo encontrarse de fom¿rma de solido, liquido o gas.
En los procesos de fermantacion convencionales es cubierta usualmente sin dificultad, puesto que estos son suministrados en exceso en el medio. La velocidad de transferencia de masa entre la  fase liquida y gaseosa esta fuertemente influenciada del gas en la fase liquida .
E l mantenimiento de un ambiente aseptico y unia condiciones aerobicas son, probablemente , los dos puntos de mayor relevancia.Los fermentadores mas ampliamente utilizados estan posvistos de mecanismos de agitacion, disopercion y aireacion asi comode sistema  para el copntrol de la temperatura, PH y formacion de espuma.
La agitacion es la operacion que crea o que eselera el contacto entre dos o varias fases. El objetivo es mezclar el caldo de fermentacion  para optener una suspencion uniforme que se logra acelerando las velocidadesde tranferencia de masa y calor(enrgia).
Una fermentacion microbiana  puede ser conciderada como un sistema de tres fases: liquido, gas-solido y gas-liquido.
A)La fase liquida contiene sales disueltas, sustratos y metabolitos. Puede existir, en algunos casos, una segunda fase  liquida si  existe un sustrato inmiscible  en agua como por ejemple  los alcanos.
B) L a fase solida conciste en celulas individuales, bolitas de micelio, sustratos insolubles o productos del metabolismo que precipitan.
C) La fase gaseosa proporciona un reservorio  para el suministro de oxigeno, para la eliminacion del CO2O.
Una adecuada agitacion  produce los siguientes efectos en las ters fases:
1.-Dispercion del aire en la solucion de nutrientes.
2.-Homogeoneizacion, para igualar la temperatura, ph y concentracion de nutrientes, en el fermentador 
3.-Suspencion de los microorganismos y de los nutrientes solidos .
4.-Dispercion de los liquidos inmiscibles.
Se podria concluir que cuanto mayor sea la agitacion, mejor sea el crecimiento. La agitaciuon excesiva puede romper la scelulas grande e incrementar  la temperatura  lo que ocaciona un descenso en la viabilidad.
Los diferentes tipos de agitacion :
1.-Agitadores rotativo, los uales tienen un sistema interno mecanico de agitacion .
2.- Columnas de burbujas, la agitacion se realiza  mediante la introduccion de aire a sobrepresion.
3.-Sistema aero-elevado (airlift, que pueden tener un circuito interno o externo.La mezcla y circulacion de os fluidos son el resultado de las corrientes de aire introducido,  las cuales  causan diferencias en la edencidad  dentro de los diferntes partes del fermentdor.
De estos tres tipos el mas utilizado el el primero ya que ews mas flexible en las condiciones de operacion .

FACTORES FISICO-QUIMICOS QUE AFECTAN AL RENDIMIENTO DE LAS FERMENTACIONES INDUSTRIALES.
1.-Oxigeno.
2.-Temperatura.
3.-PH.
Oxigeno.
Uno de los factores mas criticos es el suministro de un imtercambio de gas adecuado. El oxigeno es el sustrato gaseoso mas importante para el metabolismo microbiano y  el anhidrido carbono es el producto metabolico mas importante para el metabolismo mas importante. El oxigeno no es un gas muy soluble  ya que una solucion saturada de oxigeno contiene aproximadamente 9mg/Lde este gas en agua.El suministro se logra  pulverizando aire en el fermentador durante el proceso .
La ley de Henry describe la solubilñidad del oxigeno en soliciones de nutrientes en relacion a la presion  parcial del oxigeno en la fase gaseosa.
P0
C=---------
H
A medida que aumenta la concentracion de o2 en la fase gaseosa, aumenta la proporcion de O2, en la solucion de nutrientes.
A medida que aumenta la temperatura desciende la solubilidad del oxigeno.
Una vez disuelta el O 2 este tuene que transferirse  desde la burbuja de gas a cada cella individual para ello deben ser superadas varias resistenciasparcialmente independientes:
a) La resistencia dentro de la pelicula de gas a la interfase.
b) La penetracion de la interfase  entre la la burbuja de gas y el liquido.
c) Transferencia desde la interfase del liquido.
d) Movimiento dentro de la solucion de nutrientes .
3) Transferencia a la superficie  de la celula.
Las cdelulas   microbianas proximas a al burbija de gas pueden absorber directamente  el O2  a traves de la interfase aumentando la transferencia  del gas a esta celulas. En los aglomerados de celulas o el las bolitas  de micelio, la transferencia de gas dentro del aglomerado  puede ser un factor limitante.
La concentracion critica de oxigeno que es el termino utilizado para expresar  el valor de  la velocidad espesifica de la absorcion  de oxigeno que permite  la respiracion sin impedimento. Esta concentracion  critica  de oxigeno suele tener uno valores de saturacion de oxigeno en los cultivos .
DEFINICION DE KLA .
Coeficiente  volumetrico de transferencia de oxigeno (H-1). El coeficiente depende del diametro, capacidad, potencia, sistema de airecion de biorreactor y de la dencidad y al viscocidad, descomposicion de nutrientes, la estructura alo microorganismo, al egente antiespumante utilizado y la temperatura.
Se ha encontrado  que la rapidez de transferencia de oxigeno  a bajas  consentraciones es proporcinal a lam diferencia de concentraciones del mismo o para la transferencia a la interfase desde liquidos esto se puede escribir: 
Na=KL(C°-C)
La transferencia de oxigeno en el biorreactor o rapidezz de capacitacion de oxigeno es:
NaKLA(C*-C)
Temperatura.
La temperatura es otro d los paramentros  esenciales para el exito de una fermentacion. Los microorganismos que crecen auna temperatura inferior a la optima  tienen retardo en su crecimiento y por lo tanto reducida la produccion celular, es decir una respuesta de estres  al choque termico con la conciguiente produccion  de proteasas celulares  que ocacionan  una disminucionm en el rendimiento  de los productos proteicos.
Lavelocidad de produccion de calor debido a la gitacion y la actividad metabolica  de los microorganismos no se ve compensada por las perdidas de de calor que resultan de evaporacion, por lo que se debe  recurrir a sistemas  de refrigeracion. Los mas utilizadaos en las fermentaciones industriales son las camisas de agua.
PH.
La mayor parte de los microorganismos crecen optimamente  entre pH 5.5y 8.5. Pero durante el crecimiento en un fermentador,  los metabolitos celulares son liberados al medio, lo que puede originar un combio del pH del medio de cultivo.
Sistema de control de Temperatura, pH  y Oxigeno disuelto.
Los frmentadores pueden ser equipados  con diversos mecanismos de control que permiten mantener las condiciones  adecuadas para que la senzimas  de los microorganismos operen.
El  fermentador esta rodeado de un " abrigo" que junto a un sistema  de mezclado permite una distribuscion de temperaturas dentro del fermentador. La señal electrica es una unidad de control que determina si la temperatura esta dentro de un rango adecuado o si la misma esta mas alta o mas baja de lo prevista.
Un sensor se utiliza para estableser la medida de pH. L señal electrica del sensor es  rescibida por el controlador  que determina  la accion  a seguir  segun el valor de pH. Si el pH  es mas bajo que el permitodo en la logica de control, elcontrolador activara la bomba  de base introduciendo  medio alcalino que permita subir el pH. El pH sea mas alto de lo establecido en el criterio de controll, se activara la bomba de acido y el pH bajara . En el caso de que el pH este dentro del rango permitido, ambas bombas permaneceran desactivadas.
En ocasiones es necesario  que el fermentador  tenga algun tipo de sistema que controlel la formacion de espuma. Esrtos sistemas pueden ser mecanicos o pueden añadir algun compueto (antiespumamnte) que disminuye la tencion superficial del medio en que se fermenta evitando la acumulaciones de espumas.
Fermentacion aeobia se requiere un control para el oxigeno disuelto. Tienen un sensor y un controlador al igual que otros sistemas de control. Se establece  una cantidad minima  de oxigeno  disuelto en la cual  se activasn elementos  de control para  aumentar  al cantidad  de oxigeno  presente en el medio, pueden ser  compresores o valvulas de aire. Los sistemas de ayuda  a exponer mas area de superficie  del liquido al aire y asi aumenta la tranferencia de oxigeno al medio.
CONTACTOS DE FASES Y PROCESAMIENTO DE LIQUIDO-SOLIDO.
Quimico:los equipos para cada uno de esos campos se analizan en una subsecion individual de la seccion 19 con excepcion de dos de ellos, que se omiten. Se dejo a un lado  la formacion de coloides, debido a su caracter estrecho y especial.
AGITACION DE SUSPENCIONES DE PARTICULAS DE BAJA VISCOSIDAD.
Hay gran cantidad de funciones de procesamiento  que se lleva a cobo en recipientes agitados mediante impulsores giratorios, algunos ejemplosson:
1) mezcla de liquidos miscibles;
2) pueta en contacto o dispercion de liquidos  no miscibles;
3) dispercion de un gas en un,liquido;
4) fomento de la transferencia  de color entre  el liquido agitado y una superficie  de intercambio de calor;
5) suspencion o dispersion  de particulas solidas en un liquido para producir uniformidad, fomentar la transferencia de masas o iniciar una reaccion quimica y ayudarla ;
6) reducir el tamaño de particulas aglomeradas.
EQUIPO DE MEZCLADO.
Los impulsores se pueden dividir, aproximadamente, en dos clases : de flujo axial y flujo  radial. La clasificacion depende del angulo que forma las aspas con el plano de rotacion del impulsor.
Impulsores de flujo axial. Incluyen todos los que tienen aspas que forman  un angulo  de meno de 90° con el plano  de rotacion . Las helices y las ruedas de paletas o turbina de aspas inclinadas. 
Las unidades de alta velocidady razones de corte mas elevadas en la corriente  de descarga de la helice, ademas ded una rapidez  mas baja  de circulacion en todo el recipiente  que la sun idades  de vaja velocidad.   
        
 

domingo 28 de noviembre de 2010

Las finciones deseadas en las fermentacion son el contactogas-liquido detencion de las concebtraciones o reactivos.
Alguos aspectos importantes en el fermentador son que:
  • Una valvula de en el sistema de aire pormita la desviacion del aire para que la espuma  no sea excesiva (valvula de desviacion).
  • Toda la tuberia esta protegida contra lña contaminacion, mediante el empleo de vapor.
  • El nivel de liquido al llenar el recipiente esta determinado  por una referencia, respecto a una grafica de calibracion.
  • El peso del contenido del tanque  se determina con un balance hidrostatico contra el aire que burbujea a  tarves del rociador.
  • Los fluidos se transfieren desde un recipiente a presion.
El objetivo principal al diseñar un fermentador es llevar a cabo las fermentaciones en el menor tiempo posible y al mas bajo costo posible.

TIOPOS DE FERMENTADORES
1.-Fermentacion discontinua.
Una fermentacion discontinua(en batch) puede ser conciderada como un "sistema cerrado". Al inicio de la operacion se añade la solucion esterilizada de nutrientes y se inocula con el microorganismo, permitiendo que se lleve a cabo incubacion en condiciones optimas de fermentacion.
No se añade nada, excepto oxigeno, un agente antiespumante yb acidos o bases para controlar el PH. La concentracion  de la biomasa y la concentracion  de metabolitos combia generalmente  como resultado  las  cuatro fases  de crecimiento: fase de lactancia,fase logaritmica, fase estacionaria y fase de muerte.
En los procesos comerciales  la fermentacion frecuentemente se interrumpe al final de la fase logaritmica (metabolitos primarios)o antes de que co0mience la fase de muerte ( metabolitos primarios)
2.- Fermentacion alimentada(fed- batch

jueves 25 de noviembre de 2010

1er. PARCIAL

GENERALIDADES DE BIORREACTORES.

El  objetivo de la biotecnologia es obtener productos metabolicos utiles a partir de materiales biologicos. Comprende la fermentacion del producto. Para el cultivo  de microorganismos en condiciones optimas, la produccion de los metabolitos  o enzimas deseadas se deben desarrollar mediante el procedimiento de fermentacion adecuados el mejoramientogenetico de cepas y la regulacion del metabolismo mediante la optimizacion del medio de cultivo; Los factores fisico-quimicos que afectan el rendimiento de las  fermentaciones(O2, T y PH).La recuperacion se refiere a la extraccion y purificacion  de los productos biologicos deseados .
Una fermentacion a pequeña escala tiene buenos rendimientos utilizando algun microorganismo y si se quisiera llevar a como la fermentacion  a gran escala, se lograri aumentando el tamaño del fermentador y de las partes internas del mismo; pero se caeria en un gran error  ya que no es la misma cantidad de calor generada en un fermentador de 5-10 L  que uno de 10-100L.Es por eso que hay que  diseñar sistemas para eliminar ese calor.
U n biorreactor es la parte principal de cualquier  proceso bioquimico  en el que se emplean sistemas microbianos para la produccion  economica de una amplia variedad de productos biologicos utiles."Fermentador"  se utiliza en libros, publicaciones o revistas; para referirse al birreactor.

Los biorreactores usados actuelmante para la produccion industrial:
a)No agitados sin aireacion.
b)Con elevacion de aire.
c)Agitados con aireacion.
d)Fluidificados.
e)De membrana y fibra hueca.
Los  recipientes  no agitados sin aireacion se usan para los productos  tradicionales  como el vino, la cervaza y el queso. La sintesis de nuevos productos requieren el crecimiento  de microorganismos en recipientes  aireados con agitacion.
Biorreactor de tanque con agitacion: es el recipiente para la mezcla. Los recipientes para experimentos  de laboratori de hasta 20L de volumen se hacen de vidrio y de mejor volumen, su construccion es de acero.
Biorreactor con elevacio con aire:
a)elevacion con aire estandar.
b)elevacion con aire wasco.
c)elevacion co aire kaneguchi.
d)elevacion con aire lefrancois.
Biorreactor fluidificados: las ventajas son sus caracteristicas de masa mezclada en calor en energia relativamente baja, velocidades de corte hace que el biorreactor del echo fluidificado adecuado para las celulas sensibles de animales y plantas.
Biorreactor con micro portador: la idea inical de de cultivar celulas  de mamiferos dependientes de anclagje sobre micro portadores fue conciderada  por Jan Weze4l.
Biorreactor de membrana y fibra  hueca: este sistema se a creado y probado para el crecimiento de celulas vegetales y mamiferos, para la inmovilizacion de bacterias, levaduras y enzimas.
El funcionamiento  de cualquier fermentador depende de: 
  •  La concentracion de biomasa, la cual debe permanecer alta.
  • El mantenimiento de las condiciones esteriles.
  • Agitacion efectiva para que la distribucion de los substratos y microorganismos en el reactor sea uniforme.
  • Eliminacion de calor.
Creacion de las condiciones correctas de corte;las rapideces altas de corte pueden ser dañinas para el organismopero las condiciones de corte bajas tambien pueden ser indispensables debido a la floculacion o al crecimiento de biomasa sobre la pared del reactor y sobre el agitador.
Los siguientes puntos son los conciderados como los criterios mas importantes en el diseño de un fermentador:
1)El tanque debe diseñarse para que funcione asepticamente durante muchos dias, asi como para operacionesde larga duracion.
2)Tener un consumo minimo de energia.
3)Contar con un sistema de control de PH.
4)Un sistema de toma de muestras.
5)Un sistema adecuado de aireacion y agitacion para cubrir las necesidades metabolicas  de los microorganismos.
6)Sistema de contro de temperatura.
7)Perdidas de evaporacion minimas.
8)El diseño del tanque debe ser tal que las operaciones laborales durante el funcionamiento recoleccion, lmpieza y mantenimiento sean minimas.
9)El tanque debe ser versatil(par diversas aploicaciones o procesos).
10)Las superficies del tanque internamente deben ser lisas, utilizando donde sea posible soldaduras.
11)La geometria del fermentador deben ser similar a los tanques  mas pequeños o mayores  de la planta o a los de la planta piloto para poder reproducir procesos a diferentes escalas.
12)Empleo de materiales economicos con resultados satsfactorios.
13)Servicio adecuado de repuetos para el fermentador.
14)Tipo de antiespumantes