Microbiologia_Industrial_Ingenieria_Agro

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Universidad Nacional de La Rioja – Sede Santa Rita de Catuna 
 
Microbiología Industrial - RESUMEN 
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Cristian González TAIA 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PROGRAMA ANALÍTICO 
 
Unidad Nº 1: INTRODUCCIÓN – MICROORGANISMOS DE 
IMPORTANCIA INDUSTRIAL 
 
1.- Microbiología Industrial y Biotecnología: Definición e importancia. 
 
2.- Mohos. Levaduras y Bacterias: características generales y de cultivo. Mohos, 
Levaduras y Bacterias de importancia industrial. 
 
3.- Microbiología de conservas vegetales y carnes. Fundamentos de Ingeniería 
Bioquímica. 
 
 
Unidad Nº 2: PRINCIPIOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS. 
 
1.- Principios generales de alteración de los alimentos. Métodos generales de 
conservación de los alimentos: asepsia, eliminación de microorganismos, anaerobiosis 
y métodos microbiológicos. 
 
2.- Métodos físicos de conservación de los alimentos: alta y baja temperatura, desecación, 
irradiación, filtración, altas presiones. 
 
3.- Métodos químicos de conservación de los alimentos: aditivos. 
 
 
Unidad Nº 3: ESTEQUIOMETRIA Y CINÉTICA DEL CRECIMIENTO 
MICROBIANO. 
 
1.- Crecimiento celular microbiano. Etapas del crecimiento microbiano. Estequiometria 
microbiana. 
 
2.- Termodinámica del crecimiento microbiano. Metodología de la termodinámica. 
 
3.- Mecanismos básicos de cinética microbiana. Eficiencia del crecimiento microbiano. 
 
 
Unidad Nº 4: SISTEMAS DE FERMENTACIÓN. BIORREACTORES – 
RECUPERACIÓN DE PRODUCTOS DE UNA UNIDAD FERMENTADORA 
 
1.- Métodos de fermentación. Discontinuos, continuos, discontinuos alimentados. 
Métodos de operación. 
 
2.- Diseño de Biorreactores. Balance de masa. Ecuación de diseño. Biorreactores y 
fenómenos de transporte. 
 
3.- Unidades de operación en la recuperación del producto de un biorreactor. 
 
 
 
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Unidad Nº 5: FERMENTACIÓN LÁCTICA DE VEGETALES – 
ELABORACIÓN DE ACEITUNAS 
 
1.- Aceitunas, generalidades, materia prima, diferentes tipos de elaboración. 
 
2.- Elaboración de aceitunas de mesa por fermentación, etapas. 
 
3.- Defectos y enfermedades de las aceitunas elaboradas. Control de calidad. 
 
 
Unidad Nº 6: FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA – FERMENTACIÓN 
ACETICA 
 
1.- Vino, generalidades, materia prima. Etapas de la elaboración de vinos blancos y tintos. 
Controles 
 
2.- Pan, generalidades. Materia Prima. Etapas de la elaboración del pan. Controles. 
 
3.- Producción de vinagre: generalidades, sistema discontinuo y continuo. Control de 
calidad. 
 
 
Unidad Nº 7: PRODUCCIÓN DE METABOLITOS MICROBIANOS 
 
1.- Producción de Antibióticos: Generalidades, Biosíntesis. Procesos de producción. 
 
2.- Producción de Enzimas: Generalidades. Biosíntesis. Proceso de producción. 
 
3.- Producción de Vitaminas: Generalidades. Biosíntesis. Proceso de producción. 
 
 
Unidad Nº 8: TRATAMIENTO BIOLÓGICOS DE LÍQUIDOS RESIDUALES. 
 
1.- Generalidades: Tratamientos Primarios y tratamientos secundarios de los líquidos 
residuales. 
 
2.- Técnicas de depuración biológica del agua y líquidos residuales. Planta de 
tratamientos. 
 
3.- Análisis físicos, químicos y microbiológicos de líquidos residuales. 
 
 
Unidad Nº 9: ENFERMEDADES ALIMENTARIAS DE ETIOLOGÍA 
BACTERIANA 
 
1.- Causas de alteraciones en los alimentos, características generales. 
 
2.- Intoxicación alimentaria: botulínica, estafilocócica, estreptocócica. 
 
3.- Infecciones alimentarias: salmonelosis, shigelosis, cólera, brucelosis. 
 
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UNIDAD Nº1 
 
INTRODUCCIÓN – MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL 
 
1 – INTRODUCCIÓN – MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL 
 
La microbiología industrial puede definirse diciendo que es parte de la Microbiología 
que se ocupa de las aplicaciones industriales de los microorganismos, esta se ocupa 
de la producción de bienes y servicios con células microbianas, por lo tanto esta 
representa una parte seguramente la más importante de la biotecnología. 
La biotecnología es una actividad multidisciplinaria que comprende la aplicación de los 
principios científicos de la ingeniería al procesamiento de materiales por agente 
biológicos, estos pueden ser células microbianas, animales, vegetales enzimas, estos 
bienes se extienden a cualquier producto industrial relacionado con alimentos, 
bebidas, productos medicinales, etc. Y por servicios a aquellos vinculados a la 
purificación de aguas y tratamientos de efluentes. 
 
2 – MOHOS. LEVADURAS Y BACTERIAS: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y DE 
CULTIVO. MOHOS, LEVADURAS Y BACTERIAS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL. 
 
Mohos 
 
Son hongos multicelulares, filamentosos. Son de color blanco o bien de colores 
oscuros, la mayoría de los mohos necesitan menos humedad que las bacterias y las 
levaduras, la temperatura de la mayoría de los hongos, es decir que viven entre 25 y 
30º C hasta unos 35 – 37 º C. otros son psicrófilos, es decir viven alrededor de 0º C y 
algunos por debajo de 0º C, otros son termófilos los que requieren temperaturas entre 
45 y 60º C. los mohos de importancia industrial, tenemos los: 
Phycomycetes; el phyticum, es el responsable de la podredumbre de las hortalizas y 
además es responsable de enfermar varias especies vegetales. 
Mucor; este altera los alimentos y a la vez sirve para elaborar otros tipos de alimentos 
por ejemplo: el Mucor Rouxxi interviene en el proceso de maduración del queso del 
tipo Gammelost. 
En el género Rhizopus Nigricans u hongo del pan altera frutillas y hortalizas. 
Otro el Thamnidium por ejemplo Thamnidium Elegans lo encontramos en las carnes 
refrigeradas. 
 
Levaduras 
 
Son hongos verdaderos cuya forma de crecimiento es la unicelular, dentro de las 
levaduras encontramos algunos que son útiles y otros que son perjudiciales o dañinas. 
Dentro de las útiles citaremos aquellos que son responsables de las fermentaciones 
que contribuyen a la elaboración de alimentos como Pan, Cerveza, Vino, Quesos de 
maduración, obtención de enzimas. Son dañinas cuando alteran los jugos de frutas, 
jarabes (almíbar), melazas, miel, gelatinas, carnes, vinos, cervezas y otros tipos de 
alimentos. 
Las levaduras se reproducen sexualmente por gemación o brotación, ya sea polar o 
multipolar y sexualmente se reproducen por ascosporas. 
En el cultivo la técnica más eficaz para diferenciarlas es a través del microscopio; 
pueden ser oxidativas y forman películas superficiales; pueden ser fermentativas y en 
este caso crecen en toda la masa del líquido y también pueden ser oxidativas y 
fermentativas a la vez. 
Las características fisiológicas es que crecen en medios que disponen gran cantidad 
de agua, necesitan menos humedad que la que necesitan las bacterias, pero más que 
la necesitan los mohos. 
Estas se pueden clasificar como: 
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Normales: si no crecen en concentraciones altas de soluto, la temperatura óptima 
varía según las especies entre 25 y 30º C. los azucares en general son mejores 
alimentos energéticos, aunque las levaduras formadoras de película oxidan ácidos 
orgánicos y alcoholes. 
La mayoría tiene una gran capacidadde adaptación a diferentes usos por ejemplo: 
Saccharomyces Cerevisiae, el caso de la cepa del pan, de la cerveza, del vino y como 
productora de alcoholes superiores. 
Levaduras de importancia industrial. Las levaduras osmófilas se desarrollan bien en 
medios con una presión osmótica elevada, concentraciones altas de azucares, sales y 
otros solutos. 
Levaduras que toleran altas concentraciones de azucares; alteran frutas secas, jugos 
de frutas, concentrados, mieles, jarabes. 
Levaduras que toleran elevadas concentraciones de sal; se desarrollan en salmuera, 
carnes, pescados, estas levaduras soportan hasta un 18% de sal. 
 
Bacterias 
 
Las bacterias se identifican a través de un examen microscopio para determinar la 
forma, el tamaño, agregación, estructura y reacción de tinción. 
Las bacterias son organismos unicelulares aunque dependiendo del medio donde 
estén creciendo puede unirse unas a otras formando colonias y películas inmersas en 
una especie de baba pegajosa que las fija al sustrato y las protege de agresiones 
externas. 
Las características fisiológicas de las bacterias desde el punto de vista industrial se 
hacen necesarias conocer el crecimiento y actividad de las bacterias en los alimentos 
que acompañan de cambios químicos. Las reacciones de óxido – reducción son 
utilizados por las bacterias para extraer energía de los alimentos originando a su vez 
alcoholes, ácidos orgánicos, aldehídos y cetonas. 
Los factores que influyen en el crecimiento bacteriano, los factores que favorecen o 
inhiben el crecimiento y actividad microbiana son por ejemplo: nutrientes, humedad, 
temperatura y concentración. 
La humedad que necesitan las bacterias, disponer de más agua que las levaduras y 
mohos, la importancia de esto determina el límite del crecimiento, o sea crecen a bajas 
concentraciones de azucares o sal. 
La temperatura óptima es aquella a la cual mejor crecen los microorganismos, las 
Psicrófilas crecen a temperatura de refrigeración 0 y -5º C, la mayoría son Mesófilas 
con temperaturas que varían en 20 y 45º C, y son Termófilas a las que supera los 45º 
C. 
La importancia de las bacterias en la industria prestando atención a su utilización, 
podemos nombrar: 
 
Genero Pseudomonas: son capaces de efectuar alteraciones en los alimentos. 
 
Genero Lactobacillus: fermentan azucares dando ácido láctico como producto 
principal. 
 
Genero Gluconobacter: su capacidad de oxidar el etanol a ácido acético, de utilidad 
en la fabricación del vinagre. 
 
3 – MICROBIOLOGÍA DE CONSERVAS VEGETALES Y CARNES. FUNDAMENTOS 
DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA. 
 
Los alimentos pueden ser de origen vegetal por ejemplo cereales (girasol, soja, trigo, 
etc.) y sus productos, azúcar, frutas y derivados, y de origen animal como carne y 
productos cárnicos, aves y huevos, pescados y otros marinos, leche y derivados. 
Los tratamientos conservadores, los principales métodos son: 
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1) Asepsia, o impedir que los microorganismos lleguen al alimento. 
2) Mantenimiento en condiciones anaerobias, cerrado al vacío. 
3) Temperaturas altas, pasteurizado, esterilizado. 
4) Temperaturas bajas, refrigeración, congelamiento. 
5) Desecación, disminución de humedad. 
6) Conservadores químicos, producidos por microorganismos o adicionales al 
alimento. 
7) Eliminación de microorganismos. 
8) Irradiación. 
9) Destrucción mecánica de microorganismos: por trituración, grandes presiones, 
etc. 
10) Combinación, los alimentos enlatados se conservan en un recipiente 
hermético, cerrado al vacío y sometido a un tratamiento térmico. 
 
Principios en que se basa la conservación de los alimentos. 
 
En la conservación de alimentos intervienen los siguientes principios: 
 
1) Prevención o retraso de la descomposición bacteriana: 
 
a) Manteniendo los alimentos sin gérmenes (asepsia) 
b) Eliminando los existentes (por ejemplo: con filtración) 
c) Obstaculizando el crecimiento y actividad microbiana. 
d) Destruyendo los microorganismos (calor, radiación) 
 
2) Prevención o retraso de la autodescomposición de los alimentos. 
 
a) Destruyendo o inactivando sus enzimas: por ejemplo Escaldado. 
b) Previniendo o retrasando las reacciones químicas: por ejemplo Mediante el 
uso de antioxidantes. 
 
3) Prevención de las alteraciones ocasionadas por insectos, animales superiores, 
causas mecánicas, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº2 
 
PRINCIPIOS DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS 
 
1 – PRINCIPIOS GENERALES DE ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS. MÉTODOS 
GENERALES DE CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS: ASEPSIA, ELIMINACIÓN 
DE MICROORGANISMOS, ANAEROBIOSIS Y MÉTODOS MICROBIOLÓGICOS. 
 
La determinación de cundo un producto esta alterado y no es apto pata el consumo 
depende básicamente del consumidor, de si está dispuesto a consumirlo o no. Los 
alimentos se alteran debidos: 
 – Crecimiento de microorganismos: ven al alimento como una fuente de carbono 
para crecer y como tal lo aprovechan. 
– Los mismos alimentos pueden tener enzimas propios que lo alteren. 
– Pueden darse casos de reactividad química espontanea como oxidaciones. 
– Los insectos y roedores pueden alterar también los alimentos. 
– Las manipulaciones industriales pueden tener efectos alterantes en los 
alimentos. 
 
Los alimentos se pueden clasificar en 3 grandes grupos: 
 
Estables o No Perecederos: Están en este grupo legumbres, harinas, etc. Con unos 
cuidados mínimos se mantendrán bien. 
 
Semiperecederos: Con el cuidado adecuado se puede mantener un cierto tiempo. Es 
el caso del pan, papas, etc. 
 
Perecederos: Son la inversa de la mayoría de los alimentos sino se va con mucho 
cuidado se degradan fácilmente. 
 
Métodos generales de conservación de los alimentos 
 
Para conservar un alimento podremos prevenir o retrasar la actividad microbiana y 
prolongar al máximo las fases de latencia y de aceleración positiva, creando 
condiciones ambientales favorables y evitando el crecimiento de gérmenes, o sea, 
humedad, temperatura, pH. 
 
Asepsia 
 
Existen en la naturaleza numerosos casos de asepsia, la parte interna de los tejidos 
sanos de las plantas y animales generalmente libres de microorganismos. Si el 
alimento posee una cubierta protectora por ejemplo: cascaras de nueces, pieles de 
frutas, hortalizas, grasas de la carne. En la industria alimenticia es muy importante 
conocer la “carga bacteriana” bajo el punto de vista del número y clase de 
microorganismos presentes. La clase es importante porque puede incluir algunos 
microorganismos causantes de alteraciones. El número de microorganismos es 
importante porque cuanto mayor es el número de los mismos, más fácil es la 
alteración de los alimentos, más difícil su conservación y más probabilidades existen 
de la presencia de patógenos. 
Los métodos asépticos empleados son: envolver los alimentos en cajas de cartón, con 
papel o enlatados. En las fermentaciones industriales, cuanto menor es la 
contaminación no deseada, más fácil resulta elaborar el producto. 
 
 
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Eliminación de microorganismos 
 
La eliminación de microorganismos puede alcanzarse por: Filtración, Centrifugación, 
Lavado y Expurgo. 
La filtración es el único método seguro de eliminación completa de microorganismos, 
pero su uso se limita a líquidos claros. Este método ha sido aplicado con éxito a 
zumos de frutas, cervezas, vinos, agua, etc. 
La centrifugación no es demasiado efectiva, ya que solo elimina parte de los 
microorganismos presentes, nunca todos. La centrifugación a altas velocidades separa 
la mayoría de las esporas. 
El lavadopuede ser perjudicial si el agua añade microbios perjudiciales o aumenta la 
humedad de forma que estimula el crecimiento de aquellos. 
El expurgo de las partes alteradas de un alimento o eliminación de las proporciones 
estropeadas. 
 
Mantenimiento en condiciones anaerobias 
 
Se puede conseguir condiciones anaerobias llenando completamente una lata, 
evacuando el espacio vacío de la misma o reemplazando el aire por dióxido de 
carbono (CO2). 
Las esporas de ciertos gérmenes esporulados aerobios son muy termorresistentes, 
pudiendo sobrevivir en los alimentos enlatados, sin embargo no germinan ni crecen en 
la ausencia de oxígeno. 
La producción de dióxido de carbono (CO2) durante la fermentación y su acumulación 
en la superficie determina condiciones anaerobias. 
 
Conservación mediante el empleo de altas temperaturas 
 
Según el tratamiento térmico empleado, se destruirán todas las esporas bacterianas, o 
solo una parte. El tratamiento térmico elegido depende de la clase de microorganismo 
que vayan a emplearse y de los efectos del calor sobre el alimento, podemos decir: 
 – El tiempo necesario para destruir las células o esporas bajo condiciones 
definidas disminuye al aumentar la temperatura. 
– Cuando mayor es el número de esporas o bacterias presentes, tanto más interno 
es el tratamiento térmico necesario para destruirlas. 
– Las condiciones en que las bacterias crecieron y las esporas se produjeron así 
como el tratamiento posterior, influirán en su resistencia al calor como: Medio de 
cultivo, Temperatura de incubación, Fase de crecimiento o edad, Desecación. 
– Composición del sustrato en que se calientan las bacterias o esporas; Humedad 
(120º C entre 20 a 30 minutos) Concentración de Hidrogeniones (pH). 
 
 Pasteurizado 
Este método recibe el nombre en honor al químico francés Louis Pasteur que fue 
quien, entre otra cosas, desarrolló el proceso de pasteurización para eliminar los 
microorganismos dañinos de la leche. Produce una destrucción de los 
microorganismos dañinos que se encuentren en el alimento. Generalmente se hace 
de dos formas diferentes: Se usan temperaturas bajas (60 – 65º C) durante 
bastante tiempo (3 – 4 horas) o bien se usan altas temperaturas (75 – 90º C) 
durante poco tiempo (2 – 5 minutos). 
 
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 Esterilizado 
Se usa cuando es necesario conservar el alimento durante períodos más 
prolongados. Recibe también el nombre de "appertización" en recuerdo al pastelero 
francés Nicolás Appert, que fue quien primero lo utilizó. Se realiza con alimentos 
previamente introducidos en recipientes cerrados, que se calientan en un aparato 
llamado autoclave a temperaturas superiores a los 100º C o se somete al alimento 
a temperaturas de 120º C de calor húmedo y a grandes presiones. Suele disminuir 
la calidad del alimento en cuanto a sabor, olor y apariencia (propiedades 
sensoriales). En el caso de alimentos líquidos, se utiliza un procedimiento especial 
de esterilización, denominado UTH que consiste en aplicar temperaturas de 135 – 
150º C durante 4 – 15 segundos. 
 
 Escaldado 
Es un método que se suele aplicar a las frutas y verduras antes de someterlas a 
otros procesos de conservación como el enlatado, el congelado, etc. Se usa agua o 
vapor durante pocos minutos a una temperatura de 95 – 100º C. 
 
Conservación mediante el empleo de bajas temperaturas 
 
El frío produce una disminución de la velocidad de todos los procesos químicos, 
metabólicos y de crecimiento de microorganismos. Por lo tanto, un descenso de la 
temperatura produce un retraso de los cambios en los alimentos durante el 
almacenamiento que será tanto mayor cuanto más baja sea la temperatura. Es 
necesario destacar que aún a baja temperatura, hay microorganismos que son 
capaces de sobrevivir, por lo cual es importante no interrumpir la cadena de frío. 
 
 Refrigeración 
Es una tecnología a corto plazo y consiste en mantener el alimento a temperaturas 
positivas, pero muy cercano al 0º C con ella se consigue el frenado del crecimiento 
microbiano y las reacciones enzimáticas. La mayor parte de los alimentos 
perecederos pueden someterse a refrigeración, pero solo se conservan durante un 
tiempo limitado (como mucho, algunas semanas). 
 
 Congelación 
Se trata de un método que va más allá de la refrigeración, basado en el efecto que 
provoca la temperatura por debajo del punto de congelación del agua del alimento. 
Además la congelación provoca la muerte celular de algunos microorganismos, por 
estallido de la célula debido a los cristales de hielo. 
 
Desecación, disminución de la humedad 
 
La desecación se emplea desde hace algunos siglos como método de conservación. 
Se basa en la eliminación de agua, al disminuir la humedad del alimento, disminuye la 
actividad de sus propias enzimas y de los microorganismos. 
Los métodos de desecación. 
 
 Desecación o Secado al sol 
Se elimina la humedad mediante la exposición a los rayos solares sin necesidad de 
aplicar calor artificial ni de controlar variaciones de temperatura, de la humedad 
relativa o del aire. 
 
 Desecación por desecadores mecánicos o deshidratación 
Es un desecador, es un horno simple que lleva a cabo la deshidratación de 
alimentos, aprovechando las corrientes naturales que se producen al calentar el 
aire. 
 
 
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 Liofilización 
Consiste en la sublimación del agua de un alimento congelado, mediante vacío y 
aplicación de calor a la bandeja de desecación. Durante este proceso y bajo la 
influencia de un ligero calentamiento, el agua contenida en los productos en forma 
de hielo, es convertida en vapor y eliminada de las células. La forma, el color, el 
tamaño y la consistencia se conservan. Es un proceso complicado y por ello resulta 
caro. 
 
 Desecación durante el ahumado 
Es uno de los primeros métodos de conservación, En un principio se limitó a carnes 
y pescados, pero en la actualidad se extendió su uso a quesos, embutidos, etc. El 
humo utilizado se obtiene por combustión lenta e incompleta de maderas duras. 
 
Los factores que deben tenerse en cuenta para un control adecuado de la desecación 
son: 
 – Temperatura Usada. – Humedad Relativa. – Velocidad del Aire. – Tiempo de Desecación. 
 
Conservadores químicos, producidos por microorganismos o adicionados al alimento. 
 
Son agentes químicos que sirven para retardar, evitar o enmascarar los cambios 
indeseables que sufren los alimentos. Estos son originados por microorganismos, 
enzimas del alimento o por simples reacciones químicas. El conservador tiene como 
principal finalidad inhibir el crecimiento y actividad microbiana alterando sus 
membranas celulares, su actividad enzimática o sus mecanismos genéticos, actúan 
también como antioxidantes, neutralizadores de la acidez. 
Los elementos y compuestos químicos pueden ser sustancias inorgánicas y orgánicas. 
Los conservadores inorgánicos pueden ser Ácidos Inorgánicos y sus sales, por 
ejemplo: Cloruro de Sodio (NaCl), Hipocloritos, Nitratos, Nitritos, Sulfitos, Acido 
Sulfuroso, etc. 
Los conservadores orgánicos pueden ser, Ácidos orgánicos y sus sales por ejemplo: 
Ácido Láctico (C3H6O3), Ácido Acético (C2H4O2), Ácido propiónico (C3H6O2) y Ácido 
Cítrico (C6H8O7) o sus sales. 
 
Irradiación 
 
Las radiaciones ionizantes presentan una selectividad mayor a la del calor, aunque 
sus efectos destructores tienen el mismo fundamento, es decir, lesionar las 
membranas microbianas e inactivar los sistemas enzimáticos. La radiación provoca 
una alteración cromosómica celular, de tal manera que el microorganismo no se puede 
dividir, no obstante, las dosis que evitan la proliferación, pueden3provocar mutaciones 
en la descendencia. 
Podemos encontrar dos formas de radiaciones:– Calóricas: por ejemplo la corriente eléctrica, las ondas de radio, microondas y 
rayos infrarrojos. 
– Ionizantes: comprende los rayos X o gama, rayos catódicos o beta, protones, 
neutrones y partículas alfa. 
 
 
 
 
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Destrucción mecánica de microorganismos por grandes presiones. 
 
Las grandes presiones de aire originadas mecánicamente destruyen los 
microorganismos e inactivan las enzimas sin afectar las propiedades organolépticas. 
Para la conservación del mosto se emplean presiones de unas 7,7 atmosferas a 15º C. 
las bebidas espumosas no alcohólicas contienen dióxido de carbono (CO2) a presión, 
por lo que se conservan mejor. 
 
Combinación, los alimentos enlatados se conservan en un recipiente hermético 
cerrado al vacío y sometido a un tratamiento térmico. 
 
Enlatado se define como la conservación de los alimentos en recipientes cerrados, 
calentados para prevenir alteraciones. 
Los recipientes pueden ser de vidrio, hojalata, plásticos, aluminio o una combinación 
de varios materiales. 
El proceso de enlatado a método Appert es sintéticamente el siguiente: 
 
Los alimentos deben ser seleccionados, inspeccionados, clasificados y perfectamente 
lavados. 
Muchos vegetales se escaldan brevemente con agua a vapor antes de envasarse. 
El escaldado completa el lavado, “fija” el calor, ablanda los tejidos y destruye algunos 
microorganismos. Se adiciona una “salmuera” formada por una solución de sal, o sal y 
azúcar, a las frutas se les puede añadir almíbar. 
Antes de cerrar el bote debe hacerse al vacío, generalmente calentando la porción del 
bote o envase sin llenar. 
Luego se cierra el envase, se realiza el tratamiento con calor, con temperatura no 
superior al 100º C, siguiendo estos pasos: 
 
1) Baño de agua hirviendo. 
 
2) Vapor. 
 
3) Por medios de horno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº3 
 
ESTEQUIOMETRIA Y CINÉTICA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO 
 
1 - CRECIMIENTO CELULAR MICROBIANO. ETAPAS DEL CRECIMIENTO 
MICROBIANO. ESTEQUIOMETRIA MICROBIANA. 
 
Cuando se siembran microorganismos en un medio de cultivo apropiado, la cinética de 
crecimiento microbiano constituye como una de las operaciones más utilizadas por la 
microbiología industrial, por lo tanto la importancia de conocer los diferentes 
mecanismos de crecimiento y de reproducción bacteriana. 
El crecimiento de células, microorganismos, células vegetales y animales, puede 
mirarse bajo dos aspectos o tipos de crecimientos reproductivos tales como: 
 
a) Células Individuales o población de células en crecimiento sincronizado para 
estudio del ciclo de vida celular. Procesos de laboratorio. 
 
b) División estocástica de la población, o división al azar. 
Este proceso continuo hasta que algún nutriente del medio de cultivo se agota 
(sustrato limitante) y el crecimiento se detiene. Se puede analizar dos aspectos 
importantes claramente diferenciables que hacen al crecimiento microbiano. 
 
 Estequiométrico: por el cual la concentración final de microorganismos obtenidos 
dependerá de la concentración y composición del medio de cultivo. 
 
 Cinético: es el que dirá con qué velocidad se lleva a cabo el proceso 
 
Etapas del crecimiento microbiano 
 
Para poder comprender las etapas del crecimiento microbiano debemos conocer las 
fases por la cual este cultivo deberá pasar. 
Las fases del crecimiento microbiano en un cultivo cerrado, este cultivo cerrado es 
aquel en el que no se añaden nuevos nutrientes, el cual consta de varias etapas: 
 
 Fase de Latencia 
No se observa crecimiento. Dura hasta que las células adaptan su metabolismo a 
las nuevas condiciones del cultivo. 
 
 Fase Exponencial 
La población crece exponencialmente de forma constante duplicándose cada cierto 
tiempo. 
 
 Fase Estacionaria 
La población permanece constante al haber un equilibrio entre las células que 
mueren y las que se reproducen. Empiezan a agotarse algunos nutrientes y a 
acumularse productos de desecho. 
 
 Fase de Muerte 
El número de células disminuye gradualmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ETAPAS DEL CRECIMIENTO MICROBIANO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Medio de cultivo 
 
Mezcla equilibrada de agua y los nutrientes necesarios para lograr el crecimiento de 
un microorganismo. Suelen llevar un agente solidificante como el agar. 
 
Técnicas de Tinción 
 
 Tinción Simple: se emplea un único colorante para aumentar el contraste. 
 
 Tinción Diferencial: se usan al menos dos colorantes distintos. 
Ejemplo: Tinción de Gram, distingue dos grupos de bacterias, la Gram Positivas, 
que retienen el colorante fundamental (cristal violeta) y las Gram Negativas, que lo 
pierden al ser lavadas con alcohol y se tiñen con el colorante de contraste. 
 
Esterilización 
 
Consiste en la eliminación total de los microorganismos de los medios de cultivo, del 
material y de los utensilios de laboratorio. 
Existen varias técnicas: 
 
 Por calor, se suele utilizar el calor en condiciones de humedad, lo que se 
consigue en las autoclaves. 
 
 Otras por filtración, radiaciones, compuestos químicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Estequiometria Microbiana 
 
La aplicación de la estequiometria requiere conocer los rendimientos, esto se define 
como la relación entre el producto obtenido y el sustrato consumido, la conversión de 
carbohidratos para obtener productos de interés industrial. Desde el punto de vista, 
resulta de sumo interés poder llegar a determinar, estimar o predecir rendimientos que 
den cuenta de las transformaciones que se están llevando a cabo en un biorreactor. 
Antes de todo debemos hacer ciertas consideraciones en el cultivo de 
microorganismos. 
Los rendimientos en biomasa y en producto son parámetros de importancia 
fundamental dentro de la microbiología industrial, pues dan una medida de la eficacia 
del proceso de producción, de este modo es un proceso destinado a la producción de 
biomasa, el objetivo será maximizarlo para obtener mayor rendimiento en producto. 
 
Termodinámica del crecimiento microbiano – Metodología de la termodinámica 
 
El crecimiento de los microorganismos en un sistema un sistema abierto muy complejo 
en donde se realizan transferencia de masa y energía, y no es una excepción que las 
leyes de la termodinámica y de la conversión de las especies atómicas se cumplan en 
los cultivos bacterianos. Sin duda un fermentador continuo es un sistema muy 
complicado, sin embargo sabemos que: 
 
“Todos los átomos que entran al fermentador salen aunque sea siendo parte de otros 
compuestos” 
 
“Las reacciones que se desarrollan dentro del fermentador, son reacciones de óxido – 
reducción principalmente” 
 
Los cambios de entalpia o calor, así como los cambios de energía libre dependerán 
únicamente de las condiciones de temperatura, presión y concentración del 
componente en cuestión. 
La segunda consideración concierne al hecho de que en el crecimiento microbiano 
aerobios, la combustión del sustrato produce dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O), 
de donde el dióxido de carbono, el agua y el nitrógeno elemental no pueden 
suministrar energía para los sistemas vivos. 
 
Mecanismos básicos de cinética microbiana – Eficiencia del crecimiento microbiano 
 
La cinética de crecimiento microbiano constituye una de las operaciones más 
utilizadas por la ingeniería y la biotecnología por lo tanto, es importante conocer los 
diferentes mecanismosbásicos del crecimiento, así como, la forma de cuantificación 
de los mismos, sus formas de aplicación, las ventajas y desventajas de los diferentes 
métodos. La descripción cinética de un sistema biológico es compleja porque depende 
de un gran número de reacciones químicas de la célula con el entorno y del propio 
metabolismo. 
Los modelos cinéticos permiten la descripción de la evolución de la biomasa, el 
oxígeno disuelto, consumo de oxígeno, rendimiento de la biomasa sobre sustrato, para 
la resolución de los balances de materia, calor y cantidad de movimiento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº4 
 
SISTEMAS DE FERMENTACIÓN. BIORREACTORES – RECUPERACIÓN DE 
PRODUCTOS DE UNA UNIDAD FERMENTADORA 
 
1 – MÉTODOS DE FERMENTACIÓN. DISCONTINUOS, CONTINUOS, 
DISCONTINUOS ALIMENTADOS. MÉTODOS DE OPERACIÓN 
 
La microbiología Industrial está dedicada a la utilización comercial de microorganismos 
e incluye procesos que tienen gran importancia. 
La palabra fermentación en microbiología industrial nos describe los procesos de 
cultivo de microorganismos con propósitos industriales. Sin embargo, no hay que 
confundir esta utilización del término térmico con el proceso bioquímico de 
fermentación, consiste en la regeneración del poder reductor (NADH) por un 
procedimiento no oxidativo. 
La fermentación que tiene lugar en la producción del vino, en este sentido, comprende 
ambos significados: por un lado, se trata bioquímicamente de un proceso de 
fermentación (producción de alcohol a partir de glucosa en condiciones anaerobias) y 
es una fermentación industrial en el sentido de que se trata de un proceso industrial 
llevado a cabo por microorganismos. 
 
Métodos de Fermentación 
 
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 a cabo 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. La composición 
del medio de cultivo, la concentración de la biomasa y la concentración de metabolitos, 
cambia generalmente en forma continua como resultado del metabolismo de las 
células. Después de la inoculación de una solución nutritiva estéril con 
microorganismos y su cultivo en condiciones fisiológicas se observan cuatro fases 
típicas de crecimiento. 
 
 Fase de Latencia. 
 
 Fase Exponencial. 
 
 Fase Estacionaria. 
 
 Fase de Muerte. 
 
Fermentación Alimentada (Fed – Batch) 
 
En los procesos convencionales discontinuos que acabamos de describir, todos los 
sustratos se añaden al principio de la fermentación. Una mejora del proceso cerrado 
discontinuo es la fermentación alimentada que se utiliza en la producción de 
sustancias como la penicilina. En los procesos alimentados, los sustratos se añaden 
escalonadamente a medida que progresa la fermentación. 
La formación de muchos metabolitos secundarios está sometida a represión catabólica 
(efecto glucosa). Por esta razón en el método alimentado los elementos críticos de la 
solución de nutrientes se añaden en pequeñas concentraciones al principio de la 
fermentación y continúan añadiéndose a pequeñas dosis durante la fase de 
producción. 
 
 
 
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Fermentación Continua 
 
En este tipo de 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: 
 
 Biorreactor Mezclado Homogéneamente: 
Este es utilizado como un quimiostato (*) o como un turbidostato (˟) 
 
 Reactor de Flujo de Tapón: 
En este tipo de fermentación continua la solución de cultivo, fluye a través de un 
reactor tubular sin mezclado. 
 
Nota: 
(*) Quimiostato: es un tanque de producción que mantiene el crecimiento bacteriano 
en la fase de crecimiento exponencial. 
 
(˟) Turbidostato: es donde se ajusta la velocidad de dilución de tal forma que la 
densidad óptica del cultivo se mantiene constante. 
 
En este proceso continuo en condiciones de equilibrio la perdida de células debida al 
flujo que sale debe ser balanceada por el crecimiento del microorganismo. 
Los procesos industriales que utilizan fermentación continua incluyen el tratamiento de 
las aguas residuales así como la producción de cerveza, glucosa – isomerasa y etanol. 
 
2 – DISEÑO DE BIORREACTORES. BALANCE DE MASA. ECUACIÓN DE DISEÑO. 
BIORREACTORES Y FENÓMENOS DE TRANSPORTE 
 
Un Biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente 
activo. En algunos casos, un biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo un 
proceso químico que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas 
derivadas de dichos organismos. Este proceso puede ser aeróbico o anaeróbico. 
Estos biorreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desde algunos 
mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable. 
Un biorreactor es un dispositivo biotecnológico que debe proveer internamente un 
ambiente controlado que garantice y maximice la producción y el crecimiento de un 
cultivo vivo; esa es la parte biológica. Externamente el biorreactor es la frontera que 
protege ese cultivo del ambiente externo: contaminado y no controlado. 
 
El diseño de biorreactores es una tarea de ingeniería bastante compleja. Los 
microorganismos o células son capaces de realizar su función deseada con gran 
eficiencia bajo condiciones óptimas. Las condiciones ambientales de un biorreactor 
tales como flujo de gases (por ejemplo, oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, etc.), 
temperatura, pH, oxígeno disuelto y velocidad de agitación o circulación, deben ser 
cuidadosamente monitoreadas y controladas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº5 
 
FERMENTACIÓN LÁCTICA DE VEGETALES – ELABORACIÓN DE ACEITUNAS 
 
1 – ACEITUNAS, GENERALIDADES, MATERIA PRIMA, DIFERENTES TIPOS DE 
ELABORACIÓN 
 
Las Bacterias Acido Lácticas (BAL) son microorganismos que tienen diversas 
aplicaciones, siendo una de las principales la fermentación láctica de alimentos, como 
la leche, carne y vegetales, para obtener productos como el yogurt, embutidos y 
aceitunas, etc. 
Además de contribuir en la preservación de estos alimentos, mejoran las 
características sensoriales como el sabor, olor, textura y su calidad nutritiva. 
Esta fermentación puede ser homofermentadoras o heterofermentadoras. 
Las homofermentadoras poseen la enzima aldolasa y producen ácido láctico como el 
producto principal de la fermentación de la glucosa. 
Las heterofermentadoras además de producir ácido láctico producen significantes 
cantidades como acetato, etanol y dióxido de carbono, por eso son más importantes 
que las homofermentadoras en la industria alimentaria. 
Las características del desarrollo de las Bacterias Ácido Lácticas (BAL) en la 
elaboración de los tres tipos de aceitunas de mesa más importantes en el comercio 
internacional. El único proceso espontaneo típicamente láctico es el de las aceitunas 
verdes estilo español. 
En la etapa de conservación de las aceitunas tipo negras y en la fermentación d las 
negras naturales dependen de diversos factores tales como la variedad, concentración 
de cloruro de sodio (NaCl), corrección inicial del pH. 
 
1 – ACEITUNASLa elaboración de aceitunas de mesa a partir de una importante producción en el 
sector agroindustrial, ya que el incremento en la producción de aceitunas ha traído 
como consecuencia, la necesidad de armonizar los factores técnicos y económicos 
para lograr un producto de alta calidad. 
Las aceitunas se fermentan mediante los microorganismos presentes en la pulpa de 
las aceitunas verdes (bacterias ácido lácticas, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus 
brevis, levaduras y mohos) 
 
GENERALIDADES 
 
Los orígenes históricos se remontan muy atrás en la historia, situado el origen de este 
cultivo al borde del mediterráneo (Líbano y Palestina dominados por los Fenicios entre 
el 6000 – 5000 A.C.) desde aquí se extendió hacia Egipto, estos la utilizaban para 
iluminar templos con el aceite de oliva, además de utilizarlo como grasas para 
cosméticos. Los romanos lo utilizaron como tributo y establecieron una clasificación de 
las aceitunas en función a su grado de maduración. Los españoles llevaron el olivo a 
América en los siglos XVI y XVII, expandiendo su cultivo por el nuevo continente. 
 
Materia Prima 
 
La bondad de este producto comienza con la elección de la materia prima y la 
adecuación según la variedad a industrializar. 
Esta etapa de elaboración debe merecer toda clase de cuidados porque de ello puede 
depender la bondad del producto a obtener. La cosecha se debe efectuar a mano, 
colocando las aceitunas en cestos de mimbre o cajones revestidos con arpilleras y con 
el fondo mullido, en todos los casos se debe tratar de no machucar los frutos por 
cuanto puede ser causa de una posterior depreciación comercial. 
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En cuanto al momento oportuno para iniciar la cosecha, es aquel en que habiendo 
alcanzado las aceitunas su máximo desarrollo, comienzan a variar su color verde a 
verde amarillento, pero no permitiendo se pigmentan, porque si bien esta coloración 
desaparece luego con el tratamiento de soda caustica (Hidróxido de sodio – NaOH) y 
proceso fermentativo. De todos modos, la cosecha debe hacerse en forma 
escalonada, es decir, cosechando solo aquellas que se encuentran en condiciones 
adecuadas. 
Una vez recolectadas se envían rápidamente a la planta de industrialización tomando 
la precaución de dejarlas en los mismos cajones y a la sombra con el fin de que 
uniforme su temperatura, luego se realiza una nueva selección, eliminando las 
malformadas, machucadas, atacadas por enfermedades (cochinilla) y se puede 
clasificar por su tamaño. 
 
DIFERENTES TIPOS DE ELABORACIÓN 
 
Los diferentes tipos de elaboración van a depender del tipo de aceituna a preparar, 
según sea la aceituna, verde o negra, además es la etapa más importante en el 
proceso de preparación de las aceitunas y no solo tiene por objetivo eliminar el sabor 
amargo, sino modificar la permeabilidad de los frutos, que permitirá los intercambios 
osmóticos (*) durante la fermentación. 
También se producen pérdidas en los lavados tales como: azucares, manitol, tanino, 
materiales colorantes. 
El sabor amargo de las aceitunas es debido a la presencia de un glucósido, llamado 
Oleuropeína, la eliminación de este es la primera etapa del posterior proceso 
fermentativo. 
 
Nota: 
(*) Ósmosis: es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a 
través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión 
simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un 
fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos. 
 
PROCESOS BÁSICOS DE ELABORACIÓN 
 
Aderezo: 
 
Es el proceso por el que las aceitunas de cualquiera de los tres tipos (verdes, de color 
cambiante y negras naturales) son tratadas con una disolución acuosa, comúnmente 
llamada soda caustica (Hidróxido de sodio – NaOH) y acondicionada posteriormente 
en salmuera en lo que sufren una fermentación completa o parcial. 
 
Curado en Salmuera 
 
Es el proceso por el cual, cualquiera de las aceitunas de los tres tipos son tratadas 
directamente en salmuera donde sufren una fermentación completa o parcial. 
 
Oxidación 
 
Es el proceso por el cual las aceitunas de los tipos verdes y de color cambiante, que 
en una fase previa se conservan en salmuera, fermentadas o no, se oxidan en medio 
alcalino. 
 
Deshidratación 
 
Es el proceso por el cual las aceitunas, pierden parte de su humedad por colocación 
en sal seca y/o aplicando calor o cualquier otro proceso tecnológico. 
 
 
 
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Otros procesos de elaboración 
 
Las aceitunas pueden elaborarse de formas diferentes o complementarias de las antes 
indicadas, siempre que los frutos utilizados respondan a las definiciones generales 
establecidas en la presente reglamentación. Las denominaciones empleadas para 
estas especialidades deben ser lo suficientemente explicitas para no suscitar en los 
compradores o consumidores confusión en cuanto al origen y naturaleza del producto 
y en especial, con respecto a las denominaciones establecidas. 
En la preparación industrial se debe recurrir a un método seguro y positivo. 
Empleándose para tal fin soluciones de hidróxido de sodio, es decir soda caustica 
(NaOH), cuya concentración oscila entre 1,5 a 2% para la variedad criolla o Arauco, y 
de 2,5 a 3% para la manzanilla. Estas se colocan en piletas, bordalesas o bidones, y 
se las cubre con la solución de soda caustica, cuidando de que as aceitunas no entren 
en contacto con el aire, pues por oxidación se oscurecerían. El control de la 
penetración de la soda caustica se puede hacer, seleccionando frutos y observando 
hasta donde llego el álcalis a simple vista o con solución de fenolftaleína, aun cuando 
ha alcanzado unos 2 milímetros antes del carozo. 
 
Aceitunas verdes 
 
Una vez que llega la aceituna a la industria, se somete a un primer tratamiento para 
eliminar el sabor amargo y prepararlas para la posterior fermentación láctica. Sirve 
también para desarrollar las características organolépticas del fruto. Posteriormente se 
colocan en salmuera por un periodo que varía entre dos y cuatro meses, según el tipo, 
variedad y futura presentación de la aceituna. En esta fase tiene lugar la fermentación 
que convierte a la aceituna en un fruto comestible. 
 
Aceitunas negras 
 
Su tratamiento es diferente, a la llegada a la industria se conservan en salmuera 
directamente y una vez clasificadas se someten a un tratamiento que les da su 
característico color, se envasan y se conservan mediante esterilización por calor. 
 
2 – ELABORACIÓN DE ACEITUNAS DE MESA POR FERMENTACIÓN. ETAPAS. 
 
El fruto del olivo cultivado (Olea Europea Sativa) y la preparación del mismo, 
constituyen un alimento de alto valor nutritivo y muy equilibrado, posee todos los 
aminoácidos esenciales en proporción ideal, aunque su contenido en proteína es bajo, 
su nivel de fibra hace que sea muy digestiva. Destaca su contenido en minerales, 
especialmente calcio y hierro, también está presente la provitamina A, vitamina C y 
tiamina. 
En la elaboración de aceitunas de mesa, mediante la fermentación se lleva a cabo en 
una salmuera, cuya concentración salina permite la extracción de su jugo celular rico 
en sustancias fermentables que la convierten en un apropiado medio de cultivo, donde 
son capaces de desarrollarse una serie de microorganismos que contribuyen a la 
buena marcha de fermentación. 
Una adecuada fermentación es aquella que logra productos de óptima calidad, cuyas 
características esenciales se definen por calor, sabor, olor y textura, y una buena 
conservación de estas características; además se consigue una cantidad suficiente de 
ácido láctico, como consecuencia de la serie de transformaciones químicas producto 
del metabolismobacteriano junto a ciertas dosis de ácido acético. 
En el proceso fermentativo normal tiene tres etapas sucesivas. 
La primera, muy importante, ya que la salmuera se transforma por la presión osmótica 
establecida, en un apropiado medio de cultivo que determina la menor o mayor 
extracción de sustancias necesarias para el crecimiento de los microorganismos, en 
esta fase se aprecia una considerable disminución del pH encontrándose una flora 
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muy variada que el aumento de la acidez del medio hace desaparecer gradualmente, 
su duración alcanza de dos a tres días. 
La segunda y la tercera fases se entremezclan, en la segunda etapa se caracteriza por 
una gran producción de ácido láctico, disminuyendo en la tercera etapa, donde en esta 
etapa y ultima se pude apreciar una flora heterogénea. 
 
3 – DEFECTOS Y ENFERMEDADES DE LAS ACEITUNAS ELABORADAS. 
CONTROL DE CALIDAD. 
 
Teniendo en cuenta de que se trata de un producto que se somete a varios procesos, 
este está expuesto a sufrir diversos defectos índole físico – químico, tales como 
alteraciones o enfermedades de origen microbiológico. 
 
Defectos 
 
Estos son debidos a causas de origen físico – químico y pueden provocar una 
depreciación comercial sin que signifiquen características bromatológicas indeseables. 
 
 Despellejado y ampollado: 
El desprendimiento fácil de la piel o producción de ampollas como consecuencia del 
desamarizado con una solución de soda excesivamente concentrado, tratamiento 
con soda de concentración adecuado pero muy prolongado, o por temperatura 
elevada más de 20º C. 
Esto se manifiesta por el desprendimiento fácil de la piel por fricción casi total o por 
ampollas pero sin formación de bolsa gaseosa. 
 
 Manchado: 
Este es consecuencia de la oxidación producida por el aire en envases mermos, o 
por acción de oxígeno disuelto en el agua de lavado, también puede ser como la 
consecuencia del exceso de aireado durante el desamarizado y lavado. 
 
 Arrugado: 
Las aceitunas pueden acusar una plasmólisis temporal de sus tejidos al ponerlas en 
contacto con salmuera, por la exosmosis producida por la mayor presión osmótica 
del medio, pero recuperan su turgencia inicial debido al hecho de que siendo 
permeables como consecuencia se produce un ablandamiento general de la pulpa. 
 
 Puntuaciones blandas 
Esta se manifiesta por acción de microorganismos, se lo considera un defecto por 
cuanto solo afecta superficialmente los frutos. 
Este defecto se suele denominar inapropiadamente “mancha o golpe de levadura” y 
se presentan como puntos blancos entre la epidermis y la pulpa. 
 
Alteraciones o enfermedades 
 
Estos son provocados por diferentes microorganismos, lo que significa una grave 
depreciación bromatológica que puede significar la pérdida total de su valor comercial. 
 
Cortado, anillado, ampollado 
 
Se produce por la acción de microorganismos y en especial del género “Aerobacter” y 
tienen como característica la formación de fisuras en forma lineal, anular o simples 
ampollas turgentes, debajo de la piel, provocados por la acumulación de gases y que 
suelen llegar hasta el carozo. Los agentes causantes de estas enfermedades son 
bacterias (Aerobacter Aerogenes, Aerobacter Cloacae, Escherichia Freundin). 
Tras un inadecuado tratamiento en el desamarizado, baja concentración salina inferior 
al 6%, pH superior a 4,8, temperatura entre 23 y 29º C, y flora láctica deseable escasa. 
 
 
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Fermentaciones malolientes 
 
Zapateras 
 
Es la enfermedad más grave que pueda afectar a las aceitunas fermentadas y se 
caracteriza por un olor desagradable y penetrante que queda fijado permanentemente 
en el fruto por medio de la materia grasa y por lo tanto es de muy difícil corrección 
entre los factores que pueden ocasionar esto, pueden ser vasijas de fermentación no 
higiénica, fermentación detenida. 
 
Control de calidad 
 
Este problema se debe encarar teniendo en cuenta que es conveniente tomar todas 
las precauciones tenientes a evitar su producción en la elaboración de aceitunas. 
 
 Fermentaciones Butíricas o Aceitunas Rancias 
Esta se caracteriza por la presencia de bacterias productoras de ácido butírico. 
Estas alteraciones son más frecuentes que se produzcan en las primeras etapas 
del proceso fermentativo. 
Los factores que predisponen son, concentraciones salinas inferiores a 7% por lo 
que se aconseja aumentar las concentraciones rápidamente hasta estabilizarlas en 
valores entre 7 y 7,5% y el pH inferior a 4,5. 
Las aceitunas afectadas son bromatológicamente inaptas para el consumo por ser 
nocivas para la salud. 
 
 Olor a “Huevos Podridos” 
Esta enfermedad suele ser frecuentemente en nuestro medio. La alteración se 
caracteriza por la acción de bacterias proteolíticas facultativas que desdoblan 
aminoácidos sulfurados de las aceitunas, y ácido sulfhídrico que es el que en última 
instancia produce el olor característico. 
Lo que se aconseja es además de realizar remontajes frecuentes controlar, se 
incrementa adecuadamente la acidez y desciende el pH. 
 
 Ablandamiento Diastásico 
Se presenta más frecuentemente en aceitunas con madurez, como consecuencia 
de la acción superficial en las vasijas de fermentación de mohos. Estos mohos 
superficiales segregan una enzima pectolica que actúa sobre pectato de calcio 
desdoblándolo y provocando en consecuencia un ablandamiento general de la 
pulpa, pudiendo ser los responsables de esto vasijas con gran superficie de 
contacto con el medio ambiente, ausencia de rayos solares, elevada humedad. 
Lo que se aconseja es ventilar los lugares donde se encuentran las vasijas, impedir 
el exceso de humedad, no sobrepasar la temperatura de 22º C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº6 
 
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA – FERMENTACIÓN ACÉTICA 
 
1 – VINO, GENERALIDADES, MATERIA PRIMA. ETAPAS DE LA ELABORACIÓN DE 
VINOS BLANCOS Y TINTOS. CONTROLES 
 
La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico que además de generar etanol 
desprende grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) además de energía para 
el metabolismo e las bacterias anaeróbicas y levaduras. El etanol resultante de esta 
fermentación de algunas bebidas alcohólicas tales como el vino, la cerveza, la sidra, 
etc. 
 
El Vino 
 
El vino es una bebida obtenida de la uva (Variedad Vitis Vinifera) mediante la 
fermentación alcohólica de su mosto o zumo. 
La fermentación se produce por la acción metabólica de levaduras que transformaran 
los azucares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de dióxido de carbono (CO2). 
El azúcar y los ácidos que posee la fruta Vitis Vinifera hacen que sean suficientes para 
el desarrollo de la fermentación. No obstante, el vino es la suma de un conjunto de 
factores ambientales: clima, latitud, altitud, horas claves de luz, etc. 
Alrededor de un 66% de la recolección mundial de la uva se dedica a la producción 
vinícola. 
El conocimiento de la ciencia particular de la elaboración del vino se denomina 
Enología. 
La ciencia que trata tan solo de la biología de la vid, así como de su cultivo, se 
denomina ampelología. 
 
Generalidades 
 
El vino se produjo por primera vez durante el neolítico en donde hoy es Georgia, 
Armenia e Irán, gracias a la presencia de Vitis Vinifera Sylvestris y la aparición de la 
cerámica durante este periodo es la evidencia más antigua de la producción y 
consumo de vino. Posteriormente el consumo de vino se extendió al occidente 
(Grecia) y hacia el sur, llegando hasta Egipto. La documentación más antigua griega 
sobre el cuidado de la vid, la cosechay el prensado de uvas. 
Lo primero que cabe destacar es que el vino, a lo largo de la historia, ha estado muy 
considerado por la alta sociedad occidental, siendo testigo imprescindible en cualquier 
acontecimiento o banquete de importancia. 
La vitivinicultura debe su mayor desarrollo a la propagación del cristianismo, por ser el 
vino necesario para la celebración de la misa. Los monasterios, con sus propios 
métodos de elaboración y extracción fueron los precursores de la vitivinicultura. 
 
Materia Prima 
 
La uva es la materia prima para la elaboración del vino, que nace a partir de un 
proceso natural en el que el azúcar, a través de la fermentación del mosto, el cual se 
transforma mediante dicha fermentación en alcohol. 
Está constituida en un racimo, por el escobajo, baya o grano de uva. 
El grano está formado por: 
Hollejo – Pulpa – Semilla. 
 
 
 
 
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El hollejo está constituido por varias capas de células ordenadas cuya superficie 
externa está cubierta por una capa cérea llamada pruina (ácido málico, el tartárico, 
bitartrato de potasio). 
La pulpa supone entre el 85 – 95% del fruto, el líquido celular del mosto. 
La semilla contiene un aceite que no tiene valor en la preparación del vino. 
Los vinos rojos se hacen exclusivamente con uvas tintas, en cambio los blancos 
pueden elaborarse con uvas blancas o tintas. Esto se debe a que la materia colorante 
se encuentra en la piel u hollejo; si al moler las uvas se deja el jugo en contacto con la 
piel, aparece el color. Por el contrario, si el jugo se separa inmediatamente del hollejo, 
el vino será blanco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPAS DE ELABORACIÓN DE VINOS BLANCOS Y TINTOS 
 
Las etapas para la elaboración son: 
 
1) Las uvas se cosechan en cajas pequeñas o gamela, para evitar cualquier 
“maltrato”. Vendimiadas en su punto óptimo de maduración (graduación), llegan al 
lagar (es el recipiente donde se pisa o prensa la uva para obtener el mosto, 
separando el hollejo de la pulpa). 
 
2) Pasan a una máquina que separa los granos del escobajo. 
 
3) Los granos casi enteros pasan a una prensa neumática que los “estruja” 
suavemente (no los muele) para que liberen el jugo o mosto y la pulpa. 
 
4) La uva prensada y su jugo son llevados a vasijas de acero inoxidable, madera o 
cemento. Comienza la fermentación alcohólica (dura entre 4 a 10 días) proceso 
que se produce porque las levaduras que naturalmente trae la uva, se alimentan 
de los azucares y los transforma en alcohol. 
 
En el caso de los VINOS TINTOS 
 
Al mismo tiempo las sustancias contenidas en la piel (hollejo) de las uvas se difunden 
en el jugo. Este proceso se denomina “maceración” y puede ser más o menos 
prolongado, según el tipo de vino que se quiera elaborar. 
 
En el caso de los VINOS BLANCOS 
 
En este caso, las uvas después de la molienda se realiza el desborre previos para 
eliminar los restos vegetales y las impurezas en suspensión por sedimentación. 
 
 
 
 
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5) Finalizada la maceración, se escurre la parte liquida y se separa de los sólidos 
[orujo (*)] 
6) Luego de la fermentación, todo vino exige cuidados hasta que llega a la botella o 
envase que lo contenga. Algunos han sido concebidos para la crianza, otros 
saldrán rápidamente al mercado. Así se completa un proceso que nació en la viña 
y finalizara en su copa. 
 
En el caso de los VINOS ROSADOS 
 
Nacen a partir de uvas tintas, solo que durante el proceso de vinificación el jugo 
permanece poco tiempo en contacto con las pieles (hollejo). Por eso, el jugo o mosto 
no se tiñe completamente pero adquiere delicados matices y notas típicas de aroma y 
sabor. Actualmente se está reposicionando el vino rosado a partir de ejemplares 
elaborados con Syrah, Merlot, Malbec, entre otros. 
 
En el caso de los VINOS ESPUMANTES 
 
Los vinos espumosos tienen una segunda fermentación en la botella. El desarrollo de 
este tipo de vino no llego hasta los comienzos del siglo XVII, cuando los avances en 
las botellas y en los tapones de corcho alcanzaron un nivel suficiente como para 
permitir las altas presiones que se generan en una fermentación cerrada. Entre los 
vinos espumosos más famosos se encuentra el Champagne y el cava ambos 
elaborados según el denominado Méthode Traditionnelle. 
Esta fermentación hace que la concentración de gas se eleve y quede un vino 
espumoso agradable. 
 
Nota: 
(*) Orujo: es la bebida alcohólica procedente del hollejo de uva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 – PAN, GENERALIDADES. MATERIA PRIMA. ETAPAS DE ELABORACIÓN. 
CONTROLES. 
 
El pan es un alimento básico que forma parte de la dieta tradicional. La harina de trigo 
tiene proteínas en su composición, estas desempeñan un papel fundamental en el 
proceso de panificación. 
Una harina panificable se puede considerar una mezcla de: almidón, electrolitos, agua 
y gluten. 
Para llevar a cabo la panificación se prepara una masa con harina, agua con sal 
(NaCl) a la que se le añade levaduras, esto provoca la fermentación de los azucares, 
formándose dióxido de carbono (CO2) que hace una masa esponjosa. 
Esta masa esponjosa debe tener otra cualidad: elasticidad, esta depende del número 
de partículas coloidales del gluten/ unidad de masa y de la capacidad de hinchamiento 
del gluten. 
 
Generalidades 
 
Los primeros panes no fermentados fueron realizados en el neolítico, se trataba 
sencillamente de piezas planas realizadas con pasto de trigo triturado y puesto a cocer 
sobre piedras calientes. 
No se sabe con gran ciencia como fue que los egipcios descubrieron el proceso de 
fermentación aunque probablemente como la mayoría fue casual. Lo cierto fue que 
este proceso sobre la harina de trigo y agua actuó espontáneamente, lo que no se 
puede discutir que este método tan sencillo y útil cambio la alimentación humana y la 
forma de prepararlo. 
Los griegos y los romanos recogieron esta técnica de los egipcios. Durante la edad 
media el consumo del pan de harina de centeno se extendió entre los pobres y los 
más favorecidos comían pan blanco de harina de trigo. 
Actualmente la mayoría de los panes son elaborados por grandes panificadoras que 
realizan todo el proceso industrializado. 
 
Materia Prima 
 
Los ingredientes básicos para la elaboración del pan son solo dos, Harina y Agua, la 
sal es un componente opcional al igual que la levadura. 
La harina es el polvo resultante de la molienda de los granos de cereal (trigo, maíz, 
centeno, etc.). Estas harinas constituyen la materia prima esencial para poder elaborar 
pan. La más conocidas entre las harinas es la de trigo, esta se obtiene de los granos 
de la espiga de trigo, esta es de forma oval, la cascarilla de por fuera se conoce como 
salvado y el parte interior el grano de trigo, el cual al molerlo se obtiene diferentes 
tipos de calidad de harina de trigo (harina 000, harina 0000). 
El agua se añade entre un 55 a 60% sobre la harina, el agregado de agua tiene mucho 
que ver con la consistencia por lo cual es vital controlar su agregado. 
Los agregados adicionales para la elaboración del pan tenemos la sal, esta se añade 
para desarrollar el sabor, además de endurecer el gluten y produce una masa más o 
menos pegajosa normalmente la cantidad que se agrega es de 1,8 a 2,1% del peso de 
la harina. 
La levadura tiene como por objeto favorecer la fermentación en el interior de la masa 
del pan. La levadura es un conjunto de microorganismos unicelulares que tienen por 
objeto alimentarse del almidón y de los azucares existentes en la harina. Este proceso 
metabólicoda lugar a la fermentación alcohólica y dióxido de carbono (CO2) en forma 
de gas, este gas liberado hace que la masa del pan se hinche aumentando el volumen 
de la masa, la causante de la fermentación del pan, se trata de la Saccharomyces 
Cerevisiae. La misma causante de la fermentación del vino y la cerveza. 
 
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Etapas de elaboración 
 
El proceso de elaboración del pan define en gran parte sus características desde la 
consistencia hasta los ingredientes básicos. 
El pan pasa cuatro procesos diferentes, los cuales son: 
 
 Mezcla 
En la primera parte del proceso, es donde se juntan los ingredientes básicos, los 
cuales son: Harina, Agua, Sal y Levadura. 
Al realizar la mezcla se forma una masa, la cual es maleable, esta debe amasar 
múltiples veces para que obtenga una consistencia mucho más suave. En este 
proceso muchas veces se le añade cantidades mínimas de aceite o grasa con el fin 
que la masa no se pegue a la superficie donde se está elaborando. 
En esta etapa además de formar la masa, sirve para desarrollar adecuadamente el 
gluten. 
Las ventajas que ofrece una mezcla adecuada son: máxima absorción, buen 
desarrollo del gluten, tiempo de fermentación ligeramente más corto, buen volumen 
del pan, buenas condiciones internas del pan (paredes de las celdas delgadas, 
textura de la miga suave y buena conservación) 
 
 Reposo 
Cuando se ha obtenido una masa homogénea, es indispensable tenerla en reposo, 
en este proceso es cuando la masa incrementa su tamaño, este proceso se realiza 
por efecto de la acción de la levadura en presencia de ciertas sustancias ya 
presentes en el grano del trigo denominados enzimas. Consiste en la 
transformación de los azucares fermentescibles que al descomponerse producen 
gas carbónico (responsable del incremento de la masa) y alcohol. 
Es aquí, donde el pan adquiere el tamaño deseado. Existen diferentes panaderías 
que usan hornos especiales para acelerar el tiempo de reposo por medio de la 
aplicación del calor, logrando que el pan incremente su tamaño más rápido. 
Las panaderías tradicionales prefieren el tiempo de reposo, debido a que se tiene la 
creencia de que el pan adquiere una mejor textura, sabor y aroma. 
 
 Horneado 
En la etapa de horneado, el pan se introduce a un horno, donde se expone a altas 
temperaturas, matando a las levaduras que se añadieron en el proceso de mezcla, 
pero gracias a la aireación que inflo la masa tras el proceso de reposo, esta 
consistencia y forma permanece. 
 
 
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 Enfriado 
Finalmente, el pan adquiere la consistencia y forma deseada pero es muy 
importante que no se ingiera inmediatamente después de su salida del horno, ya 
que en el proceso del enfriado el pan libera la humedad, madurando su textura y 
sabor. 
 
Control de calidad 
 
El proceso de control de calidad empieza desde que se inicia la formación del mismo, 
desde la calidad de todos sus componentes conformantes de la masa del pan, entre 
ellos la harina, el agua, la sal y la levadura. Lo siguiente es en donde se amasaran 
estos componentes, ya sea si es de forma casera o de proceso industrial va a ver 
diferentes tipos de control de calidad. 
En el caso del pan como control de calidad, este es cuando ya es obtenido luego de 
ser amasado y horneado donde empieza la forma de tratar de que se conserve para 
que posea una vida superior hasta llegar al consumidor. 
Ya que los cambios producidos durante el almacenamiento son los que van a 
determinar al consumidor a deducir de que el pan es o no es fresco del resultado del 
cambio de las propiedades organolépticas (aroma y textura). 
Hoy en día se sabe que la retrogradación de los alimentos del pan, a formas cristalinas 
lo que causa el endurecimiento del pan. 
Comparando con otros alimentos, el pan contiene poca agua y esto significa que 
puede ser contaminado con hongos, estos hongos azules que suelen atacar al pan 
son: Aspergillus y Penicillium, que se forman en el pan dándole el aspecto 
amogozado. 
 
3 – PRODUCCIÓN DE VINAGRE: GENERALIDADES, SISTEMA DISCONTINUO Y 
CONTINUO. CONTROL DE CALIDAD 
 
La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de 
bacterias aeróbicas que transforman el alcohol en ácido acético. La fermentación 
acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es 
considerado uno de los fallos del vino. 
 
Vinagre 
 
Acetobacter Aceti, es lo que normalmente se usa para producir vinagre con un 
porcentaje de ácido acético superior al 14%. Cuando se utiliza sidra, vino o malta 
como materia prima se puede obtener aproximadamente un 5% de ácido acético. 
Tradicionalmente, el vinagre fue producido en barriles llenos de las virutas de madera 
sobre el cual se rociaba el vino. 
Cuando el vinagre es destilado este no tiene color. El vinagre de vino se denomina así 
al más corriente de todos los vinagres, así como vinagre de vino es el de mayor 
consumo y producción mundial. El vinagre de vino puede proceder de las diferentes 
variedades de vino. 
 
Generalidades 
 
El vinagre se conoce desde hace más de 4000 años. Ya en el imperio de 
Mesopotamia se conocía la cerveza ácida, es decir el vinagre de cerveza. Sin 
embargo en estos tiempos no se elaboraba conscientemente, si no que era fruto de 
circunstancias casuales. Hubo que esperar hasta que Luis Pasteur (1822 – 1895) 
quien descubriera el secreto de la fermentación acética y para que supiéramos que 
pequeños seres vivos, las bacterias aeróbicas (es decir que necesita del aire para 
actuar) llamada Acetobacter Aceti actúa sobre el alcohol etílico convirtiéndola en ácido 
acético. 
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Cada país mundialmente tiene algo para el vinagre. El vinagre puede ser de diferentes 
tipos. El vinagre de vino es un tipo de vinagre que podemos encontrar. 
 
Vinagre de Vino 
 
Se denomina así al más corriente de todos los vinagres, así como el de mayor 
consumo y producción. 
 
Vinagre Blanco 
 
Este vinagre obtenido de la fermentación del alcohol puro de caña de azúcar, es la 
variante de vinagre más fuerte de todas. 
 
Aceto Balsámico 
 
Es el más conocido de los acetos procedentes del país italiano. Dentro de sus 
características se encuentran de poseer un fuerte sabor, de color oscuro y aromas 
ligeramente dulces. 
Entre otros vinagres encontramos: 
Vinagre de Jerez, Vinagre de Sidra, Vinagre Oporto. 
 
Materia Prima 
 
Las materias primas típicas del vinagre para la producción del mismo, son las bebidas 
fermentadas como el vino, sidra, cerveza, hidromiel, caña de azúcar, etc. 
Se puede producir vinagre con cualquier jugo azucarado que haya sufrido la 
fermentación alcohólica, como jugo de distintas frutas, cereales hidrolizados y 
fermentados, suero de leche, etc. 
Asimismo se produce alcohol de 95º oportunamente diluido y acondicionado con 
sustancias nutritivas para el desarrollo de bacterias acéticas. 
 
Producción de Vinagre 
 
La producción industrial del vinagre es todavía un proceso bastante empírico en el 
sentido de que no se realiza con cepas puras. 
Prácticamente es una fermentación espontanea de un medio selectivo. En los 
“mostos” (alcohol – ácido acético – agua) se desarrollan varias especies con 
preferencias cepas con sistema respiratorio incompleto (oxidación del alcohol solo 
hasta ácido acético). 
 
Sistema Discontinuo (Lento) 
 
Con este sistema se usan tinas de tipo Frings muchas más grandes que las de tipo 
continuo. 
En este sistema se basa en la presencia de un cultivo de bacterias sumergidas 
libremente en el seno del líquido a fermentar, en el queconstantemente se introduce 
aire (solo o enriquecido con oxígeno). El aire entra por un conducto A, atraviesa el 
relleno y sale por la chimenea C que tiene una llave mariposa para regular el caudal. 
En este caso no existe soporte alguno para las bacterias. Cuando el contenido del 
fermentador reduce la concentración de alcohol hasta aproximadamente 0,2º (lo cual 
sucede generalmente dentro de intervalos de 30 – 40 horas). 
El control de temperatura durante el proceso de fermentación se realiza de un 
intercambiador de calor externo. 
Este sistema constituyo el primer paso hacia la industrialización del proceso de los 
actuales sistemas de bacterias inmovilizadas. 
Este también presenta una serie de desventaja como: 
La pérdida de sustancias volátiles por evaporación del orden del 10%. 
El material de soporte, generalmente virutas de madera, se contamina fácilmente y 
requiere limpieza periódica. 
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El nuevo material precisa un minucioso acondicionamiento hasta que queda 
totalmente impregnado de vinagre. 
En resumen en este tipo de sistema, la reacción de fermentación ocurre en la 
superficie del líquido, ya que al llenarse tanque con virutas que sirven de filtro, el 
vinagre recircula por todo el tanque, las ventajas son de que se trata de un sistema 
poco sofisticado y que produce vinagre de buena calidad. 
 
Sistema Continuo (Rápido) 
 
En este sistema se basa en la presencia de un cultivo de bacterias sumergidas 
libremente en el seno del líquido a fermentar, en el que constantemente se introduce 
aire (solo o enriquecido de oxigeno) en condiciones que permitan la máxima 
transferencia posible desde la fase gaseosa a la fase liquida. Es decir, en este caso no 
existe soporte alguno para las bacterias. 
La fermentación se lleva a cabo en un tanque con un agitador que gira a alta 
velocidad, un compresor que suministra oxígeno y un serpentín de enfriamiento. El 
éxito de este método de producción de vinagre depende de la disponibilidad de 
oxigeno que tengan las bacterias; por eso deben existir unos sistemas adecuados de 
suministro de aire al tanque y de su distribución posterior (agitación). 
El control de la temperatura de este proceso se realiza mediante un refrigerante 
interno que actúa automáticamente. Al entrar en el fermentador, el aire es dispersado 
de forma homogénea en toda la masa liquida en forma de burbujas tan pequeñas 
como sea posible, la velocidad de transferencia depende a su vez la velocidad de 
producción ácido acético. 
En esta técnica el proceso es muy rápido, y se logra rendimientos del 95 al 98% 
respecto al valor teórico frente al 90% del proceso de superficie. Además, se obtiene 
un producto de una calidad uniforme. Sim embargo, se consume gran cantidad de 
electricidad en comparación con otros métodos y requiere una alta inversión inicial en 
la adquisición del equipo. 
 
Control de calidad 
 
Durante la elaboración se puede tener una oxidación excesiva o una incompleta del 
alcohol; estos inconvenientes son debidos casi siempre a una mezcla inadecuada. De 
alcohol – vinagre; a la temperatura, a una excesiva compresión del relleno (dificultan la 
circulación del aire) al desarrollo del Acetobacter Xylinum. 
Un organismo perjudicial en la fabricación del vinagre, casi siempre presente en las 
vinagrerías, llamado Anguílula del vinagre, este tiene un largo de 1 – 2 milímetro y un 
diámetro de 20 – 8 µ. 
Durante la fabricación, cuando el vinagre y el alcohol tienen una graduación 
compresiva mayor del 8% no se desarrollan o su desarrollo no molesta sensiblemente, 
pero el peligro empieza cuando la concentración es inferior a dicho valor. Mueren 
calentando el líquido a 45º C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDAD Nº7 
 
PRODUCCIÓN DE METABOLITOS MICROBIANOS 
 
1 – PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS: GENERALIDADES, BIOSÍNTESIS. 
PROCESOS DE PRODUCCIÓN. 
 
Los antibióticos son productos del metabolismo microbiano, que son capaces de atar o 
inhibir el crecimiento de otros microorganismos a bajas concentraciones. 
Estos son metabolitos secundarios, que son moléculas sintetizadas por determinados 
microorganismos, de estos metabolitos secundarios los mejor conocidos son los 
antibióticos de los que se han descubierto más de 5000. Aproximadamente el 75% de 
los antibióticos conocidos son producidos por actinomicetos. 
 
Generalidades 
 
En 1929, Fleming, fue quien descubrió casualmente al comprobar que un cultivo de 
Staphylococcus Aureus o comúnmente estafilococo (bacteria) se contamino por 
esporas de Penicillium Notatum (hongo) y que las colonias de bacterias rodeadas por 
el hongo morían. Pensó que el hongo producía alguna sustancia responsable de este 
efecto sobre la bacteria. La llamo penicilina y fue aislada once años más tarde. 
Durante la Segunda Guerra Mundial la demanda de agentes quimioterapéuticos para 
tratar las infecciones de las heridas condujo al desarrollo de un proceso de producción 
para la penicilina y al inicio de la era de investigación sobre los antibióticos. En la 
actualidad continúa siendo una de las áreas más importantes de investigación dentro 
de la microbiología industrial. 
La obtención de antibióticos se lleva a cabo por modificación de los compuestos 
conocidos utilizando medios químicos o genéticos (mutasíntesis, fusión de 
protoplastos, tecnología del ADN recombinante). 
 
Biosíntesis 
 
Las vías metabólicas microbianas de la biosíntesis de la penicilina y otros antibióticos 
β – lactámicos, incluyendo las enzimas involucradas en los principales pasos 
metabólicos, se determinan a finales de la década del ochenta. 
Un esquema general de las vías biosintéticas microbianas de la penicilina, el cual fue 
elaborado a partir de datos obtenidos con varios microorganismos que producen 
antibióticos. 
La ruta de la biosíntesis es un proceso que consta de tres etapas claramente 
diferenciadas: 
La primera de ellas consiste en la unión secuencial de los aminoácidos para formar el 
tripéptido lineal. 
El siguiente paso de la ruta biosintética de la penicilina consiste en la ciclación del 
tripéptido, este proceso lo origina la molécula de la isopenicilina N, es el primer 
compuesto de esta ruta biosintética que tiene actividad antibiótica. 
La última de las etapas de la ruta de biosíntesis de la penicilina consiste en el 
intercambio de la cadena lateral de la isopenicilina N por el ácido fenilacético (C8H8O2), 
molécula que se añade al medio de cultivo en calidad de precursor de la penicilina. 
Además la penicilina puede ser sintetizada asimismo por acilación directa del ácido 
aminopenicilánico (C8H12N2O3S) mediante el concurso de la enzima aciltransferasa y 
del fenilacetil – coenzima. 
 
 
 
 
 
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Procesos de Producción 
 
Antibióticos útiles se descubren a menudo usando un proceso de selección. Para 
llevar a cabo tal proceso, son aislados de muchos diferentes microorganismos, se 
cultivan y luego se prueban para la producción de productos difusibles que inhiben el 
crecimiento de organismos. 
Las técnicas para la producción industrial de antibióticos, se producen por un proceso 
de fermentación, donde el microorganismo se cultiva en grandes recipientes que 
contienen un medio de crecimiento líquido. Los niveles de concentración de oxígeno, 
la temperatura, pH y nutrientes deben ser óptimas, y están estrechamente controladas 
y ajustada si es necesaria. 
Como los antibióticos son metabolitos secundarios, el tamaño de la población debe ser 
controlado muy cuidadosamente para asegurar que se obtiene el rendimiento máximo 
antes de que mueran las células. Una vez que