Accion Microbiana en la Fermentacion-1[1]

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TITULO DEL TRABAJO		: ACCION MICROBIANA EN LA FERMENTACION
ALUMNOS			: VELA AHUANARI FIORELLA ANAIS
 ROJAS CERRON RICHARD
 CAHUAZA LANCHA IGNACIO
 ROJAS CULQUI AUGUSTO JOEL 
 GONZALES CHAVEZ ALEX 
				
								 			
DOCENTE			: DR. FRANK LEON 
FACULTAD			: INGENIERIA QUIMICA 
CURSO				: FERMENTACION INDUSTRIAL 
 
INTRODUCCIÓN
Existen tres modalidades básicas del metabolismo energético que no son mutuamente excluyentes: fermentación, respiración y fotosíntesis. 
los sustratos fermentables están al mismo nivel de oxidación que el material celular y al mismo tiempo sirven como principal fuente de carbono para las biosíntesis, los requerimientos de poder reductor son poco importantes. La principal o única contribución de la fermentación es la producción de ATP, por fosforilaciones a nivel de sustrato. 
PROCESOS METABÓLICOS DE LAS BACTERIAS ANAEROBICAS
El proceso fermentativo de las bacterias anaerobias comprende una serie de procesos, que interactúan entre sí, en una serie de reacciones metabólicas complejas en ausencia de oxígeno, haciendo parte importante de los ciclos biogeoquímicos del carbono, nitrógeno y azufre, entre otros . estos procesos metabólicos se han divido en 3 grupos o etapas principales: 
1) Hidrólisis y fermentación 
2) Acetogénesis 
3) Metanogénesis
El proceso metabólico de las bacterias en la fermentación 
Las bacterias, en la realización de estos procesos, se ven condicionadas por algunos factores físicos y químicos, que posibilitan su adecuado desarrollo, estos factores son: cargas de materia orgánica, ácidos grasos volátiles, temperatura, alcalinidad, nutrientes y presencia de N y P, entre otros . La presencia de materia orgánica y la temperatura son fundamentales para el metabolismo de las bacterias, este último aspecto es un factor condicionante en las interacciones biológicas y de supervivencia que desarrollan las bacterias.
El proceso metabólico de las bacterias en la fermentación implica la descomposición de compuestos orgánicos, como azúcares, en ausencia de oxígeno. Aunque hay diversas bacterias que pueden participar en diferentes tipos de fermentación, el proceso general de fermentación metabólica suele implicar las siguientes etapas:
Glicólisis:
Descripción: La glicólisis es la primera etapa común en la mayoría de las rutas de fermentación. En esta fase, una molécula de glucosa (o un derivado de la glucosa) se descompone en dos moléculas de piruvato.
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Producción de ATP: Se generan pequeñas cantidades de ATP durante la glicólisis.
Fermentación Propiamente Dicha:
Descripción: Después de la glicólisis, los productos intermedios, como el piruvato, son convertidos por reacciones específicas que varían según el tipo de fermentación.
Producción de Compuestos Finales: Las bacterias utilizan diversas rutas metabólicas para convertir los productos intermedios de la glicólisis en productos finales específicos. Por ejemplo, en la fermentación láctica, el piruvato se reduce a ácido láctico. En la fermentación alcohólica, el piruvato se convierte en alcohol etílico y dióxido de carbono.
Regeneración de Coenzimas:
NADH: Durante la fermentación, el NADH producido durante la glicólisis se utiliza para reducir los productos intermedios, regenerando el cofactor NAD+ necesario para mantener la glicólisis.
Fermentación sin Oxígeno: En la fermentación, el NADH se oxida internamente, ya que no hay oxígeno disponible para la cadena de transporte de electrones mitocondrial.
Productos Finales de la Fermentación:
Variedad de Productos: Dependiendo del tipo de fermentación y de las bacterias involucradas, los productos finales pueden incluir ácidos orgánicos (fermentación láctica o acética), alcoholes (fermentación alcohólica), o compuestos específicos dependientes del sustrato y del tipo de bacterias presentes.
BACTERIAS SULFATOREDUCTORAS
Estas bacterias se pueden adaptar a diferentes lugares o situaciones y pueden ser encontradas en numerosos ambientes terrestres y acuáticos en los cuales se ha disminuido el oxígeno, debido a la descomposición aeróbica de la materia orgánica, esta adaptación de las bacterias en los diferentes ambientes se ve reflejada en las vías de interacción. En estos ambientes anaeróbicos, bacterias fermentadoras pueden extraer energía de las grandes moléculas orgánicas, dando como resultado pequeñas moléculas tales como ácidos orgánicos y alcoholes que son oxidados por acetógenos y metanógenos . 
BACTERIAS LÁCTICOS
Las bacterias de las fermentaciones alimentarias son grampositivas, presentan forma de cocos y/o bastoncitos, son catalasa negativas (-), sintetizan su ATP de la fermentación láctica de los glúcidos, el ácido láctico es el único producto final que producen (homofermentativos) y en otras ocasiones pueden producir etanol CO2 y acetato ( heterofermentativos) . Las bacterias lacticas son generalmente aerotolerantes, existiendo anaerobias estrictas como como las que se encuentran en el instestino de los animales
En 1920, Orla – Jensen, clasifico las bacterias lácticas en dos grupos según sus características bioquímicas: Las homofermentativas y las heterofermentativas. Las bacterias heterofermentativas no tienen fructuosa-difosfato-aldolasa y por lo tanto, degradan los glúcidos por la vía denominada pentosas fosfatos o hexosas fosfatos.
 La vía homofermentativa sintetizan dos moléculas de ATP por cada molecula de glucosa, mientras que por la vía heterofermentativa solo se sintetiza una molecula de ATP.
INTERACCIÓN BACTERIANA
LEVADURA- LEVADURA
 La característica principal de las levaduras es la conversión de los azúcares presentes en los mostos de fermentación a etanol, debido a ello, son los organismos de mayor importancia en la elaboración de bebidas alcohólicas, donde las especies del género Saccharomyces son las más importantes al tener como función principal la producción de etanol . No obstante otros géneros de levaduras no-Saccharomyces impactan en la producción de etanol, así como en la generación de compuestos volátiles del fermentado, por esta razón existe un creciente interés en la implementación de co-cultivos de levaduras Saccharomyces y no-Saccharomyces en fermentación.
 BACTERIA -LEVADURA
La transformación del ácido málico a ácido láctico es la principal función de las bacterias ácido lácticas, lo cual disminuye la acidez del vino, impactando en el sabor y haciéndolo menos agresivo al paladar, no obstante numerosos compuestos generados por las bacterias ácido lácticas (BAL) están involucrados en la composición aromática del vino . La presencia de levaduras y BAL así como la interacción de estos microorganismos en la elaboración del vino, ha tenido un creciente interés, particularmente la interacción Saccharomyces cerevisiae/Oenococcus oeni anteriormente Leuconostoc oenos , ha sido objeto de estudio por la generación y aumento en la concentración de numerosos compuestos volátiles como resultado de la interacción.
En el proceso de fermentación, las bacterias realizan diversas acciones que conducen a la descomposición de sustratos orgánicos, como azúcares, para producir productos finales específicos. se describen las acciones típicas que toman las bacterias durante la fermentación
ACCION MICROBIANA EN LA FERMENTACION
Levadura seca (también denominada deshidratada)
Bacterias
En el caso de las bacterias, su acción en la fermentación puede variar dependiendo de la especie y de las condiciones ambientales. 
Algunas bacterias son capaces de realizar fermentación láctica, trasformado azucares en ácido láctico. 
Este proceso es llevado a cabo por bacterias lácticas, como Lactoacillus y Streptococcus, y es utilizado en la producción de alimentos como: 
Yogur 
Queso 
Chucrut.
Acciónes típicas que toman las bacterias durante la fermentación son las siguientes:
Descomposición de Azúcares:
Las bacterias fermentativas descomponen los azúcarespresentes en los sustratos a través de procesos metabólicos. Estos azúcares pueden provenir de diversas fuentes, como carbohidratos en alimentos o sustratos disponibles en el entorno.
Producción de Ácidos Orgánicos: 
Un resultado común de la fermentación bacteriana es la producción de ácidos orgánicos, como ácido láctico, ácido acético o ácido butírico. Estos ácidos contribuyen al sabor, la textura y la conservación de los productos finales.
Generación de Energía: 
Durante la fermentación, las bacterias obtienen energía al descomponer los sustratos. Este proceso a menudo se lleva a cabo en ausencia de oxígeno (fermentación anaeróbica), y las bacterias utilizan rutas metabólicas específicas para generar ATP, la forma de energía utilizada por las células
 
 
Formación de Productos Gaseosos:
En algunos casos, las bacterias fermentativas producen gases como subproductos. Por ejemplo, en la fermentación alcohólica llevada a cabo por levaduras y algunas bacterias, se produce dióxido de carbono como gas.
Preservación de Alimentos: 
La producción de ácidos y otros productos durante la fermentación puede actuar como un método natural de conservación de alimentos. Los ácidos orgánicos reducen el pH del entorno, inhibiendo el crecimiento de microorganismos no deseados y preservando así el alimento.
Producción de Compuestos Secundarios:
Variedad de Productos: Dependiendo del tipo de fermentación y de las bacterias involucradas, los productos finales pueden incluir ácidos orgánicos (fermentación láctica o acética), alcoholes (fermentación alcohólica), o compuestos específicos dependientes del sustrato y del tipo de bacterias presentes.
 son un grupo diversos de levadura que están ganando interés en la industria alimentaria debido a sus características únicas y su potencial para influir en su sabor y aroma de los productos
 levaduras no saccharomyces 
Como Brettanomyces utilizada en la fermentación de la cerveza y el vino. Kluyveromyces, utilizada en la producción de lácteos 
Saccharomyces cerevisiae, levadura modelo.
OTRAS BACTERIAS 
Hanseniaspora
Esta asociado con la fermentación espontanea de producción de vino que contribuyen al sabor y aroma. 
Condiciones ambientales 
Pueden variar según la especie específica y el tipo de fermentación deseada. 
Temperatura: rango de 20 – 30°c 
Ph: se encuentra en el rango neutro o ligeramente ácido entre 4-6 
Disponibilidad de nutrientes. Incluyen azucares nitrógeno, vitaminas y minerales. 
Oxígeno: algunas son aerobias facultativas que significa que pueden crecer tanto en ausencia como en presencia de oxígeno. 
La acción de las bacterias en la fermentación es fundamental para la producción de alimentos y bebidas ya que permite la trasformación de materias primas en productos finales deseados. 
Además estas bacterias también pueden tener efectos positivos en la salud, ya que algunas bacterias lácticas presentes en alimentos fermentados pueden tener propiedades prebióticas y contribuir a la salud intestinal.
CONCLUSION 
La acción de las bacterias en la fermentación es crucial para la producción de una amplia variedad de productos alimenticios y bebidas.
Estas bacterias realiza diferentes reacciones metabólicas, como la fermentación láctica, alcohólica y acética, para convertir azucares e diferentes productos finales.
Su contribución en la fermentación es ampliamente aprovechada en la industria alimentaria