INDUSTRIAL

1. SUSTRATOS PARA LAS
FERMENTACIÓNES INDUSTRIALES

2. Definición:
Son medios de cultivo o de fermentación que
deben cumplir con los requerimientos del
crecimiento y de formación de productos y
además suministrar energía para la síntesis de
metabolitos y para el mantenimiento celular.

3. COMPONENTES DE LOS MEDIOS DE FERMENTACIÓN:
a) Macronutrientes (g/L): representados por las fuentes
de C, N, S, P, K y Mg.
b) Micronutrientes o elementos trazas (mg ó ug/L):
representados por las sales de Fe, Mn, Mo, Ca, Zn y
Co.
c) Factores de crecimiento: constituídos generalmente
por componentes orgánicos suministrados en baja
concentración y que no son sintetizados ni
metabolizados por las células, sino incorporados a
estructuras celulares y de función metabólica
específica, como vitaminas, algunos aminoácidos,
ácidos grasos no saturados, etc.

4. CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS DE FERMENTACIÓN:
Considerándo la naturaleza química de los
componentes:
1) Medios sintéticos o medios químicamente
definidos.
2) Medios complejos en cuya composición
intervienen sustancias de origen animal o vegetal
como peptonas, extracto de levadura, macerado
de maíz, harina de soja, etc. que aportan las
sustancias fundamentales ya mencionadas, pero
que son químicamente indefinidas y de
composición variable.

5. Tipos de nutrientes de los medios de fermentación:
Los tipos de nutrientes o sustratos de los medios de
fermentación pueden ser:
1. Sustancias:
- su alto costo hace poco rentable la fermentación.
- son ejemplos de sustancias: sacarosa, glucosa, lactosa,
polisacáridos, etc.
2. Productos o resíduos de actividades agrícolas o
industriales:
- Son sustratos complejos generalmente los más
empleados en la industria.
- Su bajo costo permite que sea rentable la fermentación.
- Su utilización hace que se les dé valor agregado.
- Son ejemplos de productos o resíduos: melaza de caña,
melaza de remolacha, subproductos de la fábrica de
papel y de celulosa, etc.

6. SUSTRATOS QUE SON FUENTE DE CARBONO:
1) Hidratos de carbono: glucosa o dextrosa,
sacarosa, lactosa, almidón, dextrina.
2) Alcoholes : glicerol y manitol.
3) Hidrocarburos: hexadecano, octadecano y otros.
4) Subproductos o efluentes de industrias: vinazas
de destilería, alpechín y residuos sulfiticos.
5) Otros: granos, melazas, celulosas, suero de
queso, etc.

7. SUSTRATOS QUE SON FUENTE DE NITRÓGENO:
Fuente inorgánica : más comunes son el amoníaco o las sales de amonio.
Fuentes orgánicas ; están representadas por varios productos, como:
1) Hidrolizados de proteínas (Peptonas) que son obtenidas por hidrólisis ácida o
enzimática de distintas fuentes proteicas como carne de diferentes órganos y
animales, pescado, caseína, gelatina, harina de soja, algodón, girasol, etc. Las
peptonas aportan algunas vitaminas y sales inorgánicas como fosfatos y
suministran también algunos micronutrientes como Ca, Zn, Fe y Cu.
2) Extracto de carne, que se obtiene por extracción acuosa y concentración posterior
variando su tipo de acuerdo a la calidad de carne, tiempo de extracción y
temperatura de la misma.
3) Extracto de levadura, que es disponible en forma de pasta o polvo, y puede ser
obtenida mediante autólisis o plasmólisis de la levadura, es básicamente una
mezcla de aminoácidos, péptidos, vitaminas solubles en H2 O y carbohidratos.
4) Extracto de malta, que es el extracto soluble en H2O de la malta de la cebada .
5) "Cornsteep", el agua de maceración de la industria del maíz, componente esencial
de los medios para la producción de varios antibióticos y enzimas.

8. Sustratos específicos y fines de su uso:
- Productos agrícolas almidonados (trigo, arroz, cebada, etc ): pueden dar
azúcares fermentables mediante hidrólisis enzimática o ácida para ser
usados en procesos industriales de fabricación de bebidas alcohólicas.
- Productos agrícolas celulósicos (pastas de madera, carozos de maíz,
cáscaras de almendra, etc.): son hidrolizados a presión y a temperaturas
elevadas para dar azúcares a utilizar por microorganismos en
fermentaciones.
- Resíduos industriales azucarados (melaza de caña y melaza de remolacha
que se obtienen de la producción del azúcar de caña y remolacha
respectivamente) : contienen hasta un 50% de azúcares fermentables,
junto con sustancias inorgánicas y nitrogenadas que son utilizados para la
producción de alcohol, proteínas monocelulares por fermentación con
levaduras.

9. Acondicionamiento de los sustratos para su uso como
medios de fermentación:
- Su preparación requiere de suministro de agua,
ajustado a valores adecuados a cada proceso
fermentativo.
- En su preparación debe incluirse la adición de
sustancias nitrogenadas de sales de potasio, magnesio,
fósforo; así mismo de pequeñas cantidades de metales
como hierro, zinc, cobre, cobalto, molibdeno, etc.; y en
ciertas fermentaciones vitaminas, aminoácidos y
factores de crecimiento que son propios de cada
microorganismo que interviene en la fermentación.