BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA … · aprendido a domesticar microorganismos solo en...

Fac. Cs. Qs. Dpto. De BIOQUÍMICA - ALIMENTOS LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS LICENCIATURA: QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO

ÁREA ESPECÍFICA DE: BIOQUÍMICA - ALIMENTOS

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA CÓDIGO: LQF316L FECHA DE ELABORACIÓN: MARZO 2002 NIVEL EN EL MAPA CURRICULAR: FORMATIVO TIPO DE ASIGNATURA: CIENCIA DEL PERFIL PROFESORES QUE PARTICIPARON EN SU ELABORACIÓN:

D.C. Addí Rhode Navarro Cruz M. C.Martin A. Lazcano Hernández M.C. Raúl Ávila Sosa Sánchez M. C. Rosa María Dávila Márquez

HORAS DE TEORÍA: HORAS PRÁCTICA: 2 CRÉDITOS: PRE-REQUISITOS: Sin Requisitos RECOMENDACIONES: Bioquímica I y II, Microbiología


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OBSERVACION DE MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL. La utilización de microorganismos para la producción de sustancias químicas de importancia para el hombre, ya sea para sus necesidades industriales, para sus alimentos y bebidas o para combatir enfermedades, ha colocado a los microorganismos entre los grandes amigos de la raza humana en sus lucha por la supervivencia en esta tierra.Junto con la domesticación de plantas y animales desde los tiempos prehistóricos el hombre ha aprendido a domesticar microorganismos solo en años muy recientes, ganando así nuevos instrumentos y poderosos amigos para hacer del mundo un lugar mejor y mas saludable para vivir. Las industrias de procesos bioquímicos se encargan del aprovechamiento, bajo condiciones controladas, de materiales biológicos tales como microorganismos, tejido celular animal, productos microbios y enzimas. Los procesos asociados con la producción de microorganismos y con algunos productos específicos son importantes. Como todos los seres vivos, los microorganismos crecen, se reproducen y secretan algunos compuestos bioquímicos de importancia para el hombre.Estas son las características en que se ha basado la utilización de microorganismos como productores de fermentación Los microorganismos empleados en la fermentación son generalmente bacterias, levaduras, hongos, algas y tejido celular, animal y vegetal. Entre los protistas superiores los hongos tienen importancia industrial mayor. En varios países existen amplias colecciones de microorganismos que pueden obtenerse en ocasiones de forma gratuita y rápida. Se puede recurrir a ellas cuando se desee partir de un microorganismo cuyas características y condiciones sean conocidas, para efectuar por ejemplo estudios de utilización de diversos tipos de sustrato bien para realizar experimentos cinéticos, cabe mencionar que en la gran mayoría de las fermentaciones se emplean cultivos puros, (es decir el uso de una cepa de una especie dada, y se evita así la contaminación microbiana proveniente de fuentes externas), y solo en casos muy particulares se asan dos o mas especies denominadas cultivos mixtos. OBJETIVO: En la presente practica se realizara la descripción macro y microscópica de microorganismos que son útiles en las fermentaciones industriales: Aspergillus sp. Saccharomyces cerevisae y un cultivo misto de Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. MATERIAL Y REACTIVOS: Microscopio. Cepas puras para observación. Portaobjetos. Asas bacteriológicas y micologica. Cubreobjetos. Cristal violeta. Colorantes de gram. Aceite de inmersión. Azul de algodón. Agua destilada.


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DESARROLLO DE LA PRACTICA:

Observación de Aspergillus sp. Realice la observación macroscopica de la colonia proporcionada por el profesor, y descríbala de acuerdo con las anotaciones marcadas en la hoja de resultados y observaciones incluida en la practica. A continuación deberá realizar la observación microscópica de la cepa para lo cual: 1) Sobre el Portaobjetos deposite una gota de colorante azul de algodón de lactofenol. 2) Con el asa micologica tome un fragmento de la colonia y colóquelo sobre el

portaobjeto. 3) Agregue una gota de alcohol al 70%(esto es necesario solo si en el caso de hongos con

esporulacion abundante). 4) Dilacerar el fragmento de la colonia con ayuda de agujas de disección o bien con la

misma asa micologica. 5) Coloque sobre la preparación un cubreobjetos, evitando la formación de burbujas de

aire. 6) Observe a microscopio en seco débil y seco fuerte. 7) )anote sus observaciones de acuerdo a lo indicado en la hoja de resultados y

observaciones

Observación de Saccharomyces cerevisae Describa la colonia macroscopicamente y acontinuacion proceda la preparación del frote 1) Tome de una colonia con las características de la cepa de estudio y deposítela sobre un

portaobjetos con una gota de agua destilada. 2) Extiéndala sobre la superficie 3) Deje secar o fije con calor suave 4) Cubra el portaobjetos con cristal violeta por un minuto. 5) Enjuague con agua destilada y examine al microscopio con aceite de

inmersión(describa de acuerdo a lo indicado en las hojas de resultados y observaciones).

Observación de un cultivo mixto.

Prepare el frote para la observación microscópica: 1) Tome con el asa una pequeña porción de la colonia y deposite con movimientos suaves

sobre el portaobjetos. 2) Fije el frote con calor suave. 3) Cubra el portaobjetos con cristal violeta durante un minuto. 4) Lave con agua corriente. 5) Cubra la preparación con lugol durante un minuto 6) Lave con agua corriente 7) Contraste con safranina durante 30 segundos 8) Lave con agua corriente 9) Examine al microscopio con aceite de inmersión Describa sus observaciones en la hoja de resultados


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CUESTIONARIO: 1) Que aplicación tienen las levaduras en las fermentaciones industriales. 2) Mencione tres procesos que utilicen hongos para la obtención de productos de interés

industrial. 3) Por que es necesario en ocasiones emplear cultivos mixtos en lugar de cultivos puros. 4) Por que es importante la descripción macroscopica de los hongos, 5) Que otro tipo de tincion conoce para hongos, levaduras y bacterias. RESULTADOS Y OBSERVACIONES: HONGOS: Descripción macroscopica de la cepa. Color--------------------------------------------------. Aspecto inicial---------------------------------------. Aspecto maduro-------------------------------------. Textura-----------------------------------------------. Elevación---------------------------------------------. Bordes------------------------------------------------. Pigmentación del medio---------------------------. Descripción microscópica de la cepa. Aspergillus sp 40x . Aspergillus sp 10x LEVADURAS: Descripción macroscopica de la cepa. Color--------------------------------------------------. Aspecto ------l---------------------------------------. Elevación---------------------------------------------. Bordes------------------------------------------------. Superficie---------------------------------------------. Descripción microscópica de la cepa.


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Saccharomyces cerevisae 100x

CULTIVO MIXTO: Descripción microscópica. S.thermophilus y L.bulgaricus. 100x


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FERMENTACION LACTICA: ELABORACION DE YOGURT INTRODUCCION: Como quiera que se escriba (yogurt, yogurt, yogourt o yoghourt), el yogurt es un producto lácteo fermentado que cada vez es mas ampliamente consumido. Se considera generalmente que fue originado por los pastores nómadas, especialmente en Asia, y en el sur oriente de Europa, en la actualidad el yogurt se relaciona con otros productos del mismo tipo como la leche agria, la leche de mantequilla agria, el koumiss y el kéfir. El yogurt es el producto elaborado por fermentación de la leche mediante los microorganismos streptococcus thermophilus y lactobacillus bulgaricus. E l yogurt es ácido y tiene una suave y fina textura, que va desde un firme gel hasta un líquido viscoso como las natillas, dependiendo de la técnica de fabricación. No hay hasta ahora, normas sobre la composición del yogurt y gran cantidad de fabricantes elaboran una amplia variedad de productos. La leche casi siempre de vaca, es el principal ingrediente.La primera etapa es preparar una mezcla de leche y otros ingredientes, es común descremar parcialmente esta leche, pueden agregarse a la mezcla sólidos adicionales en forma de leche en polvo descremada, lactosa, caseinato de sodio, etc.., estos sólidos adicionales dan cuerpo y mejoran la aceptación del cliente. La leche en especial debe ser de alta calidad, el fabricante debe utilizar pruebas de selección para evitar el uso de leches o de otros ingredientes que pueden contener antibióticos residuales u otros materiales bacteriostáticos a los cuales son extremadamente sensibles los cultivos de yogurt. La buena calidad del producto terminado demanda un control muy estricto de la composición de la mezcla. Donde la legislación lo permite, se pueden emplear estabilizadores, cuajo, gelatina, calcio(en forma de caseinatos, lactatos, gluconatos, etc.), carragenina y otros productos comestibles para dar mas cuerpo.Despues de estandarizar la composición de la mezcla, se clarifica, pasteuriza y homogeiniza, adicionando a continuación el inoculo en una concentración que va del 2-2.5%, se incuba a 43-45°C durante un tiempo de 3-4 horas, enfriando finalmente a 5-8°C ( el yogurt así preparado permanece en buenas condiciones durante 7-10 días en refrigeración. OBJETIVO: El objetivo de la presente práctica es la elaboración de un producto fermentado a traves de la fermentación láctica, observando los parámetros que afectan la fermentación del producto. MATERIAL Y REACTIVOS: Bureta y soporte para bureta Termómetro. Pipeta de 10 ml. Solución de NaOH 0.1%N. Matraz erlenmeyer de 50 ml. Solución indicadora de fenoftaleina. Leche fresca entera UHT Agitador. Leche en polvo descremada 6% Estufa. Gelatina el polvo sin sabor 1% Mermelada de frutas (opcional) Cultivo: 1:1 Str. Thermophilus y L. bulgaricus.


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DESARROLLO DE LA PRACTICA:

A) ELABORACION DE YOGURT. 1.- A la leche fresca se adiciona la leche descremada en polvo y se somete a calentamiento a 82-85°C durante 30 minutos. 2.- Se agrega la gelatina previamente disuelta en un mínimo de agua y se mezcla perfectamente bien. 3.- La mezcla así preparada se enfría hasta 45°C, este tratamiento térmico de la leche es importante porque controla el grado de desnaturalización de las proteínas del suero, lo cual afecta la estructura del gel del yogurt esto además estimula el crecimiento de microorganismos indicadores. (Emmons y Tuckey 1967). 4.- La leche enfriada a 45 °C es inoculada con 2% de cultivo iniciador láctico .(Str.thermophilus y L .bulgaricus) o bien 1.25% de cada microorganismo en forma separada si es que no se cuenta con la mezcla liofilizada. 5.- La mezcla inoculada se vierte al recipiente para incubar a 43-45°C durante 4 horas o bien hasta que la mezcla haya alcanzado un pH de 4.6(equivalente a una acidez de 0.9% expresada como ácido láctico), lo cual puede verificarse mediante una titilación con NaOH 0.1N, empleando fenoftaleina como indicador. 6.- Una vez que se tiene la acidez deseada se puede adicionar la fruta (en forma de mermelada o bien edulcorar con azúcar de mesa), y se procede a enfriar a aproximadamente a 7°C, conservando esta temperatura hasta su consumo. b) COMPROBACION DE LA PRODUCCION DE ACIDO LACTICO: 1.- Prepare una serie de tubos de ensaye conteniendo cada uno 5 ml de leche preparada como se indico anteriormente (con leche, leche en polvo, gelatina e inoculo). 2.- Rotule del 0 al 7 e incube a 45°C. 3.- Con intervalos de una hora tome alícuotas de 2 ml para titular acidez , utilizando como titulante NaOH 0.1N y como indicador fenoftaleina(hasta coloración rosada muy tenue, anotar el volumen empleado en cada titulación). Tomando el tubo cero al tiempo cero (justo después de la adición del inoculo) el tubo 1 al tiempo 1(primera hora) y así sucesivamente hasta el tubo 7. CUESTIONARIO: 1.- Por que es adecuado y recomendable la homogenización de la leche antes de llevar a cabo la fermentación. 2.-describa como debe hacerse la preparación de un cultivo iniciador láctico. 3.-mencione cinco productos lácteos fermentados aparte del yogurt. 4.-cual es la finalidad de emplear 2 cepas de diferentes microorganismos para la elaboración de yogurt 5.-cuales son los defectos que pueden presentarse en la leche fermentada (en este caso el yogurt). 6.-como modificaría la tecnología de elaboración de yogurt para preparar kéfir.


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7.- que función desarrolla en el yogurt la gelatina y la leche en polvo. 8.-cual es la ruta metabólica seguida por los microorganismos que llevan a cabo la fermentación láctica. 9.- mencione 5 microorganismos que sean capaces de efectuar la fermentación láctica. 10.- dibuje un gráfico de los resultados de titulación, graficando el volumen de NaOH gastado contra el tiempo e interprete la gráfica. NOTA: Para el cálculo de porcentaje de acidez, emplear la siguiente fórmula: % acidez = N (NaOH) X ml de NaOH X 0.9 ml de leche Donde: meq de ácido láctico = 0.09


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FERMENTACION LACTICA: ELABORACION DE QUESO

INTRODUCCION: Cuenta la mitología griega que fueron los dioses del olimpo quienes, con el deseo de ofrecer a los mortales un regalo de valor eterno, los adiestraron en el arte de la elaboración de queso.Mas allá del encanto los relatos míticos, todo parece indicar que los pasos iniciales en el que seria un largo camino en el aprendizaje de la preparación del queso, fueron en realidad producto del azar. Es factible que el primer hallazgo haya ocurrido cuando el hombre primitivo, por curiosidad, examino el estomago de animales jóvenes sacrificados, descubriendo así en su interior restos de leche digerida a medias. El queso se prepara a partir de la cuajada que se forma cuando la leche se coagula con ácido láctico o cuajo y se exprime el liquido (suero).El cuajo es un extracto de estomago de ternera que contiene la enzima que coagula la leche.Esta enzima comparte con los ácidos la propiedad de hacer que la caseina de la leche se coagule. La caseina, al precipitar, atrapa la grasa de la leche, por lo que la cuajada contiene caseina y grasa, y el suero la lactosa, las proteínas del suero y gran parte del contenido en sustancias minerales. Existen muchos tipos de queso, pero normalmente se identifican las siguientes clases:

Quesos frescos, no maduros como el queso blanco. Quesos de pasta blanda, como el Camembert. Quesos de pasta firme, como el queso manchego. Quesos procesados o fundidos. Quesos de pasta dura como el Parmesano.

La elaboración de queso incluye las siguientes operaciones generales.

Estandarización de la leche.

Siembra de la leche

Coagulación de la caseina.

Corte de la masa cuajada

Desuerado

Moldeado

Maduración


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El queso así obtenido se puede consumir en estado fresco o en diversas etapas de maduración o añejamiento.. OBJETIVO: El objetivo de la siguiente practica es que el alumno observe la tecnología empleada para la producción de un alimento obtenido por medio de la fermentación láctica, explicando los cambios que ocurren en la materia prima (leche) durante el desarrollo de la fermentación. MATERIAL Y REACTIVOS: Leche fresca 2lt. Parrilla eléctrica. Cultivo láctico o leche ácida. Termómetro. Cuajo comercial 4-5 gotas. Lira o cuchillo. Sal de mesa. Manta de cielo. Baño de agua caliente. Baño de agua helada Estufa de incubación 30-37°C. Olla de 2 lts. Molde para coagulación de la leche. Toperware 2lts o envase de plástico Brocha ancha. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. A) ELABORACION DE QUESO: 1) pasteurización de la leche a 75 °C durante 20 segundos e inmediatamente enfriar a 4 °C. 2) Pasar al molde par la fabricación, donde se adicionara 1 ml al 20% de cloruro de calcio

(consulte la cantidad con el profesor) 0.020gr/lt; para resustituir el calcio perdido durante la pasteurización, ya que de otra manera no podrá formarse adecuadamente.

3) Adicionar el cuajo (seguir las instrucciones del profesor) y dejar reposar a temperatura de 30°C durante 15-40 min.(verificar la formación de cuajada antes de retirar el molde de la estufa); transcurrido este tiempo de reposo la cuajada adquirirá la consistencia de un flan.

4) Corte la cuajada con el cuchillo en cuadros de 1 cm cubico y deje en reposo de nuevo durante 10 min. (observe la separación del suero).

5) Posteriormente agitar durante un lapso de 10 min., dejar acidificar de acuerdo a las instrucciones del profesor (adicionar cultivo láctico o leche previamente acidificada)

6) Retirar el suero, si es necesario ayúdese haciendo pasar a través de la manta de cielo o gasa.

7) Introduzca la cuajada con todo y manta en agua hirviendo (10-20 segundos), con la acidificación y la alta temperatura se tuxteriza la proteína, es decir se hace hilo y adquiere consistencia similar a la de chicle.

8) Amase y estire la cuajada introduciendo por unos pocos segundos en agua helada para contraer la cuajada y conseguir de esta manera que se formen las hebras.

9) Posteriormente ir salando las hebras formadas conforme se va enredando para formar el queso (si desea elaborar queso asadero, seguir el mismo procedimiento, excepto que


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deberá fundir en el agua hirviendo y al sacar se introduce en una bolsa de manta para pasar al agua helada y formar un bloque.

B) COMPROBACION DE LA CUAJADA PRODUCIDA POR EL CUAJO Y POR

ACIDO. 1) Calentar 100ml de leche en una estufa diferente al de la cuajada a 37°C, añadir 5 ml de

la solución preparada de cuajo y dejar reposar aproximadamente media hora. 2) Cortar la cuajada con el cuchillo y calentar, filtrando posteriormente con la gasa. 3) Añadir un poco de sal y observar la consistencia, probar el queso así fabricado. 4) Añadir 10 ml de jugo de limón a 100ml de leche y cubrir con un paño dejando en

reposos toda la noche, (dejar en la estufa de incubación a 30-37 °C). 5) Observar el efecto del jugo de limón. 6) Tratar la cuajada como en el paso 2 y formar finalmente el queso formado. C) PRUEBA DE COAGULACION POR CUAJO. Esta prueba orienta acerca de la calidad de la leche destinada a la fabricación de queso. 1) Recién añadido el cuajo a la leche se toma de la cuba (en este caso del molde) y se

incuba a 37-40°C durante 12-24 horas, la leche apta para quesería forma una cuajada firme rodeada de un suero claro.

2) Clasifique su leche deacuerdo a la siguiente manera: Leche muy apta para quesería: cuajada normal, superficie lisa, elástica, sin burbuja al corte y de la que se separa un suero ácido que no es viscoso ni amargo. Leche que puede tener bacterias productoras de gas: cuajada esponjosa, blanda. Con muchas burbujas y dilacerada. Leche no apta para quesería: nollega a cuajar, el contenido es floculento o muestra aspecto esponjoso y se haya hinchado y recubierto de burbujas de gas. CUESTIONARIO: 1.- cual es la diferencia entre una cuajada obtenida por cuajo y una obtenida por ácido. 2.- indique una base bioquímica de la coagulación de ambos métodos. 3.- a que se debe la pérdida de calcio durante la pasteurización 4.- de que manera se puede corregir la leche no apta par quesería 5.- que es el queso 6.- cual es su valor nutricional. 7.- mencione tres microorganismos que se pueden emplear en la elaboración del queso. 8.- a que se debe la formación de los hoyos en el queso suizo. 9.- diagrama la producción de queso cottage. 10.- mencione tres tipos de quesos fermentados. 11.- por que razones en algún momento el queso hace daño. 12.- mencione los tipos de adulteraciones más comunes en México. RESULTADOS Y OBSERVACIONES.


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FERMENTACION ALCOHOLICA: INTRODUCCION: La fermentación alcohólica consiste fundamentalmente en la conversión de azúcar a etanol y CO2 a consecuencia del desarrollo de microorganismos, principalmente del grupo de las levaduras, que al efectuar su crecimiento en condiciones de anaerobiosis, transforman los sustratos glucidos, particularmente glucosa produciendo alcohol en proporción adecuada para su aprovechamiento industrial.Estos microorganismos determinan dicha transformación por acción enzimática. En términos generales la fermentación alcohólica puede realizarse a expensas de osas diversas , pero siempre del tipo de las monosas dextrorotatorias, las di , tri y polisacaridos no son directamente fermentables salvo excepciones . L a forma como se efectúa la fermentación de la glucosa ha sido interpretada de varias maneras, una de ellas es la explicación de Gay –Lusac, quien estableció por primera vez la formula general de la fermentación alcohólica en los siguientes términos: C6 H12 O6 -------------------------------------- 2 C2 H5 OH + 2 CO2 Esta ecuación no explica los pasos intermedios, por lo cual diversos investigadores han realizado estudios más completos. Como en el proceso de la fermentación alcohólica resultan ciertos compuestos cuya formación no se explicaba en los esquemas antiguos, se ha supuesto que derivan de los aminoácidos resultantes de la desintegración de protidos que existen ya sea en el medio de cultivo o en el protoplasma de las propias levaduras. Los aceites de fusel que resultan generalmente en las fermentaciones industriales y que están constituidos por alcoholes superiores, derivan probablemente de la acción de las bacterias de la fermentación butilica o bien de los aminoácidos de las levaduras, en especial de la leucina y de la isoleucina, que por desaminacion y por descarboxilacion dan origen al alcohol isoamilico y al alcohol amilico respectivamente. Respecto al rendimiento practico de la fermentación alcoholica,pasteur lo expreso de esta manera: etanol 48.5%, CO2 46.6%, glicerol 3.4%, ácido succinico 0.6% y levadura 1.1%, estableciéndose estos porcentajes en términos de azúcar consumida. Las levaduras son los microorganismos mas comúnmente empleados para la fermentación alcohólica, y estas deben poseer características uniformes, ser estables y capaces de tolerar altas concentraciones de sustrato (azúcar). Kluyver y Decker han establecido los siguientes principios aplicados a los diversos tipos de levaduras: 1.- toda la levadura que no fermenta la glucosa no fermenta ningún otro azúcar. 2.- toda la levadura que fermenta la glucosa, fermenta además la levulosa y manosa. 3- ninguna levadura puede fermentar a la vez maltosa y lactosa.


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Estos principios deberán tomarse en cuenta cada vez que se hagan estudios taxonómicos o bioquímicos del complejo grupo de las levaduras.- OBJETIVO: El objetivo de la presente practica es la obtención de alcohol etílico, a partir de jugo de frutas por Saccharomyces cerevisae. MATERIAL Y REACTIVOS: Jugo de frutas. Autoclave. Recipiente para la fermentación. Sacarosa. Cultivo de Saccharomyces cerevisae. Potenciometro. Estufa de incubación a 25-28°C. Equipo para destilación. Mechero. Alcohómetro. Probeta de 100 ml. Asa bacteriológica. DESARROLLO DE LA PRACTICA: 1) A partir de la fruta seleccionada obtener 500ml de jugo de fruta, y si es necesario

clarifique haciendo pasar a través de una manta de cielo o de una cama de algodón. 2) Ajustar el pH al jugo clarificado, de tal manera que quede entre 3.0 y 5.0 (generalmente

es necesario acidificar, esto puede hacerse mediante la adición de ácido cítrico). 3) Adicional 12% de sacarosa o azúcar de mesa (en realidad debería ajustarse el contenido

de azúcar a un 18 % pero se adiciona menor concentración por desconocer el contenido inicial de azúcar del jugo.).

4) Esterilizar el jugo preparado en autoclave durante 15 min. A 15 libras de presión. 5) Dejar enfriar el jugo una vez salido del autoclave. 6) Inocule con 1 ml de cepa de Saccharomyces cerevisae.(si su cepa de encuentra en

medio sólido, entonces tome tres asadas fuertemente cargadas con su asa bacteriológica).

7) Homogeneizar perfectamente bien y meter a incubar en la estufa durante 15 dias. 8) Destilar el líquido resultante de la fermentación y medir grados alcohólicos utilizando

un alcoholímetro Gay-Lusac. CUESTIONARIO: 1.- indique que otros microorganismos pueden emplearse en la fermentación alcohólica. 2.- cual es la ruta metabólica seguida por las levaduras para llevar a cabo la fermentación alcohólica.- 3.-de que manera podría usted obtener alcohol etílico puro. 4.- cual o cuales fueron los productos teóricamente obtenidos durante su fermentación a aparte del alcohol etílico. 5.- la fermentación alcohólica es un proceso aeróbico o anaerobio, explique su respuesta. 6.- cual es la diferencia entre alcohol bebible y uno que no puede beberse. 7.- que significa grados Proff. 8.- que significa alcohol desnaturalizado.


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9.- que otras materias primas podría emplear para la fermentación alcohólica. 10.- como se obtiene industrialmente el alcohol de caña. RESULTADOS Y OBSERVACIONES.


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IDENTIFICACION DE AZUCARES POR MEDIO DE LA FERMENTACION CON LEVADURA Y CROMATOGRAFIA EN PAPEL.

INTRODUCCION: Los procesos de fermentación son producidos por microorganismos, y pueden por lo tanto en cuidarse en un ciclo de transformación de la materia en los procesos vitales. La fermentación es un proceso de degradación incompleta de un sustrato orgánico por agentes biológicos a los que se les denomina fermentos, y recibe el hombre basándose en los principales productos de ella, por ejemplo fermentación alcohólica, láctica, propionica o butirica, originadas por hongos, bacterias o levaduras. Como levaduras se designa a un grupo de hongos microscópicos dotados de una elevada capacidad de fermentación de los azucares, las levaduras se reproducen por gemación y tienen la facultad de producir enzimas que son los principales agentes de la fermentación alcohólica, son capaces de fermentar azucares sencillos (entre estos hexosas, glucosa fructosa y manosa). Los azucares fermentables se transforman en etanol y bióxido de carbono cuando se exponen a una levadura. C6 H12 O6 ---------------------------------------------- 2 CO2 H5 OH + CO2 OBJETIVO: La siguiente practica tiene como objetivo la observación de la especificidad de los azucares como sustratos fermentables por una levadura Saccharomyces cerevisae, identificando el azúcar fermentado mediante una cromatografia en papel. MATERIAL Y REACTIVOS: Cultivo de Saccharomyces cerevisae. Solución de glucosa o fructosa. Solución de lactosa al 2% o galactosa. Solución problema al 1%. Papel parea cromatografia. Recipiente de almacenamiento. Horno desecador a 100°C. Tanque revelador. Liquido revelador (nitrato de plata amoniacal.). Algodón. Capilares para aplicación de muestras. Botella atomizadora de 50-150ml. Solvente. (Isopropanol-acido acetico-agua: 3:1:1). Cajas petri. Tijeras. Compás. Lápiz. Regla y escuadras.


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DESARROLLO DE LA PRACTICA: Se realizara una prueba de fermentación de cada azúcar con la levadura. 1) Se toman 5 ml. De la solución de glucosa y se inocula con tres asadas de S. Cerevisae.

Se repite este procedimiento con la lactosa en el tubo separado (esto es para asegurar que la cepa de la levadura empleada no fermentara azucares que se consideran no fermentables.).

2) Tomar 10 ml de una solución problema y colocarla en un tubo de ensayo, inoculando de la misma manera que en el paso 1, agite fuertemente para obtener una suspensión uniforme.

3) Llene el tubo con la solución tapándolo. 4) Coloque los tres tubos en la estufa de incubación a 37°C , durante 2 horas. La fructosa

control deberá presentar fermentación, que se notara como una turbidez en la solución o un burbujeo debido a la formación de CO2. La galactosa control no deberá presentar fermentacion.la mezcla problema mostrara fermentación si el azúcar reductor fue fructosa o glucosa y no mostrara fermentación si el azúcar reductor es galactosa o lactosa.

Para determinar el azúcar problema se realizara cromatografia en papel. 1) Con ayuda de dos escuadras doble por la mitad el circulo de papel filtro para

cromatografia y con la regla divídalo en cuadrantes, marcándolos con un lápiz. 2) Con el compás trace un circulo en el centro de papel con radio aproximado de 1cm, este

será el origen y anote en el extremo mas alejado del centro en cada cuadrante el nombre de la solución a aplicar.

3) Con ayuda del compás haga un orificio en el centro del papel e introduzca una mecha de algodón no muy gruesa(esta mecha por la parte superior debe quedar casi al ras del papel y por la parte inferior deberá tener de 1.5-2.0 cm. de largo.).

4) Coloque el la base de la caja petri 15ml del solvente y tápela para que se sature. 5) Empleando los capilares deposite sobre el papel en el origen la muestra que

corresponda y deje secar.. 6) Coloque el papel dentro de la caja con mucho cuidado (sobresalen los bordes) y

presione ligeramente para cerrar con la tapa. 7) Espere a que corra el solvente saque el papel cuando el solvente este al borde de la caja

y quite la mecha jalándole hacia abajo, marque con el lápiz el frente del solvente para cada azúcar.

8) Seque por aireación el papel y rocíe con el revelador tomándolo del cuadrante sin muestra, introdúzcalo en la estufa a 100°C y espere la aparición de manchas de color marrón donde se encuentra el azúcar.

9) Bordee con el lápiz la mancha, determine el centro de la misma y calcule el Rf.


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CUESTIONARIO: 1.- por que algunos azucares no son fermentables. 2.- cual es el fundamento de la fermentación. 3.- como se observo la presencia de la fermentación. 4.- mencione tres microorganismos capaces de efectuar fermentación alcohólica. 5.- mencione tres aplicaciones industriales de la fermentación alcohólica. 6.- de que materias primas se puede efectuar la fermentación alcohólica. 7.- escriba la formula química del etanol. 8.- cuales son los usos fermentecibles. RESULTADOS Y OBSERVACIONES:


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OBTENCION DE VINAGRE

INTRODUCCION: Se obtiene ácido acético por oxidación de alcohol etílico de muchas especies del genero: Acetobacter. Los más importantes son: A. Schuenzenbachii, A.curvum, A. Orleanse. Se oxida por vía acetaldehido, denominándose vinagre en la industria a cualquier solución diluida de ácido acético. El método rápido consiste en que se destila el mosto, se añaden sales fosfato o amonio para nutrir bacterias, se diluye al 12% de alcohol en un fermentador, se regula y filtra el aire, la temperatura optima es 29 °C en la superficie y 35°C en el fondo. Cuando la acidez llega al 8% se hace mas lenta la oxidación y del 14-24% se suspender totalmente el rendimiento varia de 75-90% de conversión de alcohol en ácido, 0.42-0.52 Kg, de ácido por kg de melaza (3-3.5lt) capacidad para 10 toneladas por día, si es mas se recomienda la oxidación catalítica. La conversión de alcohol en ácido acético es llamada fermentación acética y se cataliza por enzimas segregadas del genero Acetobacter con requerimientos de oxigeno, siendo esta reacción exotermica.El rendimiento que se obtiene es de 77-84%.La manufactura del vinagre es de origen muy antiguo , Bitting señala, que ha sido poca la variación en la producción de este desde la primera descripción completa en 1616 por Oliver de Serres hasta la intervención del proceso rápido o generador por Schutzenbach en 1923. En la actualidad este generador ha sido mejorado por la adaptación de inyectores de aire regulando su entrada y su distribución. El vinagre de sidra, vino, malta y destilado se bombeas del tanque que lo recibe en el generador a depósitos donde se guarda para que envejezca. Debe protegerse del aire, pues favorece el crecimiento de bacterias de ácido acético, la formación de la madre del vinagre y la perdida del ácido acético por oxidación. El sabor final es determinado por el tipo de sabor matriz del vinagre usada y las condiciones de acetificación y almacenamiento. El sabor y el aroma del vinagre destilado están notablemente influidos por el tipo de desnaturalizante agregado al alcohol de graduación de graduación alta destilado y por el tipo de agua usada para diluir el alcohol.El sabor del vinagre se mejora por adición de pequeñas cantidades de vino seco añejado. OBJETIVO: Observar la formación de un producto casero y hacer un correcto seguimiento de esta tomando en cuenta todos los parámetros que influyen en la fermentación MATERIAL: Garrafón de 20 lts. Tiras de PH. Olla Express. Panela de 2-3 piezas. Reactivos para tinción de Gram. Mechero. Alcohol etílico 1 lts. Papel filtro. Acido sulfúrico 2-3 ml. Perilla. Agua 4lts. Microscopio. Madres de vinagre 8-10 grm. Varillas.


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DESARROLLO:

1) Hervir aproximadamente 2.5 lts de agua y dejar enfriar. 2) Transferir el agua a un garrafón o vitrolero completamente limpio. 3) Triturar por cada litro de agua, aproximadamente una pieza de panela que pueda

deshacerse con facilidad en el agua que contenga el garrafón, en el caso de no haber disolución, calentar ligeramente en un matraz Erlenmeyer 500ml por separado.

4) Adicionar al mosto preparado (estando frió) 15% de alcohol etílico puro o aproximadamente 80-100 ml por cada litro de alcohol de 96°.

5) Adicionar al mosto 2-3 ml de ácido sulfúrico concentrado y ajustar el ph final entre 4-5.

6) Inocular el frasco con la madre de vinagre, una porción de 8-10 g y cuidar que se distribuya en el mosto con una ligera agitación, en caso de hacerlo se hará por separado en un vaso de precipitados de 500ml.

7) Adaptar al garrafón un tapón bihoradado con tubo que llegue al fondo, a dicho tubo se le adapta un tubo de hule en el extremo del cual se le coloca una perilla (el que administra un flujo continuo de aire, durante 6-8 horas , cada 15 minutos). Se le adaptara otro tubo a través del cual se eliminan gases.

8) Durante la fermentación anotar en la práctica o bloc de notas los cambios que ocurren al mosto inoculado. (color, olor, formación de nata o sedimento, apariencia microscópica).

9) La fermentación se da por terminada cuando se detecta un olor fuerte a vinagre, se procede a filtrar y destilar a temperaturas diferentes que separan el mosto, aquella fracción que destile a una mayor temperatura y presente olor intenso a vinagre deberá separarse.

10) Examinar las natas o sedimentos formados por tinción de Gram. y anote sus observaciones.

11) Realizar la evaluación fisicoquímica del producto: densidad, extracto etéreo, ph, acidez fija, volátil y total en ácido acético.


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LICOR DE PERA

INTRODUCCION:

Los licores se pueden definir como destilados alcohólicos que se han endulzado y aromatizado con sustancias de sabores compatibles. También se pueden añadir colorantes y algunos no se decoloran. La elaboración de los licores tradicionales se realiza mezclando el destilado con un jarabe de azúcar que contiene esencias o hierbas en pequeñas cantidades. Los aguardientes aromatizados con frutas como los brandies de albaricoque, de melocotón y de cereza y la gengibra de endrinas se pueden clasificar como licores y se elaboran sumergiendo las frutas en el aguardiente apropiado, o añadiendo una esencia. También se puede añadir un jarabe de azúcar. En muchos casos están aromatizados con frutas, son poco azucarados y explotan la preferencia del consumidor por los aguardientes más suaves y por los sabores frutales naturales. La graduación de los licores, un numero estandarizado que indica el porcentaje de alcohol por volumen oscila entre 60 y 70. El licor de pera es un licor digestivo, pera William (poire) Francés preparado a base de pera. Tiene 45° de alcohol y existe en 2 presentaciones: el licor solo y el licor que trae una pera dentro de la botella.

OBJETIVO: Elaborar licor de pera a partir de la degradación de los azucares de esta fruta expuesta directamente al aguardiente. MATERIAL: 5 peras maduras. Una balanza granataria. 0.5 g de canela. 1 mortero. 500ml de aguardiente. 1 matraz erlenmeyer de 1 lt. 200 g de azúcar. 1 agitador. 200 ml de agua. 1 tapón con orificio. Una manta de cielo para filtrar. 1 refractómetro. 1 cuchillo. 1 alcoholímetro. 1 olla pequeña.


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DESARROLLO EXPERIMENTAL:

1) se lavan las peras y se procede a pelarlas, deshuesarlas y triturarlas hasta la obtención de pulpa.

2) Se vierte la pulpa en el matraz erlenmeyer de 1 litro previamente esterilizado y se agregan 0.5g de canela.

3) Se miden los grados Gay – Luzca del aguardiente y se vierten 500 ml al matraz que contiene las pulpa de la pera y la canela, después se procede a taparlo.

4) Se deja reposar o macerar durante 8 días. 5) Una vez transcurrido el tiempo, proceda a filtrar en una manta de cielo hasta extraer

todo el jugo. 6) Proceda con la preparación del almíbar. Para esto se requieren de 200 g de azúcar y

170 ml de agua y mida grados brix, hasta obtener 65°brix. 7) Deje enfriar el almíbar y mezcle con el jugo extraído. 8) Filtre nuevamente para eliminar residuos restantes. 9) Finalmente embotelle.


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LICOR DE PERA: diagrama de trabajo.

Materia prima (5 peras maduras).

Lavar, pelar, deshuesar, trocear y triturar

Colocar en un recipiente previamente esterilizado

Agregar 0.5 g de canela y 500 ml de aguardiente

Tapar

Medir los grados Gay – Lussac del aguardiente

Macerar 8 días

Medir los grados Gay –Lussac del jugo.

Pasar por una manta de cielo el macerado y extraer el jugo.

Preparar el almíbar: disolver 200gr de azúcar en 170 ml de agua

Medir grados brix 65° brix

Filtrar con una manta de cielo.

Mezclar el almíbar y el jugo.

Embotellar

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA … · aprendido a domesticar microorganismos solo en...

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