1 Título: Elaboración de un birreactor para la producción de cerveza.

2. INVESTIGADORES:

2.1 Investigador Responsable: María Belem flores Jiménez;

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2.2. Investigador Principal.

P. Ing. Miguel Angel Saucedo Mora

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3. SEDE.

Instituto Tecnológico de Milpa Alta (Bioquímica)

4. ANTECEDENTES.

La descomposición de desechos orgánicos en ausencia de oxigeno es un fenómeno conocido desde hace muchos años. La descomposición de la materia orgánica produce productos que no causan problema al transformar los desechos agrícolas, industriales incluso hasta los humanos dándonos como beneficio un abono, fertilizante o un biocombustible. (Introducción a la tecnología de la digestión anaerobia “SAGARPA”.

Megan Shoop nos menciona que Los biorreactores de levadura, también llamados levaduras de arranque, ayudan a los cerveceros a mantener la adición mínima de levadura a sus cervezas. El biorreactor comienza la reacción de fermentación en tu cerveza hogareña, cerveza de cebada, sidra y agua de miel inmediatamente. Como las levaduras de arranque también utilizan un nivel muy alto de levadura, impiden que las células de levadura se estresen y creen nuevos sabores en tu cerveza. Los principiantes y conocedores del tema se benefician de los biorreactores de levadura porque el riesgo de un lanzamiento menor de levadura es alto y las temperaturas frías por mucho tiempo agregan estrés a la levadura.

En el libro de Introducción a la Microbiología (1995) mencionan: Las levaduras, especialmente las del genero Saccharomyces, han sido históricamente conocidas por el hombre debido a su capacidad de fermentar. Su uso en panificación está documentada en jeroglíficos egipcios que datan de 2300 años a.C, así como en grabados en las paredes de la antigua Babilonia.

Tradicionalmente, las levaduras han sido utilizadas en la industria para la producción de alcohol (etanol) y de dióxido de carbono.

Así tenemos que las principales industrias en las que se involucran levaduras son la cervecera, la producción de vino, la destilería y la panadería.

La levadura comercial de mayor importancia es la Saccharomices cervisiae pues representa muchas variedades con diferentes características que las hacen útiles, para diferentes propósitos. Se usa en panadería, en la producción de diversos tipos de cerveza y vinos y en a producción de alcohol. También esta levadura puede utilizarse, por su alto contenido de proteínas y vitaminas. Como suplemento en la alimentación humana y animal.

Rodríguez Arévalo define a Un biorreactor o fermentador se define como “aquel dispositivo que proporciona un medio ambiente controlado que permite el crecimiento eficaz de las células y la formación de un producto”. El medio ambiente adecuado que proporciona un biorreactor, tiene que tener niveles óptimos de temperatura, pH, sustrato, sales, y oxígeno, para así convertir las materias primas en productos específicos de interés.

En el libro de Elementos de ingeniería de las reacciones químicas: Puesto que en el crecimiento de microorganismo intervienen reacciones enzimáticas, procederemos ahora a estudiar el crecimiento microbiano y los biorreactores.

No es sorprendente que la ecuación de Monod, que describe la ley de crecimiento de varias bacterias, sea similar a la ecuación de Michelis-Menten. Por tanto, aunque los biorreactores no son realmente homogéneos debido a la presencia de células vivas.

5. MARCO DE REFERENCIA.

En el libro Microbiología Industrial nos mencionan que los procesos fermentativos o fermentaciones han sido utilizados y desarrollados por el hombre desde hace aproximadamente ocho mil años, a pesar de que no se conocía la existencia ni la influencia de los microorganismos en esos procesos.

La palabra fermentación proviene de una adaptación del termino en latín fermentare, que significa" ebullir"; se utilizó porque describía la ebullición aparente que se observa durante la fabricación de vinos, a causa de la producción de dióxido de carbono, gas que se libera en forma de burbujas y provoca movimiento en el líquido.

Desde el punto de vista bioquímico, una fermentación se define como un proceso mediante el cual la sustancias orgánicas (sustrato) sufren una serie de cambios químicos (reducciones y oxidaciones) que producen energía: al finalizar le fermentación, se presenta una acumulación de varios productos, unos más oxidados (aceptan electrones) y otros más reducidos (donaron electrones) que el sustrato, con un balance de energía positivo.

6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

¿Sería factible la construcción de un Birreactor para el Instituto Tecnológico de Milpa Alta?

7. JUSTIFICACIÓN.

La construcción de un biorreactor para el Instituto Tecnológico de Milpa Alta serviría para la aplicación de los conceptos prácticos de materias tales como: Ingeniería de biorreactores, Cinética enzimática, Microbiología, Bioquímica.

Para la producción de un metabolito de interés comercial (cerveza), en el que se pueden determinar los parámetros de la cinética de crecimiento, la biomasa, las velocidades específicas y volumétricas.

8. OBJETIVO.

Construcción de un biorreactor para el Instituto Tecnológico de Milpa Alta.

9. HIPÓTESIS.

10. DISEÑO.