historia

1688, Francisco Redi. Acaba con la idea de la generación espontánea (Experimento de Redi). Utiliza unos botes de cristal con trozos de carne, dichos botes los tapa con unas gasas que permiten el paso del aire pero de nada más, entonces no se generan "animáculos" en estos trozos de carne. La solución está en las larvas que son depositadas por moscas que se posaban en la carne, en los botes sin tapar, y hacían posible la aparición de esos "animáculos".

historia

La microbiología es una ciencia muy nueva, aunque los organismos que estudia hayan sido los primeros en poblar la tierra. Hasta el siglo XVII no se empezó a suponer la existencia de microorganismos.

1676, Leeuwanhoeck. Comerciante holandés que se dedicó a pulir lentes y a observar todos los tejidos que iba construyendo. Estudió granos de polen, fluidos corporales, sarro de los dientes, y vio unas pequeñas estructuras que podían moverse y las llamó animáculos. La Royal Society entró en el asunto. Entonces surgió la pregunta siguiente, de donde provienen estos animáculos?

Por un lado están los partidarios partidarios de la generación espontanea, por otro lado están los partidarios de que parten de otros animáculos o de otro organismo diferente. 

Producción de aminoácidos.

Es un producto muy importante y que hace tiempo que se usa. La producción se inició en los  países orientales. En estos países se usan muchos extractos de plantas, peces. En 1908 se dieron cuenta que todas  estas  sustancias tenían en común una sustancia, que era  el glutamato.  Primero  se intentó realizar la síntesis química, pero se acabó observando que  algunas bacterias exudaban al medio glutamato. Se realizó entonces la búsqueda de las bacterias y hacia 1950 tenían listo un sistema a partir de  Corynebacterium glutamicum. La producción anual es  de 750000 toneladas al año, dividida entre una docena de empresas. Como sustrato se suelen usar melazas o almidón hidrolizado, aparte de una  fuente adecuada de nitrógeno, como pueden ser sales amónicas.  Se  han  usado mutantes sensibles a la temperatura para  que la bacteria secrete el glutámico al medio. La producción es de 50g de glutámico por litro, con un rendimiento del 40% de la glucosa transformada en glutamato.

Aplicación de la fermentación alcohólica a la transformación de alimentos.

Las bebidas alcohólicas se producen a partir de diversas materias primeras, pero principalmente a partir
de cereales, frutas y productos azucarados. Entre las bebidas alcohólicas hay bebidas no destiladas, como
la cerveza, el vino, la sidra y el sake, y otras obtenidas por destilación como el whisky y el ron, que se
obtienen a partir de cereales y melazas fermentadas, y el coñac, que se obtiene por destilación del vino.
Otras bebidas destiladas, como el vodka o la ginebra se obtienen a partir de bebidas alcohólicas neutras,
obtenidas por destilación de melazas, cereales, patatas o suero láctico fermentado. También se obtienen
una gran variedad de vinos de alta graduación mediante la adición de alcohol destilado a vinos normales,
con el fin de incrementar su contenido de alcohol, hasta el 15 o 20%, como son los  casos  del jerez,
oporto, o madeira.
Un detalle común muy importante en estas fermentaciones es que en todos los casos se usan levaduras
para la conversión de azúcares en etanol.

Aspectos de ingeniería a considerar para una fermentación industrial con éxito.

Las fermentaciones industriales se definen como procesos industriales, en los que los microorganismos
son  una  parte  muy activa  del proceso productivo. El microorganismo es lo más importante en las
fermentaciones industriales y los aspectos de ingeniería siempre están supeditados al organismo. En base
a cual y como sea mi biocatalizador, y que producto quiera que sintetice, tendré que elegir, para diferentes
aspectos, las condiciones que sean las más adecuadas para mi biocatalizador. La ingeniería es por lo tanto
tan solo una herramienta  que facilita el proceso que realiza el biocatalizador, mientras que en otras
industrias puede ser la base esencial. Existen una serie de aspectos de ingeniería que se deben considerar.
Salto de escala
Implica  el paso en el cual un procedimiento desarrollado con éxito en el laboratorio, en volúmenes
reducidos, es modificado para ser  usado  en fermentaciones de gran tamaño, manteniendo las mismas
condiciones.
Implica la modificación de algunas condiciones de  fermentación  necesarias para mantener la
productividad al variar algunas condiciones,  como suelen ser dimensionales. Es necesario el salto de
escala,  el reajuste de algunos parámetros, cuando pasamos de laboratorio a planta industrial, debido al
gran incremento en las proporciones. También es necesario un reajuste, cuando implementamos el uso de
una nueva cepa con un rendimiento entre un 10 y un 20% superior a la anterior, ya que el cambio en la
producción puede implicar cambios en las condiciones.
El problema del salto de escalas viene dado por el hecho de que en las primeras fases se ha de comprobar
el funcionamiento de la bacteria en el laboratorio, donde los objetivos son diferentes que en la planta. En
el laboratorio se intentan optimizar la producción en términos puramente cuantitativos, mientras que en la
planta es la optimización del rendimiento,  considerando también los costes. Tener éxito en el salto de
escala querrá decir conseguir la máxima producción en la  planta, en el mínimo de  tiempo  y con  el
mínimo de costes.
Tipo de proceso según la relación del biocatalizador con el medio y el agua
Dependiendo del tipo de biocatalizador que tengamos, y de las condiciones de este, será más rentable usar
un tipo u otro de medio y una determinada concentración de agua, así como inmovilizar el biocatalizador.
Distinguiremos por lo tanto entre cultivos sumergidos o en superficie, así como también podremos tener
el biocatalizador inmovilizado o no. Finalmente, el cultivo podrá ser sólido, semisólido o líquido. Existen
numeroso métodos para inmovilizar células.

Fermentación alcohólica

La producción de etanol es un proceso industrialmente viejo. El etanol por su uso como materia primera
química se produce por fermentación desde los inicios de la microbiología industrial, y para la producción
de bebidas alcohólicas desde hace miles de años.  Pero durante muchos años se ha obtenido por
procedimientos químicos, mediante la hidratación de etileno. Últimamente se ha retomado la
producción de etanol para su uso químico a través de  la fermentación. El etanol se produce por
fermentación para fabricar bebidas alcohólicas y alcohol industrial, pero  el uso del etanol como
combustible no es rentable, ya que es más económico  comprar  petróleo que producir etanol.
Tan  solo lo producen algunos países subdesarrollados. La producción de etanol por fermentación de la glucosa se produce por la vía de Embden - Meyerhof – Parnas (EMP). A través de  esta vía,  el piruvato producido pasa a ser acetaldehído por acción  de la piruvato descarboxilasa. El acetaldehído pasará a alcohol por acción de la alcohol deshidrogenasa.

¿Que es la microbiología industrial?
La microbiología industrial es la  microbiología que estudia la aplicación de la biotecnología de los
microorganismos en la industria. Esto implica la utilización de sistemas biológicos en diferentes procesos
industriales. En general puede abarcar diferentes ámbitos:
-  Fabricación de diferentes compuestos orgánicos.
-  Transformación de productos, hecho que cada día tiene más  importancia,  puesto  que  las
reacciones mediadas por los seres vivos ocurren en condiciones de presión, temperatura,...
normales. Por lo tanto puede ser más barato el uso de seres vivos, ya que no se requieren
condiciones especiales. Además, en muchos  casos serán reacciones más eficaces que las
químicas.  Se  ha  de  tener en cuenta siempre que la industria buscará la mayor eficiencia
posible y la reducción de costes, ya que lo que interesa es tener beneficios.
-  Reacciones con compuestos inorgánicos, como puede ser el caso de la lixiviación de
metales.
-  Producción de biomasa, con diferentes finalidades.  A  menudo el producto final de las
reacciones son los propios microorganismos, por su valor en alimentación humana, como
Saccharomyces,... o animal, como las SCP.
-  Degradación de sustancias, como puede ser la depuración de aguas, el tratamiento  de
residuos,...
-  Biosensores,  determinación  de la presencia de sustancias, mediante  sistemas biológicos.
También puede servir en los controles de calidad. Está adquiriendo una gran importancia en
los últimos años, ya que es una muy importante herramienta de análisis.