cienciesnaturals.com

Biotecnologia dels bacteris a l'alimentació

... i 4ª part: resum del treball de recerca de Roser Font Vilalta (curs 2002-2003)

Podeu aconseguir el treball complet contactant amb l'autora.

5.5. Fermentació de l'àcid butíric
Wurtz, el 1852, va descobrir el butanol com a component per a la fermentació. Pasteur, el 1861, va ser el primer a senyalar l'existència d'un ferment butíric específic que podria substituir als bacteris làctics en els medis contaminats. Fitz, entre el 1876 i el 1884, publicà una sèrie de treballs on mostrà com uns bacteris anaeròbics podien produir àcid butíric i dissolvents neutres a partir de sucres i altres substrats com l'àcid làctic i la glicerina. Aquests bacteris van rebre moltes denominacions, que van ser incloses al gènere Clostridium. El 1902, Winogradsky va descriure C. pasteurianum, que a partir de sacarosa o glucosa es produeix etanol, butanol, acetat, butirat, CO2 i hidrogen. A més, aquest bacteri fixa nitrogen molecular.
La utilització industrial dels bacteris de l'àcid butíric té origen al fet que, davant la por de la manca de cautxú natural, es va obtenir cautxú sintètic. La polimerització del butadiè es va considerar un bon sistema i d'aquest es pot obtenir el butanol.
Anys més tard, Weizmann, utilitzant el bacteri C. pasteurianum va obtenir una producció d'acetona important per a la fabricació d'explosius utilitzats a la Primera Guerra Mundial. Després la producció de butanol per fermentació va tornar a ser important per a la producció d'esmalts pels automòbils. Tots aquests processos citats anteriorment van ser molt importants en l'avenç tant del coneixement de la microbiologia com en el de la tecnologia de les fermentacions.

5.6. Fermentació 2,3-butadiol
El 2,3-butadiol és un producte que resulta de la reducció de l'acetoïna.

Els productors de 2,3-butadiol es divideixen en dos grups: el gasogènic i el agasogènic. Aquest últim només produeix CO2 i dins d'aquest grup trobem els membres del gènere següent:
- Gènere Serratia. Que produeix infeccions als animals de sang freda, i a vegades pot provocar-ne als humans.
- Gènere Erwinia. És fitopatogen. Com Erwinia herbicola que dóna un pigment groc a les fulles.
El gasogènic produeix més CO2 que hidrogen, i comprèn els membres del gènere:
- Gènere Enterobacter. Viu al terra i a les aigües. El bacteri Enterobacter aerogenes es troba a l'intestí.
- Gènere Klebsiella. Viu a les aigües i al terra. Klebsiella pneumoniae es troba a la via respiratòria formant part de la flora, i algunes vegades causa la pulmonia.

6. Fermentació acètica. El vinagre
El vinagre és una paraula que prové del llatí "vinum acre", per això associem aquest líquid amb el vi. Al llarg de la història hi han hagut tota classe de vinagres. Els antics mesopotàmics elaboraven el vinagre a partir de la cervesa. Els romans incloïen el vinagre en quasi tota la seva dieta. I els àrabs l'utilitzaven per conversar determinats aliments com el peix o la caça.
A l'actualitat, el vinagre s'utilitza a la cuina com a suplement per donar gust a les amanides o en l'elaboració de determinades salses, com el ketchup i la maionesa. I gràcies al seu aroma, s'ha convertit en un dels condiments d'ús més generalitzat.
El vinagre és un líquid que s'obté en la transformació d'una solució amb alcohol amb una altra d'àcid acètic. La seva acidesa impedeix l'oxidació de les fruites i verdures, retarda l'acció dels enzims que destrueixen la vitamina C, permet conservar més temps els aliments en conserva i, proporciona als aliments un gust agredolç que el caracteritza.
De totes les classes de vinagres que existeixen, el vinagre de vi és el més utilitzat al nostre país. El vinagre és agre ja que és produït per una fermentació àcida del vi. De la mateixa manera s'elabora el vinagre de malta de la cervesa, vinagre de sidra de la sidra, i els xinesos o japonesos, que fan vinagres agredolços mitjançant la fermentació de sake o vi d'arròs.
Però, a més, hi ha certs vinagres que s'utilitzen com a usos cosmètics, com ho és el vinagre de poma, aquest té dues utilitats molt importants a la vida quotidiana, la primera consisteix en elaborar mescles amb diverses herbes, les quals tenen poders curatius per la pell i per fer mascaretes pel cutis de la cara. I la segona utilitat és la importància que té per combatre la
caiguda dels cabells i, fins i tot, poder-lo utilitzar per donar-li color. Per tant, el vinagre és una substància que s'utilitza tant a l'alimentació com a la cosmètica.

6.1. La producció del vinagre
La composició del vinagre depèn de la matèria prima, del procés d'obtenció i de la maduració. El vinagre ha de contenir 4 grams d'àcid acètic per 100 ml. La força del vinagre es mesura amb grams, per tant, 10 grams són l'equivalent a un 1%. El vinagre pot provenir de qualsevol producte (fruites, sucs de fruita, coco, malta o remolatxa) capaç de fermentar per un llevat a alcohol etílic. És essencial que la fermentació alcohòlica es completi abans de la formació de vinagre, ja que l'àcid acètic interfereix amb la posterior producció d'alcohol.
El conjunt de canvis químics es representa a la reacció:

Hi poden haver diverses reaccions secundàries que poden alterar la composició final del vinagre. Existeixen diferents sistemes per convertir l'alcohol amb vinagre i, tots ells es basen amb la mescla d'alcohol, aire i Acetobacter. l'aire substitueix l'oxigen necessari per l'estrictament aeròbic Acetobacter i per l'oxidació de l'alcohol a àcid acètic. L'eficàcia de poder airejar determina la taxa de transformació de l'alcohol a àcid acètic. Hi ha tres mètodes bàsics: el mètode lent de la bóta oberta; el mètode del generador per goteig i el mètode del bombolleig o cultiu submergit.

- El mètode lent de la bóta oberta: en aquest mètode, es col·loca el substrat amb bótes on s'inocula amb vinagre recent, o mare de vinagre (una fina capa gelatinosa formada amb l'acetificació). Com que hi ha la presència d'aire en la transformació d'alcohol a àcid acètic, aquesta requerirà uns mesos. Aquest sistema és adaptat a partir d'un antic i lent mètode que es coneix com el procés d'Orleans.

- El mètode del generador per goteig: és el procés més ràpid, on el vinagre es fabrica a un generador on el substrat goteja sobre un material (carbó vegetal, ceràmica...) el qual s'introdueix l'Acetobacter. La calor de reacció desplaça l'aire des del fons del generador fins a la superfície.
Quan hi ha un excés de calor convé refredar el sistema del generador. Si el substrat passa un cop pel generador, no és suficient per convertir tot l'alcohol amb àcid acètic, de manera que el producte torna a circular per completar la transformació. El mètode del generador permet obtenir vinagre amb un major nombre de grams (més de 100 grams). La quantitat d'àcid acètic al vinagre depèn del contingut d'alcohol del substrat. Teòricament, l'1% de l'alcohol rendirà un 1,3 % d'àcid acètic. En canvi, els rendiments reals varien entre el 0,8 a l'1% a causa d'imperfeccions o per l'alcohol residual al vinagre.

- El mètode del bombolleig: l'anomenat cultiu submergit o mètode del bombolleig es desenvolupa a partir de mètodes empleats per la producció d'antibiòtics. Al sistema es bombeja aire a través d'una bóta que conté alcohol i Acetobacter. L'àcid acètic del vinagre produït biològicament, pot diferenciar-se del sintetitzat químicament a partir de petroli o a partir d'un carbó fòssil anomenat hulla.

...i tornar a la 1ª part, i a la 2ª part, o a la 3ª part

Inici pàgina

© 2003 Roser Font Vilalta