UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE QUMICA

PROGRAMAS DE ESTUDIO

OCTAVO O NOVENO SEMESTRE

Asignatura TECNOLOGA DE FERMENTACIONES

Ciclo TERMINAL Y DE PRE-ESPECIALIZACIN

rea BIOTECNOLOGA

Departamento ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA

HORAS/SEMANA OPTATIVA Clave 0148 TEORA 3 h PRCTICA 0 h CRDITOS 6 Tipo de asignatura: TERICA Modalidad de la asignatura: CURSO ASIGNATURA PRECEDENTE: Ninguna. ASIGNATURA SUBSECUENTE: Ninguna. OBJETIVO(S): El alumno podr describir la cintica de crecimiento de un cultivo microbiano y los factores fisiolgicos y externos que determinan la productividad del sistema. As mismo, conocer los procesos de lnea de salida para recuperar y purificar el producto de inters. Se revisarn procesos fermentativos y de bioconversin de inters en el campo de los alimentos.

UNIDADES TEMTICAS

NMERO DE HORAS POR

UNIDAD

UNIDAD

2T 1. INTRODUCCIN A LOS PROCESOS FERMENTATIVOS 1.1. Generalidades. 1.2. Desarrollo histrico. 1.3. Importancia en el sector alimentario. 1.4. Microorganismos y lneas celulares de importancia industrial. 1.5. Bioseguridad, niveles de contencin.

6T 2. CRECIMIENTO MICROBIANO 2.1. Componentes del medio de cultivo a nivel de produccin industrial:

fuente de carbono, nitrgeno, macro y micronutrientes, requerimientos bioqumicos especficos. Otros: precursores, antiespumante, etc.

2.2. Medicin y cintica del crecimiento microbiano. Modelo de Monod. 2.3. Factores que afectan la velocidad del crecimiento microbiano:

temperatura, pH, Aw y oxgeno disuelto. 6T 3. INGENIERA DE FERMENTACIONES

3.1. Etapas de un proceso fermentativo. 3.2. Cultivo intermitente o por lote. 3.3. Cultivo alimentado. 3.4. Cultivo en continuo o quimiostato. 3.5. Clculo de productividad y rendimientos: producto/biomasa,

producto/sustrato y biomasa/sustrato. 6T 4. BIOREACTORES

4.1. Partes de un fermentador: instrumentacin y control. 4.2. Tipos de biorreactores: tanque agitado, elevacin con aire, fluidificados,

de membrana. 4.3. Transferencia de oxgeno - KLa. 4.4. Agitacin. Tipos de agitadores. Mezclado y reologa de fermentaciones.

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6T 5. PROCESOS DE LNEA DE SALIDA 5.1. Separacin slido-lquido: centrifugacin, filtracin. 5.2. Ruptura celular. 5.3. Concentracin y purificacin de protenas: ultrafiltracin, diafiltracin,

precipitacin, cromatrografa. 5.4. Purificacin de molculas por: particin en dos fases, cristalizacin.

6T 6. MEJORAMIENTO Y CONSERVACIN DE MICROORGANISMOS DE INTERS INDUSTRIAL 6.1. Mutagnesis al azar: agentes qumicos y fsicos. Tcnicas de tamizaje. 6.2. Mutagnesis utilizando tecnologa de ADN recombinante. 6.3. Refrigeracin, congelacin, ultracongelacin y liofilizacin. 6.4. Desarrollo de inculos. Colecciones microbianas.

6T 7. BIOSNTESIS DE METABOLITOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS 7.1. Produccin de aminocidos. Auxtrofos, mutantes desreguladas y

resistentes a anlogos. 7.2. Produccin de cidos orgnicos. 7.3. Produccin de beta carotenos y biopigmentos derivados. 7.4. Sobreproduccin por modificacin de la permeabilidad.

2T 8. BIOCONVERSIONES 8.1. Factores importantes: regulacin de la sntesis enzimtica, mutacin,

permeabilidad, cometabolismo. 8.2. Produccin de sorbitol, manitol, resolucin de mezclas racmicas de

aminocidos. 4T 9. FERMENTACIN ALCOHLICA

9.1. Produccin de vino. 9.2. Produccin de cerveza. 9.3. Produccin de etanol industrial - biocombustibles.

4T 10. FERMENTACIN LCTICA 10.1. Produccin de yogurt y otras leches fermentadas. 10.2. Vegetales fermentados. 10.3. Crnicos fermentados.

SUMA: 48T

BIBLIOGRAFA BSICA 1. Demain, A., Manual of industrial microbiology and biotechnology, Washington, D.C. Amer.

Soc. for Microbiol. 1999. 2. Wang, D., et al., Fermentation & enzyme technology, New York , John Wiley & Sons, 1979. 3. Stanbury, P. and Whitaker, A., Principles of fermentation technology, Oxford, Pergamon

Press, 1984. 4. Scragg, A., Biotecnologa para ingenieros. Sistemas biolgicos en procesos tecnolgicos,

Mxico, LIMUSA, 1996. 5. Barnum, S. R., Biotechnology, Belmont (California), Wadsworth, Pub. Co. 1998.

BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA 1. Garca Garibay, Quintero Ramrez, Lpez Mungua, A., Biotecnologa alimentaria, Mxico,

LIMUSA. 1999. 2. Vandamme, E. J., "The search for novel microbial fine chemicals, agrochemicals and

biopharmaceuticals", Amsterdam, Journal of Biotechnology, 37:89-108 (1994). 3. Demain, A.L., "Microbial biotechnology",Amsterdam, Trends in Biotechnology, 18:26-31

(2000). 4. Lomascolo, A., et al., "Basidiomycetes as new biotechnological tools to generate natural

aromatic flavours for the food industry", Amsterdam, Trends in Biotechnology, 17:282-289. (1999).

SUGERENCIAS DIDCTICAS - Utilizacin de acetatos para apoyar la explicacin de los contenidos del curso. - Fomentar la participacin en clase por medio de la discusin de artculos de revisin selectos.

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FORMA DE EVALUAR Exmenes parciales. Trabajo final. Participacin en clase. PERFIL PROFESIOGRFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Profesor con estudios de especializacin o posgrado en ingeniera bioqumica, biotecnologa o reas afines.

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Departamento ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGAUNIDADES TEMTICAS FORMA DE EVALUAR