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¿Cómo mido la tasa de fermentación?

¿Cómo mido la tasa de fermentación?


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Pronto haré un laboratorio y necesito encontrar una manera de medir la tasa de fermentación con un grado relativamente alto de precisión sin usar un sensor especializado. Idealmente, debería hacerse con herramientas fáciles de encontrar en casa o en el aula.


¿Cómo se mide la frecuencia respiratoria de la levadura?

Estos factores incluyen el pH, temperatura, disponibilidad de nutrientes y concentración de nutrientes disponibles. Al determinar qué factores afectan la actividad de la levadura, estas variables se pueden controlar en el proceso de fermentación.

Además, ¿cómo se mide la levadura? Sobres de levadura generalmente pesan 1/4 onza cada uno y la medida aproximadamente 2-1 / 4 cucharaditas. Si tu receta pide menos levadura, solo la medida la cantidad requerida en su receta de un paquete individual, luego doble el paquete cerrado y guarde el resto levadura en la nevera para la próxima vez.

Aquí, ¿cómo se mide la frecuencia respiratoria?

  1. Mide la cantidad de glucosa consumida.
  2. Mide la cantidad de oxígeno consumida.
  3. Mide la cantidad de dióxido de carbono producido.

¿Cómo afecta el sustrato la tasa de respiración en la levadura?

Cuanto mas el enzima de un particular sustrato, cuanto más rápido índice de avería y, por tanto, más CO2 se produce. Si hay abundante O2, entonces la levadura respirar aeróbicamente con azúcares, produciendo H2O y CO2 como productos de desecho.


4 respuestas 4

Dudo que alguien haya intentado esto en una escala de elaboración casera normal porque su "botella / cilindro graduado" necesitaría contener 100 o 200 galones de CO2 para capturar todo el CO2 de un lote. Incluso si encontrara una manera de registrar el volumen y reiniciar, aún necesitaría un recipiente bastante grande durante las etapas más activas de fermentación. También tendría el problema de las fugas (el equipo de elaboración casera estándar no se prueba con PSI, pero generalmente no importa, ya que hay presión positiva en el interior durante la fermentación activa y solo le importa mantener el aire afuera). La gente ha probado el enfoque del "medidor de flujo" (contando burbujas y demás). Pero hemos resuelto este problema de una manera mucho más eficiente. Se llama tomar una lectura de gravedad original y una lectura de gravedad final.

Para una garrafa estándar de 5 gal (18,9 litros) fermentada al 12% de contenido de alcohol por peso (no volumen, 14,5% por volumen) aproximadamente 1100 litros (264 galones) de CO2 a 1 atm, 68F. Pero si supiera eso, también sabría que se han producido 2.268 kg de etanol, lo que permite que las matemáticas simples calculen el% de alcohol por peso o volumen.

La predicción, asumiendo una conversión del 100%, es que cada molécula de azúcar produce 2 moléculas de etanol y 2 moléculas de CO2. El uso de pesos atómicos 0,51 x el peso del azúcar le indica la cantidad de etanol que puede producir. Ese peso de etanol dividido por el peso de etanol + el peso del agua utilizada le dará el% de etanol por peso, luego usaría la densidad para calcular el% de alcohol por volumen.

Uno podría usar la producción de CO2 por unidad de tiempo (medir cuánto tiempo se tarda en recolectar un litro de CO2) sería una indicación de cuán activa fue la fermentación, pero no indicaría (asumiendo una temperatura y presión constantes) si fue porque usted estaba a) se estaba quedando sin azúcar para que lo consumiera la levadura, b) la levadura se estaba muriendo debido a la concentración de alcohol, c) la levadura se estaba muriendo debido a una infección, d) la levadura se estaba muriendo debido al pH. Aunque en varios lotes de registro de estas tasas, tomando lecturas de SG, lecturas de pH, recuentos de levadura, podría usar la tasa de generación de CO2 como una indicación del% de alcohol, así como una indicación de si sus tasas de tono fueron consistentes.


Fermentación en levadura

Las levaduras son hongos eucariotas, unicelulares que carecen de mitocondrias. Dado que carecen de mitocondrias, no pueden pasar por los dos últimos pasos de la respiración celular: el ciclo del ácido cítrico y el ciclo de transporte de electrones. Al igual que la respiración celular, las levaduras pueden descomponer una molécula de glucosa (C 6 H 12 O 6) y utilizar la energía química liberada para sintetizar ATP a partir de ADP y P. Sin embargo, este proceso produce muy pocos ATP sintetizados, una red de dos ATP. en comparación con la red de respiración celular de 25 ATP. A diferencia de la respiración celular, este proceso puede ocurrir en ausencia de oxígeno (O 2).

La ecuación general para la fermentación de levadura es:

En la levadura, se desprenden dos subproductos y la levadura ya no los utiliza: el dióxido de carbono y el etanol. El gas de dióxido de carbono emitido por la levadura hace que el pan se eleve, y el etanol es lo que hace que la cerveza y el vino sean alcohólicos. Cuando hornea pan, la temperatura se eleva por encima del punto de ebullición del etanol y lo retira del pan. En este experimento, detectaremos la producción de dióxido de carbono como subproducto de la fermentación en la levadura de cerveza.


Parámetros del bioproceso y su medición

Existe una gran cantidad de parámetros físicos, químicos y biológicos que se pueden medir durante la fermentación / bioprocesamiento (Tabla 19.6) para el análisis de datos y el control apropiado. Se han desarrollado unos sensores especiales para realizar mediciones en los biorreactores. El requisito básico de todos los sensores es que deben ser esterilizables. Las mediciones de los parámetros (enumerados en la Tabla) se pueden realizar directamente en el biorreactor o en el laboratorio.

Los parámetros importantes que se pueden medir durante el bioprocesamiento son:

O2 concentración (disuelto)

Concentración de gases residuales (p. Ej., CO2)

Parámetros biológicos

Actividades de enzimas específicas

Energética (concentración de ATP)

Hay electrodos de pH que pueden soportar presiones de alta temperatura (esterilización) y tensiones mecánicas y, sin embargo, medir el pH con precisión. Se utilizan electrodos combinados (electrodo de referencia, electrodo de vidrio). De hecho, también hay electrodos disponibles para medir varios otros iones inorgánicos.

Electrodos de oxígeno y CO2 Se pueden usar electrodos para medir O2 y compañía2 concentraciones respectivamente. Los electrodos son de naturaleza amperométrica. Sin embargo, son susceptibles de dañarse con la esterilización. En una técnica de uso común, O2 y compañía2 respectivamente se puede medir por la propiedad magnética de O2 y la absorción infrarroja de CO2. Esto se puede hacer usando sensores.

Uso de espectrómetro de masas:

El espectrómetro de masas es una técnica versátil. Se puede utilizar para medir las concentraciones de N2, NH3, etanol y metanol simultáneamente. Además, el espectrómetro de masas también es útil para obtener información sobre el intercambio cualitativo y cuantitativo de O2 y compañía2.

Uso de membranas permeables a los gases:

La medición de gases disueltos, hasta 8 simultáneamente, se puede realizar de forma casi precisa mediante el uso de membranas permeables a los gases. La ventaja es que dicha medición se puede realizar en el medio nutritivo.

Uso de computadoras:

Las computadoras se utilizan en biotecnología industrial para la adquisición de datos, el análisis de datos y el desarrollo de modelos de fermentación.

Empleando sensores y computadoras en línea en el sistema de fermentación, se pueden obtener datos con respecto a la concentración de O2 y compañía2, pH, temperatura, presión, viscosidad, turbidez, tasa de aireación, etc. Algunos otros parámetros (por ejemplo, concentración de nutrientes, formación de producto, concentración de biomasa) se pueden medir en el laboratorio, es decir, mediciones fuera de línea. La información recopilada de las mediciones en línea y fuera de línea se puede ingresar en una computadora. De esta manera, todos los datos relacionados con una fermentación pueden procesarse, almacenarse y recuperarse.

Análisis de los datos:

Los datos recopilados en una computadora se pueden utilizar para varios cálculos, p. Ej. tasa de utilización del sustrato, tasa de formación de producto, tasas de O2 absorción y CO2 formación, balance de calor, cociente respiratorio. A través del análisis de datos informáticos, es posible llegar a la productividad óptima para un sistema de fermentación dado.

Desarrollo de modelos de fermentación:

La computadora se puede utilizar para desarrollar modelos matemáticos de procesos de fermentación. Estos modelos a su vez serán útiles para tener un mejor control sobre los sistemas de fermentación con alta productividad de manera rentable.


Medición de Brix en fermentación

¿Con qué frecuencia mide Brix durante la fermentación al elaborar vino? ¿Existe un punto de partida o un cronograma estándar para medir o esto viene con la experiencia?

Como casi todo en la elaboración del vino, la respuesta simplista es: "Depende". La respuesta real, sin embargo, es mucho más compleja y, a medida que lo insinúe, la experiencia puede jugar un papel importante en el ajuste fino de su programa de medición de azúcar durante la fermentación.

Durante el proceso de fermentación alcohólica, las células de levadura convierten el azúcar de las uvas (u otras frutas) en alcohol etílico y dióxido de carbono. Los grados Brix iniciales típicos serían alrededor de 25 para un vino tinto típico (o densidad específica de 1.106). Curiosamente, la fermentación se considera completa en la escala Brix solo cuando la fermentación cae a -1.0, esto se debe a que el alcohol es menos denso que el agua y causará la lectura negativa cuando se acabe todo el azúcar. La gravedad específica (SG) es un poco más intuitiva ya que "seco" se considera cualquier cosa por debajo de 0,995.

Durante la fermentación, los enólogos miden la densidad del jugo en fermentación para tener una idea de la rapidez con la que desaparece el azúcar y la cantidad de azúcar que queda. Yo diría que la rapidez con la que se consume el azúcar (y se reduce la densidad) es casi tan importante como el nivel de azúcar en sí mismo, la velocidad de la fermentación puede brindarle al enólogo una idea importante de cómo se está desarrollando. Por lo general, lo que me gusta ver es una caída de 1-3 ° Brix por día para los blancos y no más de 4 ° Brix por día para los rojos. ¿Qué sucede cuando una fermentación pasa de 25 a 10 ° Brix demasiado rápido? Significa que la fermentación probablemente esté más caliente de lo que debería ser (la fermentación emite calor), lo que podría hacer que las células de levadura se estresen. Las células de levadura estresadas tienen más dificultades para completar la fermentación y pueden causar malos olores como el acetato de etilo y los aceites de fusel, que a ciertas concentraciones se vuelven indeseables. Además, a medida que aumentan los niveles de alcohol, las paredes de las células de la levadura se vuelven cada vez más permeables y sensibles al alcohol mismo. Una temperatura de fermentación alta exacerba esto y puede contribuir a una fermentación estancada o lenta.

Sin embargo, volvamos a la pregunta original. En mi experiencia en la bodega, diría que el programa de muestreo “estándar” más básico es dos veces al día, una por la mañana y otra 12 horas después. Recomiendo medir el azúcar con más frecuencia si cree que tendrá una fermentación rápida. Por el contrario, medir una vez al día es aceptable si se encuentra en las primeras 24 a 36 horas de la fermentación; esta es la "fase de retraso" en la que el azúcar no se consume de manera mensurable, pero las células de levadura se multiplican rápidamente y se preparan para comenzar a funcionar. Medir una vez al día también es aceptable si su fermentación está en sus últimos 1-2 grados Brix o se acerca a 0.995 SG, a menos que sospeche una fermentación lenta. Luego, mediría más a menudo para tener una idea de la rapidez con la que las cosas pueden detenerse. En ese momento, comenzaría a implementar tácticas de fermentación anti-pegadas, como agregar cáscaras de levadura y asegurarme de que la temperatura se mantenga entre 75 y 80 ° F (24 y 27 ° C). La levadura a veces necesita un poco de calor para completar la fermentación, mientras que en el extremo opuesto del espectro, el calor excesivo al final de la fermentación puede exacerbar la permeabilidad del alcohol y acelerar la muerte celular.

Como puede ver, puede seguir la curva natural de la fermentación y hacer coincidir sus medidas con la rapidez con la que avanza la fermentación. Aquí es donde entra la experiencia. Si sabe que su Zinfandel es un fermentador fuera de control (y muchos lo son), es posible que desee medir con más frecuencia durante la fase de retraso para saber cuándo las células de levadura comienzan a "despegar". Entonces tendrás una idea de cuándo es posible que desees poner un control de temperatura adicional para domesticar a esos caballos salvajes. En caso de duda, mida Brix dos veces al día y en el punto álgido de la fermentación, si puede, haga tres. De esa manera, siempre tendrá un control sobre dónde podría o no ir su fermentación.


Experimento de vaso de precipitados

El patrón de resultado en polvo es un comienzo rápido que luego se ralentiza rápidamente, probablemente a medida que el polvo se aglutina. La velocidad media para el experimento del polvo fue de 13 cm3 cada 10 segundos. Si comparas los 3 resultados, puedes ver claramente cómo están las virutas, con mucho la reacción más lenta mientras que el polvo es el más rápido durante los primeros 30 segundos. Los gránulos parecen tener una producción de gas más constante, mientras que el polvo tuvo un inicio muy rápido y luego disminuyó. La razón por la que los chips eran tan lentos era porque tenían una relación de área de superficie a volumen muy pequeña. & Hellip


Respiración celular: preguntas sobre fermentación de levadura

Este material puede consistir en explicaciones paso a paso sobre cómo resolver un problema o ejemplos de redacción adecuada, incluido el uso de citas, referencias, bibliografías y formato. Este material está disponible con el único propósito de estudiar y aprender; el uso indebido está estrictamente prohibido.

2. En presencia de oxígeno, ¿cuántas moléculas de ATP se generan por la descomposición de una molécula de glucosa?
Respuesta: 36 ATP (aunque un total de 38 ATP se forma en la oxidación aeróbica de glucosa, pero 2ATP se utiliza al comienzo de la glucólisis)

3. Describe el camino que toma el oxígeno a medida que viaja desde el aire hasta tus células.
Respuesta: El oxígeno se toma junto con el aire durante la respiración, que ingresa por la nariz y luego por la vía respiratoria, es decir, faringe, tráquea, bronquios. A partir de entonces, el oxígeno ingresa a los pulmones donde se difunde pasivamente desde los alvéolos a la sangre y se adhiere a la hemoglobina de los glóbulos rojos (glóbulos rojos). Luego se transporta al cuerpo donde se libera y se difunde pasivamente en una célula para ser utilizada en la respiración celular.

4. Si la demanda de energía supera el oxígeno disponible en las células musculares, ¿qué proceso comienza?
Respuesta: La respiración anaeróbica tendrá lugar en las células musculares debido a la deficiencia de oxígeno para la producción de energía.

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Informe de laboratorio de fermentación

Informe de laboratorio de tation Ejercicio de laboratorio 7 El efecto de la temperatura en la tasa de producción de dióxido de carbono en Saccharomyces I. Objetivos del estudiante 1. El estudiante utilizará este ejercicio de laboratorio como base para escribir un informe de método científico. 2.

El estudiante comprenderá cómo la temperatura afecta la velocidad de las reacciones químicas. 3. El estudiante comprenderá la reacción de fermentación general de la levadura, comenzando con la glucosa como fuente de energía. 4. El estudiante comprenderá cómo medir la tasa de fermentación.

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II. Introducción El estudiante debe utilizar este ejercicio de laboratorio como base para escribir un informe de método científico. Las instrucciones para escribir el informe se encuentran en la sección de apéndice del manual de laboratorio. El propósito del experimento es probar el efecto de cinco temperaturas diferentes sobre la tasa de producción de dióxido de carbono en la levadura. El experimento es un ejemplo de fermentación alcohólica característica de la levadura.

La fuente de energía original de la glucosa está en forma de melaza en el laboratorio. El dióxido de carbono que se mide tiene la forma de burbujas de gas, que se ven en los tubos de fermentación. La ecuación química general es la Ecuación de Gay-Lussac, que establece que: glucosa + agua produce etanol + dióxido de carbono + ATP. Esta reacción de fermentación es anaeróbica y se lleva a cabo sin la presencia de oxígeno. Es un método antiguo de fermentación alcohólica, que utiliza levadura y produce una pequeña cantidad de energía en forma de ATP.

Por lo general, se hace referencia a una hipótesis como "una suposición fundamentada". Se espera que el estudiante genere una hipótesis para este experimento de laboratorio, la pruebe y luego informe si la hipótesis ha sido aceptada o rechazada y por qué. La levadura es un ejemplo de un hongo del saco, y es eucariota y unicelular. La velocidad de las reacciones químicas aumentará con el aumento de la temperatura, hasta cierto punto. Cuando se utilizan organismos vivos en reacciones químicas, como la levadura, es importante considerar una variable adicional.

Esa variable es la presencia de enzimas en la levadura. Las enzimas son proteínas que funcionan en condiciones ambientales óptimas. Las condiciones incluyen calor, pH y salinidad. Diferentes enzimas funcionan mejor en diferentes entornos. A veces, la temperatura de un ambiente se vuelve demasiado alta y la acción de las enzimas se vuelve insostenible.

Como las enzimas dependen de que la forma de su proteína permanezca inalterada, si algo rompe los enlaces químicos para cambiar la conformación de la proteína, esa proteína se desnaturaliza. Una proteína desnaturalizada es aquella con una forma alterada, y eso significa que no puede funcionar como fue diseñada originalmente. La velocidad de fermentación en este experimento se mide en ml / min. Es la tasa de producción de dióxido de carbono que se mide a lo largo del tiempo pasado en un baño de agua. El dióxido de carbono es un gas y el laboratorio no tiene un método directo para medir el gas.

Por tanto, se debe utilizar un método indirecto. El agua sustituirá la marca de la medida de gas al final del experimento, y la cantidad de agua en mililitros servirá como un método indirecto de velocidad de fermentación.Como este experimento se utilizará para un informe de método científico, el estudiante debe responder y cite las referencias apropiadas para las siguientes preguntas, a medida que se escribe la Introducción del informe: 1. Cuando uno se refiere a la temperatura de un sistema, ¿qué significa esto? 2. ¿Cómo influye la temperatura en las reacciones químicas, especialmente sus velocidades? 3. Dé varios ejemplos del efecto de la temperatura en los sistemas biológicos.

4. ¿Qué es la levadura? 5. ¿Cuál es la reacción de fermentación general de la levadura, comenzando con la glucosa como fuente de energía? 6. ¿Qué es una enzima? 7. ¿Cómo influyen las enzimas y las velocidades de reacción que controlan con la temperatura? 8. ¿Cómo se puede medir la tasa de fermentación? 9.

¿Cuál es la hipótesis del efecto de la temperatura sobre la tasa de producción de dióxido de carbono? III. Materiales y métodos Los estudiantes trabajan en grupos de cuatro para el experimento, pero cada estudiante escribe su propio informe de método científico. El título del informe es el título de este experimento. El estudiante obtiene los nombres de los compañeros de laboratorio, incluye esos nombres en la página de título del informe e identifica el informe escrito por un estudiante específico. Los estudiantes específicos identifican sus informes poniendo su nombre en una fuente, color o en negrita en la página de título. Todos los materiales de laboratorio están en el refrigerador o en los carros colocados en el laboratorio.

Los baños de agua se instalan en los mostradores del laboratorio. Están etiquetados con las temperaturas adecuadas. Obtenga 5 tubos de fermentación y etiquételos con las siguientes temperaturas: 250 C, 35 0 C, 450 C, 55 0 C y 65 0 C. La primera temperatura es equivalente a la temperatura ambiente. Las cuatro temperaturas restantes se configuran en cuatro baños de agua en el laboratorio.

Ponga las iniciales del grupo en cada uno de los 5 tubos. Usa los lápices de cera roja. Añada 30 ml de cultivo de levadura + azúcar a cada uno de los 5 tubos. Asegúrese de girar el matraz primero para suspender las células que puedan haberse sedimentado de la solución con el tiempo. El cultivo de levadura contiene glucosa, en forma de melaza.

La marca de melaza utilizada se llama "Grandma's Molasses", un producto minorista común que se encuentra en las tiendas de comestibles. La levadura es la levadura de panadería común, "aumento rápido de Fleischmann", un producto minorista común que se encuentra en las tiendas de comestibles. Es importante tener en cuenta la fecha de vencimiento de los paquetes de levadura, que se encuentra en la parte posterior. Se han agregado tres paquetes de levadura a la mezcla de glucosa. Esto equivale a una concentración celular de aproximadamente 450.000 células / cm3.

Esto asegura absolutamente que habrá suficiente levadura y que la reacción procederá rápidamente. Coloque cada tubo en un baño de agua a la temperatura adecuada y registre la hora de INICIO. Dejar fermentar (formar burbujas de gas) hasta que? del extremo cerrado del tubo se ha llenado con dióxido de carbono. En el caso de reacciones lentas o sin reacción, mantener en baño María el mayor tiempo posible, dejando tiempo suficiente para completar los siguientes apartados. del extremo cerrado del tubo se ha llenado con gas, marque el nivel con un lápiz rojo y registre la hora de FINALIZACIÓN.

Calcule la diferencia entre las horas de inicio y finalización, teniendo en cuenta cuánto tiempo permaneció cada tubo de fermentación en los baños de agua. Vierta la solución de levadura, llene el extremo cerrado del tubo con agua hasta la marca, vierta en un cilindro graduado y registre el volumen en mililitros. La razón es que el gas no se puede medir directamente en el agua del laboratorio, sin embargo, se puede medir hasta la marca y puede servir como una medida indirecta de la producción de gas. Calcule la tasa de producción de dióxido de carbono dividiendo el volumen del gas producido por el tiempo. Las dimensiones son ml / min.

Hay 5 valores, uno para cada una de las 5 temperaturas del baño de agua. Estos son los datos que deben aparecer en un gráfico, marcado como Figura 1. Calcule el valor de coeficiente de temperatura de Q10. Esto se hace para cuatro intervalos de temperatura. Comience con las dos temperaturas más bajas, 250 y 350 C. El coeficiente de temperatura es un valor numérico que se refiere a la tasa relativa de cambio en la producción de dióxido de carbono, sobre un cambio de temperatura de 100 C.

Se utilizan cuatro intervalos de temperatura para fines de cálculo porque la temperatura más baja, correspondiente a la temperatura ambiente, NO tiene una temperatura diez grados más baja para la comparación. El refrigerador no se usa en este experimento para ninguna de las variables de temperatura. El cálculo es sencillo: Q10 = Tasa en T _________ Tasa en T - 100 C El valor de T es la temperatura del baño de agua individual utilizado para la comparación. Por lo tanto, T - 100 C representa la temperatura más fría por 100. Un ejemplo es: si la producción de dióxido de carbono fue de 5 ml / min a 250 C y 10 ml / min a 350 C, entonces Q10 = 10 ml / min _________ 5 ml / min = 2 El valor de 2 se interpreta en el sentido de que la tasa de producción de dióxido de carbono fue dos veces más rápida (se había duplicado) que la temperatura aumentó en 100 ° C, cuando se compararon estas dos temperaturas particulares.

Los valores del coeficiente de temperatura se pueden graficar o presentar en formato de histograma, según lo prefiera el estudiante. IV. Resultados e interpretación En el informe se debe presentar un gráfico continuo que resuma el efecto de la temperatura sobre la producción de dióxido de carbono como figura 1. El gráfico se puede dibujar de forma aproximada en el ejercicio de laboratorio y utilizarlo más adelante como referencia. La temperatura del baño de agua es la variable independiente y debe presentarse a lo largo del eje x.

La tasa de producción de dióxido de carbono es la variable dependiente y se representa gráficamente a lo largo del eje y. Se presenta un gráfico para la Figura 1. Grafica las cinco variables y escribe las conclusiones basadas en los datos del gráfico. Sarah, por favor inserte uno de los gráficos de Kendall / Hunt aquí para los estudiantes. Gracias. Etiquételo como Figura 1.

Supongo que será mejor que demos a los estudiantes una página completa para este gráfico + sus conclusiones, debajo de él. Entonces, ¿el tamaño del gráfico debería ocupar, digamos? del tamaño de la página, con suficiente espacio debajo del gráfico para que escriban sus conclusiones. El segundo gráfico debe usarse para mostrar los datos de Q10. Los datos se pueden presentar en forma de gráfico o el estudiante puede optar por mostrarlos en forma de histograma. De cualquier manera es aceptable.

Esta es la Figura 2. Escriba las conclusiones de los datos debajo del gráfico. Los intervalos de temperatura del baño de agua (en diferencias de 100 C) representan las variables independientes y se representarán gráficamente a lo largo del eje x. Recuerde que hay cuatro. Los valores numéricos de Q10 representan las variables dependientes y se grafican a lo largo del eje y.

Sarah, inserte el segundo gráfico en este punto, etiquetado como Figura 2, con las mismas instrucciones que las anteriores. V. Aplicación y conclusiones 1. ¿Cuál es la hipótesis de este experimento? 2. ¿Qué baño de agua representó el control en este experimento y por qué? 3.

¿La hipótesis fue aceptada o rechazada? 4. ¿Por qué sí o por qué no? VI. Guía del instructor Haga que los estudiantes se organicen en grupos de tres o cuatro para realizar este experimento. Cinco estudiantes en un grupo son demasiados. Dos son realmente muy pocos.

El laboratorio ya debería tener la levadura disponible en forma de paquete: 3 paquetes por laboratorio. Esto es mucha levadura: las reacciones se desarrollarán rápidamente, siempre que se controlen constantemente las temperaturas del baño de agua. Por lo general, la producción de gas se completará dentro de los 45 minutos posteriores a la hora de inicio. La solución de azúcar (melaza) ya debe prepararse y guardarse en el refrigerador hasta que comience el laboratorio. Se utiliza al menos 1 litro por laboratorio de una solución de glucosa al 2,5%.

Las barras de agitación son muy deseables para evitar que la melaza se asiente en el fondo del vaso de precipitados y para hacer girar la levadura, una vez agregada. El instructor de laboratorio debe agregar la levadura de cinco a 10 minutos antes de que los estudiantes reciban instrucciones de agregar la solución a los tubos de fermentación. Cada grupo de estudiantes debe utilizar 5 tubos de fermentación y al menos 1 100 ml. cilindro graduado. Los grupos también deben tener 1 10 ml. Probeta graduada para medir cantidades muy pequeñas de producción de gas.

Se deben proporcionar lápices de cera roja para marcar. Se necesitan cinco baños de agua para que este laboratorio funcione. Uno de ellos ni siquiera necesita estar encendido, ya que representa el control, la temperatura ambiente, los otros cuatro deben ser vigilados con atención. Una vez que las temperaturas se establezcan correctamente, es importante mantenerlas así.

Si la temperatura de cualquiera de ellos comienza a cambiar demasiado, sesgará los resultados. Respuestas a las preguntas: 1. La hipótesis debería ser algo así: Si la temperatura del baño de agua aumenta, la tasa de producción de dióxido de carbono en la levadura también aumentará, hasta cierto punto. La levadura es una célula eucariota viva, y contiene enzimas, ya que la reacción química de la fermentación alcohólica es característica de ella. Es posible que a la temperatura más alta, los enlaces químicos de las enzimas comiencen a romperse y las enzimas no funcionen tan bien. . Por lo tanto, a la temperatura más alta.

, la tasa puede bajar. Su gráfico debería reflejar eso. El baño de agua, especialmente a la temperatura más alta. , debe mantenerse constantemente. Si esa temperatura baja, aunque sea un poco, incluso durante 5 minutos, sesgará estos resultados.

2. temperatura ambiente - sin calor añadido 3. la hipótesis debe aceptarse. 4. b / c del efecto del aumento de temperatura sobre la química. Rxns y presencia de enzimas en levadura.


Optimización de materia prima

Entre las características más convincentes de la fermentación se encuentra el potencial para utilizar materias primas diversas y maleables, como aprovechar las corrientes secundarias agrícolas existentes para obtener ventajas económicas y de sostenibilidad.

El estado actual de las materias primas para la fermentación.

Las materias primas proporcionan los nutrientes, los componentes básicos de la vida, para apoyar el crecimiento de los microorganismos durante la fermentación. Gran parte de la resistencia y adaptabilidad de la fermentación se deriva de su maleabilidad innata con respecto a estas materias primas insumos.

Al mismo tiempo, las materias primas son un factor de coste importante para la mayoría de los procesos de fermentación. Por lo tanto, es posible una gran optimización en la ingeniería de esquemas de producción a escala industrial para utilizar materias primas no convencionales, incluidas posibles corrientes secundarias de otras industrias. Esto presenta beneficios potenciales tanto para la viabilidad económica como para la sostenibilidad.

En la actualidad, la mayor parte de la fermentación se basa en materias primas a base de azúcar, refinadas y bastante estandarizadas. Estos tienen una larga historia de uso validado en procesos de fermentación de biotecnología industrial y alimentaria. Para lograr una comercialización masiva, los sustratos más baratos y sostenibles deben estar ampliamente disponibles. Se necesita investigación adicional para ir más allá de este paradigma y empoderar a las empresas de fermentación para aprovechar insumos más diversos.

Los desafíos para optimizar las materias primas de fermentación

Debido al gran volumen de materias primas requeridas, la materia prima es un costo de entrada clave en el proceso de fermentación, independientemente del microbio o las técnicas de procesamiento posteriores. Además, los costos de envío de las materias primas son altos en relación con el costo de la materia prima en sí.

Si bien estos no son cuellos de botella notables para los usos actuales de la fermentación porque las materias primas de azúcar son lo suficientemente baratas, de calidad lo suficientemente alta y tienen un suministro lo suficientemente grande, la creciente demanda de fermentación dará como resultado una necesidad sustancialmente mayor de materias primas tradicionales.

La creciente demanda de fermentación es una oportunidad para diversificar.

En última instancia, esta creciente demanda puede volverse problemática, pero también representa una oportunidad para diversificar.

Las materias primas alternativas siguen siendo muy inconsistentes y están mal caracterizadas. Existen preocupaciones en torno a la seguridad alimentaria y los problemas regulatorios que pueden surgir dado el uso de un insumo no convencional de menor grado, como una corriente secundaria agrícola.

Un cambio hacia estas materias primas más diversas sería más fácil si se establecieran estándares de ingredientes ampliamente adoptados y fueran confiables, con métodos de caracterización completos fácilmente disponibles. Existe la necesidad no solo de soluciones tecnológicas, sino también de soluciones basadas en el mercado en forma de mercados, plataformas de intercambio, corredores y servicios que puedan facilitar la combinación de compradores y vendedores de ingredientes. Esto incluiría ordenar fácilmente cantidades de I + D + i y comparaciones simples entre diferentes proveedores y productos.

El futuro de mejores materias primas

Un número cada vez mayor de empresas e investigadores están capitalizando el potencial de convertir productos de desecho o subproductos agroindustriales en biomasa proteica de alta calidad. Nature's Fynd produce proteínas de hongos extremófilos aislados de un manantial termal en el Parque Nacional de Yellowstone.

Estos hongos exhiben una amplia flexibilidad metabólica y, por lo tanto, pueden utilizar diversas materias primas. 3F Bio y Mycorena en Suecia también se posicionan como líderes en el uso sostenible de materias primas. Otras empresas emergentes, incluida Air Protein, aprovechan las materias primas gaseosas y obtienen energía de reacciones químicas que involucran hidrógeno, metano o dióxido de carbono.

Construyendo una bioeconomía global

La optimización de la materia prima debe considerarse en el contexto de los cambios globales en la demanda de muchas materias primas biológicas. El aumento de la demanda de materias primas para fermentación está impulsado por un cambio generalizado hacia un modelo de producción bioeconómico. Esta bioeconomía podría aprovechar las plataformas microbianas para la fabricación no solo de alimentos y productos farmacéuticos, sino también de productos químicos, biopolímeros y combustibles ecológicos que históricamente han estado dominados por la producción petroquímica.

Con esta perspectiva, es posible participar en una toma de decisiones más estratégica con respecto a la ubicación de nuevas instalaciones de fermentación, colocándolas cerca de abundantes fuentes de materia prima de bajo costo.

Las materias primas también deben examinarse en todas las plataformas alternativas de producción de proteínas, incluidas las de origen vegetal y las cultivadas. Todas estas modalidades de producción requieren actualmente materias primas ligeramente diferentes como insumos primarios, y el pronóstico estratégico de la demanda de materias primas en todos los sectores informa una mejor toma de decisiones con respecto al procesamiento, el abastecimiento y la formulación.

The industry’s ability to nimbly tap into diverse, unconventional feedstocks will also be bolstered by the adoption of globally recognized standards and the development of novel characterization technologies. These will give purchasers confidence in the quality and performance of the feedstock material they buy. These standards will also equip them with the predictive capacity to adapt their process as needed to suit a given lot, even if it is from a source or of a composition they have not routinely used in the past.


Ver el vídeo: How to Measure Alcohol with a Vinometer - Home Winemaking (Febrero 2023).