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Usos de la fermentación
Usos
de la fermentación
El empleo principal de los procesos de fermentación por parte del ser humano ha
ido dirigido, desde muy antiguo, a la producción de etanol destinado a la
elaboración de bebidas alcohólicas diversas. Esta situación cambió en
el siglo XX ya quedesde la crisis del petróleo de los
'70 los estudios e investigaciones acerca de posibles combustibles
alternativos ha sido de gran interés para los gobiernos de todo mundo. Dentro
de los estudios de biotecnología se ha intentado emplear el etanol
resultante de la fermentación alcohólica de los desechos agrícolas en la
obtención de biocombustibles (bioetanol) empleados en los motores de
vehículos.2 Se ha intentado centrar los estudios en los reactores de
fermentación continua con la esperanza de poder obtener no sólo grandes
cantidades de etanol, sino que se aumente la eficiencia de los mismos. La
investigacióna cerca de los substratos más adecuados, así como el empleo de
levaduras de alto rendimiento es objeto de constante estudio. El etanol fue uno
de las fuentes energéticas de combustible que más demanda mundial
genera a comienzos del siglo XXI (con la excepción del petróleo), en el
año 2004 los Estados Unidos produjeron más de 12.5 ×
109 litros de etanol lo que supone un 17% de incremento sobre el año 2003.
No obstante la generación de CO2 durante el
proceso pone en alarma acerca de su uso, debido a las consecuencias que puede
traer para el cambio climático.
Los usos del
etanol en la industria son amplios y van desde la elaboración
de productos cosméticos, productos de limpieza, etc. Se ha investigado la
posibilidad de emplear la fermentación etílica en el tratamiento de
los vertederos de basura logrando de esta forma
biocombustible, los estudios no han arrojado
aplicaciones concluyentes. No obstante el empleo de la fermentación alcohólica
tiene un éxito potencial en el tratamiento de
losresiduos de la industria alimenticia. Un proceso industrial muy
investigado a comienzos del siglo XXI es la fermentación en estado
sólido empleada en la biomedicación y en la biodegradación de productos de
desecho, la transformación biológica de residuos agroindustriales, en la
producción de compuestos bioactivos, de enzimas, de ácidos
orgánicos, biopesticidas, biocombustibles y compuestos aromáticos,
entre otros.
Al subir el pH, se desprotona el grupo mas acido y de menor
pKa, formandose una especie neutra llamada Zwitterión.
Cuando el aminoacido se encuentra en medios basicos, pierde el
protón
del
grupo amino, dando lugar a la especie desprotonada.
Se llama pH Isoeléctrico o Punto
Isoeléctrico, al pH en el cual la concentración de
Zwitterión es maxima, (el aminoacido no presenta carga
neta), es decir, el pH al que la concentración de especies protonadas y
desprotonadas se iguala.
Dicho punto se calcula
como
Media de pKa y pKa,2, es decir, la media de los
pKas de las etapas que forman y descomponen el Zwitterión.
Las Proteínas son solubles en Agua cuando adoptan una
conformación globular. La Solubilidad es debida a los radicales
(-R) libres de los aminoacidos que, al ionizarse, establecen enlaces
débiles, (Puentes de Hidrógeno), con las moléculas de
Agua. Así, cuando una proteína se solubiliza queda recubierta de
una capa de moléculas de Agua, (Capa de Solvatación) que impide
que se pueda unir
a otras proteínas, efecto que
provocaría su Precipitación, (Insolubilización).
La Solubilidad de una proteína esta influenciada por los
siguientes factores:
a) Su Composición en Aminoacidos, (una proteína rica en
aminoacidos polares es, en general, mas soluble que una rica en
aminoacidoshidrofóbicos);
b) Su Estructura Tridimensional, (las proteínas fibrosas son, en
general, menos solubles que las globulares);
c) La Temperatura.
d) La Constante Dieléctrica del medio.
e) El pH.
f) la Fuerza Iónica.
g) El Punto Isoeléctrico.
Objetivo de la Practica
Objetivos Particulares:
Material y Reactivos:
Reactivos:
Materiales:
Caseinato de Sodio.
(0.1 N).
9 Tubos de Ensaye.
Gelatina.
Gradillas.
Acido Acético: (CH3COOH).
0.01 N
0.1 N.
1.0 N.
Perilla.
Hidróxido de Sodio: (NaOH; 1.0 N).
Pipetas.
Acetato de Sodio: (CH3COONa; 0.1 N).
Alcohol Etílico: (Etanol; CH3-CH3-OH).
Agua Destilada.
Metodología
Observaciones:
Resultados:
Discusión de Resultados:
Preguntas:
A. Defina Punto Isoeléctrico de una Proteína:
El Punto Isoeléctrico, (IEP o pI), es el punto donde ocurre un
equilibrio entre las cargas de los Grupos Amino y los Grupos Carboxilo; es
decir, es el pH en el cual las cargas positivas igualan a las negativas. Con la
disminución
del
pH, tenemos la disociación de los grupos amino, mientras que con su
incremento, el grupo carboxilo sufre la disociación.
En el Punto Isoeléctrico, la proteína sera
eléctricamente neutra, y no tendra movimiento dentro de
un Campo Eléctrico, pues su carga neta tendra
un valor de cero.
El pH Isoeléctrico generalmente posee
un valor
de aproximadamente 5.0.
B. Escriba la Ecuación de Henderson Hasselbach
C. ¿Por qué el alcohol actúa
como Agente Precipitante para la Gelatina?
Conclusión:
