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El proceso de fermentación microbiana, una situación compleja donde alimentos y células se reaccionan continuamente. Si el alimento es adecuado, los microorganismos lo comen, se multiplican y producen un material de desecho o residual, r. En algunos casos, la presencia de r inhibe la acción de las células, lo que se conoce como envenenamiento por el producto. Se presentan ejemplos en la fabricación de vinos y el tratamiento de aguas residuales. Además, se describe el proceso de fermentación limitada por el sustrato y se presenta una ecuación de monod para representar la velocidad de la reacción.
Tipo: Diapositivas
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La fermentación natural es una situación compleja con una mezcla de alimentos y células que reaccionan incesantemente. Si el alimento es adecuado, los microorganismos lo comen, se multiplican y en el proceso producen un material de desecho o residual, R. En símbolos: En algunos casos, la presencia del producto R inhibe la acción de las células, sin importar cuanto alimento este todavía disponible. Se tiene así lo que se denomina envenenamiento por el producto. La fabricación del vino es un buen ejemplo de esto. En la fabricación de vinos Conforme aumenta la concentración de alcohol, las células se multiplican más lentamente, y cuando hay cerca de 12% de alcohol se detienen los microorganismos. El alcohol es aquí el veneno o inhibidor. En el tratamiento de aguas residuales El tratamiento de aguas residuales con lodos activados es un ejemplo de fermentación no inhibida por el producto o sea un caso contrario al de los vinos.
En este caso las células se encuentran en un medio ambiente uniforme. No se necesita ninguna adaptación y la multiplicación de las células tiene lugar a una velocidad constante, determinada por la composición del fluido en el reactor, esto se representa frecuentemente por una ecuación de tipo Monod: El valor de K depende de todo tipo de parámetros: temperatura, presencia de elementos en baja concentración, vitaminas, sustancias toxicas, intensidad de luz, etc.
Si se supone un rendimiento fraccional constante y que no hay decrecimiento de la velocidad como consecuencia de inhibición por producto o por un aumento de la sobrepoblación de células en el medio de cultivo, entonces la ecuación general de velocidad se reduce a la ecuación de Monod: Donde: y son las composiciones de la alimentación al inicio.