BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
CRISTINA RAMÍREZ T. Ph.D PROFESORA DE LA ESCUELA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS UNIVERSIDAD DEL VALLE VALLE
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA
Describe Describe procesos procesos de natur naturalez alezaa biológica biológica Algunos desde 3000 a 6000 a.C. Caracterizados Caracterizados por ser desarrollados industrialm i ndustrialmente ente Amplio Amplio conocimien conocimiento to de aspectos aspectos bioquími bioquímicos cos Y microbiológicos
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA
Describe Describe procesos procesos de natur naturalez alezaa biológica biológica Algunos desde 3000 a 6000 a.C. Caracterizados Caracterizados por ser desarrollados industrialm i ndustrialmente ente Amplio Amplio conocimien conocimiento to de aspectos aspectos bioquími bioquímicos cos Y microbiológicos
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA La biotecnología es la integración de las ciencias naturales natur ales e ingeniería para conseguir aplicar organismos, organism os, células o partes de los mismos y análogos moleculares en productos y servicios (Asamblea General de la F.E.B., 1989). Esta definición es aplicable tanto a la biotecnología “tradicional” “tradicional” como a la “moderna” “moderna”..
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA BIOQUÍMICA BIOLOGÍA BIOLOGÍA MOLECULAR QUÍMICA BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL INGENIERÍA BIOQUÍMICA
QUÍMICA INDUSTRIAL
INGENIERÍA AGRÍCOLA INGENIERÍA DE ALIMENTOS Y AGROINDUSTRIAL INGENIERÍA QUÍMICA
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA
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Actividades como: Acuacultura Veterinaria Procesamiento de materiales biológicos Alimentos mediante técnicas biológicas Ingeniería genética
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA •
La Biotecnología “Moderna” abarca todos
los métodos de modificación genética por ADN recombinante y técnicas de fusión celular, junto con desarrollos modernos de procesos biotecnológicos tradicionales.
BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS DEFINICIÓN •
La biotecnologia alimentaria puede definirse como el uso de las tecnologías biológicas para la producción, transformación o preservación de alimentos o bien para la producción de materias primas, aditivos.
BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS DEFINICIÓN
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Procesos de transformación: mejoramiento de las características organolépticas, químicas fisicoquímicas o nutricionales
IMPACTO DE LA BIOTECNOLOGIA ALIMENTARIA
El mayor impacto: Elaboración de materias primas y aditivos para elaboración de alimentos •
IMPACTO DE LA BIOTECNOLOGIA ALIMENTARIA
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Aminoácidos y vitaminas Colorantes y biopolímeros Potenciadores de sabor Ácidos orgánicos Aromas Enzimas microbianas Producción de biomasa
BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS ANTECEDENTES HISTÓRICOS Vino y vinagre El vino y el vinagre datan de la medicina en Babilonia,alrededor del 5000 a.C.
Se ha conseguido identificar la presencia de vino blanco en ánforas que tenían más de 3.300 años de antigüedad.
BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS ANTECEDENTES HISTÓRICOS LA SALSA DE SOJA es uno de los condimentos más antiguos del mundo y tiene su origen en China, hacia el final de la dinastia Chouu.
Miso
Saké
BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS ANTECEDENTES HISTÓRICOS SALSA DE PESCADO Hallado el barco romano más grande encontrado hasta hoy en aguas del Mediterráneo occidental (2000)
Se ha datado en el siglo I de nuestra era. 1200 ánforas, supestamente cargadas de garum, una salsa de pescado de origen español
BIOTECNOLOGÍA DE ALIMENTOS ANTECEDENTES HISTÓRICOS SALSA DE PESCADO Hallado el barco romano más grande encontrado hasta hoy en aguas del Mediterráneo occidental (2000)
Se ha datado en el siglo I de nuestra era.
1200 ánforas, supestamente cargadas de garum, una salsa de pescado de origen español
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA •
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Consolidación de la microbiología, bioquímica e ingeniería químia (1800-1900). Implementación de técnicas de cultivo Aislamiento de microoganismos Cultivos puros
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA •
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Descubrimiento de las enzimas y su papel como agente catalítico Consolidación de la bioquímica
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA •
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MICROORGANISMOS Y MEDIOS DE CULTIVO PARA UTILIZACIÓN INDUSTRIAL: El suceso de un proceso fermentativo depende de la correcta definición de
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1. El microorganismo
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2. El medio de cultivo
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3. La forma de conducción del proceso fermentativo 4. Etapas de recuperación del producto.
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA •
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Desarrollo de la tecnología enzimática Sustitución de enzimas de origen vegetal y animal por las de origen microbiana ,más disponibles, baratas y con mejores características
BIOTECNOLOGIA Y APLICACIONES EN LA AGROINDUSTRIA
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Fortalecimiento de las fermentaciones sumergidas y sólidas (1960). La genética y la biología molecular com el mejoramiento de microorganismos (1970). Tecnología del ADN recombinante (1978)
IMPACTO DE LA INGENIERÍA GENÉTICA EN LA BIOTECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL •
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Clonación molecular y recombinación de ácidos nucleicos. Em 1986 se establecieron los requisitos y el marco legal para la experimentación
APLICACIONES ACTUALES Y PERSPECTIVAS •
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Proteína unicelular Modificación de proteína Producción de enzimas (B. licheniformis)
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Producción de alcohol Kluveromyces lactis; K. fragilis y S. cerevisiae
Bebidas alcoholicas (Schwanniomyces castelli ), S. uvarum
APLICACIONES ACTUALES Y PERSPECTIVAS •
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Estabilización de genes codificados por plásmidos. Cultivos resistentes a bacteriófagos Mejor textura sabor y aceleración de maduración
APLICACIONES ACTUALES Y PERSPECTIVAS •
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Producción de bacteriocinas y otros compuestos antibacteriales Producción de polímeros que mejoran el cuerpo y textura de productos lácteos fermentados
APLICACIONES ACTUALES Y PERSPECTIVAS Consecución de cultivos lácticos que toleren liofilización
PROBIOTICOS EN LA AGROINDUSTRIA PORCICULTURA
APLICACIÓN DE BACTERIAS LÁCTICAS •
ENSILADOS PARA ALIMENTACIÓN ANIMAL
El proceso de ensilaje ha permitido procesar exitosamente la mayoría de los desechos de origen animal y de usarlos sin problemas como alimento para animales. Pérez (1995)
APLICACIÓN DE BACTERIAS LÁCTICAS •
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ENSILADOS PARA APROVECHAMIENTO DE RESÍDUOS: RESÍDUOS DE PESCA GALLINAZA ESTIERCOL EN GENERAL RESÍDUOS DE FRUTAS Y HORTALIZAS
Conteo de microorganismos patógenos al c o m ien zo y al fin al d el p ro ces o f er m en t at iv o en el b i or reac t o r t u b u lar (e n 1 0-6 UFC/mL) 1
Microorganismo
Comienzo
Enterobacterias
8.4
Escherichia coli spp
10.5
Shigella y Salmonella spp.
2.5
1
Media de todos los tratamientos
Final
Ausencia Ausencia
Ausencia
TENDENCIA EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS 1. Preocupación del consumidor respecto a la salubridad de los alimentos. 2. Hay una tendencia creciente hacia alimentos frescos y pocos procesados, lo cual aumenta la importancia de la calidad global del alimento, (sabor, textura, valor nutricional, sanidad, etc.)
3.Existe una aceptación menor de normas cada vez más estrictivas de los aditivos químicos tradicionales, lo que implica necesidad de uso de extensores de vida útil o bioprotectores.
PRESERVACIÓN DE ALIMENTOS . CÁRNICOS: Nuevos sistemas de conservación, de tipo biológico, asociado al concepto de natural, es una demanda de los consumidores a nivel mundial. El mayor conocimiento de las bacterias ácido lácticas, permite diseñar nuevas alternativas. Preservación de alimentos
PRESERVACIÓN DE ALIMENTOS •
Aprovechamiento de pesca no comercial
Pasta y salsa de pescado
APLICACIÓN DE BACTERIAS LÁCTICAS EN NUEVOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS •
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Adición a cereales y leguminosas para disminución de fitatos Elaboración de productos fortificados con adición de lácticas Mejoramiento de texturas de masas para panificación, fritura y extrusión
PROPIEDADES DE LAS BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS (BAL) EN MASAS PARA PRODUCTOS DE FRITURA
PRESERVACIÓN DE HORTALIZAS Y FRUTAS •
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Alternativas de Fortificación: Adición de bacterias lácticas al proceso de deshidratación, impide oxidación y mejora las calidades organolépticas.
LAS MASAS MADRE NATURALES •
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E VOLUCIONES TECNOLÓGICAS Cultivos iniciadores (starters): obtención de fermentación mixta en la masa. Objetivo: obtención de una flora concentrada y activa que permita mediante siembra directa o indirecta , con o sin adición de levadura, obtener una fermentación mixta de la masa
HARINAS FERMENTADAS DE YUCA PARA PANIFICACIÓN Estudio de bioconversión por fermentación en estado sólido de harinas de mandioca a partir de cepas de R h i z o p u s con capacidad de atacar almidón crudo para obtención de una harina panificable de cualidad alimenticia
HARINAS FERMENTADAS DE YUCA PARA PANIFICACIÓN Fermentación en columna
HARINAS FERMENTADAS DE YUCA PARA PANIFICACIÓN Fermentación en bandeja
HARINAS FERMENTADAS DE YUCA PARA PANIFICACIÓN Aspecto exterior e interno de los panes elaborados con 0 a 40% de harina de mandioca sin fermentar
Aspecto interior y externo de los panes Elaborados con 0 a 25% de harina de Mandioca fermentada
