DUSTRIALF.P. Grado superior- Industrias Agroalimentarias.
(7 sesiones)
INTRODUCCIÓN
La microbiología industrial cultiva los microorganismos a gran escala para realizar importantes transformaciones químicas o para obtener productos comerciales de gran valor. Su origen tuvo lugar con los procesos de fabricación del vino y de la cerveza 6000 años a. C. En la actualidad, con la expansión de la biotecnología y los métodos de manipulación genética, los microorganismos han sido modificados para crear nuevos organismos, es decir, pequeñas factorías vivientes, programadas para fabricar productos útiles que los microorganismos no producen de manera natural.
En las grandes empresas deben existir procedimientos que permiten mantener la producción masiva de determinadas sustancias derivadas de la actividad de los microorganismos. En microbiología industrial se denominan fermentaciones a cualesquiera de los procesos microbianos que se realizan a gran escala, sean o no bioquímicamente una fermentación. La mayoría de las fermentaciones industriales son aerobias y se realizan en un recipiente denominado fermentador. El microorganismo implicado es el agente fermentador.
Los microorganismos que se utilizan en la industria y que son seleccionados cuidadosamente para que se produzcan uno o más productos determinados, deben reunir una serie de requisitos, pues no todos tienen un uso industrial. Deben producir sustancias de interés en cortos periodos de tiempo; encontrarse en cultivos axénicos que se puedan mantener durante largo tiempo en el laboratorio y en la planta industrial; ser genéticamente estables; crecer rápidamente a gran escala en medios de cultivo líquidos y ser aptos para la manipulación genética.
Algunos de los productos obtenidos por procesos fermentativos en microbiología industrial son por ejemplo algunas vitaminas y aminoácidos ( riboflavina, vit B12, fenilalanina, lisina….), enzimas, antibióticos o en producción de alimentos, tales como bebidas alcohólicas, pan, productos lácteos, etc…
Una de las principales aplicaciones de la microbiología industrial se lleva a cabo en las industrias alimentarias donde gracias al cultivo d
e diversos microorganismos, fundamentalmente bacterias, hongos y levaduras, dan lugar a numerosos productos alimenticios.En esta webquest se pretende que los alumnos profundicen en la microbiología industrial con ap
licación en la industria alimentaria, centrándose en la elaboración a escala industrial de yogur, como ejemplo de producto obtenido mediante fermentación láctica tras la participación de diferentes microorganismos, entre ellos las bacterias ácido lácticas, que se
encuentran de forma natural en la leche.TAREA
Para conocer más y mejor el fascinante mundo de la microbiología industrial se propone la realización de las siguientes tareas:
1.--Elaboración de un pequeño documento en formato Word y posteriormente una presentación Power- Point, donde se incluirán las principales ideas sobre la microbiología industrial aplicada a las industrias alimentarias.
2.--Elaboración de yogures casera en la planta piloto del instituto, con la realización de un pequeño informe sobre el trabajo realizado y principales problemas encontrados tras el estudio de la información buscada en Internet sobre el proceso de elaboración industrial de yogures en las industrias lácteas
PROCESO
Se organizará en un primer lugar la clase en pequeños grupos de 6 personas para realizar las tareas propuestas.
La cronología de las tareas será la siguiente. Se recomienda seguir este orden para una mayor organización del grupo de trabajo.
1.- Realizar un pequeño guión del documento Word y posteriormente a partir del anterior, un guión para la presentación Power-point. En este guión deben incluirse al menos los siguientes datos:
¿Qué es la Microbiología Industrial?
¿En que áreas industriales se emplea la microbiología industrial?
Aplicación de los microorganismos en la industria alimentaría.
Proceso de elaboración de productos lácteos.
Características de un proceso de fermentación industrial
¿Qué beneficios tiene el uso de microorganismos en la producción y calidad industrial?
Importancia y utilización de probióticos.
El trabajo en Word tendrá una extensión máxima de 30 páginas, donde se intentará incluir todos los puntos anteriores, aunque los alumnos pueden improvisar con nuevas ideas relacionadas con el tema propuesto.
Posteriormente a la realización del trabajo en Word, se realizará una presentación en Power- Point (aunque se pueden utilizar otros programas similares si el alumno asi lo cree preciso) de un máximo de 15- 20 diapositivas, donde todos los alumnos del grupo expondrán al resto de la clase los puntos básicos de su pequeño proyecto.
2.- En esta fase de la tarea los alumnos procederán a la elaboración de yogur casero en la planta piloto del instituto donde se dispone de todos los medios para llevarlo a cabo.
Para llevar a cabo la experiencia se seguirá el siguiente guión de prácticas:
MATERIALES 1 litro de leche
3 cucharadas de yogur (entero o descremado)
6 cucharadas de azúcar
Termómetro
Tiras para medir el PH.
POCEDIMIENTO
1. Se colocan en un recipiente la leche con el azúcar.
2. Medir el PH y anotar.
3. Calentar (sin llegar a hervir) durante 5 minutos. Luego, dejar enfriar hasta los 45°C aproximadamente y agregar el resto de los ingredientes (yogur, gotas de vainilla). Mezclar bien y colocar en un termo.
4. Dejar reposar durante 7 a 8 horas.
5. Cumplidas las horas establecidas, se obtendrán 10 vasos de yogur.
6. Medir nuevamente el pH.
7. Colocar de inmediato en la heladera.
La sesión será de cuatro horas, donde los alumnos apuntarán todos los datos que consideren pertinentes para la elaboración de un pequeño informe siguiendo la plantilla propuesta a continuación.
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ELABORACIÓN DE YOGUR CASERO
Tipo de yogur elaborado:
Diagrama de flujo del proceso:
Preguntas sobre la experiencia:
1) ¿Cuál será el objetivo de utilizar una cucharada de yogur en la elaboración casera de este producto? ¿Con qué etapa de la elaboración industrial se podría comparar?
2) ¿Qué función cumplirá el azúcar adicionado a la leche?
3) ¿Qué diferencias se observan de pH durante la experiencia? ¿A qué se deben?
4) ¿Por qué en esta experiencia no se realiza la etapa de calentamiento a 90ºC, pero sí se incuba a 45ºc?
Problemas encontrados durante el proceso de elaboración = Parte de incidencias de producción:
Principales semejanzas y diferencias con la elaboración de yogur a escala industrial:
Personas que constituyen el grupo de trabajo:
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Se sugiere que antes de comenzar la actividad, los alumnos analicen los pasos a seguir y comparen con los pasos que se realizan en la elaboración industrial de yogur, trabajo que habrán realizado en su pequeño proyecto en Word.
RECURSOS
Microbiología industrial:
http://www.science.oas.org/Simbio/mbio_ind/mbio_ind.htm
http://www.biologia.edu.ar/microind/definiciones_y_areas_de_aplicacion.htm
http://es.geocities.com/joakinicu/apartado12.htm
http://www.scribd.com/doc/2235977/Microbiologia-industria
Fermentación
http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentación
http://www.monografias.com/trabajos15/fermentacion-acidolactica/fermentacion-acidolactica.shtml
http://www.tempeh.info/es/fermentacion.php
Elaboración de yogur
http://www-ice.upc.es/documents/eso/aliments/HTML/lacteo-5.html
http://www.mundohelado.com/materiasprimas/yogurt/yogurt02.htm
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_52_act.asp
http://www.laserenisima.com.ar/Documentos/Pdfs/08.pdf
http://tabloide.eurofull.com/shop/detallenot.asp?notid=55
¿Cómo interpretar y realizar diagramas de flujo?
http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo
http://www.mis-algoritmos.com/2006/08/06/aprenda-a-crear-diagramas-de-flujo/
http://office.microsoft.com/es-es/visio/HP012077273082.aspx
EVALUACIÓN
La evaluación de las tareas planteadas será de la siguiente forma:
40%.- ELABORACIÓN DE LOS TRABAJOS ESCRITOS. Se valorarán diversos aspectos entre los que se encuentran los siguientes: fuentes empleadas en la documentación del trabajo, ortografía y revisión, originalidad en la forma de presentar el trabajo, etc…
30%.- PRESENTACIÓN DE LOS TRABAJOS POWER-POINT. Es muy importante que todos los miembros del grupo participen, valorándose la claridad en la exposición, atractivo de la presentación, mapas y fotografías empleadas, argumentación de la información expuesta….
30%.- Práctica experimental y elaboración del informe. A lo largo de la elaboración del yogur en la planta piloto se valorará el interés de cada grupo y la participación en el proceso. En la evaluación del informe es preciso una correcta presentación del informe y respuestas de las preguntas planteadas, en las cuales debe figurar la argumentación a cada contestación.
CONCLUSIÓN
La sociedad siempre ha tenido la falsa creencia de que los microorganismos son perjudiciales y causan enfermedades al ser humano, sin embargo los alumnos tras la realización de esta webquest pueden comprobar como la utilidad de los microorganismos es indudable y pueden producir numerosas sustancias en cantidades ingentes industrialmente, produciendo numerosos beneficios para el hombre.
Con el fin de profundizar en la microbiología industrial y su importancia en las industrias alimentarias, esta actividad, que requiere esfuerzo por parte del alumno, puede aclarar numerosos conceptos en relación con la misma, así como fomentar el espíritu científico y el planteamiento de hipótesis, ayudando en su futura incorporación al mundo laboral en esta área.
