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Los productores de ingredientes para alimentos y piensos a granel, como aminoácidos, ácidos orgánicos y vitaminas, utilizan la fermentación como base de su producción. Los modernos procesos de biotecnología industrial actuales utilizan cultivos celulares microbianos cuidadosamente seleccionados y purificados para producir una variedad cada vez mayor de ingredientes y aumentar la productividad.
Durante la fermentación, los microorganismos se multiplican en biorreactores industriales, utilizando una fuente de carbohidratos para obtener energía. El curso del crecimiento microbiano avanza en condiciones bien controladas de aireación, velocidad de agitación, temperatura, pH y otros parámetros. La fermentación puede durar desde unas horas hasta varios días. Los productos finales metabólicos producidos por los microorganismos son la base de muchos ingredientes utilizados hoy en día.
Tras la fermentación, siguen importantes pasos de extracción y purificación de los metabolitos de interés de la masa celular. El primer paso es la clarificación primaria del caldo, para eliminar las células gastadas y otros sólidos en suspensión del contenido del fermentador. La clarificación primaria del caldo se lleva a cabo mediante una variedad de métodos que van desde la centrifugación hasta la filtración. Los fabricantes de ingredientes de hoy en día buscan las soluciones de clarificación más rentables que proporcionen la máxima calidad del producto y el máximo rendimiento, al tiempo que garantizan la seguridad del proceso y minimizan el volumen de residuos.
Filtración en el proceso de fermentación
Por ejemplo, al cocer a fuego lento un lote de caldo de vacuno (3500 kilos de huesos de vacuno como materia prima), el proceso prepara unos 4500 litros de caldo de vacuno cocido y 250-400 litros de grasa animal. La técnica de cocción correcta debe conocerse detenidamente y con detalle para entender cuáles son los factores y cómo afectan al proceso de cocción de acuerdo con que la capa de caldo sobresalga en el fondo de la olla y la capa de grasa separada en la parte superior del caldo.
Una vez finalizado el proceso de cocción en un módulo de cocción, el caldo cocido se escurre a través de una línea de caldo para su filtrado y continúa hacia un tanque de producto crudo. El medidor de grados Brix muestra cuándo la capa de grasa en la parte superior del caldo se ha vuelto tan baja dentro de la olla que la grasa se escurre con el caldo que va a filtrarse. En este caso, se cierra la línea de caldo y se abre la línea de grasa, a lo largo de la cual la grasa escurre hacia el tanque de grasa.
En un proceso de cocción de caldo de hueso, esta unidad filtra el caldo y la grasa animal. Filtra las impurezas de la grasa de hueso a través de un colador y las posibles pequeñas partículas del caldo hervido a través de un filtro de calcetín. Si quedan pequeños fragmentos de hueso en el caldo de carne cocida o pequeñas partículas de cáscaras en el caldo de gambas, se filtran eficazmente en esta fase. Es posible conectar un colador vibratorio al proceso de filtrado del caldo.
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Además, el caldo de fermentación se filtró utilizando papel de filtro (Grado 1 11 lm, Whatman, Reino Unido), el filtrado libre de células se mezcló con etanol (filtrado:etanol = 1 1,5) y la mezcla se sometió a centrifugación a 2600×g durante 10 min.
Los cultivos se detuvieron 10 días después de la inoculación en todas las condiciones de inducción, y los caldos de cultivo (secretomas) se filtraron (utilizando una membrana de polietersulfona de 0,2 μm, Vivaspin, Sartorius), se diafiltraron con una solución tampón de acetato 50 mM de pH 5,2, se concentraron (Vivaspin con una membrana de polietersulfona de 10 kDa de corte, Sartorius) y se almacenaron a -20°C hasta su uso.
Let’s Talk Bone Broth – Cómo uso mi caldo de huesos
Se inocularon 96 muestras de soluciones de fluidos intravenosos (D5/025 NS) con S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae, E. aglomerans o C. albicans en concentraciones de .1, 1, 10 o 10(2) organismos/ml. Se cultivaron en tubos que contenían 5 ml de caldo doblemente enriquecido y después de pasarlos por un filtro de membrana de .45 mu de poro. Tras 24 horas de incubación, los cultivos de caldo fueron un 68% más sensibles que los cultivos de filtro (p inferior a 0,001). En la concentración más baja (.1 organismo/ml), los cultivos de caldo sólo eran un 45% más sensibles que la técnica de filtro de membrana tras 24 horas de crecimiento (p inferior a 0,001). Los filtros de membrana proporcionan un método rápido para detectar y cuantificar con precisión la presencia de contaminación microbiana incluso a niveles de concentración muy bajos. La sencillez y precisión del método de filtración ofrece al clínico un valioso complemento en el manejo de casos sospechosos de sepsis relacionada con fluidos intravenosos.