Microbiologia - Resumo V - Microbiologia industrial e aplicada

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Microbiologia industrial e aplicada
Resumo V - Microbiologia
Tortora
Microbiologia dos alimentos
Os primeiros métodos para conservação dos alimentos eram o ressecamento, adição de sal ou açúcar, e fermentação.
A segurança dos alimentos é monitorada pelo FDA e pelo USDA e também pelo uso do sistema APPCC (HACCP).
 Alimentos industrialmente enlatados
A esterilização comercial de alimentos é efetuada em vapor sob pressão em uma retorta.
A esterilização comercial aquece os alimentos enlatados a uma temperatura necessária para destruir endosporos de Clostridium botulinum enquanto minimiza a alteração do alimento.
O processo de esterilização comercial utiliza calor o suficiente para reduzir a população de Clostridium botulinum por 12 ciclos logarítmicos (tratamento 12D).
Endosporos de termófilos podem sobreviver a esterilização comercial.
Alimentos enlatados estocados acima de 45ºC podem ser estragados pelos anaeróbicos termofílicos.
Deterioração termofílica anaeróbica é algumas vezes acompanhada de produção de gás; se não há formação de gás, a deterioração denomina-se deterioração ácida plana.
A deterioração por bactéria mesofílicas geralmente se deve a procedimentos impróprios de aquecimento ou vazamento.
Alimentos ácidos podem ser preservados pelo aquecimento a 100ºC porque os microrganismos que sobreviveram não são capazes de crescer em pH baixo.
Byssochlamys, Aspergillus e Bacillus coagulans são microrganismos ácido-tolerantes e resistentes a aquecimento que podem estragar alimentos ácidos.
 Empacotamento asséptico
Materiais pré-esterilizados são montados em pacotes e preenchidos assepticamente com alimentos líquidos esterilizados pelo calor.
 Radiação e preservação de alimentos industriais
A radiação gama pode ser utilizada para esterilizar alimentos, matar insetos e vermes parasitas e prevenir o brotamento de frutos e vegetais.
 O papel dos microrganismos na produção de alimentos
 Queijo
A proteína caseína do leite forma o coalho pela ação da bactéria produtora de ácido lático ou da renina.
O queijo é o coalho separado da parte líquida do leite denominada soro.
Os queijos firmes são produzidos pelas bactérias lácticas que crescem no interior do coalho.
O crescimento de microrganismos no queijo é denominado maturação.
Queijos macios são maturados pelo crescimento de bactérias na superfície; queijos macios são maturados pelo crescimento pelo crescimento de Penicillium na superfície.
 Outros laticínios
O leitelho á moda antiga era produzido pelo crescimento de bactérias lácticas durante o processo de fabricação de manteiga.
O leitelho comercial é feito após deixar as bactérias lácticas crescerem no leite desnatado por 12 horas.
Creme azedo, iogurte, kefir e kumiss são produzidos pelos lacto-bacilos, estreptococos, ou leveduras que crescem em leite com baixo teor de gordura.
 Outras fermentações
Os açúcares do pão são fermentados pela levedura em etanol e CO2; o CO2 faz com que o pão cresça.
Repolho azedo, picles, azeitonas e molho de soja são produtos de fermentação microbiana.
 Bebidas alcoólicas e vinagres
Carboidratos obtidos de cereais, batatas ou melado são fermentados por leveduras para produção de cervejas, saquê e destilados.
Os açúcares nas frutas como as uvas são fermentados pelas leveduras para a produção de vinhos.
Na fabricação de vinhos, as bactérias lácticas convertem o ácido málico em ácido láctico na fermentação malo-láctica.
Acetobacter e Gluconobacter oxidam o etanol presente no vinho em ácido acético (vinagre).
Microbiologia industrial
Os microrganismos produzem álcoois e acetona que são utilizados em processos industriais.
A microbiologia industrial tem sido revolucionada pela habilidade de células geneticamente modificadas de fazerem muitos produtos novos.
A bio-tecnologia é uma maneira de produzir produtos comerciais utilizando organismos vivos.
 Tecnologia das fermentações
O crescimento de células em grande escala é denominado fermentação industrial.
A fermentação industrial é realizada em bio-reatores, que controlam a aeração, o pH e a temperatura.
Metabólitos primários como o etanol são formados assim que as células crescem (durante a trofofase).
Metabólitos secundários como a penicilina são produzidos durante a fase estacionária (idiofase).
Linhagens mutantes que produzem um produto desejado podem ser selecionadas.
 Enzimas imobilizadas e microrganismos
Enzimas ou células íntegras podem estar ligadas a esferas sólidas ou fibras. Quando o substrato passa pela superfície, reações enzimáticas modificam o substrato para o produto desejado.
Eles são utilizados para a fabricação de papéis, têxteis e couro e são ambientalmente seguros.
 Produtos industriais
A maioria dos aminoácidos utilizados em alimentos e medicina são produzidos pelas bactérias.
A produção microbiana de aminoácidos pode ser utilizada para produzir L-isômeros; a produção química resulta nos isômeros D e L.
Lisina e ácido glutâmico são produzidos por Corynebacterium glutamicum.
O ácido cítrico, utilizado em alimentos, é produzido pelo Aspergillus niger.
As enzimas utilizadas na fabricação de alimentos, medicamentos e outros produtos são produzidos pelos microrganismos.
Algumas vitaminas usadas como suplementos alimentares são produzidas pelos microrganismos.
Vacinas, antibióticos e esteroides são produtos de crescimento microbiano.
As atividades metabólicas do Thiobacillus ferrooxidans podem ser usadas para recuperar minérios de urânio e cobre.
Leveduras são cultivadas para a fabricação de vinhos e pães; outros microrganismos (Rhizobium, Bradyrizhobium e Bacillus thuringiensis) são cultivados para uso agrícola.
 Utilizando os microrganismos como fonte de energia alternativa
Resíduos orgânicos, denominados biomassa, podem ser convertidos pelos microrganismos em combustíveis alternativos, um processo denominado bio-conversão.
O metano e o etanol são combustíveis produzidos pela fermentação microbiana.
 Microbiologia industrial e o futuro
 - A engenharia genética irá continuar a melhorar a habilidade da microbiologia industrial em produzir medicamentos e outros produtos.