Domande e risposte (Parte di microbiologia industriale)

DOMANDE e RISPOSTE (MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE)

1) Nella produzione di lievito da pane, come è possibile ottenere importanti livelli di biomassa caratterizzata da elevate performance fermentative?

Per ottenere una buona produzione di biomassa bisogna stare attenti al doppio metabolismo di S. cerevisiae. Infatti, questo lievito può sia respirare sia fermentare. Quando respira produce biomassa e quando fa la fermentazione alcolica produce etanolo e anidride carbonica.

Come facciamo a stare attenti? S. cerevisiae ci viene in soccorso l'effetto Crabtree, infatti, noi sappiamo che quando si trova in condizioni di aerobiosi e la concentrazione di substrato è maggiore di 10 g/L questo, in ogni caso, fermenta. Quindi dobbiamo stare attenti a non aggiungere troppo substrato.

PROCESSO MULTISTADIO

Nei primi stadi, la biomassa cresce ma non velocemente (mantiene attivi gli enzimi della fermentazione). L'aerobiosi totale ce l'abbiamo negli stadi finali e solo a quel punto.

abbiamo un metabolismo ossidativo. 2) Descrivere le tipologie di lievito da pane disponibili sul mercato, le caratteristiche e la shelf life - Lievito compresso: contiene il 70% di acqua e il 30% di cellule, ha una shelf life di circa 30 giorni a una temperatura di 4-5°C. - Lievito di birra essiccato in bustine: contiene il 5-10% di acqua e il 90% di cellule, ha una shelf life di 1 anno a temperatura ambiente. - Lievito liofilizzato confezionato in capsule: viene utilizzato come integratore di vitamine B ed è composto da Saccharomyces cerevisiae. - Lievito madre: contiene lieviti madre e batteri impastilattici, tipici di un impasto con la madre. - Lievito per dolci: non è adatto per la produzione di pane, poiché contiene sali che sviluppano anidride carbonica in forno. 3) Nella produzione di Agaricus, una volta evidenziato lo sviluppo delle ife fungine, il primordio del carpoforo si ottiene trasferendo il compost ricoperto dalle ife fungine in celle coibentate e disponendolo in strutture a castello, che vengono poi ricoperte di torba.

trattenereumidità. Si regolano i parametri:

1. Si imposta T = 25°C, umidità 100% e bassa tensione di ossigeno le ife emergono in superficie attraversano la torba, quando il 70% delle ife ricoprono il terreno si opera uno shock termico
2. Si imposta T = 16°C e umidità 80% e si aumenta la tensione dell'ossigeno. Questo shock provoca il raggruppamento delle ife in pallini e questo viene definito "primordio del carpoforo" e poi si ingrossa e si strozza al centro, dopo 10 giorni si raggiunge la maturità

La resa di fermentazione è 20-25 kg ogni 100 kg di compost maturo Agaricus,

4) Nella produzione di come avviene l'inoculo della coltura solida?

Bisogna innanzitutto preparare il substrato e poi stivato in grosse aree per comporre la formulazione:

Una volta stivato, il substrato bagnato matura grazie a delle fermentazioni, dopo otto giorni e appare bruno.

Successivamente il compost viene pastorizzato a 60°C per 12 h

Condizionamento:

Rimane a 50°C per 10 giorni e l'ammoniaca viene eliminata.

Inoculo il compost, pastorizzato e condizionato è trasferito su un nastro trasportatore in un'altra cella di incubazione e durante il trasferimento avviene l'inoculo che viene effettuato con spore su cui viene pregerminato il fungo (queste spore si trovano su chicchi di cereali). L'incubazione avviene a 25°C per 12-15 giorni.

Descrivere la produzione di uno yogurt cremoso, compatto e da bere.

Inserisci i parametri di processo (tempo-temperatura-microrganismi impiegati) S. Lo yogurt è un latte fermentato termofilo e contiene microrganismi vivi e vitali (thermophilus e L. bulgaricus). È termofilo perché i microrganismi devono essere portati a una temperatura di 40°C per poter effettuare la fermentazione. Questi 2 microrganismi lavorano in simbiosi: S. thermophilus- Nella prima fase cresce più velocemente, perché poi viene bloccato dal pH acido (derivante.

dall'acido lattico)L. delbrueckii- Nella seconda fase invece è a crescere più velocemente deprevale perché utilizza i composti liberati dal primo microrganismo1) YOGURT COMPATTO lo yogurt viene prodotto direttamente nel vasetto (di solito di vetro) messe in camere termostatiche fino al punto di coagulazione.

2) YOGURT CREMOSO lo yogurt viene prodotto nel fermentatore e abbiamo un sistema di agitazione lenti che rompe il coagulo e poi colato nei vasetti

3) YOGURT DA BERE lo yogurt viene prodotto nel fermentatore e successivamente ho una omogeneizzazione molto spinta a 250 atm che rompe il coagulo e diventa fluido

In tutti e tre i casi la temperatura si trova a 43°C- 44°C e il tempo di produzione si aggira intorno alle 11-12 ore.

6) Nella produzione della birra, a cosa serve e come si conduce la fase diammostamento? L'orzo viene fatto germinare con acqua per sintetizzare di enzimi idrolitici e poi viene essiccato per ottenere il malto d'orzo

con gli enzimi sintetizzati inattivati ma nondenaturati. Il malto d'orzo essiccato arriva al birrificio e viene subito macinato per rompere il chicco e aumentare la superficie di contatto con l'acqua. La rottura non deve formare una farina e quindi la macinazione deve essere regolata. Il malto macinato si mette a contatto con tanta acqua e si attiva la fase di ammostamento, questa fase riattiva gli enzimi idrolitici che avevamo bloccato con la tostatura. Il mosto viene portato a delle temperature specifiche che sono i punti di optimum per alcuni enzimi. Esistono diversi profili di ammostamento per i diversi tipi di birra. Nella birra scura (curva verde) non abbiamo il protein rest, ma il mosto viene portato subito a 60°C. Lo step di saccarificazione si trova a una temperatura media tra i due optimum delle amilasi. Mash out trattamento finale a 78°C (per entrambe le birre) -> Con l'ammostamento si ottengono zuccheri fermentescibili utili a S. cerevisiae. Senza fase di ammostamento non

Si avrebbe la produzione di birra.

7) Nella produzione della birra, come si differenziano la fermentazione alta e bassa (nomi dei microrganismi - parametri di processo)?

Il mosto è entrato nel Whirlpool per separare i torbidi (precipitato proteico e polifenolico) e raffreddato (dopo il processo di bollitura). Poi viene insufflata dell'aria per il lievito S. pastorianus. Viene inoculato il lievito (in crema o essiccato). I ceppi utilizzati sono S. cerevisiae, i due lieviti svolgono due tipi diversi di fermentazione a diversi range di temperatura.

8) Nella produzione di birra, cosa si intende per fermentazione primaria e secondaria?

La fermentazione primaria dura circa una settimana e abbiamo il consumo dello zucchero fermentescibile e la produzione di etanolo. Nella fermentazione secondaria abbiamo un abbassamento di temperatura ed è il processo utile per affinare l'aroma (dura circa 10-20 giorni) - a volte non viene eseguita, per esempio in estate che il consumo di birra.

è più elevato.

9) Descrivere la produzione di aceto secondo il metodo per immersione (microrganismi e parametri di processo)

Questo metodo vede l’impiego di fermentatori in acciaio inox (acetificatori di Frings), la temperatura è mantenuta costante a 28-30°C. Presentano un serpentino interno per controllare la T e non far innescare la fase di ossidazione completa di Acetobacter. Alla fine, i batteri vengono filtrati e separato l’aceto. Il processo si esaurisce nelle 24 ore.

10) Descrivere la produzione di aceto secondo il metodo di superficie (microrganismi e parametri di processo)

Questo metodo vede l’impiego di tini o ampi barili di legno contenenti trucioli di faggio che supportano i batteri acetici. I barili presentano una grata a 50 o 100 cm dal fondo, per la ritenzione dei trucioli o altri materiali prosi. Il vino viene alimentato dall’alto e percola attraverso i trucioli dove viene acetificato. La parte liquida è prelevata dal fondo.

tino e riciclata fino ad ottenere il voluto grado di acetificazione. Il processo è aerobio e quindi serve aria che venga insufflata dal basso verso l'alto incontrocorrente. L'aceto viene recuperato dal fondo e il tino viene addizionato di vino fresco così il ciclo si ripete. Il legno cede delle note aromatiche. La resa del processo è circa dell'85% e ogni produzione dura in media 7-10 giorni. Otteniamo un aceto al 7% di acido acetico. 11) Quale microrganismo e che tipo di bioreattore vengono impiegati per la produzione della biomassa denominata Quorn? Il Quorn è un prodotto innovativo (preparazioni analoghe a quelle della carne) composto da micoproteine cioè proteine da funghi (Fusarium venenatum). Il bioreattore utilizzato si chiama AIR LIFT, non ha agitazione meccanica e ha aerazione forzata che viene dal basso che comporta una naturale agitazione. 12) Quali fonti di azoto grezze possono essere impiegate nella formulazione di un terreno colturale su

scala industriale?

Le fonti di azoto possono essere classificate in:

• Inorganiche: Sali di ammonio, ammoniaca o idrato d'ammonio
• Organiche: aminoacidi, proteine e urea

Inoltre, come fonti di azoto possono essere impiegate materie prime grezze, per garantire un costo minimo che sono: