Autor: Raisa Zhurbenko Columnista Experto de SIIC Institución: Centro Nacional de Biopreparados Artículos publicados por Raisa Zhurbenko

Conclusión breve
Las bases nutritivas son componentes fundamentales de los medios de cultivo microbiológicos, obtenidas por extracción o hidrólisis de fuentes de origen vegetal, microbiano o animal que aportan nitrógeno de origen proteico, vitaminas y minerales.

Resumen

Los medios de cultivo pueden ser definidos como conjuntos de elementos o sustancias que garantizan a los microorganismos u otras células los nutrientes necesarios para su conservación o desarrollo. Las bases nutritivas son ingredientes fundamentales de muchos de estos medios y aportan, para el crecimiento de los microorganismos, los compuestos nitrogenados de naturaleza proteica, tales como péptidos, polipéptidos, aminoácidos, vitaminas, carbohidratos y otros elementos nutritivos. Se obtienen mediante extracción o hidrólisis del material biológico, por diferentes vías, seguido de clarificación mediante la filtración, concentración, secado y tamizado. Especial interés ocupa la búsqueda de diferentes sustratos proteicos alternativos, debido al incremento de la frecuencia de los brotes de encefalopatía espongiforme bovina y fiebre aftosa en diferentes países, el peligro de transmisión de estas enfermedades al hombre a través de las proteínas derivadas de los subproductos de los animales y las regulaciones para el comercio, importación y uso de estos productos.

Palabras clave
bases nutritivas, peptonas, extractos, hidrolizados, hidrólisis

Clasificación en siicsalud
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Especialidades
Principal: Bioquímica, 
Relacionadas: Infectología, 

Enviar correspondencia a:
Raisa Zhurbenko, Centro Nacional de Biopreparados, 32600, La Habana, Cuba

Patrocinio y reconocimiento
Los autores extienden el reconocimiento al MsC Orestes Darío López Hernández por la preparación del esquema de obtención de hidrolizados proteicos.

Nutritive Bases for the Culture of Microorganisms: Part 1 - Technological Processes

Abstract
Culture media could be defined as a group of elements or substances, which provide, to microorganisms or to other cells, the necessary nutrients for their preservation or growth. Nutritive bases are main ingredients for much of these media and they provide for the growth of microorganisms, protein derived nitrogen compounds such as peptides, polypeptides, aminoacids; vitamins, carbohydrates and other nutritive elements. They are obtained by extraction or hydrolysis of biological raw material by different ways, and then undergo processes of clarification, filtration, concentration, drying and sieving. It is of great interest to identify different alternative protein substrates, due to the increase of Bovine Spongiform Encephalopathy and Aftose Fever outbreaks in different countries, the possible spread of these diseases to humans by proteins derived from animal by-products and due to trading, importation and consumption regulations for these products.

Key words
nutritive bases, peptones, extracts, hydrolysates, hydrolysis

Artículo completo
Cultivo de microorganismos

Es casi unánime el criterio de los microbiólogos con respecto a identificar a Robert Koch como el padre de los medios de cultivo artificiales, quien, en 1876, incorporó a sus estudios el empleo en los medios de cultivo de extractos e infusiones de material de naturaleza proteica.¹ Naegeli realizó entre 1868 y 1880 novedosos estudios para aquella época sobre la influencia de diferentes aminoácidos, carbohidratos y sales sobre el crecimiento de los microorganismos y utilizó por primera vez el término “peptona” para designar el producto obtenido por la hidrólisis enzimática de las proteínas, resultado ya alcanzado años antes por Braconnot (1820), según se refiere en el Manual Difco de Bacteriología.²

A partir de la generalización de la composición de los medios existentes y de su empleo en diferentes campos, los medios de cultivo podrían ser definidos como el conjunto de elementos o sustancias que garantizan a los microorganismos u otras células los nutrientes necesarios para su conservación o desarrollo.³ Estos elementos o sustancias pueden ser de origen orgánico o inorgánico, natural o artificial.⁴ Su finalidad es garantizar el crecimiento del organismo o célula, su identificación o diferenciación dentro de un conjunto de ellos e, incluso, inhibir el desarrollo de otros.

Las bases nutritivas son ingredientes fundamentales de muchos medios destinados al cultivo de microorganismos que requieren, para su crecimiento, compuestos nitrogenados de naturaleza proteica, tales como péptidos, polipéptidos, aminoácidos⁵ y, además, aportan vitaminas, carbohidratos⁶ y otros elementos nutritivos.

Desde el punto de vista tecnológico las bases nutritivas pueden ser definidas como productos hidrosolubles de naturaleza orgánica, obtenidos mediante extracción o hidrólisis del material biológico, que aportan a los microorganismos los nutrientes necesarios para su desarrollo y pueden ser clasificados en: peptonas e hidrolizados proteicos; extractos, infusiones y caldos proteicos; extractos y dializados vegetales y bases combinadas.³

Las peptonas son productos hidrosolubles, obtenidos a partir de materias primas ricas en proteínas, mediante hidrólisis enzimática.³

Los hidrolizados pueden ser igualmente definidos como productos hidrosolubles, obtenidos a partir de materias primas ricas en proteínas, pero mediante hidrólisis con agentes de naturaleza química.³

Se puede afirmar, sin embargo, que no existe un criterio unánime en cuanto a la clasificación de las bases nutritivas y, en la casi totalidad de los casos, a muchas bases nutritivas obtenidas por hidrólisis enzimática se les ha denominado “hidrolizado enzimático...” (de caseína, lactoalbúmina, gelatina, entre otros). En estos casos, por lo general, los productos así nombrados presentan un grado de hidrólisis superior al de las peptonas.

En ocasiones, se denomina a los productos obtenidos por hidrólisis enzimática, cuyo grado de hidrólisis puede ser inferior al de las peptonas, con el término “digerido”, aunque se pueden encontrar bases nutritivas denominadas como “digerido enzimático, pancreático, pépsico o papaínico” que por su composición corresponden al rango de las peptonas.

Los extractos e infusiones son productos solubles en agua que, obtenidos mediante extracción en medio acuoso por diferentes métodos, aportan sustancias de variada naturaleza, como proteínas y sus fracciones, vitaminas, minerales y otros factores de crecimiento. El objetivo de éstos, la obtención de los extractos y dializados vegetales, es aportar a los microorganismos, fundamentalmente carbohidratos y vitaminas.³

Las bases nutritivas combinadas son mezclas de los diferentes hidrolizados de proteínas mencionados anteriormente. Ismail, en 1991,⁷ destacó la promoción de crecimiento de la proteosa peptona en cultivos mixtos de bacterias ácido-lácticas. Varios autores recomiendan la utilización de la combinación de bases nutritivas para el cultivo de microorganismos.^8,9

Todos estos tipos de bases nutritivas tienen un elemento común, la degradación del material proteico, en la mayoría de los casos por acción de enzimas, y que tienen por objetivo garantizar un contenido de compuestos de menor peso molecular, asimilables por la mayoría de los microorganismos de interés.

Zhurbenko, en 2005,¹⁰ describe la metodología general de desarrollo de bases nutritivas, basada en los requisitos de la norma ISO 9000:2001 para el proceso de diseño de nuevos prototipos, cumpliendo con las Buenas Prácticas de Laboratorio y de Manufactura, cuyo esquema general se puede observar en la Figura 1.


Figura 1

La hidrólisis como operación fundamental del proceso de obtención de bases nutritivas

La hidrólisis constituye la operación fundamental del proceso de obtención de hidrolizados de proteína. Generalmente se realiza en reactores de diferentes capacidades, dotados de agitadores de hélice, doble pared para el intercambio de calor, termómetros para el control de la temperatura, facilidades para la aplicación del aire comprimido y válvulas para la evacuación del contenido.

Para ajustar el pH óptimo se utiliza carbonato de sodio; hidróxidos de bario, calcio y sodio; ácidos clorhídrico, acético, láctico, oxálico, fosfórico y sulfúrico.^11,12 Se emplean, preferiblemente, combinaciones de ácidos y bases que den lugar a sales insolubles, fácilmente eliminables de los hidrolizados en operaciones posteriores: precipitación, separación y filtración.¹³ Se debe, además, trabajar con agua desionizada para evitar la incorporación de sales al hidrolizado. La temperatura debe ser ajustada de acuerdo con los valores de la actividad óptima del agente hidrolizante. La enzima debe tener la actividad indicada y debe ser sólo pesada inmediatamente antes de su utilización en el proceso de hidrólisis. La preparación del sustrato para la hidrólisis puede incluir la concentración por ultrafiltración, para aumentar la relación enzima:sustrato en soluciones proteicas muy diluidas, y de esta forma aumentar la velocidad de la reacción.¹⁴

Durante toda la hidrólisis se mantiene la agitación, comúnmente de 100 a 200 rpm, en dependencia del tipo y dimensiones del impelente, entre otros factores, aunque en algunos casos ésta alcanza hasta 1 000-1 200 rpm. Una vez alcanzados los valores óptimos o deseados de los parámetros del proceso, se adiciona el agente hidrolizante. Los agentes hidrolizantes pueden incorporarse en forma líquida (ácido, álcalis, extractos enzimáticos), en emulsiones, pastas o polvos, en forma manual o automatizada. La relación agente hidrolizante:sustrato depende de muchos factores y esencialmente de la concentración (ácidos y álcalis) o actividad específica del agente hidrolizante (enzimas), la cantidad, naturaleza y estado del sustrato, el grado de hidrólisis a alcanzar, entre otros.¹⁵

En el caso de la utilización de los preparados de páncreas, después de su adición, se deben reajustar los parámetros del proceso, ya que ellos pueden provocar la disminución rápida de la temperatura y del pH. Junto con la enzima se pueden incorporar sustancias que preserven el sistema de una posible contaminación microbiana, como el cloroformo (0.25% a 5% respecto del volumen de mezcla) o el tolueno (0.1%-0.2%).^12,16

La hidrólisis de las proteínas puede realizarse con el empleo de dos tipos de agentes hidrolizantes: agentes químicos (ácidos o álcalis) o enzimas.¹⁷


Hidrólisis ácida

La hidrólisis ácida se emplea en la obtención de un número reducido de bases nutritivas, generalmente utilizando sustratos tales como caseína, carne, soja,^12,18 gelatina^11,12 y otras materias primas ricas en proteínas de origen animal, como cuernos, pezuñas y pelos, así como proteínas de origen vegetal, como la harina de soja y de coco.^12,19,20 Se emplean como agentes hidrolizantes ácidos minerales, tales como el clorhídrico, sulfúrico^12,21 y fosfórico.¹⁶ La hidrólisis transcurre a temperatura de 100ºC a 130°C y presión de 1 a 4 atmósferas en un tiempo de 4 a 45 horas.¹² Estas condiciones de presión y temperatura aumentan considerablemente el grado de hidrólisis y, por ende, se obtiene un elevado contenido de aminoácidos libres. Debido a las condiciones severas en que transcurre este proceso, se produce la destrucción oxidativa del triptófano, la pérdida de aminoácidos sulfurados: cisteína y metionina, y la disminución del contenido de serina, treonina y tirosina, lo que puede provocar la racemización de algunos aminoácidos como la L-cistina.^11,16,22


Hidrólisis alcalina

La hidrólisis alcalina se realiza con el empleo, en calidad de agentes hidrolizantes, de los hidróxidos de sodio, calcio y amonio.¹⁶ Entre los sustratos más comunes se encuentran cuernos, pezuñas y pelos,²³ pero también se ha ensayado en proteínas lácteas^24-26 y en colágeno (utilizando el hidróxido de calcio)^25,27 Esta hidrólisis transcurre a temperaturas superiores a los 80ºC-100°C y presiones de 1 a 4 atmósferas y conlleva a la destrucción parcial de aminoácidos como arginina y tirosina, entre otros, y a la racemización de asparagina, fenilalanina, glutamina y valina²⁸ y de serina, treonina y fenilalanina,²⁹ y de serina, treonina y cisteína,²² aunque Liardon y Hurrell²⁴ informaron que se racemizaban hasta 14 aminoácidos. Este tipo de hidrólisis no se emplea, por las causas antes mencionadas, en la obtención de bases nutritivas.


Hidrólisis enzimática

La hidrólisis enzimática permite recuperar cantidades significativas de aminoácidos, péptidos y polipéptidos del material original. Las condiciones “suaves” en las que transcurre la hidrólisis enzimática permiten eliminar o atenuar algunos de los inconvenientes que presentan la hidrólisis ácida y la alcalina y los productos obtenidos alcanzan un alto grado de asimilación por los microorganismos.^16,30

Pivnenko y col.²⁵ describieron las condiciones óptimas de hidrólisis enzimática de proteínas de diferente composiciones, tales como caseína, hemoglobina, fibrina, colágeno, utilizando diferentes preparados enzimáticos (pancreatina, hepatopancreatina, entre otros). O’Meara y col.³¹ hidrolizaron la carne de res y el tejido conectivo separado de los huesos con alcalasa. Años más tarde, Sales y col.³² utilizaron alcalasa, neutrasa, papaína y pepsina para hidrolizar la carne de pollo y la carne residual obtenida mecánicamente de huesos de pollo, en tanto que Surowka y Fik,³³ en 1992, estudiaron el uso de subtilisina en la hidrólisis de cabezas de pollo. Pashchenko y Yakovlev (1991) emplearon la protosubtilina para hidrolizar las proteínas del trigo. Hernández y col.,¹⁵ en 2003, desarrollaron y caracterizaron el preparado enzimático de bromelina a partir de tallos de piña (Ananas comosus (L.) Merr), cosechados en Cuba, así como evaluaron la aplicabilidad del extracto crudo de bromelina en procesos de hidrólisis de Clorella vulgaris, observando la presencia de seis fracciones mayoritarias con masas molares entre 12 500 y 70 000 Da.


Hidrólisis combinada

Se han desarrollado, igualmente, otros métodos que comprenden la combinación de los métodos químicos y enzimáticos, encaminados a lograr un mayor grado de hidrólisis y eliminar algunas de las desventajas de ambos métodos.³⁴ González Tello y col.³⁵ describieron la obtención de un hidrolizado de lactoalbúmina con la utilización de tres proteinasas: proteasa de Bacillus subtilis, alcalasa de B. licheniformis y mezcla de proteinasas pancreáticas.


Sustratos proteicos

La variedad de hidrolizados proteicos, peptonas y extractos es un reflejo de las diferencias en las demandas en aminoácidos, péptidos y otros nutrientes de diferentes microorganismos. Es por eso que en la obtención de los hidrolizados de proteínas varios autores utilizaron diferentes sustratos proteicos de origen animal, vegetal y microbiano (Tabla 1).


Tabla 1

Como se puede observar de la Tabla 1, numerosas investigaciones están dedicadas, durante el transcurso de los años, a la obtención de hidrolizados de proteínas de fuentes tradicionales, tales como las carnes, subproductos de la industria cárnica, leche y los derivados de la industria láctea, huevo, soja, levaduras, entre otras. Sin embargo, en los últimos años ocupan especial atención de los investigadores en este campo los trabajos relacionados con la búsqueda de disímiles fuentes de proteínas de origen no animal, sobre todo de origen no bovino, debido al incremento de la frecuencia de los brotes de encefalopatía espongiforme bovina y fiebre aftosa en diferentes países, el peligro de transmisión de estas enfermedades al hombre a través de las proteínas derivadas de los subproductos de los animales y las regulaciones para el comercio, importación y uso de estos productos.

Varios autores han encaminado sus investigaciones hacia la obtención de los extractos e hidrolizados a partir de diferentes especies de levaduras: levadura panadera Saccharomyces cerevisiae,^134,135 y Kluyveromyces marxianus.¹⁴⁰

Se han estudiado ampliamente los procesos hidrolíticos de diferentes sustratos proteicos procedentes de la soja. Así, por ejemplo, Zhurbenko y col.¹⁰⁸ desarrollaron el método de obtención de la peptona de soja a partir de la harina de soja semidesgrasada y demostraron su capacidad de promover el crecimiento microbiano.

Buzoleva y Somov¹²⁹ describieron la utilización de los productos de origen vegetal, tales como la paja de salvado, la col y la zanahoria, como bases nutritivas en los medios de cultivo para la detección de Listeria y Yersinia.

Dave y Parekh,¹⁴³ Derkanosov y Garmanova,¹⁴⁴ Chorbanov y Lichev,¹⁴⁵ en 1986, y Zhurbenko y col.¹⁴⁶ estudiaron el uso de alga Spirulina platensis en calidad de sustrato proteico para la obtención de base nutritiva para el cultivo de diferentes microorganismos. Morris^147,148 investigó el efecto de la utilización de diferentes combinaciones enzimáticas en la hidrólisis de proteínas presentes en la biomasa autotrófica de la microalga Chlorella vulgaris.


Tabla 2

Rodríguez y col.⁹⁰ desarrollaron un método de obtención del hidrolizado enzimático de lombriz de tierra, y demostraron la posibilidad de su obtención sin la necesidad de incurrir en el uso de las enzimas exógenas.

Entre 2006 y 2007 aparecen, por primera vez, informes de Rodríguez y col.¹¹⁶ y Lobaina y col.^117,118 sobre el uso del extracto de Ipomoea batatas con fines bacteriológicos, demostrando su capacidad de promover un buen crecimiento de bacterias y levaduras en comparación con otras bases nutritivas, tales como peptona de soja, extracto de levadura, peptona micológica, entre otras.


Tabla 3

Enzimas

En la producción de peptonas se utilizan sólo las hidrolasas y más específicamente aquellas que actúan sobre los enlaces peptídicos de las proteínas (proteinasas) y de los péptidos (peptidasas) de origen animal, vegetal y microbiano.¹⁴⁹

Las formas de utilización de estas enzimas varían desde la adición directa del tejido u órgano, como el páncreas, hasta el empleo de enzimas altamente purificadas.¹⁵⁰

Como ya se mencionó, los medios de cultivo están destinados a promover el crecimiento de diferentes géneros de microorganismos, los cuales requieren la presencia en la base nutritiva de diferentes composiciones de polipéptidos, oligopéptidos y aminoácidos. En la actualidad esto se garantiza con las mezclas de peptonas provenientes de diferentes orígenes y con la ayuda de varias enzimas. Estas peptonas tienen un amplio espectro de péptidos para la mejor recuperación y cultivo de microorganismos.^151,152,153

Hawk y col.¹⁵⁴ describieron los productos de la digestión enzimática y clasificaron las diferentes fracciones obtenidas por sus pesos moleculares como proteosas primarias, proteosas secundarias, peptonas, péptidos y aminoácidos.

Schmidt y col.,¹⁵⁵ Moll¹⁵⁶ y Ziajka y col.¹⁵⁷ demostraron que sobre la hidrólisis influyen parámetros tales como el tipo de enzima, la relación enzima:sustrato, la concentración de proteínas, su estado (nativo o desnaturalizado), la temperatura, la fuerza iónica y la presencia de determinados iones. Entre ellos los que más influyen sobre la velocidad de la reacción enzimática son la temperatura del medio en que transcurre la reacción y el pH. Las enzimas desarrollan su actividad catalítica específica en un determinado intervalo de pH. La naturaleza del sustrato influye decisivamente sobre el pH óptimo de acción de las enzimas. La velocidad de todas las reacciones enzimáticas depende de las concentraciones de la enzima y del sustrato.


Influencia de la temperatura sobre la velocidad de la reacción enzimática

La temperatura influye de manera significativa sobre la cinética de la reacción enzimática. Con el aumento de la temperatura se acelera la reacción, lo que incrementa la traslación de las moléculas y la posibilidad de choques no elásticos, llegándose a la llamada desnaturalización. Se ha podido comprobar que un aumento de temperatura de 10°C incrementa la velocidad de la reacción de 2 a 4 veces con respecto a la original. En general, y de manera aproximada, se duplica.^30,158 Según Severin y Solovieva,²² la velocidad aumenta en 1.5-2.2 veces, e incluso puede llegar a quintuplicarse.¹⁵⁹

La mayoría de las enzimas de origen animal se inactivan a una temperatura de 50ºC a 60°C; las de origen vegetal, por lo general, son más resistentes al calor.¹⁶⁰ La papaína es estable a altas temperaturas en comparación con otras enzimas proteolíticas y digiere las proteínas del músculo, comúnmente, a 70°C.¹² Tanto la papaína como la bromelina se inactivan sólo a temperaturas superiores a los 80 °C.^161,162 La temperatura óptima para la activación varía según la enzima, para la mayoría de ellas es de 37ºC a 40°C y, en particular, para las digestivas. Mayores temperaturas provocan, salvo raras excepciones (la pepsina), una disminución de la actividad. Por lo general, los preparados enzimáticos no purificados contienen otros compuestos de naturaleza proteica y son menos sensibles al calor.^22,30,163


Influencia de pH sobre la velocidad de la reacción enzimática

La concentración de los iones H⁺ juega un papel significativo en la actividad enzimática,¹⁶⁴ pues estas proteínas son muy sensibles incluso a las ligeras variaciones del pH. Existe un valor óptimo de actividad que se puede definir como la concentración de los iones H⁺ más favorable para que una enzima desarrolle su máxima actividad, actuando sobre determinado sustrato.¹⁵⁸

La naturaleza del sustrato influye decisivamente sobre el pH óptimo. Un valor bajo de pH o un valor del pH elevado desnaturalizan e inactivan las enzimas. El efecto del pH se atribuye a la alteración de la estructura superficial a través de las modificaciones de las relaciones de disociación del centro activo.¹⁶⁵

Según el origen de la enzima puede variar el pH óptimo, que también varía según el sustrato. Para algunas enzimas varía el pH óptimo con la concentración del sustrato. La misma enzima puede desarrollar mayor o menor actividad, según el sustrato atacado. Transcurrido el tiempo de hidrólisis, se procede a la inactivación de la enzima. En la obtención de la mayoría de los productos, las enzimas se inactivan mediante la elevación de la temperatura por encima de 92ºC-96°C y la ebullición por períodos de hasta 30 min.⁸⁹ El producto obtenido se deja reposar hasta el día siguiente, si no se cuenta con una separadora centrífuga de alta eficacia para la separación del precipitado. Al día siguiente se extrae el sobrenadante con ayuda de un sifón.

Diniz y Martin¹⁶⁶ destacaron la influencia de la relación enzima:sutrato, temperatura y pH de la hidrólisis sobre la optimización del recobrado de nitrógeno en los hidrolizados enzimáticos de Squalus acanthias.


Separación del precipitado

Los residuos de proteínas no digeridas o de los tejidos pueden separarse manteniendo en reposo el hidrolizado por espacio de 12 a 18 h y decantando el sobrenadante. El método más eficiente y rápido, que permite recuperar mayores volúmenes de hidrolizado y eliminar los residuos de grasa de manera eficaz, es la separación en centrífugas separadoras continuas de alta eficiencia, por la acción de una fuerza centrífuga mucho mayor que la fuerza de gravedad.¹² En la obtención de las bases nutritivas, un proceso de separación del material proteico no hidrolizado efectivo permite obtener productos libres de proteínas.¹⁶⁷ En ambas alternativas (sifoneo o separación en la centrífuga) se debe obtener un líquido con un contenido de sólidos totales de 3% a 5% y un residuo desechable. Con posterioridad, el hidrolizado se filtra por placas clarificantes.


Clarificación mediante la filtración

La filtración es la separación de partículas sólidas contenidas en un fluido, pasándolo a través de un medio filtrante donde se depositan los sólidos.¹⁶⁸ Entre los filtros líquido-sólido se destacan los clarificadores de presión o de vacío, que son aquellos que separan pequeñas cantidades de sólidos para obtener generalmente líquidos transparentes desechando, por regla, los sólidos. Dentro de los tipos más comunes se destacan los que contienen placas diseñadas para formar una serie de compartimientos para recoger los sólidos. Las placas están recubiertas con un medio filtrante, por ejemplo, con placas clarificantes. La eficacia del proceso de filtración garantiza la obtención de los filtrados transparentes, lo que, en un futuro, coadyuva la obtención de medios de cultivo compuestos por bases nutritivas compatibles entre sí y con otros componentes.


Concentración

La concentración se lleva a cabo para garantizar un secado eficaz, tanto desde el punto de vista técnico como económico. Los hidrolizados se concentran al vacío a bajas temperaturas, para evitar los daños térmicos al producto. Por lo general, la temperatura de concentración se establece entre 40°C¹² y 75°C hasta alcanzar concentraciones de sólidos totales en el rango de 20% al 85%.^12,169

El secado de hidrolizados a bajas concentraciones provoca la formación de un producto que conserva una alta capacidad espumante¹⁷⁰ debido a la formación de la espuma fluida, la cual puede constituir un problema a nivel de la superficie y puede resultar incómoda.¹⁷¹

La aparición de estos fenómenos indeseables conlleva a la búsqueda de los métodos del rompimiento de la espuma. Los principios generales para el rompimiento de la espuma se materializan por dos vías fundamentales: por medios mecánicos y por medios químicos. La acción de los agentes químicos para el rompimiento de la espuma difiere de la ruptura de la espuma mecánica. La utilización de dichos agentes puede prevenir la formación de espuma, así como destruir la existente, mientras que las operaciones mecánicas destruyen las espumas sólo después de formadas.¹⁷²

En calidad de antiespumantes se utilizan comúnmente compuestos químicos como alcoholes, ésteres, ácidos grasos, derivados de ácidos grasos, silicona, sulfito y sulfonato, surfactantes y biosurfactantes.¹⁷³ Los alcoholes son ampliamente usados como agentes antiespumantes.¹⁷² Masters¹⁷⁴ menciona el uso de alcohol polivinílico en calidad de antiespumante.


Secado

El término “secado” se refiere generalmente a la extracción de humedad de una sustancia.^171,175 El secado continuo ofrece ventajas ya que el equipo es pequeño en relación con la cantidad de producto, el producto tiene un contenido de humedad más uniforme y el costo de secado por unidad de producto es relativamente pequeño.⁶⁵ La evaporación tiene lugar desde la superficie y, en el caso de muchos productos, el material sólido se puede acumular en la superficie, como una capa impermeable. No obstante, como el calor se está trasmitiendo rápidamente desde el gas caliente a las partículas, la porción de líquido atrapada se evapora y expande a la pared aún plástica de la gota, aumentando de 3 a 10 veces su tamaño original, eventualmente puede explotar dejando un pequeño agujero en la capa. También ocurre que el líquido central difunde hacia afuera y la presión interna reducida origina una contracción, obteniéndose glóbulos agujereados de baja densidad global. La densidad se puede controlar regulando el tamaño de las partículas durante la atomización o a través de la temperatura del gas secante (un aumento en la temperatura del gas causa una disminución en la densidad de masa, por una mayor expansión del contenido de la gota). La operación se debe realizar con la hermeticidad requerida para evitar la hidratación de la base seca.

El proceso de secado de las bases nutritivas tiene lugar en la máquina deshidratadora (deshidratación por aspersión), donde la temperatura del aire en la entrada a la máquina oscila entre los 120ºC-180°C y en la salida del atomizador en el interior de la cámara entre 85ºC y 95°C. Esta etapa es muy importante en el proceso tecnológico, ya que en este paso se debe obtener un polvo característico que cumpla con las propiedades organolépticas y físicas, entre las cuales se encuentra la densidad.

Es pertinente destacar que la deshidratación de las bases nutritivas ofrece una serie de ventajas que hacen a estos productos deshidratados en forma de polvos los más comercializados, garantizando así una composición más estable que la de los medios preparados en el laboratorio, la conservación por períodos de tiempo más prolongados, su transportación y distribución más económicas y las facilidades de manipulación para los técnicos en los laboratorios.²


Tamizado

El tamizado es un método de separación de las partículas basado exclusivamente en su tamaño.¹⁶⁸ La superficie de los tamices permite el paso de las partículas pequeñas y retiene las otras de tamaños superiores, separando así los sólidos en dos fracciones de tamaño no especifico, porque se conoce el límite superior o inferior de los tamaños de las partículas, desconociendo siempre el otro límite. La importancia del proceso de tamizado se debe a la obtención de polvos homogéneos, fluidos, sin presencia de grumos o partículas extrañas.

Concluidas las operaciones tecnológicas del proceso, las peptonas, hidrolizados y extractos proteicos pueden ser incorporados directamente como ingredientes de diferentes medios de cultivo o pueden ser comercializados en diversos tipos de envases para su posterior empleo en la preparación de medios en los laboratorios de control y diagnóstico o en la producción de preparados biológicos.

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