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Reporte práctica saccharomyces cerevisiae para producción de CO2...

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Obtención de levadura Saccharomyces cerevisiae, para la elaboración de pizza Biotecnología 6to semestre Martha Patricia Carrera Rodríguez, Ávila Lonngi Javier, Figueroa Aldrete Sergio.

Resumen Saccharomyces cerevisiae es una levadura que se conoce desde la antigüedad, es utilizada en la elaboración de pan, vino y cerveza, este organismo se ha convertido en un organismo de estudio común en el laboratorio. El objetivo de esta práctica fue la obtención de la levadura para elaborar pizza. La levadura se dejó en la incubadora de agitación a 300 rpm, esto con la finalidad de que la fermentación fuera aerobia para producir CO2 necesario para la elaboración de pan, en lugar de una fermentación tipo alcohólica, con esto se obtuvo un crecimiento exponencial, el cual fue cuantificado con conteo directo en el microscopio y espectrofotometría. Para poder realizar la pizza se siguió la receta del profesor Francisco, la levadura fue activada con agua tibia y azúcar para poder obtener CO2 el cual es importante para que el pan de la pizza pueda esponjar, después fue añadida a la mezcla con harina. Resultados y discusión Las levaduras son hongos, estas están constituidas en su mayor parte por células aisladas que suelen ser esféricas, ovoides, elipsoides o alargadas. Las dimensiones pueden oscilar de 1 a 9 µm de ancho y 2 a más de 20 µm de longitud según la especie, nutrición, edad y otros factores. Saccharomyces cerevisiae es una levadura utilizada para la producción de cerveza, pan, entre otros s. cerevisiae se ha convertido en un organismo de estudio común en el laboratorio, la investigación biotecnológica ha mantenido el uso tradicional que se ha hecho de esta levadura, mejorando e innovando los procesos de panificación y de producción de bebidas alcohólicas. A la vez, este organismo ha ganado protagonismo en el laboratorio al convertirse en un potente modelo biológico de organismos eucariotas (Suárez, 2006). S. cerevisiae fue inoculada a un caldo de sabouraud, el cual es un medio de cultivo en donde la peptona, tripteína y la glucosa con los nutrientes para el desarrollo de los microorganismos, de igual forma el alto contenido de glucosa del medio así como la presencia de cloranfenicol y el pH

ácido, inhiben el desarrollo bacteriano y favorecen el crecimiento de hongos y levaduras (Laboratorios Britania ,2016). Este medio con la levadura se dejó por 48 horas en una incubadora de agitación a 300 rpm, una vez transcurridas las 48 horas, se prepararon medios con sacarosa, sulfato de amonio, MgSO4, este medio se colocó en dos matraces con un contenido de 100 ml cada uno, después de esterilizar este medio, se procedió a inocular con la levadura, al matraz no. 1 se le llamó testigo y al no. 2 producto, el matraz producto fue llevado por la profesora Martha Giles para incubar correctamente a 28°-30°C en una incubadora de agitación oscilatorio, mientras que el matraz testigo fue incubado en la USB en la incubadora de agitación aproximadamente a 30°C a 300 rpm,en este caso es importante que los matraces estén en constante agitación ya que de esta manera la levadura tendrá una fermentación por respiración aerobia en la levadura, en caso de que los matraces se hubieran dejado incubando sin agitación se favorece la fermentación por vía alcohólica, sin embargo en este caso la levadura debe dirigirse hacia la producción de gas (Vázquez, 2007).

Del matraz testigo fueron tomadas pequeñas muestras de 3ml, utilizando puntas estériles, estos ml fueron depositados en frascos estériles de igual forma.

Fecha/hora 6 feb/19:00 h 7 feb/8:00 h 7 feb/15:00 h 8 feb/8:00 h 8 feb/15:00 h 10 feb/ 8:00 h

Tiempo 0 13 20 37 44 85

10 feb/ 15:00 h

92

11 feb/16:00 h

117

Tabla 1. Fecha y hora de toma de muestras y tiempo en horas

Las muestras tomadas en los tubos estériles fueron etiquetadas con la fecha y la hora para después ser llevados a refrigeración, una vez tomadas todas las muestras se procedió a realizar frotis fijos realizando un cuadrado de 1 cm2 sobre un portaobjetos, dentro del cuadrado de colocaron 10 microlitros de la muestra, esparcida con una asa estéril, fijada en el mechero y teñida con una tinción simple. Después se procedió a realizar un conteo a 5 campos en el microscopio, esto con cada una de las muestras.

Fecha/hora 6 feb/19:00 h 7 feb/8:00 h 7 feb/15:00 h 8 feb/8:00 h 8 feb/15:00 h 10 feb/ 8:00 h

Tiempo 0 13 20 37 44 85

Media levadura/campo 5,1 11 23,5 45,6 85,3 88,2

10 feb/ 15:00 h

92

96,3

11 feb/16:00 h

117

95,7

Tabla 2. Media de levaduras por campo

Con base en estos resultados, se obtuvo la concentración de células vivas en cada tubo, con las siguientes fórmulas: Ø Campo óptico= # divisiones= 20 (conteo previo con portaobjetos con micrómetro) 1 división (0.01mm). Øcampo= .20 mm Radio= .20 mm/ 2= .10 mm. Área= π(r)2 = π(.10)2= 0.03141 mm2 Cuadro de 1cmx1cm= 1cm2 = 100 mm2 Entonces se realiza una regla de 3 5.1 levaduras - 0.0314 mm2 x - 100 mm2 5.1x 100/0.0314 = 16242.03 levaduras Para ml: 16242.03 x 1000. Con esto se realizaron las siguientes tablas

Tiempo 0 13 20 37 44 85 92 117

Células/ml 16242038 35031847 74840764 145222929 271656051 280891719 306687898 304777070

ln x 16,60311338 17,37176812 18,13087327 18,79378056 19,42004731 19,45347981 19,54134117 19,53509115

Tabla 3. Crecimiento exponencial de levaduras por conteo microscópico

. Fig 3. Pendiente de la recta del crecimiento exponencial de Ln (lev/ml). Se determina la ecuación de la recta por medio de la gráfica de crecimiento exponencial y = 0.0621x + 16.661 Después podemos obtener el tiempo de duplicación ln2/μ(0.0621) = horas

Fig. 1 Crecimiento exponencial de levadura por mililitro,se puede ver en donde se logra el mayor crecimiento.

De igual forma se realizó la lectura por espectrofotometría de todas las muestras tomadas.

Tiempo 0 13 20 37 44 85 92 117

Fig 2. Crecimiento exponencial del logaritmo natural de levaduras por mililitro,

DO 600 nm real 1,94 2,31 3,01 3,57 2,55 2,68 1,63 3,15

Tabla 4. Tiempo y densidad óptica real de crecimiento exponencial

Fig 4. Tiempo y Densidad crecimiento exponencial

óptica

Por último se procedió a centrifugar el contenido del matraz producto, se tomaron 13 mil en tubos cónicos estériles y se centrifugó a: rpm, una vez finalizado se decanta el sobrenadante y se agregan 13 mil más del producto para volver a centrifugar, este proceso se repitió varias veces hasta terminar con todo el

producto. Al finalizar con el producto se juntó la levadura de todo el salón Equipo 1

2.181 g

Equipo 2

3.096 g

Equipo 3

1.7 g

Equipo 4

1.98 g

Equipo 5

Contaminado

Equipo 6

1.53 g

Total

10.487 g

El peso total de levadura fue utilizado para la elaboración de la pizza grupal Conclusión ● El realizar monitoreos y conteos en los cultivos biotecnológicos es la estrategia más importante, así se sabe las condiciones en las que están los microorganismos y la calidad esperada de los productos. ● Los procedimientos que arrojan los datos del constante crecimiento y/o mantenimiento de los organismos requieren un frecuencia constante, esto para mantener un cultivo madre sano y en producción constante. ●

●

Mediante la producción de un producto de panificaciòn se pudo comprobar la presencia de Co2 en el producto final.

La elaboración de este producto durante la serie de prácticas de laboratorio, es una introducción adecuada a las distintas etapas Anexos

del proceso biotecnológico. Éste proceso podrá repetirse en el futuro con productos màs complejos.

Referencias Suárez C,Garrido N, Guevara C. (2006) Levadura Saccharomyces cerevisiae y la producción de alcohol. Revisión bibliográfica Instituto Cubano de Investigaciones sobre los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA) Recuperado el:27/02/20 de: https://www.redalyc.org/pdf/2231/2231484 20004.pdf Laboratorios Britania (2016) Sabouraud glucosado agar Recuperado el 28/02/20 de: https://www.britanialab.com/back/public/up load/productos/upl_5a2971216486e.pdf Vázquez, H.J, & Dacosta, O. (2007). Fermentación alcohólica: Una opción para la producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas. Ingeniería, investigación y tecnología, 8(4), 249-259. Recuperado en 28 de febrero de 2020, de http://www.scielo.org.mx/scielo.php? script=sci_arttext&pid=S140577432007000400004&lng=es&tlng=es.

Matraz testigo 7 febrero 2020

Toma de muestras 7 febrero 8 am

Muestras etiquetadas en refrigeración 7 febrero 2020

Matraz testigo en incubadora de agitación

Activación de levaduras con agua y miel

Elaboración pizza grupal (previo a meterse al horno)

Pizza grupal en proceso

Proceso pizza por equipo

Conteo de levaduras a 5 campos (Aumento X1000)

Conteo de levaduras a 5 campos (Aumento X1000)

Conteo de levaduras a 5 campos (Aumento X1000)

Conteo de levaduras a 5 campos (Aumento X1000)

Autoclave vertical

Pesos de tubos eppendorf más levadura seca. (Tubos eppendorf sin levadura 6.2 y 6.3 g)...