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La tecnología de la fermentación

ualquier proceso biotecnológico requiere unas condiciones específicas adecuadas, que deben ser diseñadas para controlar y dirigir los procesos biológicos resultantes. En la mayoría de los casos, un fermentador es la ubicación ideal para un sistema de condiciones físicas controladas.

Los fermentadores más sencillos son un simple tanque contenedor, mientras que en aquellos más complejos las condiciones ambientales en su interior son controladas mediante ordenador. A su vez, hay fermentadores no asépticos, en los que los procesos biotecnológicos no requieren un cultivo de organismos puro, como es el caso de la fermentación de la cerveza y del vino, o la producción de la levadura para la industria panadera.

Fermentación del vino

Los fermentadores asépticos, sin embargo, mantienen en su interior un cultivo puro de organismos, u organismos de una sola especie. Tal es el caso en la producción de antibióticos, aminoácidos, polisacáridos, etc. En este tipo de fermentadores, el cultivo del organismo de interés no debe estar contaminado por ningún otro organismo.

A la hora de poner a punto un proceso biotecnológico en un fermentador, la primera tarea es optimizar el crecimiento del organismo o la producción de la sustancia de interés. Esto se consigue variando las siguientes condiciones: fuente de energía, nutrientes esenciales para el microorganismo (oligoelementos, vitaminas), inóculo del organismo y las condiciones físico-químicas (temperatura, acidez, aireación, agitación, etc.).

El fermentador (como los de whisky de la imagen), es un contenedor que reproduce las condiciones físicas y químicas óptimas para el proceso de fermentación. Estos contenedores se emplean, entre otras, en la industria alimentaria, farmacéutica y química.

La ingeniería genética tiene gran incidencia en las técnicas de fermentación, pues se pueden variar las características genéticas de los organismos a utilizar, adaptándolos mejor a los procesos de fermentación. El resultado final es que dichos organismos permiten una mejor adecuación a las temperaturas de fermentación idóneas para un proceso específico, eliminar efectos secundarios superfluos, emplear distintas fuentes de energía más económicas (almidón, jarabes de caña de azúcar, de mandioca, etc.), con el fin de obtener un mejor rendimiento industrial del proceso biotecnológico.

Los procesos de fermentación se desarrollan, generalmente, en tres pasos, en los que colaboran, desde biólogos, que estudian las condiciones fisiológicas de los organismos productores, hasta ingenieros que diseñan las condiciones físicas para que se den los procesos deseados. En primer lugar se llevan a cabo procedimientos de muestreo mediante técnicas de cultivo sencillas, como pueden ser placas Petri o simples matraces.

Una vez establecidas las condiciones a este nivel, se intenta trasladar las mismas y adaptarlas a nivel de plantas piloto con fermentadores de una capacidad de 5 a 200 litros. La etapa final es transferir los conocimientos adquiridos a escala industrial. Los fermentadores industriales llegan a tener incluso más de 50 000 litros de capacidad.

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