Resiliencia de los Ecositemas Terrestres (Enlace al PDF)
Ana Jesús Hernández; Arantzazu Urcelai y Jesús Pastor
sábado, 23 de agosto de 2014
Los ecosistemas
Resiliencia de los Ecositemas Terrestres (Enlace al PDF)
Ana Jesús Hernández; Arantzazu Urcelai y Jesús Pastor
lunes, 18 de agosto de 2014
trabajo ENLACES QUÍMICOS para 3ro B
1- Leer los siguientes materiales
a- El material que fue dictado en clases
b- Todos los temas que se desarrollan en el siguiente enlace (al abrirlo ARRIBA encontrara un índice temático no omitir ninguno de los títulos que aparecen en este)
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/enlaces1.htm
c- Todos los temas que se desarrollan al tocar el título de la lista que de la izquierda "EL ENLACE QUÍMICO" del link del Proyecto Ulloa que abajo se destaca
http://recursostic.educacion.es/ciencias/ulloa/web/ulloa1/publico/index.htm
Fe de erratas: en la sección que explica UNIÓN IÓNICA reemplazar "periodo" por "grupo"
d. ¿Qué datos aporta una tabla periódica de los elementos?
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/tabla_period/tabla.htm
2- Armar un mapa conceptual con los siguientes conceptos
ION
ANIÓN
CATIÓN
METAL
NO METAL // METALOIDE
CARGA
POSITIVO
NEGATIVO
3- Armar las fórmulas de Lewis de las siguientes sustancias. Indicar cuál es el ion anión y cuál es el catión en cada caso
a- Na2O Óxido de Sodio (I)
b- Mg0 Óxido de
Magnesio (II)
c- Fe2O3 Óxido
de Hierro (III)
4- ¿Cuáles son las propiedades de las sustancias de los ejemplos del punto anterior?
5- Armar un mapa conceptual con los siguientes conceptos
NIVEL DE ENERGÍA
UNIÓN QUÍMICA
REGLA DEL OCTETO
COMPARTIR ELECTRONES
PERDER ELECTRONES
GANAR ELECTRONES
ENLACE IÓNICO
ENLACE COVALENTE
6- Armar las fórmulas de Lewis y desarrollada de los siguientes compuestos
a- CO2 Dióxido
de Carbono
b- N2O3 Óxido
de Nitrógeno (III)
c- H2O Agua
d- CH4 Metano
7- ¿Cuáles son las propiedades de los compuestos del punto anterior?
8- Con el siguiente enlace resolver este punto
a. ¿Qué es una reacción química?
b.¿Qué tipo de reacciones químicas hay?
lunes, 11 de agosto de 2014
The Simpsons - Homer Evolution
Origen de la célula (Curtis)
Representación en Tiempos Geológicos (Curtis)
Evolución: historia de la teoría y sus evidencias (Curtis)
Introducción. El camino a la teoría de la evolución (Curtis)
y el libro de clases
- Balbiano, A. J. et al (2010), Biología 2, los procesos de cambio en los sistemas biológicos: evolución, reproducción y herencia, Santillana
- Alvarez, S. et al (2008), Biología2, el funcionamiento de los seres vivos y sus cambios a través del tiempo, Santillana
domingo, 10 de agosto de 2014
¿¿PARTICIPAMOS DE UN CONCURSO??
BASES
II FESTIVAL VIDEOMINUTO
De ALMIRANTE BROWN 2014
El Gobierno Municipal de Almirante Brown convoca a los jóvenes estudiantes de las escuelas secundarias - públicas y privadas - del Distrito, a participar en el II Festival Videominuto de Almirante Brown a realizarse en el mes de Octubre de 2014, el que se regirá por las siguientes bases:
1- PARTICIPANTES:
a) Podrán presentarse a esta convocatoria los alumnos de escuelas secundarias públicas y privadas del Municipio de Almirante Brown, incluyendo a la modalidad secundaria adultos.
b) Las obras podrán ser realizadas de manera individual o grupal.
2- OBRAS:
a) Cantidad: Los alumnos o grupos podrán presentar más de una obra.
c) La temática será libre, pese a esto es de sumo interés para el municipio la reflexión sobre los Derechos Humanos (Reparación, equidad, protección, memoria, identidad, verdad, justicia)
No se aceptarán imágenes que puedan ser ofensivas o discriminatorias, con contenido sexual, o que puedan perjudicar el buen nombre y honor de una persona o afecten los Derechos Humanos.
d) Las obras se podrán presentar en formato DVD, AVI o MPEG, etiquetado con título, duración y autor.
e) Duración: la duración del video debe ser de un (1) minuto máximo, sin contar los títulos.
f) Los videos podrán estar realizados tanto con videocámara, cámaras fotográficas, celulares o cualquier otro medio adecuado para tal fin, no dependiendo la elección de las obras de la calidad de las imágenes si no de la impronta creativa que de ellas surjan.
3-ACOMPAÑANDO A CADA OBRA SE REQUIERE:
FORMULARIO DE INSCRIPCIÓN PREVIAMENTE FIRMADO (el mismo se encuentra a pie de página)
4- ADMISIÓN:
a) El jurado estará conformado por: Reina Escofet, Ariel Vilches e Ignacio Masllorens.
b) Todas las obras en su registro digital pasarán a formar parte de los archivos del Festival para su utilización en presentaciones culturales, sin fines comerciales y como parte del evento.
c) Las obras seleccionadas se darán a conocer a los autores a través de las direcciones de correo electrónico y de la página de facebook del Festival.
5- PREMIOS
Serán reconocidos todos aquellos alumnos que participen presentando sus trabajos, sus obras serán exhibidas en la página de Facebook del Festival y se les entregará un diploma como reconocimiento por el esfuerzo.
Se otorgarán dos premios:
Premio Categoría “Tema Libre”
Una Cámara Video filmadora (Al alumno o grupo de alumnos ganadores)
Un proyector (A la institución educadora donde concurra o concurran dichos alumnos)
Premio Categoría “Derechos Humanos”
Una Cámara Video filmadora (Al alumno o grupo de alumnos ganadores)
Un Plasma LCD 32’’ (A la institución educadora donde concurra o concurran dichos alumnos)
Menciones: Se otorgaran menciones con diploma a las obras que el jurado considere merecedoras de dicha distinción.
6- FECHA DE ENTREGA:
Las obras podrán enviarse por correo postal o personalmente hasta el 20 de Septiembre de 2014. Sólo se aceptarán aquellas cuyo envío no sea posterior a dicha fecha (se tomará como referencia la fecha del matasellos postal).
7- PRESENTACIÓN DE VIDEOS:
a) Podrán ser entregados a las autoridades del colegio donde concurre el alumno.
b) Podrán ser enviados por correo postal a: Casa Municipal de la Cultura, Subsecretaría de Educación. Esteban Adrogué 1224, Adrogué. Buenos Aires, Argentina. C/P 1846.
c) Podrán enviarse por un “enlace de descarga” con el archivo de video que podrá encontrarse en cualquiera de los formatos standard utilizados actualmente (AVI, MOV, MP4 o MPG). Recomendamos que el archivo no supere 1GB (un gigabyte) de tamaño para facilitar tanto la subida como la descarga del mismo. El mismo se enviará a la dirección de correo electrónico del Festival: festivaldevideominuto@brown.gob.ar
8- DEVOLUCIONES:
Las obras enviadas al festival no serán devueltas a sus autores. Todas las obras pasarán a formar parte de la videoteca del Festival y podrán ser presentadas con fines culturales y/o educativos (en ningún caso comercial) en las diferentes muestras que se organicen a lo largo del año.
9- OBSERVACIONES:
La organización no se responsabiliza de los accidentes que puedan afectar a las obras presentadas.
El hecho de participar en la muestra supone la aceptación total plena de las presentes bases del Concurso.
IMPORTANTE:
- La omisión o falsedad de cualquier dato solicitado supondrá la exclusión del concurso.
- No serán consideradas las aplicaciones que no estén completas.
Formulario de Inscripción
II Festival Videominuto Brown
Edición 2014
DATOS DEL O LOS ALUMNOS: (aclarar si es un grupo y poner los datos de cada uno de los integrantes del grupo)
1-Nombre completo:
2-Número de DNI:
3-Dirección postal:
4-E-mail y/o facebook:
5-Teléfono:
DATOS DE LA OBRA:
1-Título Original:
2-Año de realización:
DATOS DEL ESTABLECIMIENTO ESCOLAR DONDE CONCURRE EL O LOS ALUMNOS:
1- Nombre del establecimiento:
2- Dirección:
3- Teléfono:
4- Año que cursa el o los alumnos:
ACUERDO:
El II Festival Videominuto de Almirante Brown es un evento no lucrativo, la suscripción de su obra para su posible inclusión en el Festival implica la conformidad con las bases del mismo, así como la cesión de los derechos de reproducción y exhibición del autor de las obras en relación a su proyección, o en cualquier actividad del Festival como: exposiciones, catálogos, vídeos, folletos y otras acciones promocionales sólo y exclusivamente en relación con el festival. El adulto responsable que inscribe el video asume toda la responsabilidad ante terceros por cualquier reclamo sobre la autoría u originalidad de la obra presentada.
Fecha:
Datos del padre, madre o tutor responsable del o los alumnos (mayor de 18 años, puede ser un profesor o directivo de la institución educativa):
Nombre y Apellido:
DNI:
Firma:
https://www.facebook.com/pages/Festival-Videominuto-de-Almirante-Brown/769433513071334
II FESTIVAL VIDEOMINUTO
De ALMIRANTE BROWN 2014
El Gobierno Municipal de Almirante Brown convoca a los jóvenes estudiantes de las escuelas secundarias - públicas y privadas - del Distrito, a participar en el II Festival Videominuto de Almirante Brown a realizarse en el mes de Octubre de 2014, el que se regirá por las siguientes bases:
1- PARTICIPANTES:
a) Podrán presentarse a esta convocatoria los alumnos de escuelas secundarias públicas y privadas del Municipio de Almirante Brown, incluyendo a la modalidad secundaria adultos.
b) Las obras podrán ser realizadas de manera individual o grupal.
2- OBRAS:
a) Cantidad: Los alumnos o grupos podrán presentar más de una obra.
c) La temática será libre, pese a esto es de sumo interés para el municipio la reflexión sobre los Derechos Humanos (Reparación, equidad, protección, memoria, identidad, verdad, justicia)
No se aceptarán imágenes que puedan ser ofensivas o discriminatorias, con contenido sexual, o que puedan perjudicar el buen nombre y honor de una persona o afecten los Derechos Humanos.
d) Las obras se podrán presentar en formato DVD, AVI o MPEG, etiquetado con título, duración y autor.
e) Duración: la duración del video debe ser de un (1) minuto máximo, sin contar los títulos.
f) Los videos podrán estar realizados tanto con videocámara, cámaras fotográficas, celulares o cualquier otro medio adecuado para tal fin, no dependiendo la elección de las obras de la calidad de las imágenes si no de la impronta creativa que de ellas surjan.
3-ACOMPAÑANDO A CADA OBRA SE REQUIERE:
FORMULARIO DE INSCRIPCIÓN PREVIAMENTE FIRMADO (el mismo se encuentra a pie de página)
4- ADMISIÓN:
a) El jurado estará conformado por: Reina Escofet, Ariel Vilches e Ignacio Masllorens.
b) Todas las obras en su registro digital pasarán a formar parte de los archivos del Festival para su utilización en presentaciones culturales, sin fines comerciales y como parte del evento.
c) Las obras seleccionadas se darán a conocer a los autores a través de las direcciones de correo electrónico y de la página de facebook del Festival.
5- PREMIOS
Serán reconocidos todos aquellos alumnos que participen presentando sus trabajos, sus obras serán exhibidas en la página de Facebook del Festival y se les entregará un diploma como reconocimiento por el esfuerzo.
Se otorgarán dos premios:
Premio Categoría “Tema Libre”
Una Cámara Video filmadora (Al alumno o grupo de alumnos ganadores)
Un proyector (A la institución educadora donde concurra o concurran dichos alumnos)
Premio Categoría “Derechos Humanos”
Una Cámara Video filmadora (Al alumno o grupo de alumnos ganadores)
Un Plasma LCD 32’’ (A la institución educadora donde concurra o concurran dichos alumnos)
Menciones: Se otorgaran menciones con diploma a las obras que el jurado considere merecedoras de dicha distinción.
6- FECHA DE ENTREGA:
Las obras podrán enviarse por correo postal o personalmente hasta el 20 de Septiembre de 2014. Sólo se aceptarán aquellas cuyo envío no sea posterior a dicha fecha (se tomará como referencia la fecha del matasellos postal).
7- PRESENTACIÓN DE VIDEOS:
a) Podrán ser entregados a las autoridades del colegio donde concurre el alumno.
b) Podrán ser enviados por correo postal a: Casa Municipal de la Cultura, Subsecretaría de Educación. Esteban Adrogué 1224, Adrogué. Buenos Aires, Argentina. C/P 1846.
c) Podrán enviarse por un “enlace de descarga” con el archivo de video que podrá encontrarse en cualquiera de los formatos standard utilizados actualmente (AVI, MOV, MP4 o MPG). Recomendamos que el archivo no supere 1GB (un gigabyte) de tamaño para facilitar tanto la subida como la descarga del mismo. El mismo se enviará a la dirección de correo electrónico del Festival: festivaldevideominuto@brown.gob.ar
8- DEVOLUCIONES:
Las obras enviadas al festival no serán devueltas a sus autores. Todas las obras pasarán a formar parte de la videoteca del Festival y podrán ser presentadas con fines culturales y/o educativos (en ningún caso comercial) en las diferentes muestras que se organicen a lo largo del año.
9- OBSERVACIONES:
La organización no se responsabiliza de los accidentes que puedan afectar a las obras presentadas.
El hecho de participar en la muestra supone la aceptación total plena de las presentes bases del Concurso.
IMPORTANTE:
- La omisión o falsedad de cualquier dato solicitado supondrá la exclusión del concurso.
- No serán consideradas las aplicaciones que no estén completas.
Formulario de Inscripción
II Festival Videominuto Brown
Edición 2014
DATOS DEL O LOS ALUMNOS: (aclarar si es un grupo y poner los datos de cada uno de los integrantes del grupo)
1-Nombre completo:
2-Número de DNI:
3-Dirección postal:
4-E-mail y/o facebook:
5-Teléfono:
DATOS DE LA OBRA:
1-Título Original:
2-Año de realización:
DATOS DEL ESTABLECIMIENTO ESCOLAR DONDE CONCURRE EL O LOS ALUMNOS:
1- Nombre del establecimiento:
2- Dirección:
3- Teléfono:
4- Año que cursa el o los alumnos:
ACUERDO:
El II Festival Videominuto de Almirante Brown es un evento no lucrativo, la suscripción de su obra para su posible inclusión en el Festival implica la conformidad con las bases del mismo, así como la cesión de los derechos de reproducción y exhibición del autor de las obras en relación a su proyección, o en cualquier actividad del Festival como: exposiciones, catálogos, vídeos, folletos y otras acciones promocionales sólo y exclusivamente en relación con el festival. El adulto responsable que inscribe el video asume toda la responsabilidad ante terceros por cualquier reclamo sobre la autoría u originalidad de la obra presentada.
Fecha:
Datos del padre, madre o tutor responsable del o los alumnos (mayor de 18 años, puede ser un profesor o directivo de la institución educativa):
Nombre y Apellido:
DNI:
Firma:
https://www.facebook.com/pages/Festival-Videominuto-de-Almirante-Brown/769433513071334
miércoles, 6 de agosto de 2014
Aviso para 2do 3ra
Otra vez perderemos clases
Hoy hubieron varios alumnos ausentes... pero se vieron temas nuevos, se acordó las tareas a realizar y el día del examen.
En clases se explicó el origen de la célula eucariota y la pluricelularidad
Guía de actividades que tienen que traerla resuelta a la escuela (es la que se realizó hoy en el aula)
Hoy hubieron varios alumnos ausentes... pero se vieron temas nuevos, se acordó las tareas a realizar y el día del examen.
En clases se explicó el origen de la célula eucariota y la pluricelularidad
Guía de actividades que tienen que traerla resuelta a la escuela (es la que se realizó hoy en el aula)
- Abrir un documento con otro compañero y compartirlo para ayudarlos desde las sugerencias y comentarios (¿Cómo compartir un documento?)
- RESOLVER
- ¿Cómo son las células procariotas y eucariotas?
- Explicar el origen la célula eucariota
- Explicar el origen de las mitocondrias y los cloroplastos
- Explicar el origen de la multicelularidad
Usar el libro de clases para resolverlo
Día del examen PRÓXIMO MIÉRCOLES QUE TENGAMOS CLASES
Temas a evaluar ORIGEN DE LA VIDA
lunes, 4 de agosto de 2014
domingo, 3 de agosto de 2014
Entornos invisibles de la ciencia y la tecnología - Capítulo 4
Por razones técnicas para poder ser visto desde todos los celulares lo subí a YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=9u6unzGx_ps)
Fuente: http://www.educ.ar/
http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=72404&referente=docentes
Biocombustibles
Los biocombustibles
Material Obtenido en: http://www.porquebiotecnologia.com.ar/
El hombre y la energía
El ser humano, como todo ser vivo, depende del entorno para obtener energía. Previo al desarrollo industrial, el hombre utilizaba los animales, los vegetales, la fuerza del viento y del agua para obtener la energía necesaria para sus funciones vitales, para producir calor, luz y transporte. Luego, el hombre pasó a utilizar fuentes de energía almacenada en recursos fósiles, primero fue el carbón y posteriormente el petróleo y el gas natural.
Actualmente, los combustibles fósiles y la energía nuclear proporcionan cada año alrededor del 90% de la energía que se utiliza en el mundo. Pero las reservas de combustibles fósiles son limitadas y, en mayor o menor grado, son contaminantes.
Desde mediados del siglo XX, con el crecimiento de la población, la extensión de la producción industrial y el uso masivo de tecnologías, comenzó a crecer la preocupación por el agotamiento de las reservas de petróleo y el deterioro ambiental. Desde entonces, se impulsó el desarrollo de energías alternativas basadas en recursos naturales renovables y menos contaminantes, como la luz solar, las mareas, el agua, y la bioenergía proveniente de los biocombustibles.
¿Qué son los biocombustibles?
A diferencia de los combustibles fósiles que provienen de la energía almacenada durante largos períodos en los restos fósiles, los biocombustibles provienen de la biomasa, o materia orgánica que constituye todos los seres vivos del planeta. La biomasa es una fuente de energía renovable, pues su producción es mucho más rápida que la formación de los combustibles fósiles.
Entre los cultivos posibles de utilizar para la elaboración de biocombustibles, están los de alto tenor de carbohidratos (caña de azúcar, maíz, mandioca), las oleaginosas (soja, girasol, palmas) y las esencias forestales (eucalipto, pinos).
La siguiente tabla resume los biocombustibles, que se pueden obtener a partir de la biomasa:
Fuente:http://usuarios.lycos.es/biodieseltr/hobbies4.html
En gran parte del mundo, la leña (o carbón vegetal) que se obtiene a partir de la madera sigue siendo el principal biocombustible empleado para la cocina, la calefacción y la luz. Esta fuente de energía es un recurso renovable si se obtiene a partir de bosques convenientemente reforestados. Asimismo, muchos vehículos utilizan biocombustibles a base de metanol y etanol mezclado con gasolina. Se puede obtener etanol a partir de la caña de azúcar, de la remolacha o el maíz. En algunos países como la India y la China producen biogás a partir de la fermentación natural de desechos orgánicos (excrementos de animales y residuos vegetales).
La obtención de biocombustibles
Según la naturaleza de la biomasa y el tipo de combustible deseado, se pueden utilizar diferentes métodos para obtener biocombustibles: procesos mecánicos (astillado, trituración, compactación), termoquímicos (combustión, pirolisis y gasificación), biotecnológicos (micro bacterianos o enzimáticos) y extractivos. En la siguiente tabla se presenta una síntesis de estos principales procesos de transformación y de los biocombustibles derivados, así como las aplicaciones más frecuentes en cada uno de ellos. Cada uno de estos procesos se inicia con la biomasa vegetal que se forma a partir del proceso de fotosíntesis, con el aporte de la energía solar que captan y transforman estos organismos.
 |
| Ampliar imagen |
Cada técnica depende del tipo de biomasa disponible. Si se trata de un material seco puede convertirse en calor directo mediante combustión, el cual producirá vapor para generar energía eléctrica. Si contiene agua, se puede realizar la digestión anaeróbica que lo convertirá en metano y otros gases, o fermentar para producir alcohol, o convertir en hidrocarburo por reducción química. Si se aplican métodos termoquímicos es posible extraer metanol, aceites, gases, etc. El método de la digestión por el cual se obtiene biogás es el más empleado.
Biocombustibles, producción y beneficios
1. El bioetanol
Ya en el año 1908, cuando Henry Ford diseño su primer automóvil, él mismo promovía el empleo de etanol combustible, fabricado a partir de fuentes renovables. De hecho, en la década de 1920 se comercializó en Estados Unidos un 25% de etanol en la gasolina pero los altos precios del maíz, combinados con dificultades en el almacenamiento y transporte, hicieron concluir el proyecto. En la década de 1930 Henry Ford y varios expertos unieron fuerzas y se construyó una planta de fermentación para fabricar etanol a partir de maíz para combustible de motores, al que llamaron "gasohol". Pero en la década de 1940, los bajos precios del petróleo llevaron al cierre de la planta de producción de etanol, y el gasohol fue reemplazado por el petróleo.
En la actualidad, el reemplazo del petróleo por fuentes de energía renovables y más limpias vuelve a cobrar impulso, y el bioetanol se presenta como una alternativa atractiva.
El bioetanol es un alcohol y su mayor parte se fabrica siguiendo un procedimiento similar al de la cerveza, en el que los almidones son convertidos en azúcares, los azúcares se convierten por fermentación en etanol, el que luego es destilado en su forma final.
Se produce principalmente a partir de caña de azúcar o maíz (en algunos casos el maíz es mezclado con un poco de trigo o cebada), cuyos hidratos de carbono son fermentados a etanol por las levaduras del género Saccharomyces.
Se produce principalmente a partir de caña de azúcar o maíz (en algunos casos el maíz es mezclado con un poco de trigo o cebada), cuyos hidratos de carbono son fermentados a etanol por las levaduras del género Saccharomyces.
La caña de azúcar es la fuente más atractiva para la producción de etanol, ya que los azúcares que contiene son simples y fermentables directamente por las levaduras. El mayor inconveniente es que resulta cara como materia prima. Los cultivos como el maíz son ricos en almidón, un hidrato de carbono complejo que necesita ser primero transformado en azúcares simples. Este proceso se denomina sacarificación, e introduce un paso más en la producción, con el consecuente aumento en los costos.
La producción podría realizarse a partir de desechos agrícolas, forestales, industriales o municipales. Las materias primas ricas en celulosa, como los desechos agrícolas y forestales son las más abundantes y baratas, sin embargo la conversión de la celulosa en azúcares fermentables es un proceso complejo y costoso que hace que la obtención de etanol a partir de desechos no sea rentable, al menos por ahora.
Los principales productores de alcohol como combustible son Brasil, Estados Unidos y Canadá. Brasil lo produce a partir de la caña de azúcar y lo emplea como “hidro-alcohol” (95% etanol) o como aditivo de la gasolina (24% de etanol). Estados Unidos y Canadá lo producen a partir de maíz (con un poco de trigo y cebada) y es el biocombustible más utilizado en diferentes formulaciones que van desde el 5% al 85% de etanol. Más de 1.500 millones de galones (5.670 millones de litros aprox.) se agregan anualmente a la gasolina para mejorar el rendimiento de los vehículos y reducir la polución atmosférica.
2. El Biodiesel
2. El Biodiesel
Cuando Rudolf Diesel diseño su prototipo de motor diesel cien años atrás, lo hizo funcionar con aceite de maní. El vislumbraba que los motores diesel operarían a base de una variedad de aceites vegetales. Pero cuando el combustible diesel proveniente del petróleo irrumpió en el mercado, se convirtió en el combustible elegido ya que era barato, razonablemente eficiente y fácilmente disponible. A mediados de los 70, la escasez de combustible en los Estados Unidos estimuló el interés en diversificar sus fuentes y con ello el interés en desarrollar biodiesel como una alternativa al fabricado con petróleo. En la actualidad, las preocupaciones crecientes sobre la posibilidad de un cambio global del clima está agregando más ímpetu al desarrollo de biodiesel como una alternativa al diesel de petróleo.
El biodiesel es un éster que puede producirse a partir de diferentes tipos de aceites vegetales, como los de soja, colza, girasol, y a partir de grasas animales.
El proceso de elaboración del biodiesel está basado en la llamada transesterificación de los glicéridos, utilizando catalizadores. Desde el punto de vista químico, los aceites vegetales son triglicéridos, es decir tres cadenas moleculares largas de ácidos grasos unidas a un alcohol, el glicerol. En la reacción de transesterificación, una molécula de un triglicérido reacciona con tres moléculas de metanol o etanol para dar tres moléculas de monoésteres y una de glicerol. Estos ésteres metílicos o etílicos (biodiesel) se mezclan con el combustible diesel convencional en cualquier proporción o se utilizan como combustible puro (biodiesel 100%) en cualquier motor diesel. El glicerol desplazado se recupera como un subproducto de la reacción.
El biodiesel tiene una cantidad de energía similar al diesel de petróleo pero es un combustible más limpio que el diesel regular y puede ser utilizado por cualquier tipo de vehículo diesel (vehículos de transporte, en embarcaciones, naves turísticas y lanchas), solo o en solución como aditivos para mejorar la lubricidad del motor. Actualmente el biodiesel se usa en varios países en mezclas con porcentajes diversos.
El proceso de elaboración del biodiesel está basado en la llamada transesterificación de los glicéridos, utilizando catalizadores. Desde el punto de vista químico, los aceites vegetales son triglicéridos, es decir tres cadenas moleculares largas de ácidos grasos unidas a un alcohol, el glicerol. En la reacción de transesterificación, una molécula de un triglicérido reacciona con tres moléculas de metanol o etanol para dar tres moléculas de monoésteres y una de glicerol. Estos ésteres metílicos o etílicos (biodiesel) se mezclan con el combustible diesel convencional en cualquier proporción o se utilizan como combustible puro (biodiesel 100%) en cualquier motor diesel. El glicerol desplazado se recupera como un subproducto de la reacción.
El biodiesel tiene una cantidad de energía similar al diesel de petróleo pero es un combustible más limpio que el diesel regular y puede ser utilizado por cualquier tipo de vehículo diesel (vehículos de transporte, en embarcaciones, naves turísticas y lanchas), solo o en solución como aditivos para mejorar la lubricidad del motor. Actualmente el biodiesel se usa en varios países en mezclas con porcentajes diversos.
Existe interés en utilizar biodiesel donde los trabajadores son expuestos a gases de escape de diesel, en aeronaves, para controlar la polución en el área de los aeropuertos y en locomotoras que enfrentan restricciones en su uso debido a sus emisiones.
El uso de biodiesel presenta ciertas ventajas:
• No contiene azufre y, por ende, no genera emanaciones de este elemento, las cuales son responsables de las lluvias ácidas.
• Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
• Reduce las emanaciones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos.
• Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
• Volcados al medio ambiente se degradan más rápidamente que los petrocombustibles.
• Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales.
• Es menos irritante para la piel humana.
• Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil.
• Su transporte y almacenamiento resulta más seguro que el de los petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado. El biodiesel puro posee un punto de ignición de 148°C contra los escasos 51°C del gasoil.
3. El Biogás
• No contiene azufre y, por ende, no genera emanaciones de este elemento, las cuales son responsables de las lluvias ácidas.
• Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
• Reduce las emanaciones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos.
• Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
• Volcados al medio ambiente se degradan más rápidamente que los petrocombustibles.
• Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales.
• Es menos irritante para la piel humana.
• Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil.
• Su transporte y almacenamiento resulta más seguro que el de los petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado. El biodiesel puro posee un punto de ignición de 148°C contra los escasos 51°C del gasoil.
3. El Biogás
Casi tres mil millones de personas en el mundo emplean todavía la leña como fuente de energía para calentar agua y cocinar, lo que provoca, entre otros efectos, la pérdida de millones de hectáreas de bosques tropicales y zonas arboladas.
En respuesta a esta situación surgen otras alternativas para obtener energía, entre ellas, la producción de biogás a partir de la fermentación de la materia orgánica. Para la obtención de biogás se puede utilizar como materia prima la excreta animal, la cachaza de la caña de azúcar, los residuales de mataderos, destilerías y fábricas de levadura, la pulpa y la cáscara del café, así como la materia seca vegetal. Esta técnica permite resolver parcialmente la demanda de energía en zonas rurales, reduce la deforestación debida a la tala de árboles para leña, permite reciclar los desechos de la actividad agropecuaria y, es un recurso energético “limpio” y renovable.
El biogás que se desprende de los tanques o digestores es rico en metano que puede ser empleado para generar energía eléctrica o mecánica mediante su combustión, sea en plantas industriales o para uso doméstico.
Las fotografías muestran digestores de uso doméstico y otros industriales para la obtención de biogás. La primera instalación doméstica para producir biogás se habría construido en la India alrededor del 1900. Actualmente funcionarían en ese país alrededor de 200 mil biodigestores, y en China alrededor de 6 millones. Las instalaciones industriales de producción de biogás emplean tanques de metal que sirven para almacenar la materia orgánica y el biogás por separado. Debido al gran volumen de materia orgánica que necesita para garantizar la producción de biogás y la cantidad de biofertilizante que se obtiene, se diseña con grandes estanques de recolección y almacenamiento construidos de ladrillo u hormigón.
Las fotografías muestran digestores de uso doméstico y otros industriales para la obtención de biogás. La primera instalación doméstica para producir biogás se habría construido en la India alrededor del 1900. Actualmente funcionarían en ese país alrededor de 200 mil biodigestores, y en China alrededor de 6 millones. Las instalaciones industriales de producción de biogás emplean tanques de metal que sirven para almacenar la materia orgánica y el biogás por separado. Debido al gran volumen de materia orgánica que necesita para garantizar la producción de biogás y la cantidad de biofertilizante que se obtiene, se diseña con grandes estanques de recolección y almacenamiento construidos de ladrillo u hormigón.
Fuente:
http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo04.htm
El biogás se obtiene al descomponerse la materia orgánica debido a la acción de cuatro tipos de bacterias, en ausencia de oxígeno:
http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo04.htm
El biogás se obtiene al descomponerse la materia orgánica debido a la acción de cuatro tipos de bacterias, en ausencia de oxígeno:
a. las hidrolíticas, que producen ácido acético, compuestos monocarbonados, ácidos grasos orgánicos y otros compuestos policarbonados;
b. las acetogénicas, productoras de hidrógeno;
c. las homoacetogénicas, que pueden convertir una cantidad considerable de compuestos carbonados en ácido acético;
d. las metanogénicas, productoras del gas metano, principal componente del biogás, con una proporción de 40 a 70 % de metano (CH4).
Algunas ventajas del empleo de biogás:
1. Permite disminuir la tala de los bosques al no ser necesario el uso de la leña para cocinar.
2. Presenta diversidad de usos: alumbrado, cocción de alimentos, producción de energía eléctrica, transporte automotor y otros.
3. Produce biofertilizante rico en nitrógeno, fósforo y potasio, capaz de competir con los fertilizantes químicos, que son más caros y dañan el medio ambiente.
4. Elimina los desechos orgánicos, por ejemplo, la excreta animal, contaminante del medio ambiente y fuente de enfermedades para el hombre y los animales.
Beneficios de los biocombustibles
El uso de biomasa vegetal en la elaboración de combustibles podría beneficiar la realidad energética mundial con una significativa repercusión en el medio ambiente y en la sociedad, como se detalla a continuación:
a. El uso de biocombustibles como fuente de energía renovable puede contribuir a reducir el consumo de combustibles fósiles, responsables de la generación de emisiones de gases efecto invernadero.
b. Son una alternativa viable al agotamiento ya sensible de energías fósiles, como el gas y el petróleo, donde ya se observa incremento en sus precios.
c. Se producen a partir de cultivos agrícolas, que son fuentes renovables de energía.
d. Pueden obtenerse a partir de cultivos propios de una región, permitiendo la producción local del biocombustible.
e. Permiten disponer de combustible independientemente de las políticas de importación y fluctuaciones en el precio del petróleo.
f. Producen mucho menos emisiones nocivas para los seres vivos, el agua y el aire.
Biocombustibles en Argentina
c. las homoacetogénicas, que pueden convertir una cantidad considerable de compuestos carbonados en ácido acético;
d. las metanogénicas, productoras del gas metano, principal componente del biogás, con una proporción de 40 a 70 % de metano (CH4).
Algunas ventajas del empleo de biogás:
1. Permite disminuir la tala de los bosques al no ser necesario el uso de la leña para cocinar.
2. Presenta diversidad de usos: alumbrado, cocción de alimentos, producción de energía eléctrica, transporte automotor y otros.
3. Produce biofertilizante rico en nitrógeno, fósforo y potasio, capaz de competir con los fertilizantes químicos, que son más caros y dañan el medio ambiente.
4. Elimina los desechos orgánicos, por ejemplo, la excreta animal, contaminante del medio ambiente y fuente de enfermedades para el hombre y los animales.
Beneficios de los biocombustibles
El uso de biomasa vegetal en la elaboración de combustibles podría beneficiar la realidad energética mundial con una significativa repercusión en el medio ambiente y en la sociedad, como se detalla a continuación:
a. El uso de biocombustibles como fuente de energía renovable puede contribuir a reducir el consumo de combustibles fósiles, responsables de la generación de emisiones de gases efecto invernadero.
b. Son una alternativa viable al agotamiento ya sensible de energías fósiles, como el gas y el petróleo, donde ya se observa incremento en sus precios.
c. Se producen a partir de cultivos agrícolas, que son fuentes renovables de energía.
d. Pueden obtenerse a partir de cultivos propios de una región, permitiendo la producción local del biocombustible.
e. Permiten disponer de combustible independientemente de las políticas de importación y fluctuaciones en el precio del petróleo.
f. Producen mucho menos emisiones nocivas para los seres vivos, el agua y el aire.
Biocombustibles en Argentina
En la Argentina el desarrollo de un mercado de biodiesel y bioetanol presenta ventajas que hacen que el gobierno esté impulsando proyectos de producción en diferentes regiones del país. Existe un Proyecto de Ley en el Honorable Senado de la Nación, presentado el 6 de julio de 2004 destinado a promover el desarrollo de energías alternativas limpias y a ayudar de forma significativa al desarrollo sustentable de los biocombustibles en Argentina a través de incentivos fiscales a la producción y comercialización (ver http://www.sagpya.mecon.gov.ar/nw/0-0/agricultura/index.php).
En un documento publicado por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos, titulado “Biodiesel en Argentina” se destacan las ventajas de producir biodiesel en la Argentina. Entre ellas:
1. La producción de oleaginosas en Argentina, principalmente soja, cubre la demanda que se necesita para la producción del biocombustible.
2. Existen grandes superficies aptas para el desarrollo de cultivos oleaginosos siendo el producto de estos (aceites) el principal insumo para la producción del biocombustible.
3. Con el desarrollo del Biodiesel se podría originar mayor valor agregado al aceite, materia prima para la producción del biocombustible.
4. Argentina es uno de los líderes mundiales en exportación de aceites vegetales.
5. Gran mercado interno de consumo de combustible diesel.
6. Posibilidad de emplear el biodiesel puro o combinado con el combustible fósil. Actualmente el gasoil es el combustible que lidera el consumo, con el 50,6% del total de combustibles consumidos. Esto es fundamental por la posibilidad que tiene el biodiesel de sustituir el gasoil o mezclarse con el mismo en la proporción que desee sin alterar el normal funcionamiento del motor. Por ejemplo, 20% biodiesel, 80% gasoil.
7. Favorable impacto ambiental.
8. Compromiso del Gobierno Nacional en apoyar todo proyecto para producir Biodiesel.
Actualmente las plantas elaboradoras de aceites se localizan en 6 provincias argentinas, la mayoría de las mismas cercanas a las zonas de embarque de la Pcia. de Santa Fe, y sur de la Provincia de Buenos Aires, respondiendo a la actual estructura agro-exportadora Argentina. Existen otras áreas donde la producción también es factible. Además, la producción de biodiesel podría generar nuevos negocios, como nuevas plantas elaboradoras de aceite, aprovechamiento integral de los subproductos, ej.: glicerina, fertilizante potásico, recuperación de los alcoholes que se hayan empleado en la transesterificación de los aceites, y la posibilidad de obtener otros productos tales como lubricantes, solventes e insecticidas.
Biotecnología y Biocombustibles
1. La producción de oleaginosas en Argentina, principalmente soja, cubre la demanda que se necesita para la producción del biocombustible.
2. Existen grandes superficies aptas para el desarrollo de cultivos oleaginosos siendo el producto de estos (aceites) el principal insumo para la producción del biocombustible.
3. Con el desarrollo del Biodiesel se podría originar mayor valor agregado al aceite, materia prima para la producción del biocombustible.
4. Argentina es uno de los líderes mundiales en exportación de aceites vegetales.
5. Gran mercado interno de consumo de combustible diesel.
6. Posibilidad de emplear el biodiesel puro o combinado con el combustible fósil. Actualmente el gasoil es el combustible que lidera el consumo, con el 50,6% del total de combustibles consumidos. Esto es fundamental por la posibilidad que tiene el biodiesel de sustituir el gasoil o mezclarse con el mismo en la proporción que desee sin alterar el normal funcionamiento del motor. Por ejemplo, 20% biodiesel, 80% gasoil.
7. Favorable impacto ambiental.
8. Compromiso del Gobierno Nacional en apoyar todo proyecto para producir Biodiesel.
Actualmente las plantas elaboradoras de aceites se localizan en 6 provincias argentinas, la mayoría de las mismas cercanas a las zonas de embarque de la Pcia. de Santa Fe, y sur de la Provincia de Buenos Aires, respondiendo a la actual estructura agro-exportadora Argentina. Existen otras áreas donde la producción también es factible. Además, la producción de biodiesel podría generar nuevos negocios, como nuevas plantas elaboradoras de aceite, aprovechamiento integral de los subproductos, ej.: glicerina, fertilizante potásico, recuperación de los alcoholes que se hayan empleado en la transesterificación de los aceites, y la posibilidad de obtener otros productos tales como lubricantes, solventes e insecticidas.
Biotecnología y Biocombustibles
Si se considera el sentido más amplio o clásico del término “biotecnología”, la obtención de combustibles a partir de organismos o de sus derivados, convierten al biocombustible en un producto biotecnológico. También la biotecnología moderna que emplea técnicas de ingeniería genética para el mejoramiento de cultivos puede contribuir de forma significativa al desarrollo de los biocombustibles reduciendo los costos de cultivo y aumentando el potencial de producción de forma significativa. Esto permitiría aumentar la competitividad de los cultivos energéticos en relación con los combustibles fósiles.
Entre los proyectos en desarrollo se encuentra la obtención de levaduras OGM para la producción de bioetanol a partir de desechos agrícolas. Según las Novedades en Biotecnología publicadas el 1º de julio de 2004 en www.porquebiotecnologia.com la Universidad de Purdue (EEUU) obtuvo una cepa de levadura genéticamente modificada capaz de producir bioetanol a partir de residuos celulósicos que habitualmente se desechan o se destinan a la alimentación animal. La levadura OGM produce un 40% más de bioetanol a partir de azúcares derivados de residuos, como cañas de maíz y paja de trigo, que las levaduras comunes. Otro proyecto, contempla la modificación genética de bacterias para optimizar la conversión de la pulpa de la remolacha azucarera, generalmente de poco valor para los agricultores y procesadores de este cultivo, en una importante fuente renovable de metanol.
Se estima que, a largo plazo, los avances de la biotecnología podrán ofrecer aún mayores ventajas en los cultivos bioenergéticos que aumentarán la eficiencia de los mismos.
Biotecnología tradicional y alimentación
Biotecnología tradicional y alimentación
La biotecnología comprende una amplia variedad de técnicas que utilizan sistemas biológicos, organismos vivos o sus componentes, para la obtención de productos y servicios para usos específicos. En su sentido más amplio, la biotecnología es aplicada por el hombre hace ya miles de años en la obtención de alimentos. El pan, la cerveza, el queso y el vino, resultantes de procesos de fermentación por la acción de bacterias y hongos (ver Cuaderno Nº 53), eran parte esencial de la dieta en las civilizaciones ancestrales como lo son actualmente. Sin embargo, en aquella época no se conocía acerca de los microorganismos ni de los procesos metabólicos que realizan. No fue sino hasta la segunda mitad del siglo XIX cuando Luis Pasteur demuestra que estos procesos son consecuencia de la actividad microbiana. Entonces, se incluye a los procesos de fermentación dentro de la biotecnología tradicional. También se incluye dentro de la denominación de biotecnología tradicional otras técnicas como la selección artificial y los cruzamientos selectivos (hibridación) y la mutagénesis, que intervienen en los procesos productivos, y en la transformación genética de especies que se utilizan en la industria alimenticia (ver Cuaderno Nº 5).
Evidencias históricas de la fermentación aplicada a la alimentación
Existen evidencias arqueológicas y botánicas a partir de restos de semillas, prácticas y herramientas agrícolas que revelan habilidades rudimentarias en el arte de la fermentación microbiana en la Mesopotamia, alrededor del año 6000 a.C. La preparación de unas 38 comidas y bebidas alcohólicas tradicionales de los indígenas de Asia, África y América Latina involucraban la utilización de un sustrato rico en almidón para la producción de azúcares fermentables por levaduras y bacterias.
Incluso, en tumbas de miembros de la corte del rey egipcio Nyuserre Ini (2453-2422 a.C.) se encontraron fórmulas para la producción de cerveza, descriptas por el alquimista Zosimus en el siglo III d.C. Desde entonces hasta la actualidad, gran parte de la alimentación humana está relacionada con el proceso de fermentación microbiana.
La siguiente tabla describe algunos alimentos fermentados tradicionales y aporta datos acerca de su elaboración y del contexto socio-cultural en que surgen:
Fuente: Adaptado de Da Silva, E. Electronic Journal of Biotechnology (2004). Artículo en inglés.
* Cultivos empleados para iniciar un proceso de fermentación.
¿Qué es la fermentación?
Se estima que los alimentos fermentados contribuyen aproximadamente con la tercera parte de la dieta mundial. El proceso de fermentación se encuadra dentro de la biotecnología tradicional, que también incluye el mejoramiento por cruzamiento sexual de distintas variedades de plantas y animales, y la mutagénesis (ver cuaderno Nº5).
El término fermentación, en su acepción estricta, se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno. Pasteur denominó a la fermentación "la vie sans l'air" o "la vida sin aire". En otras palabras, es el proceso de transformación de sustancias orgánicas por los microorganismos (bacterias, levaduras y otros hongos) en condiciones anaeróbicas, o por complejos enzimáticos de origen animal, vegetal o microbiano.
Existen diferentes tipos de procesos de fermentación que se denominan según el nombre del producto final que se obtiene. Entre ellos:
Fermentación láctica: Se produce en muchas bacterias (bacterias lácticas), también en algunos protozoos y en el músculo esquelético humano. El producto de la reacción es el ácido láctico responsable de la obtención de productos lácteos acidificados como yogurt, quesos, cuajada, crema ácida, etc. El ácido láctico tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos. En las células musculares humanas, la acumulación de ácido láctico produce los dolorosos “calambres”.
Fermentación alcohólica: Esta fermentación la realizan, por ejemplo, las levaduras del género Saccharomyces. Se obtiene como producto alcohol etílico o etanol, y dióxido de carbono (CO2). Se trata de un proceso de gran importancia industrial que, según el tipo de levadura empleada, da lugar a una variedad de bebidas alcohólicas: cerveza, vino, sidra, etc. También en la fabricación del pan se añade a la masa una cierta cantidad de levadura que, al realizar la fermentación a partir del almidón de la harina, hará que el pan sea más esponjoso por las burbujas de CO2 que se desprenden e inflan la masa. En este último caso el alcohol producido desaparece durante la cocción.
Durante el proceso de fermentación, el metabolismo microbiano resulta en la producción de una diversidad de metabolitos (productos intermedios de las reacciones del metabolismo). Entre ellos, enzimas capaces de degradar carbohidratos, proteínas y lípidos, también se producen suplementos y aditivos (vitaminas, conservantes, aromatizantes y colorantes naturales, compuestos antimicrobianos, agentes que aportan textura, aminoácidos y ácidos orgánicos, entre otros). Muchos de estos compuestos son producidos a nivel industrial para utilizarlos en el procesamiento de alimentos (ver Cuaderno Nº 75). Por ejemplo, en la preservación de un amplio rango de materiales crudos (cereales, raíces, tubérculos, frutas y vegetales, leche carne, pescado, etc.), en la producción de alimentos fermentados (queso, yogurt, leches fermentadas, salchichas y salsa de soja, entre otros). Es por ello que muchos grupos de investigación, públicos y estatales, están interesados en la biotecnología aplicada al mejoramiento de la producción, calidad y rendimiento de metabolitos microbianos.
Biotecnología tradicional en el mejoramiento de los alimentos
Los cultivos microbianos, que tienen una larga tradición de utilización en la industria alimentaria, pueden ser mejorados utilizando métodos tradicionales o por ingeniería genética. Estas modificaciones pueden introducir, a su vez, cambios deseados en los productos de consumo. ¿Qué parámetros se pueden mejorar? Entre otros, la calidad sensorial (aroma, apariencia visual, textura y consistencia), la resistencia a virus, la capacidad para producir compuestos antimicrobianos, la degradación o inactivación de toxinas naturales, de micotoxinas y de factores antinutricionales.
Los métodos tradicionales para el mejoramiento genético tales como la mutagénesis (también aplicada al mejoramiento de plantas) y la conjugación bacteriana han sido las bases de la industria de desarrollo de inóculos bacterianos (cultivos empleados para iniciar un proceso de fermentación), mientras que la hibridización ha sido usada en el mejoramiento de cepas de levadura utilizadas ampliamente en la industria de la panificación y fabricación de cerveza. Estos métodos se describen a continuación:
a) Mutagénesis clásica: Esta metodología involucra la producción de mutantes por la exposición de cepas microbianas a sustancias mutagénicas químicas o rayos ultravioletas que inducen cambios azarosos en sus genomas. Las cepas así producidas son seleccionadas en base a propiedades específicas deseadas, tales como la resistencia a virus. Sin embargo, la mutagénesis puede originar cambios secundarios, no buscados, que podrían influenciar el comportamiento del cultivo durante la fermentación, u otros procesos metabólicos.
b) Conjugación: Es un proceso natural donde se transfiere material genético entre especies microbianas emparentadas, como resultado de un contacto físico entre un microorganismo dador y otro aceptor. El intercambio de genes por conjugación permite la transferencia de genes situados en el cromosoma o en plásmidos (molécula de ADN circular extra cromosómica que se encuentra presente en muchas bacterias, y que puede transferirse de una bacteria a otra).
c) Hibridización (o reproducción sexual): Las levaduras son hongos unicelulares (eucariotas) que usualmente se reproducen asexualmente por división de sus células, pero también pueden hacerlo “sexualmente” por la fusión de dos células que forman un nuevo organismo unicelular que continúa dividiéndose por mitosis. La reproducción sexual, con el consiguiente fenómeno de recombinación genética, ha llevado a mejoramientos en este tipo de microorganismos.
Probióticos y prebióticos: otra aplicación de la biotecnología tradicional
Actualmente, es habitual escuchar acerca de los productos “bio”, “probio” y “prebio”, que se promocionan como beneficiosos para la salud. De hecho, existen actualmente en el mercado productos probióticos y prebióticos (ver Cuaderno Nº 25).
¿Qué son los probióticos? Una de las definiciones más aceptadas es la de “microorganismos vivos que administrados confieren beneficios a la salud del huésped” (FAO, WHO. 2002). Actualmente existe un gran número de probióticos disponibles en los alimentos fermentados, especialmente en los yogures donde las bacterias ácido-lácticas funcionan como habitantes naturales del tracto gastrointestinal y ejercen allí una función de defensa ante potenciales agentes patógenos. Algunas especies de bacterias ácido-lácticas son administradas vivas a los humanos como suplementos dietarios para mejorar la composición de la microbiota intestinal. Se incluyen cepas seleccionadas de Lactobacillus,Bifidobacterium, Lactococcus y Saccharomyces.
¿Qué son los prebióticos? Son ingredientes alimenticios no digeribles o de baja digestión que benefician al organismo huésped estimulando selectivamente la acción de una bacteria benéfica –o de un grupo de ellas- presentes en su intestino. Algunos hidratos de carbono fermentables no digeridos en el intestino delgado cumplen esta función, ya que estimulan el crecimiento de bifidobacterias entre otras.
Algunos microorganismos asociados a los alimentos fermentados, en particular distintas cepas de Lactobacilos, son prebióticos, es decir, utilizados como suplementos dietarios microbianos vivos o como ingredientes en la alimentación que tienen efecto beneficioso en el huésped al influenciar la composición y/o actividad metabólica de la flora del tracto gastrointestinal.
Otras aplicaciones de la biotecnología tradicional a la alimentación
La biotecnología tradicional también interviene en el mejoramiento de cultivos y de especies animales que forman parte de la alimentación. De hecho, la gran mayoría de los cultivos que utiliza el agricultor en la actualidad han sido generados desde hace miles de años por métodos convencionales, como la selección artificial y la hibridación (cruzamientos selectivos) que aprovechan la diversidad y promueven la reproducción y la supervivencia de determinadas especies o variedades que resultan favorables. También en la actividad ganadera se seleccionan artificialmente y se cruzan determinados ejemplares que resultan más productivos o que ofrecen productos de mejor calidad.
A los métodos tradicionales de modificación genética, se suma en la actualidad la biotecnología moderna como una herramienta más que emplea técnicas de ingeniería genética para el mejoramiento de especies y la obtención de productos con múltiples aplicaciones en la agricultura, la salud, el ambiente y en diferentes industrias (ver Cuadernos Nº 11, 21, 58, 69, 71, 73, 75).
La biotecnología comprende una amplia variedad de técnicas que utilizan sistemas biológicos, organismos vivos o sus componentes, para la obtención de productos y servicios para usos específicos. En su sentido más amplio, la biotecnología es aplicada por el hombre hace ya miles de años en la obtención de alimentos. El pan, la cerveza, el queso y el vino, resultantes de procesos de fermentación por la acción de bacterias y hongos (ver Cuaderno Nº 53), eran parte esencial de la dieta en las civilizaciones ancestrales como lo son actualmente. Sin embargo, en aquella época no se conocía acerca de los microorganismos ni de los procesos metabólicos que realizan. No fue sino hasta la segunda mitad del siglo XIX cuando Luis Pasteur demuestra que estos procesos son consecuencia de la actividad microbiana. Entonces, se incluye a los procesos de fermentación dentro de la biotecnología tradicional. También se incluye dentro de la denominación de biotecnología tradicional otras técnicas como la selección artificial y los cruzamientos selectivos (hibridación) y la mutagénesis, que intervienen en los procesos productivos, y en la transformación genética de especies que se utilizan en la industria alimenticia (ver Cuaderno Nº 5).
Evidencias históricas de la fermentación aplicada a la alimentación
Existen evidencias arqueológicas y botánicas a partir de restos de semillas, prácticas y herramientas agrícolas que revelan habilidades rudimentarias en el arte de la fermentación microbiana en la Mesopotamia, alrededor del año 6000 a.C. La preparación de unas 38 comidas y bebidas alcohólicas tradicionales de los indígenas de Asia, África y América Latina involucraban la utilización de un sustrato rico en almidón para la producción de azúcares fermentables por levaduras y bacterias.
Incluso, en tumbas de miembros de la corte del rey egipcio Nyuserre Ini (2453-2422 a.C.) se encontraron fórmulas para la producción de cerveza, descriptas por el alquimista Zosimus en el siglo III d.C. Desde entonces hasta la actualidad, gran parte de la alimentación humana está relacionada con el proceso de fermentación microbiana.
La siguiente tabla describe algunos alimentos fermentados tradicionales y aporta datos acerca de su elaboración y del contexto socio-cultural en que surgen:
Inóculo* natural
|
Producto
|
Sustrato
|
Uso
|
Factor
socio-cultural |
Europa
|
||||
Levadura
|
Cerveza
|
Cebada y otros sustratos de almidón
|
Segunda bebida después del té
|
La receta más antigua conocida para fabricar cerveza está
escrita en una tabla de 4000 años en un himno a la diosa sumeria de la
cerveza Ninkasi. Se cree que los sumerios fueron la primera civilización en
fabricar cerveza.
|
Mezcla de lactobacilos y levaduras
|
Kefir
|
Leche fresca
|
Bebida alimenticia
|
Originario de las montañas caucásicas y relacionado a la
longevidad de pobladores de Armenia, Azerbaijan y Georgia
|
Levaduras
|
Kvass
|
Centeno o cebada fermentados, o pan oscuro de centeno
remojado fermentado
|
Bebida de bajo contenido alcohólico
|
Bebida nacional rusa
|
Lactobacilos
|
chukrut
|
repollo
|
alimento
|
“Sahuerkohl”, preparado en los hogares alemanes como
comida de invierno, era conocido en China como el alimento de las tropas de
Genghis Khan
|
América Latina y el Caribe
|
||||
Mezcla de lactobacilos y levadura
|
Chicha
|
Maíz, batata o plátanos maduros
|
Bebida alcohólica
|
Característica de la región de los Andes (Bolivia,
Colombia, Ecuador, Perú). Esta bebida es consumida actualmente en eventos
agrícolas, familiares, sociales y religiosos. Era considerada por los incas
como el vehículo que unía al hombre con sus dioses a través de la fecundidad
de la tierra
|
Especies de Leuconostoc
|
Pulque
|
Cactus (aka agave)
|
Bebida alcohólica
|
Bebida nacional mexicana heredada de los aztecas que la
usaban como ofrenda a la diosa Mayahuel
|
Lactobacilos
|
Queso chaqueño
|
leche
|
alimento
|
El proceso actual para su producción se basa en el que
usaran los jesuitas en el siglo XVI en Moxos Pampas, Bolivia.
|
Fuente: Adaptado de Da Silva, E. Electronic Journal of Biotechnology (2004). Artículo en inglés.
* Cultivos empleados para iniciar un proceso de fermentación.
¿Qué es la fermentación?
Se estima que los alimentos fermentados contribuyen aproximadamente con la tercera parte de la dieta mundial. El proceso de fermentación se encuadra dentro de la biotecnología tradicional, que también incluye el mejoramiento por cruzamiento sexual de distintas variedades de plantas y animales, y la mutagénesis (ver cuaderno Nº5).
El término fermentación, en su acepción estricta, se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno. Pasteur denominó a la fermentación "la vie sans l'air" o "la vida sin aire". En otras palabras, es el proceso de transformación de sustancias orgánicas por los microorganismos (bacterias, levaduras y otros hongos) en condiciones anaeróbicas, o por complejos enzimáticos de origen animal, vegetal o microbiano.
Existen diferentes tipos de procesos de fermentación que se denominan según el nombre del producto final que se obtiene. Entre ellos:
Fermentación láctica: Se produce en muchas bacterias (bacterias lácticas), también en algunos protozoos y en el músculo esquelético humano. El producto de la reacción es el ácido láctico responsable de la obtención de productos lácteos acidificados como yogurt, quesos, cuajada, crema ácida, etc. El ácido láctico tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos. En las células musculares humanas, la acumulación de ácido láctico produce los dolorosos “calambres”.
Fermentación alcohólica: Esta fermentación la realizan, por ejemplo, las levaduras del género Saccharomyces. Se obtiene como producto alcohol etílico o etanol, y dióxido de carbono (CO2). Se trata de un proceso de gran importancia industrial que, según el tipo de levadura empleada, da lugar a una variedad de bebidas alcohólicas: cerveza, vino, sidra, etc. También en la fabricación del pan se añade a la masa una cierta cantidad de levadura que, al realizar la fermentación a partir del almidón de la harina, hará que el pan sea más esponjoso por las burbujas de CO2 que se desprenden e inflan la masa. En este último caso el alcohol producido desaparece durante la cocción.
Durante el proceso de fermentación, el metabolismo microbiano resulta en la producción de una diversidad de metabolitos (productos intermedios de las reacciones del metabolismo). Entre ellos, enzimas capaces de degradar carbohidratos, proteínas y lípidos, también se producen suplementos y aditivos (vitaminas, conservantes, aromatizantes y colorantes naturales, compuestos antimicrobianos, agentes que aportan textura, aminoácidos y ácidos orgánicos, entre otros). Muchos de estos compuestos son producidos a nivel industrial para utilizarlos en el procesamiento de alimentos (ver Cuaderno Nº 75). Por ejemplo, en la preservación de un amplio rango de materiales crudos (cereales, raíces, tubérculos, frutas y vegetales, leche carne, pescado, etc.), en la producción de alimentos fermentados (queso, yogurt, leches fermentadas, salchichas y salsa de soja, entre otros). Es por ello que muchos grupos de investigación, públicos y estatales, están interesados en la biotecnología aplicada al mejoramiento de la producción, calidad y rendimiento de metabolitos microbianos.
Biotecnología tradicional en el mejoramiento de los alimentos
Los cultivos microbianos, que tienen una larga tradición de utilización en la industria alimentaria, pueden ser mejorados utilizando métodos tradicionales o por ingeniería genética. Estas modificaciones pueden introducir, a su vez, cambios deseados en los productos de consumo. ¿Qué parámetros se pueden mejorar? Entre otros, la calidad sensorial (aroma, apariencia visual, textura y consistencia), la resistencia a virus, la capacidad para producir compuestos antimicrobianos, la degradación o inactivación de toxinas naturales, de micotoxinas y de factores antinutricionales.
Los métodos tradicionales para el mejoramiento genético tales como la mutagénesis (también aplicada al mejoramiento de plantas) y la conjugación bacteriana han sido las bases de la industria de desarrollo de inóculos bacterianos (cultivos empleados para iniciar un proceso de fermentación), mientras que la hibridización ha sido usada en el mejoramiento de cepas de levadura utilizadas ampliamente en la industria de la panificación y fabricación de cerveza. Estos métodos se describen a continuación:
a) Mutagénesis clásica: Esta metodología involucra la producción de mutantes por la exposición de cepas microbianas a sustancias mutagénicas químicas o rayos ultravioletas que inducen cambios azarosos en sus genomas. Las cepas así producidas son seleccionadas en base a propiedades específicas deseadas, tales como la resistencia a virus. Sin embargo, la mutagénesis puede originar cambios secundarios, no buscados, que podrían influenciar el comportamiento del cultivo durante la fermentación, u otros procesos metabólicos.
b) Conjugación: Es un proceso natural donde se transfiere material genético entre especies microbianas emparentadas, como resultado de un contacto físico entre un microorganismo dador y otro aceptor. El intercambio de genes por conjugación permite la transferencia de genes situados en el cromosoma o en plásmidos (molécula de ADN circular extra cromosómica que se encuentra presente en muchas bacterias, y que puede transferirse de una bacteria a otra).
c) Hibridización (o reproducción sexual): Las levaduras son hongos unicelulares (eucariotas) que usualmente se reproducen asexualmente por división de sus células, pero también pueden hacerlo “sexualmente” por la fusión de dos células que forman un nuevo organismo unicelular que continúa dividiéndose por mitosis. La reproducción sexual, con el consiguiente fenómeno de recombinación genética, ha llevado a mejoramientos en este tipo de microorganismos.
Probióticos y prebióticos: otra aplicación de la biotecnología tradicional
Actualmente, es habitual escuchar acerca de los productos “bio”, “probio” y “prebio”, que se promocionan como beneficiosos para la salud. De hecho, existen actualmente en el mercado productos probióticos y prebióticos (ver Cuaderno Nº 25).
¿Qué son los probióticos? Una de las definiciones más aceptadas es la de “microorganismos vivos que administrados confieren beneficios a la salud del huésped” (FAO, WHO. 2002). Actualmente existe un gran número de probióticos disponibles en los alimentos fermentados, especialmente en los yogures donde las bacterias ácido-lácticas funcionan como habitantes naturales del tracto gastrointestinal y ejercen allí una función de defensa ante potenciales agentes patógenos. Algunas especies de bacterias ácido-lácticas son administradas vivas a los humanos como suplementos dietarios para mejorar la composición de la microbiota intestinal. Se incluyen cepas seleccionadas de Lactobacillus,Bifidobacterium, Lactococcus y Saccharomyces.
¿Qué son los prebióticos? Son ingredientes alimenticios no digeribles o de baja digestión que benefician al organismo huésped estimulando selectivamente la acción de una bacteria benéfica –o de un grupo de ellas- presentes en su intestino. Algunos hidratos de carbono fermentables no digeridos en el intestino delgado cumplen esta función, ya que estimulan el crecimiento de bifidobacterias entre otras.
Algunos microorganismos asociados a los alimentos fermentados, en particular distintas cepas de Lactobacilos, son prebióticos, es decir, utilizados como suplementos dietarios microbianos vivos o como ingredientes en la alimentación que tienen efecto beneficioso en el huésped al influenciar la composición y/o actividad metabólica de la flora del tracto gastrointestinal.
Otras aplicaciones de la biotecnología tradicional a la alimentación
La biotecnología tradicional también interviene en el mejoramiento de cultivos y de especies animales que forman parte de la alimentación. De hecho, la gran mayoría de los cultivos que utiliza el agricultor en la actualidad han sido generados desde hace miles de años por métodos convencionales, como la selección artificial y la hibridación (cruzamientos selectivos) que aprovechan la diversidad y promueven la reproducción y la supervivencia de determinadas especies o variedades que resultan favorables. También en la actividad ganadera se seleccionan artificialmente y se cruzan determinados ejemplares que resultan más productivos o que ofrecen productos de mejor calidad.
A los métodos tradicionales de modificación genética, se suma en la actualidad la biotecnología moderna como una herramienta más que emplea técnicas de ingeniería genética para el mejoramiento de especies y la obtención de productos con múltiples aplicaciones en la agricultura, la salud, el ambiente y en diferentes industrias (ver Cuadernos Nº 11, 21, 58, 69, 71, 73, 75).
Material obtenido en: http://porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1¬e=7
Fuente:
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/
Biotecnología Industrial | Biotecnología y Alimentos
Biotecnología Industrial | Biotecnología y Alimentos
"La biotecnología y los alimentos
La biotecnología relacionada con el sector de alimentos es la más tradicional, los más conocidos son los procesos de fermentación en productos panificados, bebidas alcohólicas (vino, cerveza) y lácteos (quesos, yogures).
Los cultivos microbianos asociados a estos tienen una larga tradición de utilización y pueden ser mejorados utilizando métodos de ingeniería genética. Estas modificaciones pueden introducir cambios deseados en los productos mejorando por ejemplo parámetros de calidad sensorial, la capacidad para producir compuestos antimicrobianos, etc.
Diferentes enzimas naturales y recombinantes se aplican en procesos y productos alimenticios:
- en la industria del almidón y del azúcar, en la fabricación de jarabes de glucosa y fructuosa de maíz y dextrosa.
- en la producción de quesos, para romper la caseína de la leche y permitir su coagulación, para resaltar el sabor y para acelerar la maduración.
- en panificación, para blanquear la harina, facilitar la acción de la levadura, mejorar la estructura de la masas, etc.
- para la optimización del proceso de extracción y refinación de aceites.
- en enología, para acelerar el tiempo de prensada, acelerar el proceso de maduración, la liberación de aromas, y mejorar el color y sabor. También para remover la urea producto de la fermentación.
- en la industria de la carne, para favorecer su tiernización, facilitar la remoción de la carne de los huesos y en la producción de hidrolizados de proteínas.
- en la elaboración de cerveza, para evitar su enturbiamiento durante el almacenamiento.
- Productos con mayor valor nutricional y organoléptico (nutrientes, poder antioxidante, et.).
- Nuevos alimentos funcionales para la prevención de enfermedades según los diferentes grupos de consumidores (alimentos hipoalergénicos, para diabéticos, etc).
- Nuevas fuentes de materias primas (algas, invertebrados, etc.) por medio de la introducción y expresión de genes específicos que incrementan el contenido de sustancias de interés para la industria alimentaria (pigmentos, proteínas, etc.).
- Uso de biosensores para control de procesos (PH, detección de contaminantes, etc).
- Enzimas con características específicas (termorresistentes, mayor velocidad de reacción) para su utilización en procesos de fermentación en distintos sectores."
Fuente: http://www.inti.gob.ar/
http://www.inti.gob.ar/biotecnologia/index.php?seccion=alimentos
Suscribirse a:
Entradas (Atom)