1. PRODUCCIÓN DE CERVEZA, SUBPRODUCTOS Y APLICACIONES Cebada UJYVHV H2O Cebada Húmeda H2O Germinación Residuo: Raicillas H2O Se obtiene malta Mosto Fermentación del Mosto CERVEZA ETANOL El principal elemento que interviene y gracias al cual se da este proceso: Cebada: Es una gramínea de sabor dulce, de espigas flexibles y prolongadas, que admite siembra tanto en otoño como en primavera. Es originaria de Asia occidental y África nororiental. Es el cuatro cereal más importante del mundo junto al trigo, el maíz y el arroz. La cebada es muy buena fuente de inositol, sustancia considerada durante mucho tiempo como vitamina del grupo B. El inositol evita la rigidez de los capilares, es tónico cardíaco, regula el colesterol, evita la acumulación de grasa en el hígado, protege el sistema nervioso y combate ansiedad y depresión. La cebada también posee vitaminas del grupo B, ácido fólico, colina y vitamina K. Subproductos y aplicaciones: Raicillas Llamada también brote de malta, este subproducto es considerado como el residuo solido proveniente de la cebada germinada, tiene una gran importancia por su característica de alta proporción de proteína bruta (20 al 28%), elevados niveles de azúcares solubles y almidón (energía) 20-25 y 28 al 35%, respectivamente. Producción: Producto de la germinación de los granos en un medio de alta humedad (+60%) durante 7 días a 30ºC. Posteriormente, se secan a 4% de humedad por efecto de un flujo de aire caliente a más de 70ºC durante unos minutos. Finalmente, se separan las “raicillas” del resto del grano o malta, por medio de unos rodillos especiales. Aplicaciones: Su valor energético es aceptable en rumiantes (alrededor del 85% del grano de cebada), porcino y conejos y relativamente bajo en avicultura. Por las características físicas de la fibra la raicilla tiene, además, un valor añadido en piensos de vacas de leche, conejos y cerdas en gestación. Planteos de engorde y producción de leche: por su concentración rica en energía. Malta Básicamente consiste en la cebada que ha germinado y ha sido tostada mediante un proceso conocido con el nombre de malteado. Y, precisamente, se utiliza en la elaboración y fermentación de bebidas como por ejemplo es el caso de la cerveza, sobre todo por ser una excelente fuente de azúcares. Producción: Se pone en remojo la cebada, la cual se reblandece y se hincha. Con el objetivo de desinfectarla y limpiarla, con el primer remojo o primera maceración se añade cal. Después de haber transcurrido entre 8 a 10 días el proceso de remojo habrá concluido. Aplicaciones: Las maltas más tostadas se usan para añadir sabores y aromas. Notas de caramelo, de galleta de nuez, maltas whisky, maltas ahumadas. Para alimentación animal, el producto puede comercializarse tal cual se obtiene o pelletearlo para obtener un producto de mayor densidad y así lograr un almacenamiento y transporte más eficiente. La hez de malta seca permite, por sus características, la posibilidad de desarrollar una amplia variedad de productos como, por ejemplo, concentrados de proteínas, concentrados de fibras, utilización como insumo en panificados, etc. Mosto En el proceso de la producción de cerveza este es obtenido gracias a la malta que es mezclada con agua, para posteriormente realizar su fermentación y obtener la bebida principal que es la cerveza. Aplicaciones: Por medio de su deshidratación, se puede crear un nuevo producto denominado “Extracto de Malta”. Extracto de Malta Liquido: es un jarabe espeso de uso frecuente para la elaboración de cerveza y hacer whisky. La ventaja de utilizar el extracto de malta líquido en lugar de formas en polvo para la fabricación de la cerveza es que proporciona la fermentación constante y requiere un paso menos procesamiento. Extracto de Malta Seco: se seca mediante un proceso que elimina casi todo el contenido de humedad. Los beneficios del uso de extracto en polvo son su facilidad de uso y la medición, menos lío y la limpieza y la vida útil más larga. Extracto de malta en polvo se utiliza para dar sabor a los alimentos y bebidas, como batidos malteadas y helados, vinagres y bebidas análogas a chocolate caliente, como Ovaltine. Como Suplemento: se ha utilizado como un suplemento nutricional desde la primera parte del siglo 20 en Gran Bretaña y otras partes de Europa, ya que es una buena fuente de algunos aminoácidos, vitaminas y minerales. Etanol El alcohol etílico o etanol es un alcohol que se presenta como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C. Al mezclarse con agua en cualquier proporción, da una mezcla azeotrópica. Es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es conocido sencillamente con el nombre de alcohol. Su fórmula química es CH3-CH2-OH, principal producto de las bebidas alcohólicas. Aplicaciones: Bioetanol: El bioetanol se obtiene de la fermentación de una gran cantidad y diversidad de materias vegetales de alto contenido en hidratos de carbono en sus diferentes formas vegetales como almidón, sacarosa y celulosa. Luego se separa por destilación el etanol del resto del fermento y así se consigue un etanol apto como combustible alternativo. Etanol de síntesis química: Se obtiene etanol combustible por síntesis química a través de hidratar etileno y usar ácido sulfúrico como acelerador químico del proceso. En esta síntesis se produce una mezcla de etanol y agua que luego se destila para poder convertir el etanol en combustible alternativo. Vinagre: gracias al uso del microorganismo Acetobacter aceti se puede preparar vinagre partiendo de etanol. 2. Genoma Humano 3. DNA Recombinante El término DNA recombinante hace referencia a la creación de nuevas combinaciones de segmentos o de moléculas de DNA que no se encuentran juntas de manera natural. La tecnología del DNA recombinante utiliza técnicas que provienen de la bioquímica de los ácidos nucleicos unidas a metodologías genéricas desarrolladas originalmente para la investigación de bacterias y de virus. La utilización del DNA recombinante es una herramienta poderosa para el aislamiento de poblaciones puras de secuencias específicas de DNA a partir de una población de secuencias mezcladas. Procedimiento: Ejemplo de DNA Recombinante: PRODUCCIÓN DE INSULINA Procesos de ingeniería genética pueden producir insulina humana. ADN La insulina humana se coloca en el ADN de un segundo organismo. El organismo huésped se convierte en una fábrica productora de insulina. Las personas con diabetes (llamado diabéticos) no producen o utilizan su proteína insulina correctamente. La proteína de la insulina ayuda a controlar la cantidad de azúcar en la sangre. Millones de diabéticos necesitan tomar insulina. La insulina de las vacas y los cerdos se ha utilizado desde la década de 1900 para tratar la diabetes. Ahora proteína insulina humana puede ser producida en masa a través de procesos de ingeniería genética. 1. Aislar Gen Se aisló el gen para producir la proteína de la insulina humana. El gen es parte del ADN en un cromosoma humano. El gen se puede aislar y luego se copia de manera que muchos genes de insulina están disponibles para trabajar. 2. Prepare ADN diana En 1973, dos científicos nombraron Boyer y Cohen desarrollaron una manera de tomar ADN de un organismo y lo puso en el ADN de la bacteria. Este proceso se denomina tecnología de ADN recombinante. En primer lugar, una pieza circular de DNA llama un plásmido se elimina de una célula bacteriana. Proteínas especiales se utilizan para cortar el anillo abierto plásmido. 3. Inserto de ADN en el plásmido Con el anillo plásmido abierto, el gen de la insulina se inserta en el plásmido anillo y el anillo está cerrado. El gen de la insulina humana está ahora recombina con el plásmido de ADN bacteriano. 4. Inserte plásmido de nuevo en la celda El ADN bacteriano ahora contiene el gen de la insulina humana y se inserta en una bacteria. Los científicos usan muy pequeñas jeringas con aguja para mover el plásmido recombinado a través de la membrana de la célula bacteriana. 5. El plásmido se multiplican Muchos plásmidos con el gen de la insulina se insertan en muchas células bacterianas. Las células necesitan nutrientes para crecer, dividirse, y vivir. Mientras que viven, los procesos de las células bacterianas se convierten en el gen de la insulina humana y la insulina se produce en la célula. Cuando las células bacterianas se reproducen por división, el gen de la insulina humana también se reproduce en las células recién creadas. 6. Células diana reproducir Moléculas de proteína de insulina humana producida por bacterias son recogidas y purificadas. El proceso de purificación y la producción de vaca y cerdo insulina se ha reducido o eliminado en gran medida. 7. Las células producen proteínas Millones de personas con diabetes ahora toman insulina humana producida por bacterias o levaduras (insulina biosintética) que es genéticamente compatible con su cuerpo, al igual que la insulina producida naturalmente perfecta en su cuerpo. 4. BIBILIOGRAFÍA DE BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL Biotecnología Alimentaria por García Garibay, Mariano; López Munguía, Agustín; Quintero Ramírez, Rodolfo. Editor: México Limusa Noriega 1993. Principios de Biotecnología por Wiseman, Alan.Editor: Zaragoza Acribia 1986 La Revolución de la Bioingeniería por Mönckeberg B., Fernando. Editor: Chile Mediterraneo 1988 Tecnología de las enzimas por Gacesa, peter; Hubble, John. Editor: Zaragoza Acribia 1990 Biotecnología para Ingenieros: sistemas biológicos en procesos tecnológicos por Scragg, Alan. 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