Estudio del proceso de fermentación de las semillas de cacao para la determinación de los factores que influyen a la calidad del chocolate por medio de simulaciones con un modelo basado en restricciones

El proceso de fermentación del cacao es un paso esencial en la producción del chocolate y un factor significativo en la calidad de los sabores y aromas deseados en el producto. Consiste en un proceso natural de actividades microbianas que aparecen en una sucesión, empezando por levaduras, seguido de...

Full description

Autores:
González Vargas, Cristina
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/39765
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/39765
Palabra clave:
Saccharomyces cerevisiae
Lactococcus lactis
Biomasa - Investigaciones
Cacao
Fermentación láctica
Ingeniería
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description El proceso de fermentación del cacao es un paso esencial en la producción del chocolate y un factor significativo en la calidad de los sabores y aromas deseados en el producto. Consiste en un proceso natural de actividades microbianas que aparecen en una sucesión, empezando por levaduras, seguido de bacterias acido lácticos, luego bacterias ácido-acéticas, y bacterias formadoras de esporas y hongos filamentosos en último lugar. Las bacterias acido lácticas y las levaduras coexisten en el sistema de la pulpa durante las primeras horas de la fermentación y tienen procesos e interacciones que permiten el crecimiento y la existencia de estos dos microorganismos. El estudio de esta interacción permitiría entender de una manera más detallada, de que forma se dan las etapas de la fermentación, teniendo en cuenta que este proceso depende del crecimiento de biomasa de estos organismos en el medio del cacao. Para este estudio se aplica el uso de la herramienta SteadyCom, la cual es esencialmente una alteración a un análisis de balances de flujos (FBA) que en turno es un modelo basado en restricciones, ampliamente aplicado al estudio de mecanismos metabólicos. Este estudio se realizó sobre la Saccharomyces cerevisiae y el Lactococcus lactis. El modelo SteadyCom, a diferencia de un FBA normal, incorpora modelos metabólicos de varios microorganismos para crear un modelo conjunto y realizar una maximización de la tasa de crecimiento de biomasa sobre la comunidad, por lo tanto, se tienen en cuenta las interacciones de los microorganismos, según intercambios de metabolitos, en estos cálculos. La tasa de crecimiento óptima de biomasa conjunta tiene un valor intermedio entre las tasas de crecimiento de los modelos individuales y es altamente susceptible a cambios realizados sobre los límites superiores de las tasas de reacción para reacciones pertinentes al espacio conjunto de los microorganismos en la comunidad y a cambios sobre las tasas de intercambio de metabolitos pertinentes
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Consiste en un proceso natural de actividades microbianas que aparecen en una sucesión, empezando por levaduras, seguido de bacterias acido lácticos, luego bacterias ácido-acéticas, y bacterias formadoras de esporas y hongos filamentosos en último lugar. Las bacterias acido lácticas y las levaduras coexisten en el sistema de la pulpa durante las primeras horas de la fermentación y tienen procesos e interacciones que permiten el crecimiento y la existencia de estos dos microorganismos. El estudio de esta interacción permitiría entender de una manera más detallada, de que forma se dan las etapas de la fermentación, teniendo en cuenta que este proceso depende del crecimiento de biomasa de estos organismos en el medio del cacao. Para este estudio se aplica el uso de la herramienta SteadyCom, la cual es esencialmente una alteración a un análisis de balances de flujos (FBA) que en turno es un modelo basado en restricciones, ampliamente aplicado al estudio de mecanismos metabólicos. Este estudio se realizó sobre la Saccharomyces cerevisiae y el Lactococcus lactis. El modelo SteadyCom, a diferencia de un FBA normal, incorpora modelos metabólicos de varios microorganismos para crear un modelo conjunto y realizar una maximización de la tasa de crecimiento de biomasa sobre la comunidad, por lo tanto, se tienen en cuenta las interacciones de los microorganismos, según intercambios de metabolitos, en estos cálculos. La tasa de crecimiento óptima de biomasa conjunta tiene un valor intermedio entre las tasas de crecimiento de los modelos individuales y es altamente susceptible a cambios realizados sobre los límites superiores de las tasas de reacción para reacciones pertinentes al espacio conjunto de los microorganismos en la comunidad y a cambios sobre las tasas de intercambio de metabolitos pertinentesThe fermentation process in cocoa beans is an essential step in the production of chocolate and a significant factor in the quality of desired flavors and aromas of the product. It consists of a natural process made up of microbial activities which appear in succession, starting with yeasts, followed by lactic acid bacteria, then acetic acid bacteria and finally, spore-forming bacteria and fungi. The yeasts and the lactic acid bacteria coexist in the cocoa pulp during the first hours of the fermentation and undergo processes and interactions that give way to the growth and appearance of other microorganisms. The study of this interaction will give way to a better understanding of the way in which the various stages of the fermentation process occur, considering that this process depends on the biomass growth of these organisms in the cocoa beans. For this project, the tool SteadyCom will be used, this tool is essentially an alteration to a flux balance analysis (FBA), which in turn is a constraint based model, widely applied to the study of metabolic mechanisms. The project was based specifically around the Saccharomyces cerevisiae and the Lactococcus lactis. The SteadyCom model, unlike a regular FBA, incorporates metabolic reconstructions of various microorganisms to create a joint model and perform a maximization of the biomass growth rate in the community, thus, the interactions between the microorganisms are being considered in the calculations, based on metabolite interactions. The optimal joint biomass growth rate found for the project has an average value between the two individual growth rates and it is highly sensitive to changes made on the upper limits of the reaction rates for the reactions that are relevant in the joint space of the community of microorganisms and changes in the exchange rates of the relevant metabolitesIngeniero QuímicoPregrado27 hojasapplication/pdfspaUniandesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Químicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaEstudio del proceso de fermentación de las semillas de cacao para la determinación de los factores que influyen a la calidad del chocolate por medio de simulaciones con un modelo basado en restriccionesTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPSaccharomyces cerevisiaeLactococcus lactisBiomasa - InvestigacionesCacaoFermentación lácticaIngenieríaPublicationTEXTu807165.pdf.txtu807165.pdf.txtExtracted texttext/plain82323https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/08fa5d4c-b89a-4c03-89b3-24a151b9670c/download4a1509fa34d08e5d5da67e9827e91ca3MD54THUMBNAILu807165.pdf.jpgu807165.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg24755https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/6e0c4ec2-525c-40ea-a06f-b72b7b1d7b4f/download9fe11a19814e8ec146c7fffa3249f630MD55ORIGINALu807165.pdfapplication/pdf1451831https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e49b3499-d56e-4366-8447-bf9692f66542/downloadccf5a9f0847ea12399559ffe12767e8eMD511992/39765oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/397652023-10-10 19:22:29.88http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co