Microencapsulación de levadura con alginato en sistema semicontinuo y estudio de la cinética de fermentación

La inmovilización de microorganismos, mediante la microencapsulación en una matriz biopolimérica, es actualmente un campo emergente por la funcionalidad de sus aplicaciones en medicina, alimentación, cosmética y textil, entre otros grandes campos industriales. En este proyecto se estudia el caso concreto de la microencapsulación de levadura (“Saccharomyces cerevisiae”) en una matriz de alginato de sodio (biopolímero), haciendo uso del método de gelificación iónica. Se han aplicado diferentes parámetros para las variables influyentes en la extrusión y gelificación de la gota para poder determinar su influencia en las características de las microcápsulas resultantes. Las variables estudiadas se centran en determinar el comportamiento reológico entre la fase de matriz envolvente de biopolímero y la fase interna de disolución del microorganismo. También se han determinado los efectos de la inmovilización de la levadura en la cinética de la fermentación alcohólica con D-glucosa, para ello se han contrastado los resultados de la cinética del microorganismo libre e inmovilizado. La ventaja que proporcionan las microcápsulas en el aspecto cinético es el control de la velocidad de reacción (limitada por difusión), empleando el microorganismo como un biocatalizador y obteniendo diferentes esquemas cinéticos en función de las características la microcápsula.
The immobilization of microorganisms, through microencapsulation in a biopolymeric matrix, is currently an emerging field due to the functionality of its applications in medicine, food, cosmetics and textiles, among other large industrial fields. In this project, the specific case of microencapsulation of yeast (“Saccharomyces cerevisiae”) in a matrix of sodium alginate (biopolymer) using the ionic gelation method, is studied. Different parameters have been applied for the influential variables in the extrusion and gelation of the drop in order to determine their influence on the characteristics of the resulting microcapsules. The variables studied are focused on determining the rheological behavior between the enveloping matrix phase of the biopolymer and the internal dissolution phase of the microorganism. The effects of yeast immobilization on the kinetics of alcoholic fermentation with D-glucose have also been determined, for which the results of the kinetics of the free and immobilized microorganism have been contrasted. The advantage provided by microcapsules in the kinetic aspect is the control of the reaction rate (limited by diffusion), using the microorganism as a biocatalyst and obtaining different kinetic schemes depending on the characteristics of the microcapsule