Este documento describe el proceso de producción de proteína unicelular (SCP) utilizando microorganismos. El proceso involucra cultivar selectivamente microorganismos como levaduras y bacterias usando subproductos agrícolas como fuente de carbono, recolectar la biomasa resultante mediante centrifugación, y secado para producir un suplemento rico en proteínas para alimentos humanos y animales. La proteína unicelular tiene varias ventajas sobre otros métodos de producción de proteínas, incluyendo su alta velocidad de crecimiento

1. BIOTECNOLOGIA

2. PROPONENTES:
 ANDRES FELIPE CESPEDES DIAZ COD.2008276507
 LUIS CAMILO GOMEZ TRUJILLO
COD.20112103816
 JHERSON ALVAREZ CARREÑO COD. 2007165267
PROFESOR:
 JORGE ENRIQUE VALENCIA RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE PETRÓLEOS
2013

3. ¿Microorganismos que se comen? Seguro que más de uno
ha pensado: “yo nunca, seguro”. Sin embargo, la
existencia de estos productos en el mercado es
notablemente destacada desde hace años, y últimamente
se podría decir que están de moda entre aquellos que
buscan una dieta más rica y equilibrada.

4. OBJETIVOS
 3.1 GENERAL
 Conocer e identificar el proceso general para la
producción de la proteína unicelular (SCP).
 3.2 ESPECIFICOS
 Conocer la evolución de la proteína unicelular (SCP)
desde sus inicios.
 Tener claro el por qué y para qué se produce esta
biomasa microbiana.
 La importancia de esta proteína unicelular para la
biotecnología.

5.  Se entiende por “Single Cell Protein (SCP)” o
“biomasa microbiana” un producto formado por
células secas de microorganismos que han sido
cultivadas a gran escala y que actualmente se
comercializan como complementos en la
alimentación humana y animal.
 Es cierto que su aspecto no es muy atractivo,
pero suponen una fuente de alto contenido en
proteínas, sobre todo de aquéllas que contienen
aminoácidos esenciales como la lisina, la
metionina y la cisteína. Además, es un alimento
rico en vitaminas y bajo en grasas.

7.  Proteína unicelular CSP es el término
aceptado para el material celular microbiano
preparado para uso como alimento o pienso
(alimento elaborado para animales, ej.
purina).el termino es engañoso ya que lo que
se produce no es normalmente una proteína
única, sino células tratadas de distintas
formas a partir de una variedad de
microrganismos, tanto mono como
multicelulares, bacterias, levaduras, hongos o
algas.

8.  La principal ventaja frente a la soja reside en que la producción
es prácticamente inmediata y requiere de un bajo grado de
tecnificación. Normalmente se lleva a cabo en fermentadores,
donde se induce el crecimiento de las células microbianas, a las
que se alimenta con subproductos agrícolas e industriales. La
biomasa se recolecta posteriormente y se trata debidamente
mediante procesos de secado antes de ser comercializada. Para
el ser humano se requiere un tratamiento posterior que elimine
ciertos compuestos que suponen riesgos nutricionales, como
es el alto contenido en ácidos nucleicos, y garantice la
seguridad y la calidad del producto.
 Las proteínas microbianas son similares a las de la harina de
pescado, la soja o el suero descremado de la leche. Sus
aplicaciones alimentarias no se limitan a su consumo directo,
sino que también pueden utilizarse para desarrollar muchos
productos derivados como lípidos, proteínas, ácidos nucleicos
(ADN y ARN), hidratos de carbono y vitaminas.

9.  Actualmente, se está experimentando con ellas
como solución a ciertos problemas de salud; en
concreto, como nutriente de control inmunitario
en pacientes con anemia, hiperglucemia e
hipercolesterolemia. Incluso algunas
investigaciones han determinado su posible
aplicación en el tratamiento de enfermedades
visuales, como la retinitis pigmentaria. Es una
muestra más del amplio abanico que ofrece la
biotecnología para el progreso, la sostenibilidad
y el bienestar del hombre.

10.  En los países desarrollados los altos niveles de vida han
originado una creciente demanda de proteínas de alta
calidad para piensos de compuestos, que son fundamentales
en las técnicas modernas para la producción de huevos, aves
de corral, ternera y ganado de cerda. Estos piensos
compuestos preparados para satisfacer los requerimientos
nutricionales totales del animal contienen entre 10 y 30 % de
proteína por unidad de peso. Esta es normalmente
proporcionada por la incorporación de harinas de semillas
oleaginosa, como soja, o por harinas de pescado y las SCP
podía ser una alternativa válida a algunas de estas fuentes
tradicionales. Reduciendo el flujo de soja, harinas de
pescado y cereales hacia la alimentación animal, el uso de
SCP podía hacer estos productos más accesibles para
consumo humano. Además en Europa, Japón y otras áreas en
las que no podían crecerse cosechas de soja, la producción a
gran escala de SCP haría la producción animal en estas áreas
menos dependiente de proteínas importadas.

11.  Cuando se compara con los métodos tradicionales para
producir proteínas para alimentos o piensos, la producción
industrial a gran escala de biomasa microbiana para el
mismo uso tiene algunas ventajas características: los
microorganismos en general tienen una alta velocidad de
multiplicación, un alto contenido en proteína (en términos
de peso seco la biomasa microbiana puede contener 30-
80 % de proteína), pueden utilizar un gran número de
fuentes de carbono diferentes (algunas de las cuales son
consideradas tradicionalmente como desechos), pueden
seleccionarse o producirse relativamente fácilmente cepas
con alta producción y buena composición, las
instalaciones de la producción ocupan áreas limitadas y
dan una producción alta y (excepto para las algas), la
producción microbiana es independiente de variaciones
climáticas o estacionales y por consiguiente son más
fáciles de planear.

12. SCP
Por que producir
SCP?
Los países
desarrollados
Demanda de
proteínas
Pienso compuestos
10-30% de proteínas
Evitar el uso de
harinas de soja, de
pescado y otras
para
Aves – huevos -
carnes
Productos mas
accesibles para el
consumo humano
Alta velocidad de
reproducción de
microorganismos
Alto contenido de
proteína 30-80%
Variedad de formas
para las fuentes
carbonos (desechos)
Áreas limitadas
Áreas limitadas
Inmunes al clima Fácil planeación

14. El proceso
SPC
1. La provisión de una fuente de carbono
2. Medio adecuado que contenga nutriente: carbono,
fuentes de nitrógeno, fosforo y otros esenciales.
3. Impedir la contaminación del medio o de la planta.
4. El cultivo de los microorganismos deseados.
5. La separación de la biomasa microbiana del medio
agotado.
6. El tratamiento posterior de la biomasa con o sin
operaciones específicas de purificación.
Independiente
del tipo del
sustrato
Etapas Basicas

15. El cultivo
 Se debe tomar precauciones y seguir unas reglas básicas para
evitar la contaminación a la hora de la fermentación de los
procesos para que lo que se busca cultivar tenga una buena
calidad. Para esto se deben tomar algunas precauciones y
sugerencias como las siguientes:
 Se debe realizar en esterilidad o en condiciones limpias.
 Se recomienda el calentamiento o la filtración del medio.
 La esterilización de los equipos de la fermentación.
 Los Procesos de SCP son altamente aeróbicos y la aireación es un
proceso importante.
 Estos procesos generan mucho calor y este calor residual se
debe eliminar mediante un buen sistema de refrigeración.
 Se debe seleccionar un buen fomentador que cumpla con los
requisitos industriales de producción a gran escala.
 Las fermentaciones para biomasa siempre se llevan a cabo
continuamente para mayor economía y se llevan a cabo a
diluciones muy rápidas cercanas a las máximas (μmax) para
alcanzar la máxima productividad. Este proceso proporciona la
máxima cantidad de proteína celular pero tiene un costo
adicional el proceso no aprovechan los sustratos completamente
y se desperdician limitándola economía del proceso.

16.  Los organismos unicelulares como levaduras
y bacterias se recuperan normalmente por
centrifugación.

17.  Las bacterias requieren mayor energía de
centrifugación para su separación y se debe
ayudar por medio de la floculación que es
esencial para recuperar la biomasa.

18.  Los organismo filamentosos se recuperan en
sobre filtros rotatorios, lo que es más
económico.

19.  Es importante eliminar toda el agua posible antes del secado final debido
a que el secado es un procedimiento costoso y el agua excedente genera
sobre costos.
 La biomasa se puede secar al sol pero esto genera biomasa de menor
calidad.
 El equipo de para la cosecha de microorganismo no es estéril pero debe
se debe diseñar de forma que se pueda limpiar regularmente y fácilmente
para mejorar la calidad de la biomasa y realizar una operación higiénica.
 El manejo del caldo que sale que sale del fermentador es crucial para la
calidad bacteriológica ay que la tensión del oxígeno baja y sube el PH
proporcionado buenas condicionas para el crecimiento de bacterias
indeseables.
 El peligro de las bacterias indeseables es minimizada por medio de
procesos de manejos higiénicos y tratamiento mediante calor durante la
etapa final de la cosecha que aseguran la inactividad de las bacterias.
 Para aumentar el valor nutritivo de la biomasa se requiere una etapa para
asegurar la ruptura de las paredes celulares.
 La biomasa se recolecta posteriormente y se trata debidamente mediante
procesos de secado antes de ser comercializada.
 Dependiendo del tipo del sustrato y del tipo del SCP puede ser necesario
para el consumo del ser humano un tratamiento posterior que elimine
ciertos compuestos que suponen riesgos nutricionales, como es el alto
contenido en ácidos nucleicos, y garantice la seguridad y la calidad del
producto.
 Finalmente se deben tomar medidas para evitar la liberación al ambiente
de grandes cantidades de microorganismos, vivos muertos, vivos o
muertos. Esto con el fin de evitar la polución ambiental.

20.  Un microorganismo que es crecido como
fuente de proteínas para la alimentación
humana o animal debe tener ciertas
propiedades básicas las cuales son:
 No debe ser patógeno para las plantas,
animales o seres humanos.
 Debe tener un buen valor nutricional.
 Debe ser aceptado como alimento o pienso.
 Ausencia de compuestos tóxicos.
 Bajo nivel de producción.

21. Dependen de las características tales como:
 La velocidad del crecimiento.
 La producción.
 El contenido en proteína.
 Los requerimientos de nutrientes
suplementarios.
 Las ventajas selectivas del medio que se
utiliza.
 Las buenas propiedades de separación y
secado.

22.  Gracias a la biotecnología las aplicaciones del SCP no solo son
nutritivas o alimentarias sino que también como solución a
ciertos problemas de salud siempre en pro del progreso, la
sostenibilidad y el bienestar del hombre.
 El proceso SCP consta de los siguientes pasos: 1. Medio
almacenado (minerales, agua, carbono, nitrógeno) 2. Mezclado
esterilización (impedir la contaminación del medio)
3.Fermentación (se llevan a cabo continuamente para mayor
economía, son altamente aeróbicos) 4.Separacion (utiliza
centrifugación y floculación) 5. Secado (proceso costoso, aunque
se puede secar al sol pero no es la misma calidad) 6
.Almacenamiento del producto (evitar la polución ambiental)
 Comparado con los métodos tradicionales para producir
proteínas para alimentos o piensos. La biomasa bacteriana es
uno de los métodos más eficaces para la producción de
proteínas en alimentos, con un peso seco que puede contener de
un 30% a un 80% de proteínas, en general tienen una alta
velocidad de multiplicación, es independiente de variaciones
climáticas o estacionales y por consiguiente son más fáciles de
planear.

23.  Bu’Lock, J (1991).Biotecnología Básica.
Editorial Acribia.
 AMARIN (2011). Single Cell Protein (SCP):
microorganismos que se comen. Blogs de
Ciencia y Tecnología. Disponible en :
 http://blogs.creamoselfuturo.com/bio-tecnologia/
2011/02/23/single-cell-protein-scp-
microorganismos-que-se-comen-2/