Formación de biofilms en sistemas de filtración por membranas - Tarifa, María Clara (2017)
Inicialmente se presenta una introducción en donde se plantea un marco general de la actividad frutihortícola en el país relacionada a la producción de frutas de pepita (manzana y pera), junto con una breve descripción de los temas que se detallarán en los capítulos. En el Capítulo 1 se describe el aislamiento de microorganismos de módulos de ultrafiltración (UF) provenientes de una empresa productora y exportadora de jugo concentrado de manzana y pera. Se estudió la presencia de levaduras, mohos, bacterias lácticas y bacterias heterótrofas, mesófilas aerobias y/o anaerobias facultativas. Posteriormente se procedió al análisis de sus características de superficie, evaluándose la naturaleza química de la superficie celular. Además, se estableció la tasa de adhesión de cada una de las cepas aisladas sobre acero inoxidable y su correlación con la hidrofobicidad de la superficie celular a pH 4 (pH promedio del jugo de manzana). En el Capítulo 2 se presenta la adhesión y formación de biofilms mono y multiespecie. La habilidad de las levaduras residentes para colonizar los equipos de producción y formar biofilms en tiempos cortos determinaría una ventaja competitiva sobre otros microorganismos presentes en el sistema y les permitiría sobrevivir a los procedimientos de limpieza y desinfección. Debido a que la situación más frecuente en las industrias alimentarias es la formación de comunidades multiespecie sobre las superficies, y dado que las mismas están reguladas por diferentes relaciones inter e intra específicas, se planteó el estudio de biofilms mixtos levadura/bacteria. En el Capítulo 3 se plantean los ensayos realizados sobre membranas de UF del mismo material y con las mismas características y puntos de corte que las utilizadas en las industrias para la clarificación de jugos. Estos ensayos fueron efectuados en unidades de filtración por membrana de flujo transversal a escala laboratorio. Posteriormente se procedió al estudio de estrategias de control mediante secuencias de limpieza y desinfección en condiciones de flujo variable, utilizando soluciones de hipoclorito de sodio, desinfectante comúnmente empleado en las industrias alimentarias en general y jugueras en particular. En el Capítulo 4 se determinaron las propiedades viscoelásticas lineales de biofilms mixtos de Candida krusei, C.tropicalis, C.kefyr y Rhodotorula mucilaginosa, todas ellas aisladas de membranas de UF (Capítulo 1). Se analizaron diferencias en función de la concentración de jugo (6 y 12 °Brix), del tipo de jugo de fruta (manzana y pera) y de la hidrodinámica de los fluidos (estático y turbulento). Se realizaron análisis sobre la formación y composición de los biofilms además de la reología de los mismos. Los ensayos mencionados se efectuaron directamente sobre las superficies de acero inoxidable mediante el diseño en nuestro laboratorio de un adaptador universal para la fijación de distintas superficies de uso industrial y medición de las propiedades reológicas del biofilm sin distorsionarlo, los pocos estudios realizados involucran por lo general la remoción del biofilm, no existiendo prácticamente ensayos reológicos in situ. Por último, se presentan las Conclusiones generales y se adjunta además dos anexos: Anexo 1: Técnicas microscópicas y Anexo 2: Biofilms duales, donde se compilan las imágenes de SEM obtenidas a partir de los ensayos del Capítulo2.