Food & Industrial Biotransformations

1. Overview

To work on bioprocess engineering in a general way and in fermentation processes; alcohol (beer, cider, whey) enzymes, etc., it means to understand and to analyse these bioprocesses in such a way that we can design and carry on them in a rational way. In order to achieve this objective, a basic knowledge of the cell growth and functionality is required. The relative rates of nutrient consumption, cell growth and product formation and release depend on the type of cells employed, as well as temperature, medium composition and flux, among other factors.

Knowledge of the bioreaction kinetics and of the existing mass transfer is essential in order to understand the performance of a bioreactor. These two fundamental phenomena have to be integrated together with the way of contacting and mixing gas and liquid into the vessel. When cell kinetics are studied, the interactive, complex and multiphase nature of these biological reactors should be considered. Specifically, our group is working on the existing interactions among these complex cell kinetic processes and a situation, also complicated, provided by the transport phenomena. The effect that the scale of working presents over the way of mixing, flux, mass transfer and heat transmission must be also considered, as well as how all this is going to influence on the distinct type of kinetics.

Among the different and necessary technical considerations for designing a bioreactor, some of them are of a great importance, standing out the kind of microorganism to be employed, the kinetics, the mixing and the mass transfer. The basic function of a correctly designed bioreactor is to provide a controlled environment in order to achieve a cell growth and/or a product formation optima for the particular employed system. This optimum is usually related to costs production, which usually does not mean a maximum regarding conversion.

2. Objectives

Mixing effect
Heterogeneity
Kinetics
Scale up
Control / Optimization

3. Subjects (and research projects)

Beverages: Beer
Beverages: Cider
Beverages: New proposals
Industrial productions: Enzymes
I ndustrial productions: Others

4. Dissertations

Thesis:

«Procesos cinéticos y de mezcla en la fermentación de cerveza»
A. I. García , Oviedo, 1992. M. Díaz y L. García
«Evolución de CO2 y fluidodinámica en el proceso de fermentación de cerveza»
S. Suárez , Oviedo, 1995 M. Díaz y L. García

«Producción de proteasas por fermentación de residuos alimentarios: Caracterización y modelización de sistemas libres e inmovilizados»
C. Quirós, Oviedo, 1995 M. Díaz y L. García

«Análisis y modelización de sistemas con células inmovilizadas»
A. Laca, Oviedo, 1999 M. Díaz, L. García

«Modelización del proceso de fermentación controlada de sidra»
C. de la Roza, Oviedo, 1999 M. Díaz, L. García

«Producción de proteasas extracelulares por Serratia marcescens en lactosuero. Purificación y caracterización»
F. Romero, Oviedo 2000 M. Díaz, L. García

«Aprovechamiento del suero lácteo por fermentación alcohólica con
Kluyveromyces fragilis»
J. Parrondo, Oviedo 2002 M. Díaz, L. García
«Desarrollo de modelos cinéticos segregados para el control de procesos fermentativos»
Covadonga Quirós Caso. Oviedo, Febrero 2008 (Mónica Herrero, Luis A. García y Mario Díaz).

Research projects:
«Cinética y floclación en el proceso fermentativo con mosto de cerveza»
A. I. García, Junio 1990, Univ. Oviedo (M. Díaz, L. García)
«Producción de proteasas por serratia marcescens a partir de residuos industriales»
C. Quirós, March 1993, Univ. Oviedo (M. Diaz, L. García)
«Estudio de la mezcla en la fermentación de cerveza»
S. Suárez, July 1993, Univ. de Oviedo (M. Díaz, L. Garcia)
«Fermentación alcohólica de mosto de manzana»
C. de la Roza, Marzo 1995, Univ. de Oviedo (M. Díaz, L. García)
«Evaluación de la producción de proteasas por Serratia marcescens a partir de lactosuero»
F.J. Romero, April 1996. Univ. de Oviedo (M.Díaz, L.García)
«Evolución de los perfiles de concentración en sistemas con células inmovilizadas»
JA. Laca, June 1997, Univ. de Oviedo (M. Díaz, L. García)
«Producción de bebida alcohólica por fermentación de suero lácteo»
J. Parrondo, September 1998, Univ. de Oviedo (M.Díaz, L. García)

«Optimización y caracterización de la producción de proteasas extracelulares por Serratia marcescens mediante fermentación discontinua de lactosuero fresco»
F. J. Ustáriz, Septiembre 2001, Univ. de Oviedo (M. Díaz, L. García)
«Caracterización de microorganismos y mejora de su funcionalidad en el proceso de fermentación de sidra por citometría de flujo».
Covadonga Quirós Caso, Oviedo, Julio 2005. (Mónica Herrero, Luis A. García y Mario Díaz).
«Competencias y caracterización microbiana en procesos fermentativos alimentarios».
Ainoa Sánchez, Oviedo, Septiembre 2007 (Mónica Herrero, Luis A. García y Mario Díaz).
«Producción de metabolitos secundarios por fermentación de suero lácteo».
María José Posada, Oviedo, Septiembre 2007 (Mónica Herrero, Luis A. García y Mario Díaz)

Master thesis:

«Caracterización de la congelación y su efecto en disoluciones de fructosa y maltosa»
L.Villahoz, Noviembre 1983, Univ. País Vasco. (M.Díaz, J.I.Lombraña)
«Producción de proteasas por bacterias libres e inmovilizadas»
M. A. Longo, Noviembre 1990 (M. Díaz, L. García)
«Producción de una bebida alcohólica a partir de lactosuero»
A.Viejo, Junio 1996 ( M. Díaz, L. García)

Contact Person

Luis Arsenio García Díaz
Phone: 34 985103029
E-Mail:  luisag@uniovi.es

Mónica Herrero
E-Mail:  herreromonica@uniovi.es

Adriana Laca webmaster

Links

Fachverlag Hans Carl, beverage database
A.E.T.C.M., Spanish association of beer and malt technics
Real Beer, The Beer Portal
The History of Beer

The History of Cider
Bulmer corporation
Sidra.com, Page of the Natural Cider of Asturias
Sidra Escanciador S.A.

Whey Systems Inc., the world leader in Lactose manufacturing technology and
equipment

ExPASy, enzyme nomenclature database
Proteases.net