Cómo se fabrican los aminoácidos

¿De qué están hechos los aminoácidos?

Los aminoácidos son compuestos químicos cuyas moléculas contienen un grupo amino básico (-NH2) y un grupo carboxilo ácido (-COOH).

Los aminoácidos están hechos de ingredientes de origen vegetal. Los productos fermentados como el miso y la salsa de soja se elaboran procesando soja o trigo con un cultivo de koji. El proceso de fermentación descompone la proteína y la convierte en aminoácidos. El miso y la salsa de soja son ejemplos del uso tradicional de aminoácidos en la cocina japonesa para hacer la comida aún más deliciosa. Los aminoácidos utilizados en los productos alimenticios se obtienen principalmente fermentando ingredientes de origen vegetal de la misma manera que se elaboran el miso y la salsa de soja.

La fermentación es la antigua sabiduría para aumentar el umami y el sabor de los alimentos.

La fermentación es un proceso natural.

En la fermentación de aminoácidos, los aminoácidos se obtienen fermentando ingredientes con un medio de cultivo que contiene microorganismos como bacterias probióticas. Estos microorganismos convierten los ingredientes en alimentos y otras sustancias que necesitan. También se agrega un ingrediente como la melaza para ayudar a los microorganismos a multiplicarse y producir aminoácidos. Los Microorganismos contienen enzimas que aceleran las reacciones involucradas en la descomposición de ingredientes y la síntesis de nuevas sustancias. El proceso de fermentación es una serie de reacciones que involucran entre 10 y 30 enzimas diferentes.

Los aminoácidos se producen a través de la fermentación de ingredientes derivados de plantas.

Identificación de cepas de microorganismos de microorganismos superiores.

Para producir aminoácidos utilizando microorganismos, primero tenemos que encontrar microorganismos que tengan un gran potencial para producir aminoácidos. Un gramo de suelo natural contiene alrededor de 100 millones de microorganismos, que seleccionamos para encontrar los más útiles.
Cuando se encuentra el microorganismo adecuado, se deben desarrollar mejores cepas para maximizar su potencial. El rendimiento de aminoácidos depende de la cantidad y calidad de las enzimas, siendo mayor cuando las enzimas se mantienen en condiciones ideales y menor cuando estas condiciones no se cumplen. Digamos que un microorganismo tiene una ruta metabólica que se puede describir como A→(a)→B→(b)→C→(c)→D, donde (a), (b) y (c) son enzimas. Para maximizar el rendimiento del aminoácido C, las enzimas (a) y (b) deben ser más activas y la enzima (c) no debe estar activa. Esto se puede hacer desarrollando cepas mejoradas mediante diversas técnicas.
Para producir aminoácidos, los tanques de fermentación se llenan con melaza y otros ingredientes azucarados como la caña de azúcar, el maíz y la mandioca. Se logran las condiciones ideales para la agitación, el suministro de oxígeno, la temperatura y los niveles de pH. A continuación se purifican los aminoácidos deseados a partir de este caldo fermentado.

Otras formas de producir aminoácidos

Además de la fermentación, existen otras formas de producir aminoácidos, como la reacción, extracción y síntesis enzimáticas.

En el proceso de reacción enzimática, se utilizan una o dos enzimas para convertir un precursor de aminoácido en el aminoácido correcto. En este método no es necesario multiplicar los microorganismos mediante la conversión del aminoácido específico y no existe un proceso largo a partir de la glucosa. El proceso de reacción enzimática es ideal si la sustancia precursora tiene un bajo costo.
Los aminoácidos se pueden producir descomponiendo proteínas. Esto se conoce como método de extracción. Sin embargo, la cantidad de aminoácidos en la proteína ácidoce limita la cantidad de aminoácidos que se pueden producir, por lo que este método no es adecuado para producir cantidades masivas de aminoácidos específicos.

El método de síntesis utiliza reacciones químicas para producir aminoácidos y fue ampliamente utilizado en el desarrollo inicial de las técnicas de producción de aminoácidos. El problema con este método es que las reacciones químicas producen cantidades iguales de L- y D-aminoácidos, por lo que los D-aminoácidos deben convertirse en L-aminoácidos. Este método, que requería pasos de procesamiento y equipos adicionales, era más caro y, por lo tanto, se eliminó gradualmente. Sin embargo, todavía se utiliza para producir glicina, que no se encuentra en las formas D y L, y para aminoácidos que son igualmente útiles en las formas D o L.

La ventaja del método de fermentación es que permite la producción de cantidades masivas de aminoácidos a bajo costo con instalaciones relativamente pequeñas. Este método ayudó a hacer crecer el mercado de aminoácidos. En la década de 1960, la fabricación de glutamato pasó de la extracción a la fermentación y la fabricación de otros aminoácidos siguió su ejemplo.

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