ELABORACIÓN DE YOGURT SIMBIÓTICO
UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
CURSO
: Tecnología de Productos Agroindustriales II
TEMA
: Elaboración de yogurt simbiótico
DOCENTE: Ing. Advelí Durand Villarroel
ALUMNOS: ALARCÓN MARIÑO Juan Carlos CATALÁN CEQUEIROS Liliana CHACON DAVALOS Raúl ESPINOZA TICONA Yuri LOZANO CUSI Franklin MERINO QUISPE Miguel
GRUPO :
Viernes 11-1pm ABANCAY - APURIMAC 2012
ELABORACIÓN DE YOGURT SIMBIÓTICO
I.
INTRODUCCIÓN
La elaboración de yogurt requiere la introducción de bacterias ‘benignas’ que son añadidas en la leche bajo una temperatura y condiciones ambientales adecuadas y que deben ser controladas (muy cuidadosamente en el entorno industrial). La bacteria ingiere los azúcares naturales de la leche, es decir lactosa. Ésta libera ácido láctico como producto de desecho; el incremento de la acidez provoca a su vez que las proteínas de la leche precipiten en una masa sólida (cuajada). La mayor acidez (pH 4-5) también evita la proliferación de otras bacterias potencialmente patógenas. Generalmente en un cultivo se incluyen dos o más bacterias diferentes para conseguir una fermentación más completa, principalmente Streptococcus salivarius, Streptococcus termofilus y miembros del género Lactobacillus, tales como L. bulgaricus, L. casei y L. bifidus. Las bacterias del yogurt producen vitaminas y aumentan el contenido de aminoácidos libres y ácido fólico, aumentando así su contenido proteico. Por lo tanto son pocos los alimentos que ofrecen estas propiedades, es por esto que además de mejorar un producto ya existente en el mercado, se quiere apoyar al beneficio de la salud, por eso la elaboración de yogurt simbiótico que pretende formar parte de este tipo de alimentos con la finalidad de contribuir a mejorar y conservar la salud.
II. III.
OBJETIVOS Elaborar yogurt simbiótico utilizando como prebiótico el jarabe de yacon. Conocer el procedimiento de la elaboración de yogurt simbiótico. MARCO TEÓRICO
3.1.- Generalidades del yogurt. La leche y los productos lácteos derivados, como queso y yogurt, han sido consumidos desde hace siglos. Los procesos tradicionales mas los avances de la ciencia y la tecnología han logrado hacer del arte de elaboración de dichos productos una ciencia que beneficia tanto a los niveles artesanales como a los industriales. El yogurt es un producto lácteo obtenido mediante la fermentación láctica de la leche. Si bien se puede emplear cualquier tipo de leche, la fermentación de la lactosa en ácido láctico es lo que da al yogur su textura y sabor tan especial. A menudo se le añade fruta, mermelada y otros saborizantes, pero también puede elaborarse sin añadidos es decir natural.
Las bacterias del yogurt producen vitaminas y aumentan el contenido de aminoácidos libres y ácido fólico, aumentando así su contenido proteico. Además el yogurt se digiere mejor que la leche, debido a la fermentación de la lactosa. 3.2.- Generalidades del yacón. Diferentes estudios han demostrado que poco después de la cosecha, se inicia un rápido proceso de cambio en la composición química de sus azúcares. Los azúcares polimerizados tienden a la despolimerización con el tiempo después de la cosecha, es decir el FOS son hidrolizados a azúcares por la simple acción de la hidrolasa fructano, que convierte la fructosa, sacarosa y glucosa. Después de una semana de almacenamiento a temperatura ambiente, el 30 a 40% de los FOS se han convertido en los azúcares simples (Graefe et al., 2004). Sin embargo, la velocidad de esta conversión es más lenta si el yacón se almacena a temperaturas de refrigeración. Las temperaturas de refrigeración también son útiles para reducir la tasa de deterioro y la degeneración de las raíces durante el almacenamiento. La degradación de los fructanos se produce por la despolimerización de la cadena, que opera principalmente en la enzima hidrolasa fructano, al romper la cadena de residuos de fructosa a la terminal de la molécula de sacarosa. Entonces, la invertasa rompe la molécula de sacarosa como resultado da glucosa y la fructosa libre .A través de este sistema multienzimático se realiza la síntesis y degradación de todos los tipos de FOS que existen en las raíces de almacenamiento de yacón. La hidrólisis de los FOS en azúcares simples (glucosa, fructosa y sacarosa) puede ser importante para la comercialización de yacón. El sol es una tradicional y probablemente, las raíces se vuelven más edulcoradas debido a la deshidratación y una proporción significativa de FOS, que se convierten en azúcares simples. Esto sugiere que para obtener el máximo beneficio del FOS, la mejor manera de yacón se consume fresca. Se ha determinado que la concentración de FOS en las soleadas raíces es lo mismo que las raíces fresca. Esto se debe al hecho de que la proporción de FOS que se convierte en azúcares simples se ve compensado por la deshidratación de las raíces. Esto significa que una persona consume la misma cantidad de FOS en Yacón tanto 100g soleado como en 100g de yacón fresco. 3.3.- Producción de fermento. Los fermentos o también conocidos como cultivos iniciadores más ampliamente utilizados como una mezcla simbiótica de Streptococcus salivarius subsp, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp y Lactobacillus bulgaricus, aunque pueden crecer independientemente, el grado de producción de ácido láctico es mucho más alto cuando se utilizan ambos que cuando se utilizan individualmente. El Streptococcus
thermophilus crece más rápido y produce ácido fórmico y dióxido de carbono, provocando el descenso inicial del pH hasta 5, haciendo que el yogurt coagule. El ácido fórmico y el dióxido de carbono producido estimula el crecimiento del Lactobacillus bulgaricus que es el responsable del descenso del pH a 4. De otro lado la actividad proteolítica del Lactobacillus bulgaricus produce péptidos y aminoácidos que estimulan el crecimiento del Streptococcus. Es por este efecto sinérgico favorable del crecimiento conjunto, que se utiliza esta mezcla simbiótica. Estos microorganismos son los responsables finalmente de la formación de aroma y textura típicos del yogurt. Entre los compuestos responsables del aroma típico del yogurt se encuentran el acetaldehído, acetoína, diacetilo, etanol. Como se mencionó anteriormente, el fermento está constituido como mínimo por una cepa de Streptococcus salivarius subsp, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp y Lactobacillus bulgaricus, generalmente se incluyen también otras cepas de las mismas especies, pero tienen características particulares como la producción de compuestos carbonílicos que intervienen en el aroma y polisacáridos que intervienen en la textura. Estas cepas pueden conservarse y propagarse junto con las dos cepas básicas o por separado. Los fermentos se pueden conservar en estado líquido, en leche en polvo reconstituida que después de la inoculación e incubación a 30°C durante 16-18 horas o a 42°C durante 3-4 horas, se conserva a una temperatura inferior a 10°C, es decir en refrigeración. En estado seco, después de una liofilización para la que se añaden agentes protectores como la leche desnatada y la lactosa, y vienen envasados en sobre de aluminio, el mismo que evita que la luz de sobre el fermento, evitando así su descomposición. Se conservan congelados a 40°C bajo cero con la eventual utilización de un crioprotector como el glicerol o a 196°C bajo cero en nitrógeno líquido, aunque este último no es muy utilizado en debido a su alto valor económico. 3.4.- Probióticos. Los probióticos son microorganismos vivos, que al ser ingeridos en cantidades adecuadas producen efectos benéficos para la salud, además de los efectos de nutrición. Estos efectos a la salud, están relacionados con mejoría en enfermedades infecciosas, enfermedades crónicas intestinales como colitis ulcerosa, inmuno modulación, bio disponibilidad de nutrientes, enfermedades cardiovasculares, diabetes mellitus no insulinodependiente, obesidad, osteoporosis y cáncer. Este efecto benéfico de los microorganismos probióticos es debido a que cuando se ingieren en las cantidades adecuadas, ocurre la modificación del ecosistema de los billones de microorganismos que habitan en el intestino del ser humano, generando un equilibrio que se manifiesta por un
estado de salud, en donde existe competencia por los nutrimentos entre los probióticos y los patógenos ingeridos por accidente, así como competencia por los sitios de adherencia, impidiendo la colonización de patógenos y reforzando los mecanismos de defensa estimulando el sistema inmune. Además los probióticos descomponen la lactosa de la leche, para transformarla en yogurt haciendo que sea más fácil de digerir que la leche, es por esto que se lo recomienda para personas que no toleran la lactosa. De hecho, se da un efecto de simbiosis entre el ser humano y las bacterias, la flora benéfica protege el tracto intestinal de la proliferación o infección por bacterias patógenas, mientras que algunas cepas manifiestan patogenicidad solo cuando la resistencia del huésped se ve disminuida o sus defensas bajan. Para ser consideradas como probióticos las bacterias deben reunir algunas características como son:
Ser habitante normal del intestino humano. No patógena. No tóxica. Capaz de sobrevivir y metabolizar en el ambiente intestinal. Tener la capacidad de ejercer un efecto benéfico en el huésped.
Algunos de los microorganismos usados como probióticos humanos son los siguientes: Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. casei spp rhamnosus, L. delbrueckii spp bulgaricus, L. fermentum, L. reuteri, Lactococcus lactis spp lactis, Lactococcus lactis spp. cremoris, Bifidobacterium bifidum, B. infantis, B. adolecentis, B. longum, B. breve, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium , entre otros. 3.5.- Prebiótico. Los prebióticos son conocidos como carbohidratos no digeribles que estimulan el crecimiento de ciertas bacterias. Según Gibson y Roberfroid, definieron a los prebióticos como “ingredientes no digeribles de los alimentos que afectan beneficiosamente al huésped por una estimulación selectiva del crecimiento y/o actividad de una o un limitado grupo de bacterias en el colon. Esta selectividad fue demostrada para la bifidobacteria, la cual puede ser promovida por la ingestión de sustancias tales como fructooligosacáridos. Esto implica que puede mejorar la salud del ser humano debido a su intervención para la salud intestinal. Para que los prebióticos tengan efectos benéficos estos deben cumplir con los siguientes requisitos:
Influencia de la ecología intestinal en la función inmune e inflamaciones en cualquier parte del cuerpo. Modificación del medio intestinal.
3.6.- Simbiótico. El término simbiótico es usado cuando en un producto se combina probióticos y prebióticos. Porque la palabra alude al sinergismo, este término debería reservarse para productos en los cuales los componentes prebióticos selectivamente favorecen a los componentes probióticos, comúnmente este papel lo ejerce la fibra. IV.
MATERIALES
Materia prima Leche Yacon
V.
Insumos
Cultivos
Sorbato de potasio Esencia de durazno CMC
Cultivo probiotico
Otros ingredientes Leche en polvo Pulpa de durazno
Otros materiales
Olla Refrigeradora Cuchillos Balanza Brixometro Cocina Embases Incubadora
PROCEDIMIENTO.
Recepción de materia prima. La leche como materia prima afecta la calidad de todo producto lácteo fermentado; tanto en el aroma y sabor, consistencia y la producción de ácido, por lo cual la selección de leches para la elaboración deber ser rigurosa, debiendo ser la leche de buena calidad bacteriológica y libre de sustancias inhibidoras. Las principales pruebas que se realizan son la densidad, acidez. Estandarización. En general, la leche usada en la elaboración de productos fermentados debe ser estandarizada con respecto al contenido de materia grasa, de acuerdo al tipo a elaborarse y 12% de sólido no grasos para unificar el producto final. Pasteurización. La pasteurización, es un proceso en donde se incrementa de temperatura de un líquido, en particular de la leche, hasta una temperatura de 85° C durante 10 minutos para disminuir las bacterias perjudiciales, sin producir cambios en la composición, en el sabor o en el valor nutritivo del líquido. Enfriado. Luego de la pasteurización se procede a enfriar la leche a una temperatura de 34ºC, para poder realizar la inoculación del cultivo.
Inoculado. Previamente se debe realizar el cálculo respectivo de la cantidad de fermento a añadir en relación a la cantidad de leche a usar. Incubación. Una vez mezclada la leche con el fermento se procede a incubar. La temperatura de incubación es de 30-32 °C por un tiempo de 16-18 horas, hasta que alcance un pH de 4-4.6 Enfriado. Con la finalidad de detener el crecimiento de los microorganismos y terminar el desarrollo de la acidez, se efectúa el enfriamiento. Se recomienda enfriar el producto a temperaturas menores a 20°C ya que a esa temperatura se inhibe el desarrollo de las bacterias. El enfriamiento del producto da también una mejor estabilidad porque las proteínas absorben más agua a bajas temperaturas y por el restablecimiento de la estructura de las proteínas. Si se envasa a bajas temperaturas se destruye la estructura de las proteínas y no es posible conformarla otra vez a las temperaturas bajas de almacenamiento. Batido. El batido se ha realizado con una batidora, en donde se agrego el jarabe de yacón, pulpa de durazno, esencia de durazno y como conservante sorbato de potasio. Envasado El envasado se realizo en botellas de plástico con tapa de cierre hermético. Almacenado El almacenamiento se realiza a temperatura de refrigeración.
Flujo grama de elaboración de yogurt simbiótico Leche fresca
Leche en polvo semi descremada (2%)
Cultivo de yogurt pro biótico
Jarbe de yacón 70°brix, pulpa pasteurizada Envases de plástico con tapa de cierre hermético
Recepción
Estandarizado
Pasteurización
85°C/10min
Enfriado
44°C
Inoculado Incubado
30-32 °C / 16-18 horas
Enfriado
18°C
Batido
Envasado
Almacenado
3-5°C
Procesamiento de jarabe de yacón (concentrado)
Agua potable con hipoclorito de sodio
Solución de ac. Ascórbico: 1.3g/kg yacon pelado
Tratamiento primario
Pelado/cortado
Pulpeado
Solución de ac. Ascórbico:1.3g/kg yacon pelado
Cascara
Bagazo
Estabilización
Concentración
Sólidos solubles:70°brix
Filtrado
˂100um de diámetro de porosidad
Envasado
85°C
Jarabe rico en fructooligosacaridos
VI.
RESULTADOS. Balance para conocer la cantidad de fructosa
L+J+F+D=Y Leche+ Jarabe+ Fructosa+ Durazno = Yogurt 2.755*12+0.15*70+F*100+0.27*10 = (3.175+F)*18 33.06+10.5+100*F+2.7=57.15+18*F 82*F=10.89 F=0.1328Kg=132.8g F=132.8g de jarabe de yacon Costos de producción: Materias utilizadas Leche Leche en polvo yacón Cultivo probiotico Durazno fructuosa Envases Esencia de durazno
cantidad 2700ml 55gr 3000gr 1.62gr 270gr 132gr 5 2.7ml
Precio unitario S/. 1.80 2.20 2.50 0.54 1.80 5.28 0.8 0.032
Precio total S/. 4.86 2.20 7.50 0.54 1.80 3.20 4.00 0.032 Total =26.2 S/. La producción total del yogurt simbiótico es de 3260.3ml, por lo tanto el precio del producto es S/. 20 por litro de producto, estimando todos los precios, mano de obra y dando utilidad al producto.
VII.
CONCLUSIONES
Los alimentos funcionales con probióticos y prebióticos pueden ser un elemento importante para mantener un buen estado de salud, así como en prevención de enfermedades evitando de esa manera el sufrimiento innecesario de personas y los altos costos de la atención médica. Al añadir prebióticos al yogurt, mejora la textura, consistencia y apariencia; además de sus propiedades nutritivas.
El procedimiento de la elaboración de yogurt simbiótico tiene una similitud con la elaboración del yogurt normal, con una diferencia en los parametros.
VIII.
BIBLIOGRAFÍA
Historia del Yogurt. 2007-03-05. www.historiadelyogurt.com
Gutiérrez. 2004. Cuaderno de apuntes de Tecnología de Lácteos. Quinto nivel.
Norma INEN 10:2003 Leche Pasteurizada, Requisitos.
http://www.mundohelado.com/materiasprimas/yogurt/yogurt05.
http://www.basealimentaria.com.ar/polidextrosa_boletin_9t.
http://www.bioline.org.br/request?ba95007. Bioline Internacional. Bioctecnología aplicada.
IX.
ANEXOS
Recepción
Pasteurizado
Inoculado
Incubado
Pulpa de durazno
Mezclado de la pulpa de durazno
Batido
Yogurt simbiótico
