Principios Tecnol ó ógicos g icos
DANISCO Mexico/ Colombia (J.J.E.P.) Mexico, Junio 2007.
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Premezcla seca de ingredientes: azúcar, estabilisante
(gelatina) (gela tina),, sólidos sólidos de leche (leche (leche en polvo), polvo), etc. Homogeneización (> 63°C * > 2000 p.s.i.) Pa Past steu euri riza zaci ción ón (8 (800 – 90 °C * 20 – 30 30´´ mi min) n)
Enfri friami amient ento o (I) (I) 42 – 43°C => [40 <°T En <°T (°C)< 45] Inoculación (adición cultivo) 20 DCU / 100 L leche horas as)) Incubación / Fermentación (4 – 6 hor
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Inoculación (adición cultivo) horas as)) Incubación / Fermentación (4 – 6 hor
Ruptura de Coágulo (p (pH H 4.6 4.6 – 4. 4.65 65)) / Enfriamiento (II) (15 - 20 – 25°C, < 1.5 horas, post-acidificación)
Preparación: Adiciones (Preparado de Fruta / Sabor / Colorante / Conservante etc.)
Empaque Enfriamiento Final (< 10° 10° C, > 24 – 48 horas horas para para despacho) despacho)
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Estandarización de Sólidos y Grasa Homogeneización (> 63°C * > 2000 p.s.i.) Pasteurización Enfriamiento (I) [40 < °T (°C) < 45] Inoculación Incubación / Fermentación Ruptura de Coágulo (p (pH H 4.6 4.6 – 4. 4.65 65)) / Enfriamiento (II) (15 - 20 – 25°C, < 1.5 horas, post-acidificación)
Adición de Fruta / Sabor Empaque Enfriamiento Final (< 10° 10° C, > 24 – 48 horas horas para para despacho) despacho)
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Leche estandarizada fresca / recombinadas Mezcla de hidrocoloides Homogeneización Pasteurización Enfriamiento Preparación de cultivo starter
Inoculación
Yogur Firme
Yogur Batido
Aromatización
Incubación
Envasado
Enfriamiento
Incubación
Aromatización
Enfriamiento
Envasado
Almacenamiento frío
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.1.-Es -Estan tandar dariza izació ción n de Materia Grasa .1. Entero / Semi-descremado / Descremado
.2.-Estandarización de los Sólidos Lácteos No Grasos Lactosa / Proteína / Sales
∆+
(12-16) % S.L.N.G. (14-16) % S.T.
∆ + % S.T. < 25% 25% (disponibilidad de agua para el cultivo) ... 1/ ∞ Aw
T.A. Acidez titulable (acción buffer, proteína adicional, +PO4, citrato, lactatos etc.) Tiempo de coagulación
[% S.L.N.G.] ∞ TEXTURA (vi visco scosid sidad ad y con consist sistenc encia ia del viscosidad consistencia producto final) { > 8.2 - 8.6}%, mínimo legal, 8.6 Estándares Internacionales
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Métodos os de Estanda Estandarizac rización ión de de los Sólidos Lácteos No .2.- Métod Grasos
Sólidos Lácteos en Polvo: Leche en Polvo Entera + (3-4)% Leche en Polvo Descremada + (2-4)% Suero en polvo Caseína
+ (1-3)%
Substituye la Concentración (adición proteínas), mejora propiedades hidrofílicas y viscosidad, menor sinéresis en producto refrigerado. refrigerado.
Caseinato (de Sodio o de Calcio) Concentración
“Sabor “Sa bor á Suer Suero” o” < 1% en peso < 10% en volumen
Efectividad 3X veces mayor que LPE / LPD
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.2.- Métod Métodos os de Estanda Estandarizac rización ión de de los Sólidos Lácteos No
Grasos
) s u m u h t s o P . U (
d a d i s o c s i V
) % (
a n í e t o r P e d e g a t n e c r o P
Relación entre el conte contenido nido proteico proteico de la leche leche y la la con consis sisten tencia cia del Yoghu Yoghurt rt dur durante ante el el año: consistencia
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.2.- Métod Métodos os de Estanda Estandarizac rización ión de de los Sólidos Lácteos No
Grasos
) s p c ( d a d i s o c s i V
∆+ Proteína > 0.3%
óptimo 3.5%
Porcenta Porc entage ge de Prote Proteí í na na adicionada (%)
Efecto de un incremento en el conteni contenido do proteic proteicoo sobre la vis viscos cosida idadd del yogurt: yogurt: viscosidad
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.2.- Métod Métodos os de Estanda Estandarizac rización ión de de los Sólidos Lácteos No
Grasos
•Método tradicional
por EBULLICIÓN
(menor volumen)
Concentración / Evaporación:
•EVAPORACIÓN (10-25% del
agua => ∆+ ST (2-4)%, ebullición a baja presión hidrostática, menor contenido de aire,
=> mejor estabilidad del coágulo menor sinéresis en almacenamiento
Concentración / U.F. Ultra-filtración Ultra-filtración:: O.I. Osmosis Inversa:
Las dimensiones de las partí culas culas de caseí na na en el yogurt dependen de la concentración de Sólidos Lácte cteos os Tota Totales les (en el mix mix bas base). e).
{ Φ partícula caseína ∞ 1 / [S.L.N.G.] }
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Homogeneización:
Principio Tecnológico:
φ de los glóbulos grasos disminución del tamaño Χ Χ φ < 2 (o.3 => Χ 3.55 (1 - 10) µm (o.3 - o.3 o.35) 5) µm Χ φ 3.
.1.- Ti Tipo de emulsión
Yoghurt
grasa en agua
(glóbulos grasos dispersos en una fase acuosa continua) continua )
Modificaciones físico-química Modificaciones físico-químicass de la leche por homogeneización: Efectos sobre la GRASA GRASA:: Disminución del diámetro medio de los glóbulos grasos
=> φ Χ Χ < 2 µm. m. Evitar formación de aglutinaciones de glóbulos y la tendencia a sobrenadar superficialmente ascensional ional efectiv efectivaa Disminuir la aglutinación y la fuerza ascens por adsorción de mice micelas las y subsub-mice micelas las de caseí caseína na
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Homogeneización: .2.- Modificacione Modificacioness físico-químicas físico-químicas de la leche por por homogeneización: Efectos sobre la PROTEÍNA PROTEÍNA:: Desnaturalización de las proteínas del lactosuero. Interacción entre caseína y las proteínas del lactosuero, por
desnaturalización de las sero-proteínas y/o modificaciones del equilibrio salino. salino. Producción n de compuestos compuestos sulfidrilo sulfidrilo a partir del las sero-proteinas sero-proteinas Producció desnaturalizadas
.3. .3.-- Efe Efecto cto sob sobre re la textura y la viscosid viscosidad ad:: Modificación de la capacidad de retención de agua por parte de las
proteínas => disminuye tendencia a la sinéresis. Aumento de la cantidad de material de membrana de glóbulo graso (fosfo-lípidos y proteínas) => mejor higroscopicidad del coágulo (en la fase magra). Régimen de homogeneización: => Presión: 200) 0) Kg / cm cm2 ó 2350(1450-2950) ≅ 160 (100-20 200 2950 psi. => °Temper Temperatur atura: a: 70 (50-7 (50-70)° 0)°C C => Etapas: (I) 70% (II) 30% (productos con alto contenido graso, graso , evitar tendencia a la reaglomeración)) aglomeración
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss Homogeneización:
Danisco CULTURES
) m c / g K (
2
n ó i c a z i e n e g o m o H
Rango de presión usado en la industria:
e d n ó i s e r P
Viscosidad (tiempo en segundos, medida usando el embudo Sueco):
Efecto de la Presión de Homogeneización so sobr bree la Viscosi Viscosidad dad en Leche Leche Fermentad Fermentada: a:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos Homogeneización:
Danisco CULTURES
Relación entre la Presión de homogeneización (P1) y la viscosi viscosidad dad (no newtoni newtoniana) ana) en en crema pasteurizada con diferente con conte teni nido do gras gr asoo (15 á 45% 45%): ): contenido graso
a n a i n o t w e N o n d a d i s o c s i V
o s o t s a P
Pseudoplástico
o s o c s i V
Newtoniano o s o u c A
Presión de Homogeneización (Kg/cm2)
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos Homogeneización: •No
homogeneizado
•Homogeneizado á 50°C / 200
bar
•Homogeneizado á 65° C/ 200 bar
•Homogeneizado á 85° C/ 200 bar
Danisco CULTURES
Descripción yogurt • Mout Mouthf hfee eell re rela lati tiva vame ment nte e ba bajo jo • Pequeña capa de nata encima • Te Ten ndenc nciia a la sinéresis • Grandes aglomerados de grasa • • • •
Mouthfeel cremoso Viscosidad mas alta Meno Me norr ten tende denc ncia ia a la la sin sinére éresi sis s Estructura proteica y distribución de grasa
• • • •
Mou outthfe fee el mas cr cremos oso o
homogéneas
Viscosidad aún mayor Tendencia Tenden cia muy peq pequeñ ueña a a la la separ separació ación n de sue suero ro Estructu Estr uctura ra protei proteica ca y distri distribuci bución ón de gras grasa a homog homogéne éneas as
• Mouthfe Mouthfeel el aún mas cre cremoso moso qu que e para para 65°C/2 C/200 00 bar bar • Vi Visc scos osid idad ad aú aún n may mayor or,, un poco mas baja que á 65 65° °C*2 *20 0 bar • Estructura proteica cerrada y muy poca tendencia a la sinéresis, distribución de grasa homogénea
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos Homogeneización:
Danisco CULTURES
Resistencia a la penetración (cono) del gel de yogu yogurt: rt: ) o n o c ( n ó i c a r t e n e P a l a a i c n e t s i s e R
Contenido de proteína sérica en la proteína total al homogeneizar (%)
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
Tratamiento Térmico: Destrucción, inactivación y/o eliminación de: HIGIENIZACIÓN Células vegetativas y flora “cruda” (saprófita), Microorganismos patógenos e indeseables, Mecanismos antibacterianos naturales de la leche (aglutininas, lacto-peroxidasa lacto-per oxidasa etc.) ,
Inmu mun no - χ glob obuli ulina nass y enzimas nativas de la leche (fosfatasa, peroxidasa...) , χ - gl In Esporo-formadores.. Esporo-formadores Enzimas microbianas termo-rresistentes.
Producción de factores estimulantes (y/o inhibidores) para el
desarrollo de los cultivos:
Ciclo estimulación / inhibición / estimulación / inhibición: Factores estimulantes múltiples: expulsión de CO2; adición de cisteina, glutationa, tioglicolato; bajos niveles de sulfuros tóxicos; formación de ácido fórmico (a partir de la lactosa). inhibición : concentración excesiva de cisteina, sulfuros Factores de inhibición: tóxicos volátiles. volátiles .
Modificación de las propiedades fí sico sico-quí micas micas de los
componentes componen tes lácteos.
Modificación equilibrios salinos aumentando el tamaño miscelar y cantidad
de agua ligada. ligada.
Liberación de compuestos nitrogenados desnaturalizados lactosuero y sus proteínas proteínas ( % desnaturalización desnaturalización > 85%). Cambios en el lactosuero seroproteínas desna desnaturalizad turalizadas, as, mas cloruro de cisteína. Más seroproteínas
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Tratamiento Térmico: .1.-Efecto del Tratamiento Térmico sobre las Proteí nas nas: nas: hidrofí í lic licas as óp óptim timas as de las proteínas á Expresión de las propiedades hidrof licas > 85°C * 30´ 30´min min (máx (máxima ima reactividad β-lac -lactog toglobu lobulina lina / κ - caseína). κ-caseína). Efecto del calor sobre la proteínas sucedido en dos etapas:
1.- Alteración estructural por desnaturalización. 2.- Agregaci Agregació ón seguida de coagulaci coagulació ón, dependiendo de la intensidad y duración del calentamiento ( carga cal caló órica efectiva recibida). seroproteí í nas Óptimo efecto funcional aparente para las seroprote nas (> 80°C): 1.- Desn Desnatu aturali ralizaci zación ón 2.- Reacció Reacción n / ligad ligado o con κ - caseína. κ-caseína. => Micelas Micelas más estable establess
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Tratamiento Térmico:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
Tratamiento Térmico:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Tratamiento Térmico: Tasas de desnaturalizaci desnaturalizacióón (medidas y calculadas) para la β-Lacto actoglob globulin ulinaa en leche descremada descremada en actoglobulina relación con la carga té térmica: rmica
) . g e s “ (
T ° e d n ó i c n e t e R e d o p m e i T
Zona de YOGURT
9 0 % 6 0 %
3 0 %
1 % 5 %
1 0 %
° Tem Temper perat atur uraa (°C)
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
Tratamiento Térmico: Volumen de escurrimiento en Yogurt (leche descremada vs. entera): : ) L m n e (
o t n e i m i r r u c s e e d n e m u l o V
Tasa de desnaturalización de la β-Lact -Lactoglo oglobuli bulina na en (%):
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
Tratamiento Térmico: Resistencia a la penetración de yogur yogurtt conform conformee a la tasa de desnaturalización: n:
: n ó i c a r t e n e p a l a a i c n e t s i s e R
Tasa de desnaturalizaci desnaturalizacióón de la Lactoglobulina obulina en (%): β-Lactogl
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Tratamiento Térmico:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
Tratamiento Térmico: Viscosidad en Yogurt Viscosidad Yogurt (centipois): (centipois): Como una función de la temperatura temperatura de pasteurización pasteurización y el tiempo tiempo de retenci ón (cur (curva va de contorn contorno). o).
”The formation of Structure in Yoghurt” 249. Final Report from fr om Th The e Danish Dan ish Sta State te Research Dair Da iry y in Hillerød. Figure 14, p. 41
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Tratamiento Térmico: Sinéresis en Yogurt Yogurt (mL (mL / 2000mL 2000mL Yogurt): Yogurt): Como una función de la temperatura de pasteurización y el tiempo de retención (curva de contorno).
”The formation of Structure in Yoghurt” 249. Final Report from fr om Th The e Danish Dan ish Sta State te Research Dair Da iry y in Hillerød. Figure 14, p. 41
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Tratamiento Térmico: .1.-Efecto del tratamiento térmico sobre las proteí nas: nas nas nata : Reducción de la capa de nata: 1.- Desnat Desnaturalizaci uralización ón de la fracción globulina en la leche (no hay aglutininas promoviendo la formación de agregados entre glóbulos ascendentes en la leche reposada fría) .
-lactog toglob lobulin ulinaa y α-lac -lactalb talbúmin úminaa con la κ - caseína Interacción β-lac κ-caseína (> 80°C 80°C * 30´min.):
1.- Formación de gel por incremento gradual en el tamaño micelar y formación de una “matriz en cadena” => Distribución proteica homogénea, Fase acuosa insolubilizada en la red, => Coágul gulo o firme con menor menor sinéresis
2.- For Formaci mación ón de apéndices filamentosos ββ-Lg + κ - caseína, κ-caseína, interactuando por enlaces S-S, e involucrando varias sales (fosfato de Ca ++ y citratos) . 3.- Difusió Difusión n de los apéndices apéndices con la fermentación, fermentación, su presencia presencia en el coágulo inhibe la coalescencia miscelar. miscelar => coágulo aún más firme con menor sinéresis.
Streptococcus thermophilus y Lactibacillus bulgaricus
forman espacios vací os os en la matriz proteica del coágulo y generan filamentos de polisacáridos extracelulares adheridos a la misma matriz proteica.
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Reactivación por calentamiento β-Lg Agregados pequeños Puentes -SH
(α-L -Lgg + β-Lg + κ - caseína) κ-caseína)
(β-Lg) + (α-Lg) Agregados grandes
(α-Lg + β-Lg) + κ - caseína κ-caseína
Puentes -SS Enlaces S-S + Puentes Ca++
Micela Mic ela de Cas Caseína eína
(α-Lg + β-Lg + κ - caseína) κ-caseína) Micela Mic ela de Caseína Caseína +
Apéndices Filamentosos (95°C*10´min.)
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Tratamiento Térmico:
.1.-Efecto del Tratamiento Térmico sobre las proteínas: Otros efectos del calentamiento:
1.- Remo Remoció ción n de sabores indeseables. indeseables . 2.- Gen Generac eración ión de nuevos sabores (car (caramelo amelo,, Mail Maillard lard etc. etc.). ). 3.- Mejo Mejoramie ramiento nto de de la viscosidad viscosidad.. 4.- Disminuc Disminución ión de vitaminas vitaminas termo-lábile termo-lábiles, s, como B 6, B12 y C (en proporción al O2 disuelto)
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss Danisco CULTURES
°T de Pasterización: Pasterización: 85°C * 5 minutos
90°C * 5 minutos
95°C * 5 minutos
Descripción del yogurt: • Palatabil iliidad relativamente baja • Mouthfeel acuoso
• Mayor viscosidad • No acuo acuoso so,, mej mejor or pa pala lada darr
• Mouthfeel aún Mouthfeel aún mejor • May Mayor or visco viscosida sidad, d, lo mis mismo mo que que para para 90°C * 5 minu minutos tos • La estructura proteica mas densa
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss Danisco CULTURES . T . S % 0 1 + a d u r C
. T . S % 0 2 + a d u r C
C a l e n t a d a + 1 0 % S .T .
C a l e n t a d a + 2 0 % S .T .
Caracterí sticas diferentes es leches leches (10 & 20% de sólidos totales), reconstituidas sticas estructurales de caseí na na en diferent a partir de leche en polvo descremada (bajo número calor), con o sin calentamient calentamientoo (90°C* 10´min.):
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss Danisco CULTURES
Anclaje filamentoso Anclaje filamentoso de un Cultivo Cultivo Láctico en la matri matrizz proteica proteicaa del Yoghu proteic Yoghurt: rt:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss Danisco CULTURES
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
Tratamiento Térmico: .2.- Compuesto Compuestoss procedentes procedentes de la degradación degradación por por calor: calor: Grasa: Degradación de la Materia Grasa: - Lactonas, Lactonas, metil-c metil-cetonas etonas,, ceton cetonas as volátiles (aceto (acetona, na, butan butanona, ona, hexanona, ceto-ácidos, hidroxi-ácidos). Lactosa:: Degradación de la Lactosa - Furfural, Furfural, hidroxi-met hidroxi-metil-furfura il-furfural,l, firfuril, firfuril, alcoho alcoholl 2-metil-furan 2-metil-furanol, ol, ácido fórmico etc.). Proteínas:: Degradación de las Proteínas - Me Meti tion onin inaa, valina valina,, fenil-ala fenil-alanin ninaa etc etc..
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .1.- La Leche Leche como Materia prima prima para la Fermentación: Fermentación: crecimiento versátil para para la fermentación: fermentación: Medio de crecimiento - La lech lechee contie contiene ne casi casi todo todoss los factores de crecimiento necesarios para las Bacterias Ácido-lácticas. - So Solo lo una una leche de alta calidad debe ser utilizada (leche cruda e ingredientes secos). - Un excesivo excesivo crecimiento de microorganismos contaminantes en la leche antes de la fermentación puede producir metabolitos, los cuales pueden inhibir el adecuado crecimiento de la bacterias lácticas.
.2.- Las Bacteria Bacteriass Acido-lác Acido-lácticas ticas:: +) y no esporo-formadoras Las Bacterias Ácido-lácticas son todas Gram ((+) esporo [heterotr heterotró óficas, saprofitas, itas, catalasa catalasa (-), anaerobias anaerobias ficas saprof saprofitas facultativas ó micro micro--aer aeró ófilas, filas morfología cocos / bacilar]. bacilar
- Homo-fermentativas (Lactobacillus, Streptococus lactis etc), Homo ácido láctico D(+), L(-) y (O) - Hetero-fermentativas (St. dyacetilactis, Leuconostoc, Hetero Bifidobacterias etc.).
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
La Fermentación: .3.- Bioq Bioquími uímica ca de la Ferment Fermentació ación: n: Los microorganismos mantienen sus ciclos vitales mediante un gran
número de complejas e interrelacionadas rutas metabólicas con funciones biosintéticas biosin téticas y energétic energéticas as:: - Cada ruta metabólica comprende múltiples reacciones reguladas por diferentes sistemas enzimáticos, por lo que la síntesis y actividad de las enzimas es la que mantiene las funciones de la célula microbiana. - Un Uno o de de los los mecanismos de regulación ó feed-back se debe a los compuestos compue stos de bajo peso molecular resultant resultantes es de la degrad degradación ación de nutrientes nutrien tes (tratamien (tratamiento to térmico).
.4.- Métod Métodos os de de incubac incubación: ión: Corta : Método Tradicional de Incubación Corta: - > (3 - 3½ 3½)) Horas, Horas, uso uso de cult cultivo ivo semisemi-dire directo cto repic repicado ado (Star (Starter ter BS), BS ), inoculación 3 (1 á 5)% 5)%,, °T: °T: (40 (40 - 45) 45)° ° C. Larga : Método de Incubación Larga: - < (4 (4 - 8) Horas Horas,, uso uso de de cultiv cultivo o direc directo to (Sta (Starter rter DVI DVI),), °T: (30 38)°C.
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La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico: El Yog Yoghur hurtt es una una leche fermentada tradicional a flora escencialmente termófila termófila,, Proto-cooperaci ón de (2) dos Bacterias Ácido-lácticas simbióticas: Streptococcus salivarius spp. thermophilus y Lactobacillus delbrüekii ssp. bulgaricus .
<°C > 45] Temperatura óptima de crecimiento 42 – 43 [40 <°C - (36 - 42 42)° )°C C para el Streptococo, Streptococo, - (42 - 46)°C para el el Lactobac Lactobacilo. ilo. Aspecto y textura: - Prod Producc ucción ión de ácido láctico, láctico, consecución del punto isoel isoelé éctrico (pH 4.6), formación del coágulo (firmeza y consistencia según el pH final, la actividad proteolítica y otros factores) - Prod Producc ucción ión de polisacáridos que juegan un rol textural (cremosidad (cremosida d y filancia) filancia),, de hidratac hidratación ión (ligado (ligadoss a la case case ina aum aument entan an el poder de retención de agua por el coágulo) y de protección del coágulo contra los tratamientos mecá mecánico nicoss dura durante nte la fabr fabricación icación (agitación, bombeo, refrigeración etc.). - Defectos de textura causados por el cultivo: sin siné éresis sup superfi erficial cial en el coágulo (acidificación demasiado fuerte o débil generando un gel fr frá ágil), gil textura demasiado fila filante nte (cep (cepas as demas demasiado iado fila filante ntess o desba desbalanc lancee entr entree cepas), textura líquida (acidificación insuficiente por crecimiento defectuoso de las cepas), textura heterogénea (puntos blancos, textura granulosa etc., por inadecuada selección de cepas o desajuste de los parámetros tecnológicos).
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico: Características sticas funcionales funcionales de cada cepa: cepa: .5.1.- Caracterí Streptococcus thermophilus:
- la ce cepa pa más más exigente en factores de crecimiento, crecimiento, - mu muyy sensi sensibl blee a fagos e inhibidores (antibióticos (antibióticos)) - auto-limitado por la producción de ácido láctico - no posee posee enzima enzimass proteolí proteolítica ticass extr extracel acelula ulares, res, - ne nece cesit sitaa de aminoácidos y péptidos para su crecimiento (valina, leucina, arginina, ácido glutámico etc.) , requerimiento insuficientemente cubierto por los contenidos originales de la leche (p.ej. solo 25 á 30% de las necesidades necesidades en en leucina y arginina) , - de dete termi rmina na la textura (polisacáridos extracelulares) extracelulares) - posee una peptidopeptido-hidrol hidrolasa asa intracel intracelular ular que comple complementa menta la amino-peptidasa amino-p eptidasa del Lactoba Lactobacilo, cilo, - pro produc ducee parte parte del del ácido fórmico durante la fermentación (adicional al proveniente del tratamiento térmico), - ti tien enee una una función descarboxilante gracias a una ureasa, descomponiendo la urea nativa láctea para producir el CO2 necesario para el crecimiento del Lactobacilo, - det determi erminan nante te en la (I) primera fase del crecimiento simbiótico durante la fabricación fabricación del yogurt, beneficiándose de los factores de crecimiento provenientes del tratamiento térmico y de los metabolitos metabol itos producidos producidos por la acción proteólitica proteólitica del Lactobacilo. Lactobacilo.
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La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico: Características sticas Funcionale Funcionaless de cada cada cepa: .5.1.- Caracterí Lactobacillus bulgaricus : - pos posee ee una amino-p amino-pepti eptidas dasa, a, - una actividad proteinásica ligada a su membrana celular permitiendo permitie ndo la liberación liberación de peptidos y aminoácidos aminoácidos utilizables utilizables por el Streptococo, - es estimulado por los ácidos fórmico y pirúvico, pirúvico, aquel proviene parcialmente del tratamiento térmico y es aprovechado en la síntesis de adenina y, por otra parte, de la actividad descarboxilante descarbo xilante del Strepto Streptococo. coco. - el CO2 tiene un papel estimulante para esta cepa e interviene en la síntesis del ácido aspártico. - de dete term rmin inan ante te en la (II) segunda fase del crecimiento simbiótico durante la fabricación del yogurt, beneficiándose de los factores estimulantes del crecimiento producidos por el Streptococo. - de dete termi rmina na el “bouquet” a yoghurt yoghurt (pr (produ oducció cción n de acetaldehido acetaldehido), ), - princi principal pal cepa cepa involucrad involucradaa en la post-acidificación (á tem tempe perat ratur uras as < á 10° 10°C). C).
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La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Esquema de factores estimulantes en la proto-cooperación inter-especies: especies
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Producción de acet acetald aldehi ehido do por las las acetaldehido Bacterias Lácticas utilizadas en la fabricación del Yogurt:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Crecimiento relativo de las bacterias del Yogurt:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Crecimiento simbiótico de las especies bacterianas en un Yogurt:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológicos
La Fermentación: .5.- Importanc Importancia ia tecnológica tecnológica del Cultivo Cultivo Láctico:
Elaboración de Leches Fermentadas: Principios Tecnológico Tecnológicoss
La Fermentación: .6.- Impo Importan rtancia cia tecnoló tecnológica gica de de la producció producción n de Ácido Láctico (Fenómenos biológicos y físicos) : Yogurt : Formación del GEL de Yogurt: - Confo Conforme rme a sus sus requerimientos requerimientos energéti energéticos, cos, el el cultivo cultivo aprovecha aprovecha como substrato la lactosa, el agua y otros componentes de la leche para producir Ácido Láctico. Láctico. - Dicho ácido contribuy contribuyee a la desestabilización de las miscelas de caseína y de los complejos sero-proteicos, ya previamente desestabilizados (tratamiento térmico), y a la solubilización mediante el paso del fosfato fosfato y el citrato de Calcio del estado coloidal coloidal (integra (integrado do a las miscelas) a la forma forma solu soluble ble . - La depleción del calcio en las micelas, agregadas o en coalescencia individual, conlleva a la precipitación de la caseína (punto isoeléctric eléc trico o pH 4.6 4.6 - 4.7) 4.7).. - Se conforma conforma enton entonces ces una una red tridimensional de caseína o GEL GEL,, ++ ++ estructurada por puentes de iones divalentes / bipolares (Ca y Mg ), que atrapa constituyentes lácteos con inclusión de la fase acuosa. - Dic Dicha ha red red es es protegida de la desestabilización por la interacción -Lactalb talbúmin úminaa / β-Lacto -Lactoglobu globulina lina con la κ - caseína (ligadas por puentes -SH α-Lac κ-caseína y S-S).
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1.E+07
Fase LOG: 1.E+06
Estacionaria
máxima velocidad de multiplicación celular (logarítmica)
FaseFinal: disminución de la población total
1.E+05
Fase LAG: 1.E+04
Log
simbiosis en latencia y comenzando
Muerte Fase Estacionaria Estacionaria::
“reprod “rep roducción ucción”” = “muert “muerte” e”
1.E+03
1.E+02
Lag 1.E+01 1
2
3
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6
7
8
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10 10
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