FERMENTACION • Proceso de metabólico en el que los carbohidratos y compuestos afines son oxidados con liberación de energía, en ausencia de cualquier aceptor de electrones de procedencia externa (sin O2). • Tipos : • F. Alcohólica • F . Láctica LUIS ROSSI
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DEGRADACION DE LOS AZUCARES • Los azucares son moléculas que al ser oxidadas producen energía para la célula, esta oxidación se lleva a cabo en 2 etapas: • a) una etapa citosólica a través del proceso de la glicólisis anaeróbica y • b) una etapa mitocondrial, a través del proceso de Respiración Celular, la que se da en condiciones aeróbicas. LUIS ROSSI
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GLICOLISIS • Esta ruta presenta las siguientes caracteríticas: - Se lleva a cabo en el citosol. - Se da en todas las células. - No requiere de oxigeno (Ruta anaeróbica). - Todos los intermediarios entre glucosa y piruvato están fosforilados. - Se lleve a cabo en 10 pasos(hasta piruvato) cada uno catalizado por una enzima diferente. - Tiene un rendimiento neto de 2 ATP. LUIS ROSSI
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GLICOLISIS FASE I
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ENZIMAS: 1. Hexoquinasa 2. Glucosa fosfato isomerasa 3. Fosfofructoquinasa 4. Aldolasa 5. Triosa fosfato isomerasa
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3
4
5
LUIS ROSSI
4
GLICOLISIS FASE II
6
ENZIMAS: 6. Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa 7. 3 fosfoglicerato quinasa 8. Mutasa 9. Enolasa 10. Piruvato quinasa
7
8
9
10
LUIS ROSSI
5
FASES DE LA GLICOLISIS FASE I:
BALANCE ATPs:
2ATP
G
2 G3P
-2 ATP
2 G3P
2P
+4 ATP
2 C3P
2 C3
2 ADP
C6
2 C3P
FASE II: 2 Pi 4 ADP 4 ATP
NETO : +2 ATP LUIS ROSSI
6
FERMENTACION ALCOHOLICA
LUIS ROSSI
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FERMENTACION LACTICA
LUIS ROSSI
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RUTAS ALTERNATIVAS DEL PIRUVATO GLUCOSA Glucólisis 10 reacciones sucesivas Condiciones anaeróbicas
2 ETANOL Fermentación Alcohólica levaduras en ausencia de O2
PIRUVATO 2CO2
Condiciones aeróbicas 2CO2
2 ACETIL- S - COA
Condiciones anaeróbicas
2 LACTATO Fermentación Láctica
tejido muscular en ausencia de O2
Respiración Celular
seres en presencia de O2 LUIS ROSSI
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FERMENTACION PRODUCTOS
Producto materia prima
microorganismo
• Bebidas: • Cerveza mosto de cereales Saccharomyces cerevisae • Sidra manzanas Saccharomyces spp. • Sake arroz Saccharomyces sake • Whisky cebada Saccharomyces cerevisae • Vinos uvas LUIS ROSSI Saccharomyces ellipsoideus
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Producto
FERMENTACION PRODUCTOS materia prima
microorganismo
• Panes: • panes, pasteles harinas de trigo Saccharomyces cerevisae
• Vegetales: • Semillas de cacao fruto del cacao Candida krusei, Geotricum spp. • Aceitunas aceituna verde Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus LUIS ROSSI 11
FERMENTACION PRODUCTOS
Producto materia prima microorganismo • Carnes y pescados: • Jamones curados jamones de cerdo Aspergillus, Penicillium spp. • Embutidos secos carne de cerdo, vaca Pediococcus cerevisiae LUIS ROSSI
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FERMENTACION PRODUCTOS
Producto materia prima microorganismo • Lácteos: • Suero de mantequilla leche Lactobacillus bulgaricus • Quesos ( madurados) cuajada de leche Estárteres lácticos • Yogurt leche, Streptococcus thermophilus sólidos de leche Lactobacillus LUIS ROSSI 13 bulgaricus
• • • • • •
• • •
FERMENTACION SI DRA
Proceso de elaboración: 1) Lavado y triturado de las manzanas seleccionadas ⇒ Pulpa. 2) Prensado de la pulpa ⇒ Queso de pulpa + Zumo 3) Colado del zumo. 4) Fermentación por levaduras (Saccharomyces spp.) en tanque de almacenamiento por 12 a 36 horas a T de 13 °C. 5) Sedimentación de partículas de pulpa ⇒ se obtiene el zumo clarificado ó Sidra ( Contiene acetaldehido y mínima cantidad de alcohol). 6) Pasteurización: Calentamiento a 55°C por 10’. 7) Conservación: Química ( Sorbato sódico 0,10%) ó Refrigeración. 8) Consumo. LUIS ROSSI
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FERMENTACION SAKE • Proceso: • 1) Arroz + Vapor de agua ⇒ Hidrólisis de almidón ⇒ Azucares • 2) Fermentación por Saccharomyces sake por 30 – 40 días. • 3) Producto final con 12 a 15% de alcohol y 0,3% de ácido láctico (producido por lactobacilos). • 4)Consumo LUIS ROSSI
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FERMENTACION ACEITUNAS
• Las aceitunas verdes son fermentadas por su propia flora microbiana : • Bacterias: Lactobacillus mesenteroides, Pediococcus cerevisae, Lactobacillus plantarum y Lactobacillus brevis. • Procesamiento de la aceituna verde: 1) Tratamiento con lejía al 1,6% a 2% a una T de 21- 24 °C por 4 a 7 horas ⇒ Eliminación del amargo. 2) Maceración y lavado ⇒ Eliminación total de la lejía. 3) Colocación en tanques con salmuera de [salina] de 7 a 8%. 4) De ser necesario inoculación de L. plantarum. 5) Fermentación por 6 a 10 meses. 6) Producto final : pH de 3,8 a 4,0 y 1% de ácido láctico. 7) Envasado y consumo. LUIS ROSSI
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•
PRODUC TOS DE FERMENTACION PROD UCTOS LA CTE OS La producción comercial y a veces casera, de algunos
de
los productos lácteos se inicia utilizando cultivos estárter apropiados. • Un está rt er lá ctic o es un cultivo estárter básico muy utilizado en la industria láctea. • En la elaboración de todos los productos lácteos es esencial la producción de ácido láctico, y el estárter de ácido láctico se emplea con esta finalidad. • Los cultivos estárter se emplean en la elaboración de mantequilla, suero de mantequilla cultivado, requesón, nata agria cultivada, y quesos. LUIS ROSSI
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PR ODU CTOS L ACTEO S ES TAR TER LA CTI CO
• Incluyen bacterias: • L . lactis,
convierten la lactosa en ácido láctico
• L. cremoris ó
• L. diacetilactis • En aquellos productos en que los compuestos responsables del aroma y del sabor, como por ejemplo el diacetilo, son deseados, el estárter láctico incluirá una especie bacteriana heteroláctica, como : Leuconostoc citrovorum, L. diacetilus ó L. dextranicum. LUIS ROSSI
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ESTA RTER L ACT ICO • TIPOS DE BACTERIAS ACIDOLACTICAS: • Homofermentativas (Homolácticas): • Glucosa lactato (producto final único). • Heterofermentativas (Heterolácticas) : • Glucosa lactato, CO2 y acetaldehido (productos finales en [equimoleculares]. • Además por ruta posterior pueden formar diacetilo. LUIS ROSSI 19
PROD UCTOS LA CTE OS ES TAR TE R LA CTI CO
• Pueden estar formados por 1 cepa o por varias cepas. • Se pueden producir en cantidad y conservarlos por congelación en N líquido ó desecación por congelación. • Los lactococos generalmente constituyen ≈ del 90% de las población de los cultivos estárter y lácticos de tipo mixto. • Un buen cultivo estárter es capaz de convertir en ácido láctico la > parte de la lactosa. • La acidez titulable, expresada en ácido láctico es posible que ⇑ hasta alcanzar valores de 0,8 al 1,0%, mientras que el pH ⇓ hasta alcanzar valores entre 4,3 y 4,5. LUIS ROSSI
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PROD UCTOS LAC TEOS MANT EQUI LLLA • Generalmente se obtiene inoculando nata de leche ó leche pasteurizada con un cultivo láctico estárter y dejando que actúe hasta que se consiga la acidez deseada. • Cuando se trata de mantequilla que ha sido inoculada con nata, la nata acidificada se bate después para obtener mantequilla, que se lava, se le añade sal y se envasa. LUIS ROSSI
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PRODUC TOS L ACTEO S SUERO DE MANT EQUILLA • Corresponde a la leche que queda después de batir la nata para obtener la mantequilla. • El producto comercial generalmente se prepara inoculando leche desnatada con una bacteria láctica ó con un cultivo estárter de suero de mantequilla y dejando que este último actúe hasta que se acidifica. • La cuajada resultante se divide por agitación en partículas finas, siendo el producto lácteo así obtenido el que se conoce como suero de mantequilla cultivado. LUIS ROSSI
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PRO DUC TOS LACTEO S NATA AGRI A • Generalmente se obtiene fermentando nata pasteurizada y homogenizada con un estárter láctico. • Estos productos lácteos deben su sabor acre al ácido láctico y su aroma a mantequilla al diacetilo.
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PRO DUC TOS LACTE OS YOGURT
• Se elabora con un estárter de yoghur, que es un cultivo mixto en proporción 1:1 de: • S. thermophilus : principal responsable de la producción de ácido. • L. bulgaricus : ⇑ el sabor (acetaldehido) y el aroma. • El coco crece con > rapidez que el bacilo. El crecimiento de ambos microorganismos en asociación da como resultado la producción de ácido a una velocidad > y produce una > cantidad de acetaldehido que las correspondientes a cada uno de ellos cuando crecen por separado. LUIS ROSSI
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YOGURT
PROCESO DE ELABORACION • 1)Esterilización de la leche entera o desnatada. • 2)Reducción de la cantidad de agua (1/4 parte). • 3)Adición de 5 % en peso de sólidos de leche o leche condensada. • 4)Homogenización de la leche • 5)La leche concentrada se calienta a una T de 82 a 93°C por 30 a 60 minutos • 6)Se enfría hasta 45°C
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YOGURT
PROCESO DE ELABORACION • 7)Incorporación del estárter en una proporción del 2 % en volumen. • 8)Se incuba a 45°C durante 3 a 5 horas • 9)Se espera a que el pH este entre 4 a 5. • 10)Se detiene el proceso enfriándolo el producto a 5°C • 11)Almacenamiento a 5°C .
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YOGURT
• La acidez de un buen producto acabado es de 0,85 a 0,90% por lo que el producto en fermentación debe ser retirado de los 45°C cuando la acidez se encuentra en torno al 0,65 ó 0,70 %. • El yogurt de buena calidad se conserva perfectamente a 5 °C durante 1 a 2 semanas. • El yogurt recién elaborado contiene ≈109 µorganismos /g. Durante el tiempo que permanece almacenado el # de µorganismos ⇓ a 106, en especial cuando se conserva a 5°C durante unos 60 días. Generalmente el # de bacilos ⇓ más rápidamente que el de cocos. • Parece ser que la incorporación de frutas no influye en el # de µorganismos fermentadores. LUIS ROSSI
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BENEFICIOS DEL YOGURT PARA LA SALUD • A) Reduce la mala digestión de la lactosa y la intolerancia a la lactosa. • B) Reduce la incidencia y duración de algunos tipos de diarrea. • C) Reduce los niveles de colesterol en la sangre. • D) Aumenta las defensas naturales. • E) Ayuda a prevenir la incidencia de cáncer. LUIS ROSSI
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TIPOS DE YOGURT
• Los tipos de yogurt pueden dividirse en varias categorías que se subdividen atendiendo a: • 1)Normas legales existentes
• Se basan principalmente en su composición química: %s de grasa, de extracto seco magro(ESM) y de extracto seco total(ES). • De acuerdo a FAO/WHO(1973), el yogurt se denomina : • a)entero (más de 3% de grasa); • b)medio o semidesgrasado (3,0-0,5) y • c)bajo o desgrasado (0.5 a menos). LUIS ROSSI
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TIPOS DE YOGURT
• 2)Método de producción • La clasificación se basa en el método de elaboración y en la estructura física del coágulo. Tipos: • a) Estático es aquel en el que la incubación o fermentación de la leche se lleva a cabo en el recipiente de venta, con lo que el coágulo característico es una masa continua semisólida. • b) Batido es el que después de fermentada la leche, como un todo, se rompe el coágulo antes de la refrigeración y envasado finales . • c) Líquido es el batido de viscosidad baja al ser mezclado con agua y con 11% de extracto seco. LUIS ROSSI
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TIPOS DE YOGURT
• 3)Aromas • La incorporación de aromas al yogurt ha llevado a la aparición de 3 tipos distintos:
• 1) Natural ó blanco ó simple, que es el tradicional con un sabor ácido neutro • 2) De fruta elaborado adicionando frutas y edulcorantes al natural • 3)Aromatizado en el que la fruta se sustituye por aromatizantes sintéticos y colorantes.
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TIPOS DE YOGURT
• 4)Procesado después de la incubación. Tipos de yogurt "modificado": • a) Pasteurizado, después de la fermentación se trata por el calor para prolongar su vida útil. • b) Congelado se prepara de forma convencional y después se congela a -20°C. Para mantener la integridad del coágulo durante la congelación pueden requerirse > [ ] de azúcar y estabilizantes que los normales. • c) Dietético es bajo en calorías y contenido de lácteos, pero fortificado con vitaminas y proteínas. • d)Concentrado cuyo extracto seco total es de ≈ 24%. e) En polvo el extracto seco total es de 90 a 94%. LUIS ROSSI
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QUESOS El queso es como un marido perfecto, manejable pero con personalidad, independiente pero muy sociable, nunca deja de sorprender y todo el mundo lo recibe con los brazos abiertos. LUIS ROSSI
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QUESOS
PROCESO DE ELABORACION • Todos se elaboran por fermentación láctica de la leche. • a) Recepción y pretratamiento: Leche entera u homogenizada (sin grasa - opcional) • b) Tratamiento: • Leche cruda ó pasteurizada (opcional:proceso térmico a 70-80ºC durante 15-40 seg). • c)Inoculación de fermentos: • Leche 25-30oC + Estárter: Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus LUIS ROSSI
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QUESOS
PROCESO DE ELABORACION • d) Coagulación de la leche: • + Cuajo + ⇑ T a 30-32oC ó pasta (↓ caseína + grasa ) Fermentación Acido Láctico + suero. • e)Corte : Extracción del suero • f) Calentamiento: La pasta se calienta entre 30 y 48ºC, y es agitada para que los granos permanezcan separados y no se vuelvan a unir. Cuanto más se caliente el grano, más seco resultará el queso, puesto que el ∆ de T, provoca un > desprendimiento de suero. LUIS ROSSI
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QUESOS
PROCESO DE ELABORACION • g) Prensado: Llenado de los moldes, y luego sometidos o no a una presión exterior. La presión produce la expulsión del suero. Los “ojos” de los quesos, muchas veces se producen en esta fase: • - si el grano se prensa con mucho suero, los granos se funden entre sí y por consiguiente NO habrá ningún ojo. • - si los moldes se llenan con grano seco, el corte del queso aparecerá con gran cantidad de “ojos”. • h) Salado: Se aplica directamente sobre la masa, o por inmersión en agua con sal o salmuera. LUIS ROSSI
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QUESOS
PROCESO DE ELABORACION
• i)MADURADO: • Puede durar desde unas horas, hasta varios meses. • Se desarrollan una gran cantidad de aromas y sabores. • Se lleva a cabo en zonas donde la T y la humedad son las adecuadas para cada tipo de queso. • Las bodegas de maduración pueden ser naturales (cuevas) ó cámaras preparadas para ello. LUIS ROSSI
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QUESOS
PROCESO DE ELABORACION
• i)MADURADO: • A lo largo de la maduración, el queso va perdiendo progresivamente humedad mediante la evaporación. Esto provoca una ↓ en su peso y un ∆ progresivo del extracto seco porcentual en el peso total del queso. • Según el tiempo de maduración se clasifica en queso: • fresco curado • tierno viejo • oreado añejo
LUIS ROSSI
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COMPARACION COMPOSICIÓN DE LA LECHE
COMPOSICIÓN DEL QUESO
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QUESOS
CLASIFICACION • Según el sistema escogido para la la coagulacion de la leche: • Quesos al cuajo : se añade jugo gástrico de animales para "cortar" la leche. • Quesos ácidos : se consigue el mismo resultado a través de la acidificación de la leche.
LUIS ROSSI
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QUESOS
CLASIFICACION
• Segun el origen de la leche: • Quesos de cabra.
• Quesos de oveja.
• Quesos de vaca. • Quesos de mezcla.
LUIS ROSSI
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QUESOS
CLASIFICACION
• Según la textura del queso: • Compactos. • Con ojos redondeados y granulares. • Con ojos de formas irregulares. • Según el contenido de agua del queso: • Quesos frescos. • Quesos blandos. • Quesos semi-curados. • Quesos curados. LUIS ROSSI
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QUESOS
CLASIFICACION • Según el contenido de grasa: • • • • •
Triple graso : un mínimo de 75% de grasa. Doble graso : un mínimo de 60% de grasa. Graso: un mínimo de un 45% y un máximo de 60%. Semigraso: un mínimo de 25% y un máximo de 45%. Semidesnatado : un mínimo de 10% y un máximo de 25%. • No Graso : un 20%. • Magro menos de un 10 %. LUIS ROSSI
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QUESOS
CLASIFICACION
• Según el tipo de microorganismos utilizados en la fermentacion: • Veteados : la maduración en cuevas ventiladas facilita el crecimiento de moho Penicillium y la aparición de vetas azules. • Roquefort, Gorgonzola, Danablu, Edelpilz, Bergader, Bellelay, Paglia y Stilton.
• De moho blanco : en la maduración se rocían con mohos blancos que son los que producen su típico aspecto. • Camembert y Brie.
• Con desarrollo bacteriano en la corteza : antes de la maduración el queso se unta con un cultivo de bacterias que al desarrollarse le darán unas características especiales. LUIS ROSSI
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QUESOS TIPOS PROCESO QUESO
TEXTURA AGENTE TIEMPO
MADURADOS Duros Cheddar, Provolone,
Bacterias 2 a 16 meses
Romano,Edam, Gruyere, Paria, Mejía Semiduros Bacterias 1 a 8 meses Muenster, Gouda Mohos 2 a 12 meses Azul,Roquefort Blandos Bacterias LUIS ROSSI 45 Limburger
QUESOS TIPOS
• QUESO SUIZO emplea un cultivo mixto para la fermentación y para la maduración se agrega un cultivo de Propionibacterium shermanii que produce el sabor y los ojos del queso. • QUESO CAMEMBERT se inocula la leche (vaca) ó la superficie con Penicilium camemberti.
LUIS ROSSI
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QUESOS TIPOS
• QUESOS AZULES como el Roquefort la cuajada se inocula con Penicilium roqueforti y le da el aspecto jaspeado de azul típico.
ROQUEFORT (oveja) LUIS ROSSI
BLEU D’AUVERGNE (vaca) 47
QUESOS TIPOS
CHEBRETON (cabra)
BRIE (vaca) LUIS ROSSI
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