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por LAURA ESTEFANIA ECHEVERRY DIAZ hace 6 meses

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FERMENTACIÓN

Las bacterias lácticas como Streptococcus thermophilus y Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus son fundamentales en la producción de productos lácteos como yogures y quesos duros.

FERMENTACIÓN

carecen de patogenicidad, pueden mejorar lactosa y sabores, prolonga vida útil (leche), protege de patógenos

Las Bifidobacterium spp

-Heterofermentadoras -Probiotico en tracto gastrointestinal humano

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y subsp. lactis

-Homofermentadoras -Termofilas Cultivos iniciadores del yogur.

Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris

-Heterofermentador -Queso -Combinación de homofermentadores en cultivos iniciadores

Streptococcus thermophilus

-Homofermentativas -Termofilico (40 y 45°C) -Cultivos iniciadores de yogurt y quesos duros -Tratamiento termico (45°c)

Lactococcus lactis subsp. lactis

-Mesofilas (30°C) -Quesos homofermentativas -Acidificación de leche

rompimiento de la membrana de la célula, ya sea de forma mecánica, enzimática.

cosecha, cultivo de células

yogurt, vino, cerveza y salsa de soya

FERMENTACIÓN

Tipos

butirica
descomposicicon acidos grasos
Acética
FERMENTACIÓN LACTICA
formación de lactato a partir de glucosa
BAL

Inaculación de cultivos iniciadores de bacterias ácido lacticas.

Cepas homofermentativas termofilicas

- Streptococcus thermophilus • Lactobacillus bulgaricus • Lactobacillus delbrüekii sub. bulgaricus

Quesos con superficie cubierta (Moho, brie, camembert)

Mohos blancos

Penicillium cammeberti Penicillium candidum Penicillium caseioculum

Mohos azules

P. Roqueforti

Aspergillus, lactobacillus, streptococcus, leuconostoc
SE APLICA PARA

LECHE FERMENTADA

Descenso del pH (4.6-4.0)

Coagulación de proteinas, formación de gel, Inhibición del desarrolloro de microorganismos.

TIPOS

Yogurt

L. bulgaricus y S.Thermophilus

Simbios o protooperación: Desarrollo conjunto de las bacterias con mutua estimulación de crecimiento

-Estandarización -Aumento de solidos -Precalentamiento (60-70°c) -Tratamiento térmico (5 minutos a 90°C) -Enfriamiento (43-45°C) -Adición de sabores -Adición de starter (1-3%) -Llenado de envases -Incubación en baño de agua (41-43°C por 2-3horas) -Enfriado

Kumis

Lactobacillus Acidophilus, L.Bulgaricus y Levaduras Kluyveromices marxianus o lactis

Kéfir

Producción: Acido láctico y alcohol

Lactococos, Leuconostoca, Lactobacilos, Levaduras

QUESO

Caseína, grasa láctea; separada por adición de enzimas. Acidificación de la leche.

-Pasteurización -Adición de cultivo iniciador -Coagulación - Corte -Cocción cuajada -Mezcla y calentamiento -Moldeado -Prensado -Salado -Siembra con cultivos fúngicos o bacterianos -Maduración

CULTIVOS INICIADORES

Bacterias lácticas

Heterofermentativas mesófilas

Quesos con ojos

Homofermentativas termofilas

Quesos de pasta cocida

Homofermentativas mesófilas

Acidificación (quesos de pasta prensada o coagulación mixta)

Mohos

Otros cultivos

MADURACIÓN

1). Bloques de cuajada 2). Flotar en SLN de salmuera 3). Incubación en ambiente fresco y humedo

Cambios fisicoquímicos:

-Temperatura y humedad relativa -Presencia de microflora -Aireación de la cava - Tiempo de maduración -Manipulación física (Frotamiento, volteado, raspado, lavado)

OPERACIONES DE MANIPULACIÓN

Volteado de quesos

Proceso de secado y acidificación homogenea

Frecuencia: según tipo de queso

El resto: -14 días: Tres veces por semana. -7 u 8 semanas: dos veces por semana -Después de 8 sem: una vez por semana

Pasta Blanda: Diariamente

Lavado de la corteza

Para evitar crecimiento de hongos en superficie

-Con salmuera, agua y vinagre agua caliente o suero. -Agua con producto antifúngico (sorbato o natamicina)

Parafinado

Sumergir queso en baño de parafina

Realizado en cualquier momento en la maduración

-Humedad y maduración homogenea -Sin corteza

Condiciones de la cámara de maduración

-No sobrecargar de producto -No infrautilizadas

Cambios bioquímicas:

-Glucólisis -Proteólisis -Lipólisi -Transformación del citrato.

Microorganismos que intervienen

-No deben ser tóxicos ni patógenos. -Deben crecer en condiciones de alimento -No producir sustancias que afecten a otros microrganismos en el fermentador.

-Bacterias lacticas -Hongos y levaduras -Micrococos y las corinebacterias

-Temperatura de crecimiento optima:20 a 25°c -Ph:4 y 7 -Concentración de sal: 2 a 2,5% -Concentración de oxígeno: hasta el 5% -Fermentos fúngicos: cepa pura o asociación de cepas de mohos

Penicillium Roqueforti

Responsable del sabor

Desarrollada en cavidades de queso por producción de CO2 y bacterias lacticas.

-Desedificación de la pasta de queso por ácido láctico -Segrega enzimas (poder proteolítico) y gran actividad lipolítica

Penicillum Cammeberti

Se alimenta de la caseína de la leche.

Aplicación

Rocio sobre el queso prensado con agua.

Mezcla con leche antes del cuajado

Las cepas a elegir deben ser: -Facil empleo -Bajo coste de producción -Desprovisto de patógeno Necesidad O2, coloración, requerido de pasta,

Producto de fermentación

Ácido lacticp + etanol + dioxido de carbono

Fermentación heterolactica

Solo ácido lactico

Fermentación homolactica

Bacterias homolacticas: Lactobacillus delbrueckii. L. bulqaricus. L. pentosus, L.casei, L. leichmanii y Streptococcus lactis.

ácido piruvixo y enzima lactato-deshidrogenasa

rapida acidificación de la materia prima

mayor conservacion, mejores texturas

Aprox. 6 días de fermentación; 90% de rendimiento

No contaminación por ausencia de oxigeno, acidez del medio y altas Temperaturas.

Alcohólica
subproductos

vino

principales etapas del proceso de fermentación

3. fermentación

1. La fermentación se inicia inoculando el zumo con la levadura vínica elegida. 2. La levadura cataliza una serie de reacciones, que dan paso a convertir la glucosa y fructosa en etanol.

5. Clarificación

La clarificación implica limpiar el vino para que no esté turbio, pero también para retirar partículas no deseadas.

6. Embotellado

El corcho favorece la microoxigenación del vino.

4.Crianza

El vino se oxida durante el tiempo que pasa en las barricas por la entrada pequeñas cantidades de oxígeno a través de los poros de la madera.

los vinos se introducen en barricas de roble

La madera tiene taninos y estos aportan complejidad

2.Estrujado y despapillado

romper el hollejo de la uva, de manera que libere el zumo y la pulpa

retirar la parte vegetal de la uva

1.Cosecha

El objetivo de la vendimia es recoger las uvas en su composición óptima

A medida que las uvas maduran, aumenta la concentración de azúcares y compuestos aromáticos y disminuye la de ácidos.

El vino de uva es tinto o blanco dependiendo de si las pieles de las variedades de uvas moradas o rojas se han fermentado para impartir el color rojo del pigmento, o si se han fermentado uvas blancas o jugos exprimidos de otras uvas sin piel.

Cerveza

-Cebada germinada adicionada de lúpulo (Aroma y sabor Lupulo) -Levaduras -Agua potable

Levaduras

Saccaharomyces Cerevisiae

-Cervezas ale -Suben del fondo y forman una corona de espuma -Alta fermentación -No tan eficientes por azucares y estres sin transformar

Afrutado y cremosa dulzura

Saccharomyces Carlsbergensis

-Cervezas Lager -Fondo del estanque: Baha fermentación -Más eficiencia -Tranformación de mayores azucares y esteres en alcohol y co2

Cervezas secas, limpias. Afrutadas, florales y frescas

Cebada

Almidon (azúcares, proteinas, vitaminas y minerales

Malteo

Germinar granos de cereales

1). Inhibición de las semillas 2). Se difunde desde embrión hasta capa de aleurona 3).La capa de aleurona libera amilasas y enzimas degradativas 4). Inhibe la descomposición de almidón, libera glucosa y carbohidratos para uso del embrión.

Producir enzimas con perdida minima de almidones

PROCESO

1). Limpieza de granos 2). Remojo 3).Germianción 4). Secado 5). Eliminación de raices 6). Tostado

Agua

-90% al 95% de composición -Pura, potable, sin sabores u olores.

Minerales de mayor interes

Cloruros

Mayor Dulzor

Sulfatos

-Refuerzan el amargo y sequedad del lupulo

Calcio

-Aumenta el extracto de malra y lupulo -Reduce turbidez -Rebaja el color

Se puede utilizar otros cereales

-Trigo: nota ácida -Avena: da sedosidad y nota oleosa -Centeno: Notas picantes -Arroz: Notas afrutadas -Maíz: notas dulce so almibaradas

2.5 - 7.0 ° de alohol

Inicia con la glucolisis y Ausencia de O2

Limitaciones

-Concentración del etanol -pH -Concentración de azúcar -Contacto con aire -Temperatura -Ritmo de crecimiento

sacaromycess
etanol y co2

2 moleculas de ATP

fermentaciones sumergidas y en estado solido

procesos aerobicos
fermentaciones en estado solido
las condiciones de fermentación deben diseñarse de forma que la transferencia de O2 y la eliminación de CO2 del substrato sean eficaces.
El microorganismo crece en un sólido húmero con poca agua o sin agua “libre”.

elaboración de masa de panadería, proceso cocoa

- Microorganismos (bacterias, hongos, levaduras. - Medio líquido (jugos, melazas, soluciones). -Productos (enzimas, antibióticos, alcoholes, +CO2).

Generalmente emplean una materia prima natural como fuente de carbono y energía.

fermentaciones sumergidas
Utilizan un sustrato disuelto (por ejemplo, una solución de azúcar) o un sustrato sólido suspendido en una gran cantidad de agua para formar una suspensión.
procesos anaerobicos

Fermentaciones en lote y continuas y discontinuas

•Lote (Batch) • Cultivo discontinuo con alimentación (fedbatch culture) • Continuas
Fermentación continua

El medio fresco se añade al sustrato continuamente a una tasa fija

discontinua con alimentación

El sustrato se va añadiendo a intervalos a lo largo del proceso

fase log y fase estacionaria

Lote o discontinua

Adición de medio, esterilización, adición del inóculo, fermentación, recolección de biomasa o producto

Se pueden considerar como un sistema cerrado (excepto para aireación).

el sustrato se añade al comienzo de la fermantación

Medios carbohidratos

Glucosa
sacarosa
Granos o raices
lactosa del suero de la leche

recuperación de productos "procesamiento posterior"

productos biologicos
separación del producto celular, purificación, concentración

proceoss

filtración

El lodo forma una torta seca, y el filtrado queda limpio de células en suspensión u otros sólidos

Esto se consigue haciendo pasar un lodo contra una barrera porosa que retiene los sólidos.

centrifugación

el lodo de un biorreactor se introduce en la centrifugadora, el lodo se centrifuga, se elimina el sobrenadante clarificado y las partículas sedimentadas se retiran

aumeta la velocidad de los sedimientos lo ue genera la clarificación del liquido

separación de solidos en liquidos

se divide en dos

intracelular

recuperación de células (centrifugación/filtración)

Disrupción de células (homogeneización)

eliminación de restos celulares (centrifugación/filtración)

extracelular

recuperación de células (centrifugación/filtración)

cocentración de extracto libre de celulas (ultrafiltración/ precipitación)