FERMENTACIÓN
recuperación de productos "procesamiento posterior"
Medios carbohidratos
lactosa del suero de la leche
Granos o raices
sacarosa
Glucosa
Fermentaciones en lote y continuas y discontinuas
•Lote (Batch)
• Cultivo discontinuo con alimentación (fedbatch culture)
• Continuas
Lote o discontinua
el sustrato se añade al comienzo de la fermantación
Se pueden considerar como un sistema cerrado (excepto para aireación).
Adición de medio, esterilización,
adición del inóculo, fermentación,
recolección de biomasa o producto
discontinua con alimentación
El sustrato se va añadiendo a intervalos a lo largo del proceso
fase log y fase estacionaria
Fermentación continua
El medio fresco se añade al sustrato continuamente a una tasa fija
fermentaciones sumergidas y en estado solido
procesos anaerobicos
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.
fermentaciones en estado solido
El microorganismo crece en un sólido húmero con poca agua o sin agua “libre”.
- 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.
elaboración de masa de panadería, proceso cocoa
las condiciones de fermentación deben diseñarse de forma que la
transferencia de O2 y la eliminación de CO2 del substrato sean eficaces.
procesos aerobicos
Tipos
Alcohólica
etanol y co2
2 moleculas de ATP
sacaromycess
Inicia con la glucolisis y Ausencia de O2
Limitaciones
-Concentración del etanol
-pH
-Concentración de azúcar
-Contacto con aire
-Temperatura
-Ritmo de crecimiento
subproductos
Cerveza
-Cebada germinada adicionada de lúpulo (Aroma y sabor Lupulo)
-Levaduras
-Agua potable
2.5 - 7.0 ° de alohol
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
Agua
-90% al 95% de composición
-Pura, potable, sin sabores u olores.
Minerales de mayor interes
Calcio
-Aumenta el extracto de malra y lupulo
-Reduce turbidez
-Rebaja el color
Sulfatos
-Refuerzan el amargo y sequedad del lupulo
Cloruros
Mayor Dulzor
Cebada
Malteo
Germinar granos de cereales
Producir enzimas con perdida minima de almidones
PROCESO
1). Limpieza de granos
2). Remojo
3).Germianción
4). Secado
5). Eliminación de raices
6). Tostado
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.
Almidon (azúcares, proteinas, vitaminas y minerales
Levaduras
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
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
vino
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.
principales etapas del proceso de fermentación
1.Cosecha
A medida que las uvas maduran, aumenta la concentración de azúcares y compuestos aromáticos y disminuye la de ácidos.
El objetivo de la vendimia es recoger las uvas en su composición óptima
2.Estrujado y despapillado
retirar la parte vegetal de la uva
romper el hollejo de la uva, de manera que libere el zumo y la pulpa
4.Crianza
La madera tiene taninos y estos aportan complejidad
los vinos se introducen en barricas de roble
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.
6. Embotellado
El corcho favorece la microoxigenación del vino.
5. Clarificación
La clarificación implica limpiar el vino para que no esté turbio, pero también para retirar partículas no deseadas.
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.
FERMENTACIÓN LACTICA
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.
Producto de
fermentación
Solo ácido lactico
Fermentación homolactica
ácido piruvixo y enzima lactato-deshidrogenasa
Bacterias homolacticas: Lactobacillus delbrueckii. L. bulqaricus. L. pentosus, L.casei, L. leichmanii y Streptococcus lactis.
Ácido lacticp + etanol
+ dioxido de carbono
Fermentación heterolactica
SE APLICA PARA
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
MADURACIÓN
Microorganismos que intervienen
-Bacterias lacticas
-Hongos y levaduras
-Micrococos y las corinebacterias
Las cepas a elegir deben ser:
-Facil empleo
-Bajo coste de producción
-Desprovisto de patógeno
Necesidad O2, coloración, requerido de pasta,
-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
Penicillum Cammeberti
Se alimenta de la caseína de la leche.
Aplicación
Mezcla con leche antes del cuajado
Rocio sobre el queso prensado con agua.
Penicillium Roqueforti
Responsable del sabor
-Desedificación de la pasta de queso por ácido láctico
-Segrega enzimas (poder proteolítico) y gran actividad lipolítica
Desarrollada en cavidades de queso por producción de CO2 y bacterias lacticas.
-No deben ser tóxicos ni patógenos.
-Deben crecer en condiciones de alimento
-No producir sustancias que afecten a otros microrganismos en el fermentador.
1). Bloques de cuajada
2). Flotar en SLN de salmuera
3). Incubación en ambiente fresco y humedo
Cambios bioquímicas:
-Glucólisis
-Proteólisis
-Lipólisi
-Transformación del citrato.
Cambios fisicoquímicos:
-Temperatura y humedad relativa
-Presencia de microflora
-Aireación de la cava
- Tiempo de maduración
-Manipulación física (Frotamiento, volteado, raspado, lavado)
Condiciones de la cámara de maduración
-No sobrecargar de producto
-No infrautilizadas
OPERACIONES DE MANIPULACIÓN
Parafinado
Sumergir queso en baño de parafina
Realizado en cualquier momento en la maduración
-Humedad y maduración homogenea
-Sin corteza
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)
Volteado de quesos
Proceso de secado y acidificación homogenea
Frecuencia: según tipo de queso
Pasta Blanda: Diariamente
El resto:
-14 días: Tres veces por semana.
-7 u 8 semanas: dos veces por semana
-Después de 8 sem: una vez por semana
CULTIVOS INICIADORES
Otros cultivos
Mohos
Bacterias
lácticas
Homofermentativas
mesófilas
Acidificación (quesos de pasta prensada o coagulación mixta)
Homofermentativas
termofilas
Quesos de pasta cocida
Heterofermentativas
mesófilas
Quesos con ojos
LECHE FERMENTADA
Descenso del pH (4.6-4.0)
Coagulación de proteinas, formación de gel, Inhibición del desarrolloro de microorganismos.
TIPOS
Kéfir
Producción: Acido láctico y alcohol
Lactococos, Leuconostoca, Lactobacilos, Levaduras
Kumis
Lactobacillus Acidophilus, L.Bulgaricus y Levaduras Kluyveromices marxianus o lactis
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
Aspergillus, lactobacillus, streptococcus, leuconostoc
BAL
Inaculación de cultivos iniciadores de bacterias ácido lacticas.
CULTIVOS INICIADORES
Quesos con superficie cubierta (Moho, brie, camembert)
Mohos azules
P. Roqueforti
Mohos blancos
Penicillium cammeberti
Penicillium candidum
Penicillium caseioculum
Yogurt
Cepas homofermentativas termofilicas
- Streptococcus thermophilus
• Lactobacillus bulgaricus
• Lactobacillus delbrüekii sub. bulgaricus
formación de lactato a partir de glucosa
Acética
butirica
descomposicicon acidos grasos
yogurt, vino, cerveza y salsa de soya
cosecha, cultivo de células
rompimiento de la membrana de la célula, ya sea de forma mecánica, enzimática.
carecen de patogenicidad, pueden mejorar lactosa y sabores, prolonga vida útil (leche), protege de patógenos
Lactococcus lactis subsp. lactis
-Mesofilas (30°C)
-Quesos homofermentativas
-Acidificación de leche
Streptococcus thermophilus
-Homofermentativas
-Termofilico (40 y 45°C)
-Cultivos iniciadores de yogurt y quesos duros
-Tratamiento termico (45°c)
Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris
-Heterofermentador
-Queso
-Combinación de homofermentadores en cultivos iniciadores
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y subsp. lactis
-Homofermentadoras
-Termofilas
Cultivos iniciadores del yogur.
Las Bifidobacterium spp
-Heterofermentadoras
-Probiotico en tracto gastrointestinal humano