Informe de Laboratorio Nº1 Chucrut
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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHOMANN / INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
FERMENTACION DE HORTALIZAS:Página 1
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I. OBJETIVOS:
Observar, estudiar y evaluar el proceso de fermentación de hortalizas.
Desde el punto de vista microbiológico dar la importación debida al
control del proceso anaeróbico para la obtención de un correcto
desarrollo de la fermentación láctica.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
La fermentación láctica en la cual se basa la
obtención de hortalizas fermentadas es un
proceso estrictamente anaeróbico.
Las hortalizas se les colocan en salmuera inicialmente al 8% y luego se alcanza al
10-12%, paulatinamente. Deben de mantenerse condiciones anaeróbicas así no
habrá desarrollo de hongos. El ácido láctico se ira formando poco a poco, en 3
meses puede alcanzar 1-2% a temperatura de 20ºC. Durante el proceso es
necesario controlar el pH, el % de acidez titulable, % de sal y la temperatura.
El % de sal no debe bajar del 8%, para evitar sobre todo en el inicio de la
fermentación el desarrollo e bacterias anaerobias indeseables que malogran el
producto.
La fermentación láctica se da por el desarrollo de
bacterias acido-lácticas como: Streptococcus lactis,
Lactobacillus plantarum, Leuconostoc
mesenteroides, Lactobacillus brevis convirtiendo el
azúcar contenida en la materia prima en ácido
láctico, que le da el sabor característico a este
producto.
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Durante el proceso de fermentación de verduras además de ocurrir la fermentación
láctica, ocurre una fermentación alcohólica de azucares, formándose alcohol etílico
con desprendimiento de dióxido de carbono, se acumula alcohol etílico hasta el 0.5-
0.7%, lo cual no impide el desarrollo de microorganismos acido-lácticos, el alcohol
mejora el sabor y consistencia del producto final.
EL CHUCRUT
El chucrut (del francés, choucroute, y éste del
alemán, sauerkraut, ‘col agria’, a través del
alsaciano sürkrüt; en polaco, kiszona kapusta; en
ruso, квашеная капуста (kvašenaä kapusta) es
una comida típica de Alemania, de Alsacia, de
Polonia y de Rusia que se prepara haciendo
fermentar las hojas del repollo (col) en agua con
sal (salmuera).
Se emplea en la mayoría de los casos como acompañamiento de platos que
generalmente se ven aliñados con algunas especias tales como el eneldo o la
pimienta, y diversos embutidos y carne de cerdo.
Es el resultado de la fermentación láctica de la col por efecto de la Sal. La chucrut
tradicionalmente se hace en toneles de madera pero puede adaptarse en
cantidades más pequeñas utilizando un recipiente de vidrio o cerámica de boca
ancha apropiado. Por ejemplo en un tarro de cristal grande se puede poner una col
y con una botella llena se consigue un peso apropiado para prensar la verdura.
Para elaborar chucrut tradicional, se emplea normalmente col blanca. Después de
haber cortado en tiras finas las coles y de haberlas lavado y escurrido, se colocan
en toneles con el fondo revestido con anchas hojas de col o parra, se salan por
capas sucesivas. Se espolvorea cada capa con bayas de enebro, que confieren un
delicado perfume a la preparación.
Cuando el tonel está lleno se cubre la
chucrut con un paño, y después con una
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tapa de madera de un diámetro inferior al de la boca del recipiente. Sobre esa tapa,
se coloca una piedra pesada no porosa, un canto rodado es apropiado. Al día
siguiente, bajo la presión, el agua cubrirá la tapa. Hay que procurar que ocurra
siempre así. Luego se guarda en un lugar fresco.
La fermentación dura de 15 días a 3 semanas y se divide en tres fases: la
fermentación alcohólica, la fermentación ácido-láctica y, finalmente, la fermentación
de refinado. No se aconseja llevar demasiado lejos esta última, para evitar que el
grado de acidez baje demasiado. Se recomienda retirar de vez en cuando, durante
la fermentación, un poco de salmuera, sustituyéndola por una solución salina nueva,
para que la col no se altere. Aunque la col fermentada sea buena para el consumo
al cabo de un mes, no adquiere todo su sabor y perfume antes de 6 a 8 semanas.
Cada vez que se saque chucrut, hay que quitar el líquido sobrante, volver a colocar
el paño en su lugar, así como la tapa y la piedra, y añadir agua fresca.
La chucrut esta mejor cuando su preparación no es demasiado vieja; amarillea en
seguida y adquiere un sabor más pronunciado. Según algunos, debe quedar un
poco crujiente, y no ser calentada nunca. Otros, por el contrario, consideran que es
mejor después de varias cocciones y con una coloración ligeramente rubia, debida
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al contacto con el fondo del recipiente cuando el agua casi se ha evaporado. En
este caso las propiedades probióticas del preparado se destruyen.
La col de invierno es la más apropiada para la chucrut, porque tiene más
carbohidratos. Dosificar la sal con cuidado. La col no fermentará del modo adecuado
si se añade excesiva sal o demasiado poca.
LA JARRA DE ANAEROBIOSIS:
Sistema de incubación de placas Petri en anaerobiosis
práctico y sencillo. De 1,0L de capacidad, está
fabricada en poli carbonato transparente la tapa y
cuerpo de acero quirúrgico; incorpora tapa con junta de
silicona de cierre hermético, y gradilla en acero
inoxidable. Compatible con todos los reactivos
habituales en microbiología. Capacidad: 06 placas Petri estándar de 100 x 15 mm
de diámetro., adicional gradilla para tubos prueba13x100mm.
Este aparato sirve para mantener bacterias anaerobias. Tiene unos tubos en donde
se conectan a una máquina que succiona el aire. La tapa tiene un catalizador para
facilitar el proceso.
SISTEMA ANAERÓBICO DE INCUBACIÓN PARA MICROBIOLOGÍA,
ANAEROCULT:
Anaerocult es un sistema seguro y acreditado para el cultivo de microorganismos
anaerobios y microaerófilos. El sistema Anaerocult está compuesto por bolsas de
reactivos de distintos tamaños, que se rellenan con una mezcla de reactivos que
absorben oxígeno y generan dióxido de carbono. La reacción se activa añadiendo
agua. La reacción se basa en la oxidación muy fina del hierro y no requiere
catalizador. El sistema Anaerocult permite distintos tipos de incubación.
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Anaerocult no requiere catalizador, y por lo tanto se evitan aumentos de
temperatura que podrían dañar el crecimiento de los microorganismos
Para la incubación de microorganismos anaerobios o microaerófilos
Anaerocult se usa para crear un ambiente anaeróbico en jarra de anaerobiosis
(con capacidad para 12 placas) o en bolsas para una o cuatro placas Petri
III. MATERIALES
Baldes de plástico.
Cuchillos.
Cocina.
Balanzas.
Probetas.
Densímetro en ºBe.
Termómetro.
Equipo para medir acidez titulable.
pH-metro.
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Placas Petri.
Tubos de ensayo.
Agar Rogosa.
Agar nutritivo.
IV. PROCEDIMIENTO
1) Seleccionar las hortalizas.
2) Lavarlas.
3) Trozarlas.
4) Realizar el blanqueamiento de estas.
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5) Preparar la salmuera.
6) Colocar las verduras en baldes y añadir la salmuera.
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7) Cerrar los baldes en condiciones anaeróbicas.
8) Diariamente realizar los controles de ºBe, acidez titulable, temperatura, pH.
9) Finalizada la fermentación aislar lactobacillus en agar Rogosa.
10) Además elaborar chucrut, estableciendo las diferencias entre el proceso
anterior y este.
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DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE CHUCRUT
Fuente: http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2003/comunicaciones/08-Exactas/
E-067.pdf
a) Repollo
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Al inicio se eliminan las hojas superficiales del repollo; luego se parte en dos
y se le extrae el corazón.
b) Lavado y cortado
Posteriormente, el repollo se lava para eliminar la suciedad que pueda
contener y, así, evitar la contaminación con microorganismos indeseables.
Es importante mencionar que no se debe adicionar ningún aditivo al agua,
como cloro, ya que podría eliminar por completo los microorganismos que
se encargarán de la fermentación.
El repollo se pica con una cortadora en rebanadas de 2-3cm de grosor
aproximadamente; de esta forma, se aumenta en gran medida el área
superficial, lo que beneficia tanto la extracción de los líquidos del repollo
como el desarrollo de los microorganismos.
c) Salado y mezclado
Las principales funciones de la sal en el proceso de elaboración son las
siguientes:
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Extraer del repollo el agua, los azucares, las proteínas y otras
sustancias que son utilizadas por los microorganismos para su
desarrollo.
Favorecer la fermentación láctica, ya que inhibe el crecimiento de otros
microorganismos.
Contribuir al sabor, el aroma y la firmeza del producto final.
El repollo se debe mezclar muy bien con la sal. Normalmente, se utiliza una
concentración de 2.0-2,5% p/p (2,5 Kg de sal por cada 100 Kg de repollo).
Una concentración mayor favorece la extracción de jugos del repollo así
como la firmeza del producto final; sin embargo, puede inhibir los
microorganismos participantes en la fermentación. Luego, el repollo se
coloca en el fermentador (puede ser un recipiente de plástico).
La fermentación se inicia cuando, por efecto del contacto entre la sal y el
repollo, se extraen los jugos de este último y se forma una salmuera, es
decir, una disolución de la sal en el jugo del repollo. En esta salmuera están
disueltos los nutrimentos necesarios para el desarrollo de los
microorganismos.
d) Prensado
Una vez que el repollo con la sal han sido colocados en el fermentador, este
se cubre con el fin de impedir la presencia de oxigeno dentro del recipiente.
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Una manera de hacerlo es colocando una tapa que permanezca en contacto
directo con el repollo; a la tapa, se le colocan algunos objetos de peso
encima. Otra forma de evitar el contacto con el aire consiste en cubrir el
repollo con un plástico y verter sobre este un poco de agua; el
procedimiento, conocido como “sello de agua”, es muy utilizado por su
sencillez y efectividad.
e) Fermentación
El repollo posee una gran variedad de microorganismos: algunos de ellos
participan activamente en la fermentación láctica (bacterias lácticas),
mientras que otros causan su deterioro. Los microorganismos causantes del
deterioro del producto son, en su mayoría, aerobios y no sobreviven en
ambientes ácidos, por lo que prácticamente no se desarrollan en este
proceso.
El crecimiento de cada una de las bacterias lácticas depende de los
siguientes factores: la concentración de ellas en el vegetal, las
concentraciones de sal, azúcar y otros nutrimentos, así como la temperatura
a la que son sometidas. Durante la primera parte de la fermentación
predomina la bacteria Leuconostoc mesenteroides, cuyo desarrollo se ve
favorecido por la concentración inicial de sal y una temperatura de 21ºC.
El microorganismo es capaz de convertir los azúcares en ácido láctico,
ácido acético, etanol, manitol, algunos ésteres y dióxido de carbono. Este
último compuesto burbujea hasta la superficie y produce un efecto de
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agitación. La bacteria se inactiva cuando la concentración de los ácidos
generados alcanza un 1% v/v. Con la acidez, también se inactivan los
microorganismos indeseables y las enzimas que ocasionan el
ablandamiento de los vegetales.
En estas nuevas condiciones, se desarrollan dos tipos de bacterias:
Lactobacillus brevis y Lactobacillus plantarum, las cuales producen
principalmente ácido láctico; además, es muy común encontrar la bacteria
láctica Pediococcus cerevisiae.
La fermentación del repollo puede durar de tres a seis semanas; al final, la
concentración de ácido oscila entre 1,8 y 2,2% (equivalente a un pH entre
3,5 y 3,7). El proceso se detiene cuando no hay más azúcares disponibles o
cuando la acidez inhibe los microorganismos involucrados.
Fuente: http://fermentacionvegetales.wikispaces.com/CHUCRUT
11) Al finalizar la fermentación aislar lactobacillus en agar Rogosa a partir del
chucrut.
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V. RESULTADOS
V.1. RESULTADOS DEL CHUCRUT
La Figura 1 muestra la variación del pH y la acidez titulable durante el período
de fermentación. En ella puede observarse que la primera semana de
fermentación se caracterizó por una rápida acidificación que se evidenció por el
descenso del pH de 5,67 a 3,38 y un aumento en la acidez titulable de 0,09 a
0,69 % ácido láctico. Entre los 7 y 21días el pH se mantuvo prácticamente
constante en tanto que la acidez titulable mostró un aumento hasta alcanzar el
valor de 1,3 %.
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En la figura 2 a, b y c se muestran las características de las colonias
desarrolladas sobre el medio general TSA, sobre agar sacarosa y sobre el
medio selectivo para bacterias lácticas MRS, respectivamente, provenientes de
una muestra de jugo al inicio de la fermentación. Sobre TSA puede observarse
una gran variedad de colonias al inicio de la fermentación entre las cuales de
detectaron levaduras y especies bacterianas Gram positivas y negativas.
Después de la primera semana de fermentación la flora desarrollada en este
medio fue morfológicamente homogénea lo que se videncia la inhibición del
crecimiento de algunas especies por agotamiento de oxígeno y acidificación del
medio y la selección de grupos específicos.
Por su alto contenido de sacarosa (5%) el medio AS permite detectar la
presencia de especies productoras de exopolisacáridos a partir de este azúcar,
como Leuconostoc mesenteroides. En este medio se observó la presencia de
colonias grandes y con filancia durante la primera semana de fermentación
(Figura 2b). No se observaron colonias de este tipo en las semanas siguientes.
Este hecho puede explicarse teniendo en cuenta que especies de Leuconostoc,
especialmente Leuconostoc mesenteroides, son responsables de la
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acidificación del producto durante la primera fase de fermentación (Jagnow y
Dawid, 1991; Muller, 1981), sin embargo, su crecimiento es inhibido a
concentraciones de ácido láctico de 0,7 a 1,0%
Los recuentos de bacterias lácticas aumentaron de 105UFC/ml, al inicio de la
fermentación, a 107UFC/ml al final de la segunda semana (Figura 3). Entre los
14 y 21 días puede observarse una disminución en los recuentos debida
principalmente a la elevada acidez del medio.
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Las bacterias seleccionadas al final de la fermentación fueron todas
identificadas como Lactobacillus Plantarum de acuerdo a su perfil de
fermentación de carbohidratos (Figura 2d), este microorganismo es
acidotolerante y homofermentativo. Si bien se ha reportado la presencia de
otras bacterias lácticas durante la fermentación tales como: Lb. casei, Lb
acidophilus, Lb fermentum (Friedrich, 1995; Mallo y col., 2002) es Lb plantarum
el microorganismo informado como predominante al final de la fermentación
(Mallo y col., 2002, Fleming y col. 1988) que por su tolerancia a medios ácido y
su metabolismo homofermentativo permite alcanzar en el producto altas
concentraciones de ácido láctico que aseguren la conservación del vegetal.
Durante el período de fermentación se registró movimiento de burbujas
gaseosas y formación de espuma sólo durante los primeros 12-14 días,
poniéndose de manifiesto el cambio de flora heterofermentativa a
homofermentativa.
VI. CONCLUSIONES
En este proceso fermentativo se garantiza que no existan microorganismos
patógenos cuando se realiza en condiciones anaeróbicas y con un alto
porcentaje de sal y una acidez de 0.8%. Controlando estos parámetros durante
la fermentación se asegura solo el crecimiento y desarrollo de lactobacillus
productores de ácido láctico (se obtiene 1-1,2% de ácido láctico).
La mayoría de microorganismos patógenos son aerobios, por lo cual es ideal
que la fermentación de las hortalizas y el repollo se realice en ausencia de
oxígeno (medio anaerobio) propiciando la inhibición de estos patógenos. En
cuanto a los patógenos anaerobios como el clostridium botulinum que es
anaerobio y fácilmente se puede desarrollar en este medio sin oxígeno, se
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ingenió el agregado al medio de un elevada concentración de sal y el aumento
de la acidez, que son barreras que impiden su desarrollo.
Las diferencias entre la elaboración de hortalizas fermentadas y el chucrut
hecho del repollo se encuentran en el momento de la adición de sal, las
hortalizas se sumergen en una solución de salmuera al 8% siendo este líquido
en mayor cantidad. Para el caso del repollo este no se sumerge en salmuera
sino que se le adiciona sal directamente (2-2.5%) mezclándose con el agua
alojada en el mismo repollo formándose una salmuera de menor cantidad.
Los métodos de conservación de los alimentos como la fermentación tienen
muchas importancia a nivel mundial, ya que este permite la conservación y
preservación de un alimento, a diferentes temperaturas evita el desarrollo de
microorganismos y las reacciones enzimáticas conservando sus características
nutricionales y organolépticas y de esta manera alargar su vida útil; frente al
deterioro por parte de microorganismos y reacciones enzimáticas no deseadas.
VII. RECOMENDACIONES
Si en la elaboración del chucrut se deja fermentando mucho tiempo la acide
aumenta a 2-4% y entonces los microorganismos fermentativos empiezan a
morir, lo que significa que el producto perdería su propiedad probiótica.
En la fermentación del repollo se puede agregar zanahoria lo cual permitirá
obtener mayor porcentaje de ácido láctico porque la zanahoria tiene una mayor
cantidad de azucares que sirve como fuente de energía para las bacterias
lácticas.
Se debe ejercer presión en el envase de fermentación del repollo para evitar
que la tapa se levante por la presión ejercida del CO2 que es producido en la
fermentación, lo que arriesga la condición del medio anaerobio.
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Cuando se elabora chucrut la fermentación se debe detener cuando el repollo
empieza a tomar un color verde olivo.
VIII. BIBLIOGRAFIA
http://www.nutribiota.net/blog/blog4.php/chucrut
http://es.wikipedia.org/wiki/Chucrut
https://es.vwr.com/app/catalog/Product?article_number=1.15112.0001
http://www.evamuerdelamanzana.com/2013/02/fermentacion-introduccion-al-
chucrut-alimento-probiotico/
http://es.scribd.com/doc/134798941/Elaboracion-Del-Chucrut
http://fermentacionvegetales.wikispaces.com/CHUCRUT
http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2003/comunicaciones/08-
Exactas/E-067.pdf
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