1. ELABORE "LA MANTEQUILLA" EN SU CASA, DESCRIBA EL PROCEDIMIENTO Y LOS RESULTADOS OBTENIDOS2. MENCIONE LAS CONDICIONES DE CALIDAD QUE DEBE TENER LA LECHE CRUDA PARA PREPARAR LOS FERMENTOS LACTICOS Y DESCRIBA LA APLICACION DE LOS CULTIVOS EN LA INDUSTRIA LACTEA.( documentarse con el material del curso y otros materiales que esten a su disposicion)3. DESCRIBA PASO A PASO EL PROCESO DE ELABORACION DE AREQUIPE, MENCIONE LA FUNCION QUE DESEMPEÑA EL BICARBONATO DE SODIO

Investiga sobre los los Cultivos Probioticos y participa en el foro de discusión  respondiendo la siguiente pregunta:

¿Consideras que el consumo de Probióticos es sumamente favorable para la salud? ¿Sí? ¿Porqué y que beneficios aporta?

DESCREMADO Y DESNATADO.El desecremado o desnatado de la leche se puede hacer en una descremadora o con cuchara separando la crema o grasa de la leche. La crema se puede considerar como una clase de leche con un elevado contenido de grasa.

Cuando se emplea la descremadora es aconsenjable desnatar la leche inmediatemente después del ordeño y que se encuentre preferencialmente a una temperatura de 30 a 35ºC.

El descremado con cuchara se hace dejando la leche en un recipiente de boca ancha por algún tiempo para luego desnatarla.

La crema se recoge en recipientes de fácil aseo y boca ancha para facilitar el batido, debe tener de 26 a 35% de grasa.

 

2. MADURADO O ACIDIFICACIÓN DE LA CREMA.

La fermentación de la crema destinada a la elaboración de la mantequilla permite que se desarrollen aromas y sabores característicos.

La acidez debe fluctuar entre 0.20 y 0.40%. Una mayor acidez afecta la calidad durante el almacenamiento. Cuando se logra la acidez se debe dejar enfriar o refrigerar para controlar el crecimeinto de las bacterias. El madurado o acidificación de la crema se pude hacer sin pasterizar, dejandola en un lugar fresco por dos o tres días. Es necesario agitar la crema a diario para homogenizar su fermentación.

Otro procedimiento es:

1. Pasterizar la crema a una temperatura de 95 a 105ºC durante tres segundos o a 85ºC durante 20 minutos.

2. Dejar enfriar a 25ºC y agregar 3% de fermento láctico.

3. Dejar madurar la crema durante 24 horas, a una temperatura de 18 a 35ºC.

Durante la fermentación se desarrolla el aroma especial (diacetylo) que determina el sabor caracteristico de la mantequilla.

 

3. BATIDO.La mantequilla resulta de acumulación de los glóbulos grasos por agitación de la grasa de la leche o de la crema, formando inicialmente pequeños gránulos y luego la mantequilla.

El batido de la crema se pude efectuar en forma manual, con batidora manual o eléctrica.

Para evitar que la mantequilla se peque a la paredes de la máquina, debe lavarse inmediatamente antes de usarla.

El tiempo de batido es de 40 a 45 minutos aproximadamente.

Los factores que afectan el batido son:

Temperatura de la crema.

Composición del glóbulo graso. Tamaño del glóbulo graso. Acidez de la crema. Viscosidad de la crema. Tiempo de agitación. Velocidad de la batidora.

 

 DESUERADO.El batido es suspendido cuando los grumos de mantequilla están formados y tiene el tamaño de un grano de maíz, procediendo a efectuar el desuere, o salida del suero (guruba o buttermilk), lo cual se realiza a través de la misma batidora.

 

5. LAVADO Y AMASADOLa mantequilla se lava con agua limpia y fria para dar mayor consistencia y durante unas dos o tres veces hasta que el agua salga clara. Durante el lavado la mantequilla se va amasando para que libere la mayor cantidad posíble de suero.

El amasado se pude hacer manulmente o con amasadora mecánica.

 

6. MOLDEADOLa aplicación de sal no es muy común en nuestro medio; cuando se desee hacer el cálculo es de un 2 a 5% sobre el peso. La sal deb e ser de buena calidad y deberá agregarse inmediatamente despues de terminado el amasado, aplicando la mitad, amasar para incorporarla y luego la otra mitad repitiendo nuevamente la operación. La sal imparte sabor agradable y ayuda a la conservación.

La mantequilla lista para el moldeo se coloca en una mesa; y con una gavera o molde de libra, se cortan los bloques, los cuales son colocados en el papel mantequilla o pergamino especial, envolviendose y colocándose en el refrigerador para que endurezca su conistencia.

La mantequilla debe mantenerse en regrigeración hasta su consumo.

 

FERMENTOS LACTICOSSe denomina fermentos lácticos a un cultivo de microorganismos deseables, que se utilizan para la elaboración de quesos, leches ácidas y mantequilla. Suministran buen sabor y calidad a los productos. Los cultivos comerciales son generalmente obtenidos en laboratorios bacteriológicos especializados con los cuales se prepara el cultivo madre y posteriormente los iniciadores.

 

 

CALIDAD DE LA LECHE PARA CULTIVO

La leche para preparar el fermento láctico debe ser lo más fresca posible y recogida en las mejores condiciones higiénicas. No debe poseer una acidez superior a 0.18% de ácido láctico, ni habérsele adicionado sustancias preservativas ni de ninguna otra especie. Tampoco puede tener sabor ni olor desagradable. Para la preparacion de los fermentos se puede utilizar leche entera, semidescremada o descremada, pero es mejor semidescremada (descremado un 50%).

PREPARACION DEL CULTIVO MADRE

La leche para la preparación del cultivo madre o inicial debe hervir no menos de 10 minutos, preferiblemente en el mismo recipiente o botella donde se va a preparar y en cantidad de un litro. Luego hay que dejar enfriar a la temperatura de cultivo de 22 a 25º C para unos, y 37 a 45 º C para otros (yogurt) en una mesa bien limpia y previamente desinfectada la superficie de trabajo con alcohol antiséptico y con un mechero prendido, bastante cerca al sitio de trabajo; para esterilizar el medio se destapa el sobre o frasco de los microorganismos y se adicionan a la leche en la cantidad que recomiende la casa

productora, tapando la botella con papel estañado o de aluminio y agitando suavemente durante un minuto, luego se deposita en un medio de cultivo durante un tiempo que puede ser variable dependiendo del tipo de microorganismo. Una vez obtenido el coágulo, no debe poseer una acidez superior a 0.85%.

PREPARACION DE LOS INICIADORES

Una vez obtenido el cultivo madre se toman 2 recipientes (Erlermmeyer) cada uno con un litro de leche hervida durante 10 minutos y a temperatura de cultivo, a los cuales se les agrega el cultivo madre. Se mezcla y se deja a temperatura de cultivo de 18 a 20 horas. Los cuidados son los mismos que para la preparación del cultivo madre. Obtenido el coágulo se agita y está listo para su utilización, uno para los productos y el otro para seguir preparando iniciadores o fermentos lácticos y así sucesivamente durante un tiempo aproximado de 15 días cuando se debe cambiar para evitar que ya contaminado, se obtengan productos de mala calidad.

Tanto el cultivo madre como los iniciadores, una vez preparados deben conservarse en refrigeración hasta su utilización.

 

USO DE LOS FERMENTOS LACTICOS

Los fermentos o cultivos lácticos son utlizados en la elaboración de algunos quesos, kumis, yogurt y mantequilla.

EN QUESOS :

Al ser eliminada la flora normal de la leche mediante la pasterización, se hace necesario adicionarle una cnatidad adecuada de microorganismos de fermentación ácido-láctica con el objeto de obtener un producto final de características especiales y estandarizadas. Los microorganismos utilizados varían un poco con el tipo de queso pero muchos están presentes en la mayor parte de ellos.

Los principales microorganismo utilizados en quesería son:

1. Propidnibacteriun shermnii, produce aroma, sabor y formación de ojos, se utiliza para quesos emental y otros suizos. 

2. Lactobacillus bulgaricus, lactobacillus helveticus, lactobacillus lactis, productores de ácido y sabor para quesos suizo, emental e italianos. 

3.4. Streptococcus thermophilus, productor de ácido para quesos emental, cheddar e italianos. 

5.

6. Streptococcus diacetilactis, productor de aroma, generalmente para todos los quesos y la mantequilla. 

7. Streptococcus cremoris, productor de ácido, para todos tipos de quesos. 

8.9. Leuconostoc citrovorum y dextranicum, productores de aroma y sabor, generalmente para

todos los tipos de quesos.10. Streptocuoccus durans y faecalis, producen ácido y aroma para quesos cheddar y algunos

suizos. 

Todos estos microorganismos fermentan la lactosa, con producción de ácido láctico y algunos como el género leuconostoc actúan sobre los citratos produciendo acetoina y diacetilo, sustancias responsables del buen aroma y sabor del producto final.

En general el uso de los cultivos en el queso permiten:

1. Establecer las bacterias de tipo necesario en el queso.2. Asegurar el desarrollo de ácido que promueva la acción del cuajo.3. Mantener la fermentación láctica de la cuajada durante todo el tiempo necesario y asegurar el PH

característico del queso.4. Frenar por el ácido y por competencia biológica el desarrollo de gérmenes perjudiciales.5. Preparar el medio adecuado en el queso para la acción seleccionada de los microorganismos y

sus enzimas durante la maduración.

EN KUMIS:

Los microorganismos inoculados para la fabricación de Kumis son:

Lactobacillus Bulgáricus, Lactobacillus Acidophilus, Streptococcus Thermophilus y Streptococcus Lactis; los cuales se desarrollan a una temperatura de 22 a 25ºC,

Lactobacillus Acidophilus

EN YOGURT:

El producto se obtiene mediante la coagulación, producida por los microorganismos lactobacillus bulgaricus o L. acidophilus y streptococcus thermophilus o S. Lactis a temperaturas entre 37 y 45ºC.

EN MANTEQUILLA:

Los mismos microorganismos utilizados en la elaboración del kumis.

 

ELABORACION DE AREQUIPE

15 litros de leche (20 botellas) bien fresca.2.5 Kg. de azúcar (5 libras). 10 gramos de bicarbonato (2 cucharaditas). ½ litro de azúcar invertido.

Elaboración de azúcar invertido

  Mezcle 5 lbs. de azúcar, ½ botellas de agua y 5 cucharadas de jugo de limón.

  Caliente a 90ºC durante 45 minutos.   Agregue 1 cucharadita de bicarbonato. Envase. Almacene en lugar fresco.

Mezclar. Hervir hasta obtener punto (cuando no se escurra en un plato frío). Empacar, dejar enfriar y tapar. Rendimiento aprox. 4 Kg. Para obtener mejor textura agregue 75 gramos de glucosa. Cuando comience a espesar mantenga el fuego bien lento y agite sin dejar pegar.

LA SALMUERA.La salmuera no es otra cosa que una disolución de sal en agua, dentro de proporciones o concentraciones variables, que nunca excederán de los límites fijados por las propias posibilidades de saturación. Como máximo puede disolverse alrededor de un 26% de sal, formándose cuando se agrega en cantidad superior un depósito en el fondo del recipiente característico de una solución sobresaturada. Por lo dicho se comprende que es posible preparar salmueras más o menos fuetes, según el tipo de queso. Para los blandos son suficientes las concentraciones del 18% de sal; los semiduros necesitan un 20%. En cambio para los duros se llega al empleo de salmueras saturadas, es decir, con ese 26% que es el máximo que puede lograrse.

 

9. DEPOSITO PARA SALMUERA.El tamaño del tanque para la salmuera depende de la producción de quesos. Puede ser de hormigón, cuidando de que esté totalmente libre de clavos, hierros o superficies metálicas oxidables. Se dispondrá en lugar adecuado.

Ha de dotársele de cierta inclinación en el fondo y de un amplio agujero para el natural desagüe y poder limpiarlo rápidamente. Por la parte exterior se pude recubrir con azulejos, lo que siempre ofrecerá un aspecto más pulcro. Por dentro basta que sea de cemento y arena en partes iguales, bien pulimentado. La mejor forma es rectangular y de poca profunidad para facilitar las operaciones de introducción y sacada del los quesos. Acutalmente se reconmiendan los de forma redonda, justamente para permitir un mejor arco.

Por ejemplo, si se desean preparar 100 litros de salmuera al 26%, se toman 1.600 gramos de sal y se depositan en el tanque, después se adiciona el agua hasta completar un volumen total de 100 litros.

 

10. PREPARACION DE LA SALMUERA.El tipo de salmuera dependerá de su concentración, la cual a su vez depende de la clase de quesos según sean semiduros o duros. Peude ir desde un 18 hasta un 26% sobre el peso de la salmuera. La concentración se ajusta con un densímetro Boumé o aerómetro (pesa sales) a una densidad entre 20º y 24º Boumé. Cuando no se dispone de densímetro se puede preparar de la siguiente forma:

Por cada 100 litros de salmuera se le agregan los siguientes ingredientes.

Cloruro de calcio 125 gramos

Acido clorhidrico 50 cc.

Preparada la salmuera se debe esterilizar poniéndola a hervir

 

durante unos 15 a 30 minutos.

 

11. CONSERVACION DE LA SALMUERA.La salmuera se mantiene en depósitos completamente limpios y a una temperatura entre 10º y 15º C. Permanentemente se debe tomar la densidad ya que ésta se va debilitando debido a que los quesos absorben sal y expelen suero, caso en el cual se debe adicionar sal y a continuación hervir. La salmuera de los quesos se debe cambiar frecuentemente, cuando su acidez está por encima de la normal (menos de un ph* de 51) o cuando el sabor y olor son desagradables. Por lo general se recomienda cambiarla cada 15 días.

* ph: grado de acidez o alcalinidad que posee una substancia

 

12. EFECTOS DE LA SAL EN EL QUESO.

La sal produce los siguientes efectos en el queso:

1. Suministra un mejor sabor.2. Ayuda a la formación de corteza.3. Regula la humedad.4. Selecciona la flora microbiana que debe intervenir en los procesos.5. Ayuda a la maduración.6. Permite una mejor conservación del product7. o. El tiempo de duración del queso en la salmuera depende de su tamaño

Ejemplo:

Tamaño Tiempo (Horas) Salmuera (G. Boumé)

1 Libra 20 22º B.

2 Libras 48 22º B.

3 Libras 72 22º B.

4 Libras 94 22º B.

5 Libras 100 22º B.

6 Libras 120 22º B.

La sal penetra por efecto osmótico* al queso que resulta pesando menos debido a la deshidratación mediante el desalojo del suero y ácido láctico.

* Efecto osmótico: paso de una substancia de un sitio de mayor concentración a menor concentración.

Aplicaciones de Prebióticos y Probióticos

Felipe Manuel Vera Solís-Bioconsultores, Saltillo Coahuila 25256, fmveras@prodigy.net.mx

Resumen

La adición de probióticos a bebidas lácteas fermentadas es una alternativa sencilla para mejorar la salud del consumidor. Su papel benéfico sobre el tracto gastrointestinal ha sido documentado, además de sus beneficios nutricionales y terapéuticos después de su consumo cotidiano en cantidades adecuadas.

El desarrollo de un producto con probióticos efectivo requiere elegir el cultivo adecuado, mantener su viabilidad a lo largo del proceso de fabricación y en su paso por el tracto gastrointestinal. Los retos tecnológicos a resolver son, documentar la inocuidad y la efectividad del cultivo respecto al beneficio de salud deseado, optimizar la formulación y condiciones de proceso para mantener su viabilidad del cultivo. La combinación de ingredientes prebióticos con cultivos probióticos puede ser utilizada como herramienta para estimular el crecimiento de la flora intestinal y obtener un mayor beneficio de salud. Su optimización permite mantener la actividad metabólica y la viabilidad de los cultivos. La microencapsulación es una alternativa para proteger el paso de probióticos a través del tracto gastrointestinal. El resultado debería ser el asegurar la estabilidad de los cultivos probióticos durante el proceso y durante su paso por el tracto gastrointestinal y asegurar así que llegue un número adecuado de tales probióticos al colon, logrando el efecto de salud deseado en el consumidor.

Abstract

Adding probiotic cultures to fermented milk products is a simple alternative to improve the consumers health and well being. The role of probiotics on the gastrointestinal tract as is well recognized and its nutritional and therapeutic benefits are generally accepted. Its consumption, however, must be on a daily basis and in optimum numbers.

The development of an effective probiotic product, requires the selection of the best culture available, and maintaining its viability during the manufacturing process and its passage through the gastrointestinal tract. The technological challenges are, making a thorough analysis of the strains safety and effectiveness of the health benefit factor, as well as the process optimization to maximize the cultures viability. The combination of prebiotic ingredients and probiotic cultures is an excellent tool to optimize the metabolic activity and viability of active cultures. The use of Microencapsulation could be useful to protect the probiotics viability while passing through the gastrointestinal tract. The objective would be to optimize the culture viability and stability on the overall process to ensure that enough number of cultures arrives to the colon and the consumer obtains the desired health benefit.

Introducción

El consumo de productos lácteos fermentados y su efecto sobre la salud es popular desde hace cientos de años, sin embargo, solo recientemente se ha aceptado científicamente el papel Probiótico de los cultivos lácticos en la mejora de la salud y bienestar del consumidor, Salminen, von Wright y Ouwenhand (2004). El yogurt es el mejor ejemplo de un alimento fermentado que provee de bacterias benéficas a la salud

del intestino Tamime y Robinson (1999).

Los probióticos son microorganismos vivos, que al usarse como suplementos alimenticios en la cantidad suficiente, producen un beneficio en el estado de salud del consumidor, Fuller, (1992). Según los estudios clínicos y las evidencias de investigación, los probióticos muestran uno o varios efectos favorables para la salud de los cuales sobresalen: la mejora de la salud del tracto intestinal; la reducción de los síntomas de intolerancia a lactosa, y el estímulo del sistema inmunológico, entre varios otros. Su efecto benéfico depende de su viabilidad metabólica y de su crecimiento en el tracto intestinal. Una alternativa para promover su proliferación en el intestino y estimular su metabolismo, es la adición de ciertos oligosacáridos complejos (fibra soluble) conocidos como prebióticos. Estos son ingredientes alimenticios no digeribles que tienen la capacidad de beneficiar al huésped mediante la estimulación selectiva del crecimiento de uno o varios organismos probióticos y de la flora microbiana favorable en el tracto intestinal, Mattila-Sandholm y Saarela (2003).

La evaluación clínica independiente indica que algunos probióticos solo muestran su efecto de salud declarado a concentraciones de bacterias muy altas. En otros casos el efecto es limitado en otras ocasiones el efecto no existe, Ouwehand et. al. (2003). Es necesario hacer un análisis exhaustivo de la información antes de elegir el sistema adecuado para el desarrollo de productos lácteos fermentados adicionados con probióticos.

Este reporte analiza la relevancia de los cultivos probióticos y los ingredientes prebióticos como factores de promoción de salud. Los criterios de selección de probióticos, su dosificación y sus limitaciones de viabilidad, así como su inocuidad y efectividad en las aplicaciones de productos lácteos fermentados.

Origen de los Cultivos Probióticos

El concepto de probioticos ha evolucionado desde el trabajo de Metchnikoff, (1908) quien propuso que la aparente longevidad de los campesinos balcánicos estaba asociada a la ingestión deLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, las cuales desplazan a las bacterias nocivas reduciendo la concentración de toxinas en el tracto intestinal y produciendo así una mejora en el estado de salud.

Recientemente el término probiótico se utilizó por primera por Lilley y Stillwell, (1965) y ha sido usado por varios otros investigadores en varios contextos hasta llegar al concepto actual según Fuller, (1989). Ver Tabla 1.

Tabla 1. Evolución de Término Probiótico.

Lilley y Stillwell (1965)

Probablemente los primeros en usar el término probiótico para describir substancias excretadas por un organismo que estimula el crecimiento de otro. (opuesto a “antibiótico”)

Fuller (1989)

Redefinió el término probióticos como “un microorganismo vivo” que suplementado beneficia a un huésped mediante la mejora del balance microbiano en el intestino”. El probiótico debe estar vivo.

La relación hombre-bacterias es una muy cercana. Se estima que existen

aproximadamente 1x1014 bacterias en el tracto intestinal, divididas entre 400 especies diferentes. Esto es, más de diez veces del total de células en el cuerpo humano. Las especies más abundantes incluyen, Bacteroides, Pepto-Streptococcus, Eubacteria, Bifidobacteria, Enterobacteria, Streptococcus, Lactobacillus, Clostridia yStaphylococcus, Naidu et.al. (1999). Algunas de estas especies son amigables y esenciales para una buena salud pues ayudan a mantener en equilibrio las especies indeseables y peligrosas.

El equilibrio de la flora intestinal esta asociado al estado de salud, pues su oscilación afecta la susceptibilidad a infecciones, y/o la presencia de substancias tóxicas o carcinogénicas. En la vida cotidiana este balance puede modificarse por factores diversos tales como, edad del individuo, dieta pobre, estado inmunológico, uso de antibióticos, estrés, consumo de alcohol, pH intestinal, y la presencia de fibra soluble no digerible en el intestino. Kopp, (2001). Los materiales fermentables en el intestino regulan no solo, las especies de bacterias y su concentración sino, sino también su influencia y actividad metabólica. Collins y Gibson (1999).

La característica clave de las bacterias saludables es su habilidad para antagonizar bacterias no deseables, mediante la competencia nutricional, producción de metabolitos tóxicos (peróxidos, ácido láctico), absorción de minerales, estímulo del sistema inmunológico, o la síntesis de bacteriocinas., Shah, (2001)

Al limpiar el tracto intestinal, a los probióticos se les ha asociado con los siguientes efectos benéficos potenciales: Mejoran la digestión de lactosa, reducen la inflamación intestinal, la flatulencia, reducen la incidencia de diarrea después del tratamiento con antibióticos, estimulan el sistema inmune, mejoran la resistencia a las infecciones, reducen la incidencia de reacciones alérgicas, protegen contra algunos tipos de cáncer, reducen los niveles de colesterol y la incidencia de enfermedades cardiacas, etc. Salminen, von Wright y Ouwenhand (2004); Mattila-Sandholm y Saarela, (2003); Ouwehand et. al. (2003).

Los Probióticos

Los probióticos son cultivos microbianos vivos, usados como suplementos dietéticos o ingredientes alimenticios los cuales cuando se ingieren, producen un efecto benéfico de salud al huésped, mejorando el balance de la flora del Tracto Gastrointestinal, Fuller, (1992). Los probióticos producen un efecto favorable de la función intestinal; pues inhiben o previenen el crecimiento de bacterias patógenas que causan enfermedades.

Tradicionalmente, el yogurt está manufacturado usando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus. Estas bacterias proveen de algunos beneficios de salud, pero no son habitantes naturales del tracto intestinal y no sobreviven bajo a las altas concentraciones de ácido y sales biliares. La solución ha sido incorporar bacterias probióticas a los productos lácteos fermentados.

Dentro de los cultivos probióticos con mayor aplicación comercial están las especies de Lactobacilli y Bifidobacteria. Existen 56 especies de Lactobacilli y 29 especies de Bifidobacteria, sin embargo, no todas muestran actividad probiótica. Krishnakumar y Gordon, (2001) (ver Tabla 2), publicaron una lista de los cultivos comúnmente usados en yogurt y bebidas fermentadas con probióticos. Estos han sido evaluados en estudios clínicos y acreditados como cultivos probióticos. Varios de ellos se utilizan actualmente en el mercado de productos probióticos. La tendencia ha sido el utilizar de uno hasta cinco cultivos probióticos por producto lácteo fermentado, esto dependiendo de la

estrategia de mercado, los factores benéficos deseados y la disponibilidad de cultivos.

Tabla 2. Especies de bacterias usadas como cultivos probióticos

Especie Cultivos

Lactobacillus acidophilus

La2, La5 (conocida como La1), Johnsonii (La1; conocida como Lj1),

NCFM, DDS-1, SBT-2062L. bulgaricus Lb12L. lactis La1L. plantarum 299v, Lp01L. rhamnosus GG, GR-1, 271, LB21L. reuteri SD2112 (conocida como MM2)L. casei Shirota, Immunitass, 744, 01L. paracasei CRL 431L. fermentum RC-14L. helveticus B02B. longum B536, SBT-2928B. breve YakultB. bifidus Bb-11, Bb12B. essensis Danone (Bio Activia)B. animalis subsp lactis Bb-02B. infantis Shirota, Immunitass, 744, 01

B. laterosporusCRL 431

Las especies que han tenido una mayor aplicación son Bifidobacterium bifidus, Lactobacillus acidophillus y Lactobacillus casei, Krishnakumar y Gordon, (2001). En particular las especies de Bifidobacteria han recibido atención especial pues los estudios clínicos indican que, estos organismos predominan en el tracto intestinal de bebes alimentados con leche humana, donde alcanzan hasta un 95% de la flora intestinal. Se cree que las Bifidobacteria en infantes alimentados con leche materna son los responsables de la resistencia a infecciones entéricas. Gyorgy et. al. (1954) demostraron que la predominancia deBifidobacteria en neonatos esta asociada a la presencia de oligosacáridos no degradables presentes en calostro humano, y leche humana. Estos factores selectivos son conocidos como “factores de crecimiento de Bifidus” y han dado lugar al desarrollo de los ingredientes prebióticos.

Los Prebióticos

El efecto benéfico de los probióticos en el tracto intestinal depende de su viabilidad y crecimiento en el colon intestinal. La actividad metabólica y crecimiento son estimuladas por la presencia de carbohidratos complejos conocidos como prebióticos. Estos carbohidratos afectan benéficamente al huésped mediante la estimulación selectiva del crecimiento de y la actividad de una o varias bacterias benéficas y por tanto mejorando la salud del huésped. En otras palabras los prebióticos son nutrimentos que las bacterias del colon usan como fuente de

energía; éstas incluyen fibra dietética y carbohidratos que resisten la absorción en el intestino delgado, y alcanzan el intestino grueso donde habitan el grueso de las

bacterias.

Los prebióticos están clasificados como fibra dietética debido a que no son digeribles ni absorbidos por el intestino delgado Fuller, (1992). Para clasificar un componente como prebiótico, debe satisfacer los siguientes criterios; un prebiótico no debe ser hidrolizado ni absorbido en el intestino delgado, debe ser capaz de hacer crecer uno o varios tipos de bacterias benéficas, y también debe ser capaz de alterar la microflora hacia una combinación más saludable e inducir efectos locales y sistémicos que sean de beneficio al huésped.

La inulina y los fructooligosacaridos (FOS) cumplen con todos los criterios previamente mencionados y califican como prebióticos. La inulina es una ß-D-Fructana, compuesta de 20 moléculas de fructosa unidas a una glucosa terminal. La inulina puede ser hidrolizada enzimáticamente para producir ß-D-Fructanas de 2 a 7 moléculas de fructosa con una glucosa terminal llamados fructooligosacaridos (FOS). Los alimentos naturales que contienen Inulina y fructooligosacaridos (FOS) incluyen la achicoria, ajo, cebolla, alcachofas, y espárragos. Los ingredientes comercialmente disponibles como probióticos son la Raftilosa (Inulina Hidrolizada) y la Raftilina (Inulina) derivada de las raíces de la achicoria (Orafti Active Food Ingredients, Malvern, PA). GTC Nutrition, de Golden, CO, distribuye fructooligosacaridos scFOS™/NutraFlora®. Shortt et.al. (2004);

Las pruebas clínicas han demostrado que varios oligosacáridos diferentes pueden ser usados para estimular las Bifidobacterias en el tracto intestinal. Estos probióticos tienen el potencial de estimular lasBifidobacterias del huésped para crecer a niveles similares a aquellos en los tractos de bebes amamantados con leche materna. Las dosis recomendadas e inulina y FOS varían entre 3 a 5 gramos por día y fueron generalmente suficientemente altos para demostrar un efecto significativo en el crecimiento de Bifidobacterias en los grupos de pacientes Shortt y O’Brien (2004).

Criterios de Selección de Probióticos

Para asegurar la efectividad de cultivos probióticos en el desarrollo de lácteos fermentados se sugiere analizar la información disponible con respecto a los siguientes criterios.

Origen. Debe ser aislada del tracto intestinal humano. Inocuidad. No debe ser patógena. Efecto Funcional. Debe demostrar el efecto benéfico de salud en pruebas

clínicas. Viabilidad. Debe sobrevivir a lo largo del tracto digestivo. Resistente a pH ácido,

a sales biliares y a Proteasas Efecto de adhesión (adherirse al epitelio intestinal) Propagación Comercial. Debe crecer en condiciones comerciales y retener su

viabilidad en el anaquel.

En el aspecto práctico, los cultivos probióticos, deben tener buena viabilidad en vida de anaquel, no deben ser patógenos, ni tóxicos. Los cultivos probióticos a considerar deberán satisfacer el mayor número de los criterios mencionados.

Dosificación

No existen normas para la dosificación de cultivos probióticos en productos lácteos

fermentados por lo cual su concentración en productos en el mercado varía tremendamente Sanders, (1999). La Asociación nacional de Productores de Yogurt de los EUA establece un contenido de 100 millones bacterias viables por gramo de producto al momento de la manufactura para yogurt refrigerado y de 10 millones por gramo para yogurt congelado. Mattila-Sandholm y Saarela (2003). Para el caso de un yogurt con probióticos, estas cuentas no son exactas ni reflejan el contenido real, pues no diferencian entre bacterias probióticas y cultivos del yogurt.

Por otro lado la Asociación de Leches Fermentadas y Bebidas Lácticas del Japón ha introducido un estándar mínimo de 10 millones de bacterias probióticas viables por gramo en productos frescos. Mientras que en EUA, los fabricantes de probióticos y los investigadores de estudios de intolerancia a lactosa, diarrea y cáncer de colon en EUA, recomiendan valores de concentraciones mínimas que varían entre 1.0 millón hasta 100 millones de bacterias probióticas por gramo de producto para mostrar efectividad Shortt y O´Brien (2004); Shah, (2001), ha sugerido un número mínimo de 1.0 millón de bacterias probióticas viables por gramo de producto, pero recomienda 100 millones de bacterias probióticas viables por gramo para compensar por el paso a través del intestino.

Según lo anterior, el consumo de 100 gramos de un producto probiótico por día, equivaldría a un consumo de bacterias que variaría entre 100 a 10,000 millones de microorganismos por día. Como la investigación en este campo esta progresando y los consumidores demandan regulaciones más estrictas, la concentración de probióticos y cuentas viables al momento del consumo serán indudablemente mejor estandarizadas para estos productos.

Limitaciones

La International Dairy Federation publicó recientemente el boletín # 380/2003 que resume la evidencia de los efectos de salud de los cultivos probióticos sobre algunas enfermedades en humanos, Ouwehand et. al. (2003). Esta es una evaluación clínica independiente que confirma los efectos favorables declarados para algunos cultivos probióticos.

Los autores concluyen que las aplicaciones de probioticos mejor documentadas son la prevención y tratamiento de enfermedades diarréicas en infantes y ancianos. Existe suficiente evidencia respecto al efecto del alivio de la intolerancia a lactosa, la reducción en la duración de la infección viral de rotavirus, y la modulación del sistema inmune. También consideraron que había evidencia prometedora para algunos efectos antitumorales en cáncer de vejiga, y efectos significativamente positivos sobre el alivio de alergias en infantes, incluyendo un rango de alergias en piel, Ouwehand et. al. (2003).

En algunos casos el cultivo probiótico muestra el efecto de salud declarado solo a concentraciones de bacterias muy altas. En otros casos el efecto solamente limitado, y en otras ocasiones el efecto no existe Ouwehand et. al. (2003). Es necesario por tanto, hacer un análisis detallado de la información y de las dosis mínimas necesarias, antes de elegir el sistema adecuado para el desarrollo de productos lácteos con probióticos.

Viabilidad

Para que se manifieste el efecto de benéfico de los cultivos probióticos, estos deben permanecer viables y en la concentración adecuada al momento de su consumo.

Existen varios factores que responsables por la reducción de viabilidad de cultivos probióticos. Acidez al final del proceso del producto, la acidez producida en vida de anaquel o postacidificación, la inhibición por metabolitos de fermentación, y la falta de nutrimentos en la leche, Shah y Lankaputhra, (1997). En general entre más ácido es el producto y más bajo el valor de pH durante la vida de anaquel, más baja es la viabilidad de Bifidobacteria y L. acidophilus. Las estrategias para mejora la viabilidad de los probióticos incluyen la selección de cultivos probióticos con tasa de producción de ácido, el aumento en la dosis inicial de probióticos, o’ la adición de un prebiótico adecuado que mantenga: un metabolismo activo en vida de anaquel, un bajo nivel de postacidificación, y evite la formación de metabolitos de fermentación no deseados. Shah, (2001).

Por otro lado para que las bacterias probióticas alcancen el colon, necesitan sobrevivir al ácido y enzimas digestivas, del estomago y a las sales biliares del intestino delgado. Una alternativa para mantener la viabilidad de los probióticos en su paso por el tracto intestinal, es la inmovilización de las bacterias en una matríz protectora o también llamada microencapsulación. Esta tecnología soluciona problemas de proceso mediante la captura un ingrediente clave como núcleo central y recubrirlo con una capa de material inerte o protector. Vasishtha, (2003). Esta permite la protección de los ingredientes bioactivos y mejora su estabilidad durante el paso por el tracto gastrointestinal.

Inocuidad y Efectividad

Las bacterias iniciadoras (Bacterias del Ácido Láctico, BAL) tienen un record alto de inocuidad, en general se les considera como seguras. Tal es el caso de las Bifidobacteria, sin embargo existen algunas especies de Lactobacillus que han sido identificados como agentes causales de infecciones en humanos. Sin embargo, estas infecciones son raras y tienden a ocurrir en pacientes con sistemas inmunlógicos comprometidos como individuos con infecciones de HIV, o con tratamientos clínicos para suprimir el sistema inmunológico Aguirre y Collins, (1993). Algunos cultivos de Lactobacillus pueden producir los estereoisómeros de ácido láctico D y L. El ácido L-Láctico se metaboliza rápidamente mientras que el isómero D no lo es. Hay preocupación por infantes en particular, que ingieran altas dosis de D- Ácido Láctico. Sin importar el record de seguridad de LAB o probióticos existe poca información sobre su uso seguro en neonatos y se aconseja precaución cuando se usen con niños pequeños y en caso de duda consulte a su médico, Salminen, von Wright y Ouwenhand (2004).

En general los cultivos probióticos disponibles en el mercado deben contar con estudios clínicos donde han sido cuidadosamente evaluados respecto a su inocuidad. Sin embargo es importante considerar los riesgos de inocuidad en la selección de cultivos probióticos. Mullan, (2005)

Respecto a la eficacia de los productos probióticos, parece que lo peor que podría pasar al consumir un producto con probióticos sería que no tuviese ningún efecto aunque sí tendría por lo menos una buena fuente de calcio, y de nutrimentos. Uno de los factores determinantes de la eficacia de probióticos es la cantidad de bacterias viables al momento de su consumo y adicionalmente el número de bacterias viables que alcanzan el colon intestinal. Es por tanto responsabilidad del fabricante de alimentos probióticos el hacer una selección de cultivos probióticos adecuados, para mantener una cantidad de bacterial viables adecuada al momento del consumo y asegurar que las bacterias probióticas llegan al tracto digestivo en cantidades también

adecuadas para asegurar el efecto probiótico deseado en el consumidor, Ouwehand et. al. (2003).

Conclusiones

A pesar de los problemas con las dosis y viabilidad de cepas probióticas, la falta de estándares industriales y los riesgos potenciales de seguridad, hay un potencial enorme en los posibles beneficios de los cultivos probióticos en un rango amplio de condiciones clínicas.

La investigación básica en proceso, continuará identificando y caracterizando las cepas existentes de probióticos, identificando efectos de cepas específicas, determinando dosis óptimas necesarias para ciertas condiciones y evaluar la estabilidad de las cepas durante el proceso y durante la digestión.

El fabricante de alimentos probióticos deberá optimizar el proceso de fabricación, aprovechando los prebióticos adecuadamente, las condiciones de manejo y empaque para mantener la viabilidad de los cultivos probióticos al final del proceso y en la vida de anaquel.

El fabricante también deberá considerar las opciones de tecnología para asegurar la estabilidad y viabilidad del cultivo probiótico al paso por el tracto digestivo, que las bacterias probióticas lleguen en número adecuado al colon y aseguren los beneficios deseados para el consumidor.

Referencias