Q U A R T A E D I C I D E S A B A D E L L U N I V E R S I T A TD E L 4 A L 8 D E J U L I O L D E 2 0 0 5
Tecnologia de les llets fermentades
S7. El paper de lalimentaci al llarg de la histriaJos Antonio Mateos, doctor en farmcia
Sabadell, juliol de 2005
SABADELL UNIVERSITAT 2005 JA Mateos
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
1. Introduccin
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Historia Citas bblicas Relieve sumerio en piedra ao
2900 - 2400 a.c. Elia Metchnikoff (1908) sugiere
que los pueblos alimentados con leches fermentadas viven msFuen el primero en establecer la relacin tradicin - cienciaEstableci las bases de la microbiologa positiva
E. Metchnikoff. The prolongation of life (1907)Premio Nobel de Medicina en 1908
1. Introduccin
1. Introduccin
Tipos de leches fermentadas (FIL)
1. Productos fermentados por microorganismos termfilos*Fermento nico: Leche acidfila (Lactobacillus acidophilus)*Fermentos mixtos:
-Yogur (Streptococcus thermophilus y Lactobacillus -------delbruekii subsp. bulgaricus)
-Productos BAT (Bifidobacterium sp., L acidophilus y S ------thermophilus)
-BIOGAIA (Streptococcus thermophilus y Lactobacillus --------reuteri)
1. Introduccin
Tipos de leches fermentadas (FIL)
2. Productos fermentados por microorganismos mesfilos*Fermentacin lctica:
-Leche acidificada o Buttermilk (Lactococcus lactis y sus subsp. y/o-Leuconostoc mesenteroides y sus subsp.)
*Fermentacin lctica y alcohlica:-Kfir (grnulos de kfir)-Koumis (Lactobacillus delbruekii subsp. Bulgaricus y ----
------Kluiveromices marxianus)
1. Introduccin
NORMA DE CALIDAD PARA YOGUR O YOGHOURT DESTINADO AL MERCADO INTERIOR (1987, MODIFICADA EN 2002 Y 2003)
Definicin del producto:
Se entiende por yogur o yoghourt el producto de leche coagulada obtenida por fermentacin lctica mediante la accin de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus a partir de leche pasterizada, ..Los microorganismos productores de la fermentacin lctica debenser viables y estar presentes en el producto terminado en cantidad mnima de 1 por 107 colonias por gramo o mililitro.
Se entiende por yogur o yoghourt pasteurizado despus de la fermentacin el producto obtenido a partir de yogur o yoghourt que, como consecuencia de la aplicacin de un tratamiento por elcalor posterior a la fermentacin equivalente a una pasteurizacin, ha perdido la viabilidad de las bacterias lcticas especficas y cumple todos los requisitos establecidos para el yogur en esta norma salvo las excepciones indicadas en la misma.
EL YOGUR SEGUN EL CODEX ALIMENTARIUS (FAO&OMS)
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
Generalidades
Microorganismos unicelulares procariotas Se encuentran en el suelo y en medios con altas
concentraciones en carbohidratos, protenas en proceso de lisis, vitaminas y poco oxgeno
En la leche, carne y vegetales Algunas colonizan el organismo humano Su metabolito principal es el cido lctico Toleran una acidez suave, de alrededor de 4, durante varias
semanas Son Gramm-positivas, anaerobias pero aerotolerantes
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
Generalidades
Segn sus metabolitos finales se clasifican en: Homofermentativas: metabolito final en un 70 - 90 % Heterofermentativas: cido actico, CO2, etanol y . lctico
Segn la temperatura de fermentacin se clasifican en: Mesfilas, con una temperatura de crecimiento 25 - 30 C Termfilas, con una temperatura de crecimeinto de 40 - 44 C
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
Metabolismo
Necesidades Carbohidratos (lactosa, glucosa) para producir ATP Protenas, pptidos, aminocidos especficos y derivados de
cidos nucleicos para sntesis proteica Vitaminas, en particular del grupo B, como catalizadores de
reacciones enzimticas
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
Metabolismo
Homofermentativos (S. thermophilus, lactobacilos, lactococos):
GLICOLISIS C6 H12 O6 (glucosa) 2 C3 H6 O3 (lactato) + 2 ATP
Heterofermentativos (Leuconostoc):
RUTA PENTOSA FOSFATO . Actico, etanol, CO2 + 1 ATP
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
L. bulgaricus
Photograph 1: CIRDC + INRA VersaillesPlate 1: Lactobacillus casei strain DN114-001 (electron micrograph)
L. casei
L. acidophilus
S. thermophilus
Bifidobacterium
Bifidobacterium
levaduras
kefir
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
TIPOS DE FERMENTACION
GENERO TIPO DEFERMENTACION
PRODUCTOPRINCIPAL
ISOMERODELACTATO
Streptococcus
Pediococcus
LactobacillusObligatoriamente homoFacultativamente hetero
Obligatorimente hetero
Leuconostoc
Bifidobacterium
HOMO
HOMO
HOMOHOMOHETERO (*)
HETERO
HETERO
HETERO
Lactato
Lactato
LactatoLactatoLactato : Acetato
Lactato : Acetato : CO2Lactato : Acetato : CO2Lactato : Acetato
L
L, DL
L, D, DLL, D, DLL, D, DL
L, D, DL
D
L
En caso de fermentacin de pentosas, Kandler 1983
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
FERMENTACIN DE LAS HEXOSAS. PRINCIPALES VIAS (Kandler 1983)
FRUCTOSA 6 -P
Triosa 3-P
FRUCTOSA 1,6 -P GLUCOSA 6 -P
Piruvato
Lactato
HOMOFERMENTACIN
Acetil-P + Eritrosa 4-P
Acetato 3 : 2
Acetil-P + Triosa 3-P
Piruvato
Lactato
Gluconato 6 - P
ADP
ATP
Acetil-P + Triosa 3-P
Acetato (etanol)
Piruvato
Lactato
ADP
ATP
FosfocetolasaXilulosa 5-P + CO2
Vas de la fosfocetolasa
HETEROFERMENTACIN
Bifidus pathway 6-P Gluconate pathway
ADP
ATP
Aldolasa
Glicolisis
GLUCOSA
2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica
CURVA DE CRECIMIENTO Y ACIDIFICACION DE UNA BACTERIA LACTICA
(1) Fase de latencia o adaptacin (2) Fase logartmica (crecimiento activo) (3) Fase mxima o estacionaria (4) Fase decreciente
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
3. Preparacin y utilizacin de cultivos iniciadores o starters. Caractersticas
STARTERS MESOFILOS (10 - 40 C 30 C)
TIPOS DE STARTERS MESFILOS
Streptococcus lactis, S. lactis subsp. Cremoris Lactosa cido lctico como metabolito mayor
Streptococcus lactis subsp. diacetylactis, Leuconosotc lactis, L. mesenteroides subsp. cremoris y dextranicumLactosa cido lctico Acido ctrico acetaldehido + diacetil + CO2Son productoras de aromas
3. Preparacin y utilizacin de cultivos iniciadores o starters. Caractersticas
SIMBIOSIS BACTERIANA
STARTERS TERMOFILOS. CASO ESTUDIO: EL YOGUR
3. Preparacin y utilizacin de cultivos iniciadores o starters. Caractersticas
STARTERS TERMOFILOS. CASO ESTUDIO: EL YOGUR ESQUEMA DE FACTORES ESTIMULADORES DE LA SIMBIOSIS O COOPERACIN
Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus
Protenas lcteas
Aminocidos+pptidos
CO2
El CO2 estimula en L. bulgaricus la sntesis de a. asprtico. S. thermophilus produce CO2 por descarboxilacin de la urea
Streptococcus thermophilus
NH3Urea de la leche
Acido frmicoEl frmico es precursor de nucletidos purnicos.Estimula la sntesis de ARN para la sntesis de protenas
Calentamientode la leche
Proteolisis y tratamiento trmico son importantes para crecimiento microbiano
3. Preparacin y utilizacin de cultivos iniciadores o starters. Caractersticas
STARTERS de KEFIR Y KOUMIS
TIPOS DE FERMENTACIONES
1. Lctica Acido lctico2. Alcohlica Alcohol + CO23. Actica Acido actico + CO2
3. Preparacin y utilizacin de cultivos iniciadores o starters. Preparacin y utilizacin
SISTEMAS ALTERNATIVOS
CULTIVOS CONCENTRADOS PARA INOCULO DIRECTO
Biomasa liofilizada
Biomasa congelada
Dispersinenleche
Descongelacin
Inculo directo en leche
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
4. Tratamiento de la leche
4. Tratamiento de la leche
4. Tratamiento de la leche
4. Tratamiento de la leche
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
5. Bioqumica de la textura
1. Produccin de cido lctico durante la fermentacin lctica
Durante la fermentacin el crecimiento bacteriano es rpido parallegar a ms de 100 millones por gramoLa masa bacteriana lleaga a un 1 % de la masa de leche fermentada
Leches fermentadas y yogur. Ciencia y tecnologa
1. Introduccin2. Bacterias lcticas y otros microorganismos. Elementos de la bioqumica de la fermentacin lctica3. Starters o cultivos iniciadores
Caractersticas Preparacin y utilizacin
4. Tratamiento de la leche5. Bioqumica de la textura6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
FASES PRINCIPALES DE LA PRODUCCION TRADICIONAL DE YOGUR
LECHE
Yogur procedente de una fabricacin anterior
Concentracin por ebullicin
YOGURTRADICIONAL
Inculo
Fermentacin a temperatura ambiente unas 12 horas
Fermentacin
Enfriado
Rellenado envase y mantenimiento en frio
FABRICACIONParadigma de un alimento funcional
Preparacin del cultivo iniciador Leche + ingredientes
6. Elaboracin de yogur y leches fermentadas
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