Fermentaciones

Esther Z. Vega, Ph.D.Microbiología

¿Qué es fermentación?

Proceso anaeróbico o parcialmente anaeróbico donde carbohidratos o compuestos relacionados son oxidados para producir energía

Fermentación de alimentos

Bioprocesos que cambian las propiedades de los alimentos mientras que los organismos generan energía en ausencia de oxígeno.

Producción de alimentos fermentados

Beneficios

Forma de preservar alimentosReducción de la intolerancia a lactosaDisminución de los niveles de colesterol en sangreEfecto anticáncer- menos actividad de enzimas que producen carcinógenos

Fermentación

Embdeb Meyerhof Pathway

Catabolismo homofermentativo

Lactococcus, Pediococcus, algunosLactobacillus

Importante en fermentacionesa partir de leche

Organismos homolácticos

Pediococcus

Lactococcus

Lactobacillus

Catabolismo heterofermentativo

Leuconostoc, LactobacillusBasado en catabolismode pentosas1 ATP/mol hexosa

Organismos heterofermentativos

Lactobacillus

Leuconocstoc

Ruta Entner-Doudoroff

Características de los microorganimos

Debe ser capaz de crecer rápidamente en el sustrato y ambiente adecuado, y de cultivarse fácilmente en grandes cantidadesCapaz de mantener constancia fisiológicabajo condiciones de cultivo y producirabundantemente las enzimas esencialespara que ocurran los cambios deseadosCondición requerida para crecimientomáximo y producción de alimento deben ser simples

Producción de alimentos fermentadosMateria Prima Producto Final Organismos

Leche Quesos, yogurt, crema agria, crema Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Streptococcus

Carnes Embutidos fermentados, jamones, pescados Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Hongos (Aspergillus, Penicillium,Geotrichim, Rhizopus)

Origen vegetal Pepinillo, aceitunas, col agria Bacteria ácido lácticas

Café, cacao Levaduras (Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Candida), bacterias

Salsa soya, tempeh,miso Bacteria, hongos

Cerveza, vinos, destilados, vinagre Levaduras, bacterias

Panes, galletas Levaduras y Lactobacilli

Deshechos como material prima Proteína (SCP) Bacterias, levaduras, hongos

Repollo agrio

Utilización de la flora autóctonaPresencia de 2-3% salProducto principal: ácido láctico70oC~5 semanas

Sucesión

K. pneumoniae, K. oxytoca, E. cloacae

Leuconostoc

Lactobacillus

Disminución en pH

Producción de Yogurt

Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus razón 1:1

Lactosa glucosa piruvato lactato(90%), acetato + CO2,etanol + CO2, ácidosgrasos volátiles, productos de aroma y sabor

Quesos

Murales en tumbas egipcias de 2000 ACEl arte de hacer quesos fue desarrollado porlos romanosLa cantidad de grasa es importante: oveja>cabra=búfalo>vacaHay cerca de 800 diferentes tipos

Producción de Quesos

Microorganismos relacionados en la producción de quesos

Composición de algunos quesos

Quesos: Suizo: 39% humedadIngredients to turn a gallon of milk into a pound of Swiss cheese: 1 gallon fresh milk 1 tablespoon fresh yogurt (with equal parts L. bulgaricus and S. thermophiles.) 1/4 teaspoon Propionibacterium shermanii culture 1/2 tablet Junket Rennet PROCEDURE:1) Warm milk to 95 F. 2) Add small amount of milk to the yogurt and P. shermanii cultures, stir to mix, whisk thoroughly into milk, let set 20 minutes. 3) Meanwhile, dissolve ½ tablet rennet in 1/4 cup fresh cool water 4) Stir the dissolved rennet into the inoculated milk, cover undisturbed for about 30 minutes until a clean break is achieved. If it takes longer than 30 minutes, use more rennet next time. 5) Cut the curd by making 1/8th inch vertical cuts in two directions to make long 1/8th inch strips. Then whisk the strips with a pastry whisk so that all levels of the curds are cut. Final curd pieces should be the size of a wheat grain. Maintain temperature at 95 F. 6) Hold the temp at 95 F for 30-40 more minutes, then slowly increase the temperature with stirring to 125 F. Hold at 125 F for an additional 45 minutes. 7) Test for completed cooking by squeezing a handful of curds into a ball. If it readily breaks up when rubbed between palms, it is ready. 8) Let curds settle, dip off some whey. 9) Dip out the curds into a clean handkerchief suspended in a strainer over a catch bowl. 10) Pick up the four corners of the handkerchief, dip into whey to loosen curds, then set in cheese hoop. 11) Press for five minutes, remove, replace cloth, and press for three more hours. 12) Rinse cloth in saturated salt water, replace in press for three more hours. 13) Repeat rinsing of cloth in salt water and pressing for three additional hours. 14) Repeat rinsing of cloth in salt water and press overnight. 15) Prepare saturated salt water bath: dissolve 5 Tbl salt in 16 oz water (some salt remains undissolved). Pour into a plastic container slightly wider than the cheese, cool the salt solution down to 45 F. Float cheese for two days in this 45 F brine, turning each day, sprinkle salt on surface of cheese. 16) Finally, place cheese on board at 50-55 F, 90% humidity. Wipe and dry board daily for 10 days. Wipe the cheese with salt soaked cloth and turn. Rub the cheese with salt at end of 10 days. 17) Move cheese to 70 F, 70-80 % humidity. Wipe with clean salt water 2x per week, continue for a month and a half. Cheese should puff up as characteristic holes form. 18) Final curing at 40-45 F takes 4 months to a year.

Vinos

Vinos

Vinos blancos: 10-18oC por 7-14 díasVinos rojos: 20-30oC por 7 díasTolerancia de las levaduras a alcohol 12-18%Segunda fermentación: maloláctica 2-4 semanas por bacterias lácticasPropósito de añejar: mejorar el sabor y bouquet por oxidación y formación de ésteresVinos rojos: 1-2 años en barriles de cedroVinos blancos: no son añejados pero se almacenan en tanques de acero

Clasificación de vinos

Cerveza

Producida por la acción de levaduras sobrecerealesPor lo menos desde 3000 AC

Cerveza

Figura 1: Proceso de Producción de la cerveza Prof. Wanda Rodríguez

Otras bebidas fermentadas

Otros alimentos producidos