FERMENTACIÓN LÁCTICA

BIOTECNOLOGÍA Y BIOPROCESOS

OTOÑO 2015

INTEGRANTES

• LORMÉNDEZ NÚÑEZ CINDY ANALY

• PÉREZ ORTA CARLOS ESTEBAN

• FRAGOSO PICAZO KAREN

• CRUZ MARTÍNEZ KARINA

• PALMIRA DEL CASTRO SOLIS

ÍNDICE

• TIPO DE PROCESO,PRODUCTOS FINALES Y ¿QUÉ TIPO DE MICROORGANISMOS LO REALIZA?

• REACCIONES TÍPICAS DE LA FERMENTACIÓN

• FUENTE DE CARBOHIDRATOS

• FACTORES QUE INTERVIENEN

• PROCESO INDUSTRIAL

TIPO DE PROCESO

• Proceso celular anaeróbico.

• Fermentación de la lactosa (azúcar de la leche).

• Yogur, queso, suero de leche, mantequilla, encurtidos, etc.

Lactosa(Disacárido)

Glucosa+

Galactosa(Monosacári

dos)

PiruvatoEnergía

+Ácido láctico

TIPOS DE MICROORGANISMO

• Bacterias: Lactobacilacea y Enterobacteriacea.

• Hongos

• Algunos protozoos.

• Tejidos musculares

F. L.Homofermentativa

-> 90% ácido láctico.->Trazas de: alcohol ,

anhídridocarbónico y acetoína.

>Sterptococus lactis, S. faecalis, S.termophilus, Pediococcus cerevisae

>Lactobacillus lactis, L. acidophilus, L.

bulgaricus y L. casei.

F. L. Heterofermentativa

Ácido láctico, alcohol y ácido

acético o anhídrido carbónico.

>Leuconostoc mesenteroides,

Lactobacillus brevis, L. fermenti, Bifidobacterium

bifidus.

REACCIONES TÍPICAS DE LA FERMENTACIÓN

Tip

os

de

Ferm

en

taci

ón

Láct

ica

Homoláctica Único producto: ácido láctico.

HeterolácticaTres productos:

ácido láctico, etanol y agua.

Se basa en una serie de reacciones bioquímicas

relacionadas con el metabolismo celular de los

microorganismos o bacterias ácido- lácticas, responsables de llevar

acabo la degradación de los carbohidratos.

Tiene lugar en una sola etapa: el ácido pirúvico

acepta un par de electrones procedente del NADH con lo cual

se reduce a ácido láctico, que es el producto final

Fase oxidativa

Fase reductora

FUENTES DE CARBOHIDRATOS

LACTOSA (Azúcar de leche )

Es azúcar que está presente en todas las leches de los mamíferos: vaca, cabra, oveja y en la humana, y que también puede encontrarse en muchos alimentos preparados. Disacárido natural compuesto de glucosa y galactosa.

Función:  Aporte energético celular.

Química:  Disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de galactosa.

Formaciones: Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. Para separar la lactosa de la leche y ser asimilada se necesita la acción de un enzima llamada lactasa, que separa la lactosa en el intestino grueso en sus componentes más simples: la fructosa y la galactosa.

Alerta:  Normalmente el enzima lactasa para separar la lactosa de la leche está presente sólo durante la lactancia, por lo es causa de que muchas personas tengan problemas para digerir la leche especialmente de otro origen que la materna.

Fuentes:  Es el único azúcar de origen animal, el azúcar de la leche materna.

GLUCOSA

Función:  Aporte energético celular. La glucosa es el más común y abundante de los monosacáridos y constituye el más importante nutriente de las células del cuerpo humano. Constituye el principal azúcar utilizada como fuente de energía por los tejidos y las células. De hecho, el cerebro y el sistema nervioso solamente utilizan glucosa para obtener energía.

Química: carbohidrato, y el azúcar simple más importante en el metabolismo humano. La glucosa recibe el nombre de azúcar simple o monosacárido, porque es una de las unidades más pequeñas. .Formaciones: Puede ser metabolizada a partir de la sacarosa o azúcar de caña, de la lactosa o azúcar de la leche o de la maltosa o azúcar de la cerveza o del sirope o de la galactosa y en general de cualquier otro glúcido.

Fuentes:  No suele encontrarse en los alimentos en estado libre, salvo en la miel y en algunas frutas, especialmente uvas.

GALACTOSA

Función:  Aporte energético celular.

Química:  Al igual que la glucosa, la galactosa pertenece al grupo los carbohidratos denominados simples o monosacáridos. Igualmente, su molécula posee 6 átomos de carbono.

Formaciones: Es convertida en glucosa en el hígado y es sintetizada en las glándulas mamarias para producir la lactosa materna, conjuntamente con la glucosa.

Alerta:  Proviene de la leche, de la cual el organismo la aprovecha

Fuentes:  Leche.

FRUCTOSA.

Función:  Aporte energético celular. Glúcido disponible de rápida absorción como fuente de energía por el organismo.

Química:  Al igual que la glucosa, la fructosa pertenece al grupo los carbohidratos denominados simples o monosacáridos.

Formaciones: Es transformada rápidamente en glucosa en el hígado y en el intestino grueso para ser utilizada como fuente rápida de energía. Forma parte de la sacarosa, junto con la glucosa.

Alerta:  Es mucho más dulce que el azúcar de caña.

Fuentes:  Es encontrada en la mayoría de las frutas y también en la miel y algunos vegetales.

FACTORES QUE INTERVIENEN

Factores que intervienen

Temperatura

Inferior Retardo en el crecimiento

Superior

Inducción a una respuesta de

estrés, reducción de

productos proteicos

Oxígeno

Aerobios

Anaerobios

pH

Control de contaminación

bacterial, velocidad de

fermentación

•10 – 20°CTemperatura

•anaerobiasOxígeno

•5.5 – 8.5pH

PROCESO INDUSTRIAL

GeneralidadesLactobacillus bulgaricus y Streptococus

thermophilus

• Su metabolito principal es el ácido láctico

• Toleran una acidez suave, de alrededor de 4, durante varias semanas

• Son Gramm-positivas, anaerobias pero aerotolerantes

Necesidades

• Carbohidratos (lactosa, glucosa) para producir ATP

• Proteínas, péptidos, aminoácidos específicos y derivados de ácidos nucleicos para síntesis proteica

• Vitaminas, en particular del grupo B, como catalizadores de reacciones enzimáticas

• Un medio de cultivo puede ser el LAPtg

Rendimiento

• Durante la fermentación el crecimiento bacteriano es rápido para llegar a más de 100 millones por gramo.

• La masa bacteriana llega a un 1 % de la masa de leche fermentada

Curva de crecimiento y acidificación de una bacteria láctica

ELABORACIÓN DEL YOGUR:RECEPCIÓN DE LA

LECHE

ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE

ADICIÓN DE COMPONENTES MINORITARIOS

DESAIREADO HOMOGENEIZACIÓN DE LA LECHE

PASTEURIZACIÓN

REFRIGERACIÓN

ADICIÓN DE FERMENTOS ENFRIADO

RELLENADO, ENVASADO Y

MANTENIMIENTO EN FRÍO

RECEPCIÓN DE LA LECHE

• Alta calidad bacteriológica• Bajo contenido en  bacterias y sustancias que

puedan impedir el desarrollo de los cultivos

ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE

Contenido de grasa y sólidos de la leche se estandariza de acuerdo con las normas y principios FAO/OMS

ADICIÓN DE COMPONENTES MINORITARIOS

• azúcar o edulcorantes, sustancias estabilizantes, colorantes y aromas

• capaces de aguantar la posterior pasterización a la que será sometida la leche

DESAIREADO

Eliminar el aire que se ha incorporado durante las etapas de estandarización y adición de ingredientes

HOMOGENEIZACIÓN DE LA LECHE

• otorga mayor viscosidad y brillantez al yogur

• Evita la separación de la nata durante el periodo de incubación

• 50 ºC-60º C

PASTEURIZACIÓN

• Eliminar microorganismos patógenos

• Reducir la población microbiana de interferencia

• Hidratar los estabilizantes

REFRIGERACIÓN

La leche se enfría hasta 43 ºC, temperatura óptima para la siembra del cultivo.

ADICIÓN DE FERMENTOS

• Se inocula el cultivo Lactobacillus bulgaricus y Streptococus thermophilus .

• Según el tipo de yogur (firme o batido), la incubación se realizará en el envase o en tanques de coagulación.

Para el yogur batido

Fermentación

• La leche se incuba a temperaturas de 42 ºC-43 ºC durante 2.5 a 3horas

• El proceso termina cuando el pH de la leche es aproximadamente de 4,2-4,4.

Refrigeración

El contenido del tanque se enfría haciendo pasar por un intercambiador de placas o tubular, donde se consigue el enfriamiento rápido del yogur hasta una temperatura de 18 ºC-20 ºC, en que se detiene la actividad microbiana.

Adición de componentes minoritarios

adición del puré de frutas, colorantes, estabilizantes y aromatizantes no resistentes al tratamiento térmico.

Batido

• Consiste en la ruptura del coágulo caliente (20 ºC) y la reincorporación del lactosuero.

• Generalmente, para obtener un gel homogéneo es suficiente una agitación muy suave durante un periodo de cinco a diez minutos.

Envasado

• contener, proteger y conservar los alimentos, además de servir para informar al consumidor

• También facilita la venta del producto y su empleo.

Refrigeración y almacenado

• Los yogures ya envasados se refrigeran a temperaturas inferiores a 5 ºC.

• La temperatura debe mantenerse entre 2 ºC y 5 ºC

• tienen una caducidad de entre quince y veintiún días.

Yogures de larga duración

Su almacenado, distribución y conservación

pueden realizarse a temperatura ambiente. Los

yogures de larga duración tienen

una caducidad de entre dos y

cuatro meses.

Posteriormente se envasará de forma aséptica en envases de

plástico.

Tratamiento térmico UHT

137 ºC durante 4 segundos

después de la incubación, con

el fin de destruir las bacterias

FUENTES• Brock, T.D. & M.T. Madigan. (1991). Biology of microorganisms (Sixth Edition). Prentice-Hall

International (UK) Limited. London.

• Nelson, D.L. & M.M. Cox. (2001). Lehninger Principios de Bioquímica (tercera edición). Ediciones Omega. Barcelona.

• Puerta G. (2010). Fundamentos del proceso de fermentación en el beneficio de café. Colombia: Fondo nacional del café.

• Koolman. (2004). Bioquímica: Texto y atlas. Alemania: Panamericana. Pg. 148.

• http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php

• http://fermentacionesindustriales.blogspot.mx/2010/10/fermentacion-lactica_31.html

• http://www.probioticosysalud.com/tesis-doctoral/introduccion/ii-metabolismo-de-hexosas-y-pentosas-en-bacterias-lacticas/ii-3-via-homofermentativa-glucolisis/ii-3-1-fermentacion-homolactica-de-la-glucosa/

• http://libroelectronico.uaa.mx/capitulo-12-otras-vias/fermentacion.html

• http://ben.upc.es/documents/eso/aliments/HTML/lacteo-5.html

• http://www.oocities.org/iesnchile/glucidos.html#fructosa

GRACIAS POR SU ATENCIÓN