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UNIVERSiDAD AUTONOMA CHAPINGO INDUSTRIAS AGRICOLAS
CHAPINGO, MEXICO
$ACTORES QUE AFECTAN LA
FERMENTACION LACTICA EN
EL YOGHURT BATIDO
FABIAN PABLO /@NZALEZ GOYTIA
I 9 9 3
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
UNIMERSIDCID AUTONOPlA C W I N G O
INDUSTRIAS M I C O L A S
CMPINGO, MEXICO
FClcTORES QUE AFECT#N L A
FERPIENTACION LlqCTICA EN
EL YOGUURT BATIDO
SABOR FRESA
TESIS PRWESIONAL
Que como r e q u i s i t o p a r c i a l
para obtener el t i t u l o de
Ingeniero f3qrcinorno
E s p e c i a l i s t a en
INWS TRIAS
#GRICoLAS
Presenta
FABI#N PABLO GONZALEZ GOYTIA
1993
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
E s t a t e s i s fue rea l i zada bajo l a d i recc ibn de:
Jng. Armando Santos Moreno, ha s i d o aprobada por &l
mismo y por e l jurado examinador:
PRESIDENTE
SECRETARIO
VDCAL
VOCAL
VOCAL
Chapingo, €do. de M e x . , a 26 de &ui@k& de 1993
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
FXRMCIMIENTOS
A C. Ing. Armando Santos Moreno por su o r i en tac ibn y
d i r e c c i b n del presente e s t u d i o ,
A l Ing. E l eaza r Lbpez Quintero , Gerente de p l a n t a ,
L.4LA DERIVf-iDOS LACTEOS, DIVISION YOGHURT, por p e r m i t i r
l l e v a r a cabo el presente t rabajo de i nves t igac ibn .
41 L . C. Q. Everardo Hernandez Cas t ro Gerente de
Control de Ca l i dad LALA DERIVADOS LACTEOS, por su ayuda y
o r i en tac ibn de e s t e es tud io .
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
DEDICATCIRIA
A m i s padres Pab lo y Crescenc ia
Grac ias doy a Dios por tener
unos padres que me enseñaron
el camino honrado y digno para
l l e g a r a sentirme sat i s fecho
de lo que soy
A m i esposa & a l i a
Por el camino que hemos andado juntos
Porque eres l a madre de nuestros h i j o s
For darme apoyo, respeto y romprensi&-~.
A mis h i j o s Maria Luisa y Pab lo
Por su gran ternura y car iño .
A m i 5 hermanos
A m i 5 maestros
A m i s compañeros
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
LISTA DE T m A . 5
No. CONCEPTO PC)GINA
1 Re lac i bn de S t r e p t o c o c c u s thermophi lus y
L a c t o b a c i l l u s b u l q a r i c u s seg2in l a a c i d e z 30
z Ruta Meyerhof-Emden 40
3 Convers ibn de ga la c t osa a g lucosa 44
4 Resu l tados de cada v a r i a b l e d e l e s t u d i a 64
No.
.I
2
:3
4
5
6
7
8
9
LISTA DE FIGURhS
CONCEPTO PAGINA
C i c l o de ene rg id del f o s f a t o
A I f a - l a c t o s s
Metabol ismo de l a I a c t o s s en l a fermenta-
c i b n homaldc t i ca
Metabol ismo de l a l a c t o s a en l a fermenta-
c i b n he terol d c t i ca
V i s u a l i z a c i b n del procesa f e r m e n t a t i v o que
o c u r r e d e n t r o de l a s b a c t e r i a s l d c t i c a s
Diagrama d e l procesa d e l yoghur t b a t i d o
Histograms de l a a c i d e z f i n a l de l a fer-
mentacibn
Histograma d e l t i empo de l a fe rmentac ibn
Histograms de l a a c i d e z de p r oduc t o ter-
minada
39
39
42
47
48
60
70
71
72
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
CCmTENIW
LISTA DE TABLAS Y FIGURAS
RESUMEN
INTRODUCCION
REVISION DE L I TERATURA
H i s t o r i a y d e s a r r o l l o de l yoghurt
La l e che como mater ia prima
Tratamiento de l a leche
M i c r o f l o r a de l yoghurt
Ba c t e r i o l o g i a de Is fermentacibn
Fermentacibn de l d c i do l d c t i c o
Coagulacibn debido al dc i d o l d c t i c o
Sabor y aroma de l yoghurt
Va lor n u t r i c i o n a l y f i s i o l b g i c o de l yoghurt
MATERIALES Y METODOS
Procedimiento de l t r aba jo
Tecnicas empleadas
Metodologi a e s tad i s t i c a
HESUL TADOS
LBISCUSION
CONCLUSIONES
&NEXO No.1 SISTEMA DE ANALISIS ESTADICTICO
ANEXO No.2 RESULTADOS DE LA COMPUTADORA
BIBL IOGRhFIA
5
7
8
12
12
16
16
21
33
36
53
55
57
59
59
61
62
64
69
75
76
61
93
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
E l yoghurt es el producto ldcteo fermentado resultado
del crecimiento de Lactobac i l lus buloaricus y de
Strep tococcus thermoDhi Ius , que actuan sobre los
componentes de l a leche, como son l as proteinas y l a
lactosa, degraddndolos a estructuras mds senc i l l a s como son
los aminodcidos, glucosa y galactosa. Lo cual I o hace un
producto de f d c i l d igest ibn de a l t as propiedades
nut r i c iona les , que puede ser u t i l i z a do como una a l ternativa
a l consumo de Is leche.
La determinacibn de l a acidez durante l a etapa de l a
fermen tacidn, dentro del proceso de elaboracidn del
yoghurt, juega un papel muy importante, ya que nos permite
controlar l a acidez del producto terminado.
i .a acidez i n i c i a l , l a temperatura de incubacibn, e l
tiempo y l a acidez f i na l de l a fermentacidn, son factores
que in f luyen sobre l a acidez de producto terminado.
Se anal izaron 100 lotes de yoghurt batido sabor
fresa. elaborados bajo l as mismas condiciones de proceso.
Despues del and l i s i s es tad i s t i co , 5 e encontrb que los
factores que mayor in f luyen sobre l a acidez del producto
terminado, son el tiempo y l a acidez f i na l de l a
fermentacibn, y que l a acidez i n i c i a l y l a temperatura de
incubacibn, no l a afectan signif icat ivamente.
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INTROWCION
Entre l a inmensa gama de alimentos procesados que
existen actualmente, el yoghurt es s i n duda alguna, uno de
los que goza de mejor reputacicin por sus propiedades
nu t r i t i vas , hasta e l punto de considerarsele piedra angular
de una d ie ta sana y balanceada, asi como un producto
altamente digest ivo. E l yoghurt es e l mds popular de los
productos larteos ac id i f icados, CLIYOS origenes parten del
Cercanw Oriente extendi+ndose luego hacia l a Europa Centra1
y Oriental donde fueron perfeccionados y d ivers i f icados.
La fermentacicin l d c t i c a es parte esencial en l a
preparacicin del yoghurt. E l dcido l d c t i c o y productos
secundarios se obtienen durante la fermentacicin l d c t i c a ,
los cuales in f luyen profundamente en l as propiedades
organol&pticas y proporcionan benef ic ios en e l valor
nut r i r iona l y f i s io l c ig i ro del yoghurt.
Los parametros del presente estudio fueron:
a ) tiempo de l a fermentacicin,
ti) acidez i n i c i a l de l a fermentacibn,
c ) temperatura de incubacicin,
ct) acidez f i na l de l a fermentacibn,
e) acidez de producto terminado.
01 presente estudio se l e establecieron los
siguientes l imi tes: se consider& scilo l a etapa de l a
fermentacicin del proceso de elaboracibn del yoghurt; se
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
9
u t i l i z o e l mismo t i po de cult ivo,: se consider6 e l mismo
tiempci de enfriamiento y sblo se ana l izb yoghurt batido
sabor fresa.
Los ObJ'etiVO5 del presente estudio son:
1) Observar e l comportamiento de l o s datos obtenidos
de cada uno de los pardmetros, mediante histogramas.
2) Encontrar una regresidn mLSl t i p l e entre l a acidez
de producto terminado como var iab le dependiente y l o s demds
factores o pardmetros como var iables independientes.
.3) Elaborar conclusiones con respecto a l efecto que
tienen los factores,, sobre l a acidez de producto terminado.
E l proceso de elaboracibn del yoghurt batido sabor
fresa lo comprenden l as siguientes etapas: preparacibn de
l a mezcla o base; pasteurizacibn a 95°C por 5 minutos:
enfriamiento a 70°C; homogenizacibn a 2300 l i b r a s por
pulgada cuadrada; enfriamiento a 43T; inoculacibn del
cu l t i vo ; fermentacibn hasta 0.95% dcido l d c t i c o o 95<'D
(grados Dorn ic); enfriamiento a IOc%,: adic ibn de l a
mermelada de fresa; envasado y almacenamiento en cuarto
f r i o a 4T.
La determinacibn de l a acidez se l l evb a cabo por
t i t u l a c i bn de muestras de 9 m i l i l i t r o s de yoghurt,, con NaOH
O.iN, .los m i l i l i t r o s gastados mu1 t ip l i cados por un factor
de 10, proporciona de manera d i rec ta los grados Dornic
(< 'DI, los and l i s i s se l levaron d cabo desde l a inoculacidn
hasta que alcance los 95"D, para luego empezar a en f r i a r y
asi detener l a fermentacidn.
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
De l a misma manera se determina l a acidez de producto
terminado.
E l tiempo de fermentaribn comprende desde e l momento
de l a inoculacibn de cu l t i vo hasta que alcance los 95CtD, e l
cual se determinb con un cronbrnetro.
.LALA DERIVADOS LACTEOC, C.A. DE C.V., es una empresa
del GRUPO INDUSTRIAL LALA, e l cual es l i de r en l a
produrcibn I manejo y d i s t r i bu r ibn de leche f l u i da en l a
RepLjbl i r a Mexi cana.
LALA DERIVADOS LACTEOS, produce quesos, yoghurt,
cremas, flan., helado y naranJ.dda, principalmente., y se
l o ca l i z a en Calzada Durango No. 501 or iente, colonia Las
Rosas, en l a Ciudad de Gbmer Pa lac io , en e l Estado de
Durango, Mdxi co.
En LALA DERIVADOS LACTEOS C.A. DE C. V., DIVISION
YOGHURT, presto m i s serv i c ios como supervisor de proceso, a
p a r t i r del 8 de octubre de 1990 hasta l a fecha. En dicha
divisirbn se elaboran yoghurt batido sabor fresa, durazno y
manzana y yoghurt para beber de l o s mismos sabores. Cabe
mencionar que DIVISION YOGUURT, es l a empresa mas rec iente
del GRUPO INDUSTRIAL LALA, que entrb en operaciones en
agosto de 1992,. s i t a en Adol fo Aymes No. 99, Cd.
Indust r ia l , Torrebn, Coahuila. Adem4s cuenta con l a
tecnologia de punta del momento en l a produrcibn de
yoghurt., es dec i r totalmente automatizado.
E l presente estudio se l l e va a cabo del 1" de j u l i o
a l 20 de septiembre de 1991, en la planta de Gbmer Pa lac io ,
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
Durango. r?nali ando 100 lotes de yog ir b a t i d o s ü
f r e s a , t o d o s e l abo rados b a j o l a s mismas c o n d i c i o n e s
p r o c e s o .
11
'or
d e
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
REVISION BIBi IO6RMICC)
HISTORI4 Y DESfWROLLO,,,
E l uso de leches fermentadas data de muchos Siglo5
atrds, aunque no hay una fecha precisa de cuando fueron
eIabor.adas por primera vez. Una le,yenda d i ce que un ángel
bajb una olla, l a cua l contenia e l primer yoghurt o leben,
mientras que otra argumenta que los antiguos turcos usaban
el yoghurt para o f recer lo a los dngeles y a l a s e s t r e l l a s ,
para que los protegieran.
En l a B i b l i a es recordado que cuando e l patr iarca
Abraham d ive r t i d a t res Angeles, e l puso ante e l l o s leche
fresca y leche fermentada (G@nesis, 18i8). Moisbs menciona
l a leche fermentada de vacas y cabras que JehovA daba a su
pueblo.
Los antiguos griegos y romanos tambih se relacionan
con l a prepararion de leches fermentadas. E l bibgrafo del
emperador romano Elagabalum, menciona dos formulas para
preparar leches fermentadas: una denominada ”opus
lactarrim”, compuesta de leche fermentada, mie l , harina y
frutas; o t ra llamada “oxygala”,. hecha a pa r t i r de leche
fermentada.. vegetales y especias, ta les c o m o l a mejorana,
menta, cebo l la , tomi l lo y ajo.
De acuerdo con algunas fuentes., e l yoghurt es
o r i g i na r i o de & i d , donde los antiguos turcos Viv ian como
ndmadas. E l primer nombre turco aparece en e l s i g l o V I I I
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
13
como ;vogurut y luego fue cambiando subsecuentemente del
s i g l o X I a l presente. Un t i p o de yoghurt firme fue llamado
kurut y uno t i p o bebida denominado suvrik yoghurt.
En 1712 E. Kaempfer de sus v ia jes a As ia, describe
que e1 pa lac io del emperador de Pers ia , tenia un cuarto
especial llamado yoghurt choneh. E l yoghurt o maast, se
usaba en l a d i e ta humana y como alimento para pdjaros y
ganado. Otros datos mencionan a l leben de los antiguos
drabes o a l yoghurt de los turcos., como leches fermentadas,
l a s cuales pueden convert irse a leches dcidas durante su
almacenaje y un subsecuente secado.
otro5 autores indican, que el yoghurt es o r i g ina r i o
de los Balcanes. Los habitantes de Thace, criaban grandes
manadas; de borregos y elaboraban leches agr ias llamadas
prokisti,, e l cual mds tarde cambid a l nombre de yoghurt.
Originalmente e l yoghurt fue hecho a pa r t i r de leche
de borrega y birfala y en parte de cabras y vacas,, en
rec ip ientes de madera. La propagacidn se l levaba a cabo
mediante e l uso de pequeñas cantidades de leche previamente
coagulada, para sembrar e l s iguiente l o t e de leche
pasteurizada. E l yoghurt se usd primero en l a d i e ta humana
para consumo d i rec to , luego como producto natural D
f o r t i f i c ado con var ios vegetales y especias, y tambi+n para
propdsi tos de cocina.
Antiguos medicos del Lejano y Medio Oriente,
prescr ib ian yoghurt o leches femrmentadas para curar
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
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desdrdenes estomacales, in tes t ina les e higado, as i como
para estimular e l apet i to.
Las leches fermentadas se conocen con di ferentes
nombres, ta les como: leben (Egipto)., gioddo ( I t a l i a ) ,
matrum (Armenia., URCC y Dadhi, Ind ia) . Existen datos del
uso de' leches fermentadas, particularmente e l yoghurt, para
l a preservacibn de l a carne durante e1 verano. En e l Medio
Oriente se menciona e l uso de leches fermentadas como
cosmeticos para las mujeres persas.
iCn e l i n i c i o del s i g l o X X . Hetchnikoff 11845 - 1916),
en su teor ia de l a longevidad, hace notar e l e fecto
benefic0 del yoghurt en l a d ie ta humana. Aunque esta teor ia
exagera e l valor del yoghurt, i n f l uye signif icat ivamente en
l a propagacibn del producto en muchos paises de Europa que
promueven extensivos estudios para su invest igacidn.
1Jno de l o s primeros productores indust r ia les de
yoghurt en Europa fue Danone. En e l presente., esta firma es
bien conocida en todo el mundo.
Wenneberg 119341 propone complementar l a f l o r a del
yoghurt con Lactobaci l Ius acidophi lus para incrementar e l
valor d i e te t i co . Sin embargo, este producto designado
yoghuri: reformado no tuvo &x i to debido a l inadecuado
conocinien to de l os requerimientos nu t r i t i vos y
f i s i o lhg i cos de Lactobac i l lus ac idophi lus, los cuales
desaparecen del producto despues de algunas transferencias.
Despues de la Segunda Guerra Mundial Y
particularmente en 1950, l a tecnologia del yoghurt y l a
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
_.... . . . . . . .._-
15
comprensibn de los factores que afectan sus propiedades
organolepticas avanzaron rdpidamente. Del uso de CUI t ivos
puros, capaces de fabr icar productos y l a apl icac ibn de
equipos modernos, ha resultado e l proceso continuo. La
introduccibn de f ru ta provocb un amplio rango de yoghurt de
sabores, ocasionando un incremento en e l consumo de este
producto.
Con e l avance de Ja microbiologia se descubrieron los
efectos benl-ficos de los cr i l t ivos del yoghurt, en e l valor
nutr ic iona l y f i s i o l b g i c o del mismo, dsi como sus
propiedades organolepticas.
Se complement& l a f l o r a del yoghurt con,
Lactobac i l lus acidophi lus y Lactobac i l lus b i f i dus , con el
propbs.ito de incrementar e l valor d i e te t i co , resultando
leches con nuevos cu l t i vos como el ACO yoghurt y yoghurt
ac idophi lus-bi f idus o yoghurt espec ia l .
1.a aparic ibn de leches con cu l t i vos s imi lares, ta les
como el bioghurt y el biogarde, se basaban en adicionar
Streptococcus thermophilus (antes Streptococcus l a c t i s
variedad taette) con Lactobac i l lus acidophi lus o con
Lactobaci l Ius b i f i dus .
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
LA LECME COPíil FIFITERIA PRIM<=,
La leche es un medio prop ic io para l a ferrnentacibn ya
que contiene todos los factores de crecimiento necesarios
para l a s bacter ias ldc t i cas . En algunos casos, s i n embargo,
es necesario introduc i r tecnologia moderna para controlar
los pardmetros de cal idad del producto terminado.
E l primer requie i to es que usard solamente leche de
a l t a cal idad. Un crecimiento excesivo de microorganismos en
l a leche puede ocasionar la produccibn de sustancias
metabblicas, l a s cuales i nh i b i r i an el crecimiento de las
bacterias 1 d c t i cas. Muchos m i croorganismos producen dcidos
grasos l i b r e s para luego ser l iberados en l a leche que no
s&lo proporciona un sabor a rancio, s ino que tambidn
inhiben e l crecimiento de l as bacterias ldc t i cas normales.
Otro punto importante es que l a leche deberd estar
l i b r e de ant ib ib t i cos y de residuos de productos quimicos
ta les como su1 fonamidas, n i trofriranos y compuestos
cud ternarios de amonio i a h en con ren t r a c i ones
extremadamente bajas) , ya que inhiben e l crecimiento de
bacterias en l a leche.
TRATAMIENTO A LA LECHEcn,
Cometiendo l a leche a un tratamiento tecnolbgico
conveniente, es pos ib le afectar l a s carac ter i s t i cas de sus
componentes, de modo que l a viscosidad y l a estab i l idad
I
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
.*-. . . .
17
e s t r u c t u r a l ip rop iedades del c odgu l o ) d e l p roduc to f i n a l
sean meJ'0rddas.
Las propiedades d e l codgulo es tdn primeramente
determinadas po r los en laces e l e c t r o q u i m i c o s e n t r e l a s
pa r t i c r r l as de l a p ro te ina . , aunque l o s e n l a c e s c o l o i d a l e s de
f o s f a t o de c a l c i o y el comp le j o de pro te ina , . tambign juegan
un papel muy impor tan te .
Los e lementos bds i c os que determinan l a s propiedades
del c odgu l o d e l p r oduc t o f i n a l son po r I o t a n t o , l a s
p r o t e i n a s de l a l e c h e , espec ia lmente l a case ina c o l o i d a l
( m i r e l a s ) .
En las modernas t e c n o l o g i a s de p roceso , 10s
s i g u i e n t e 5 mBtodos pueden 5@r usados para i n f l u i r en l a
case ina c o l o i d a l , de manera que s e produzca el mejor
y oghur t :
- concen t rac idn de l a p r o t e i n a ,
- t r a t a m i e n t o t & r m i c o ,
- homogenizacidn y
- cambio de pH i f e r m e n t a c i b n ) .
Cancent rac ibn d e l a p r o t e i n a
Para muchos t i p o s de l e c h e s fermentadas l a s
propiedades d e l codgulo son meJ.oradas incrementando l a
can t idad de s b l i d o s t o t a l e s en l a l e c h e , y I s t e r n o l o g i a
moderna ha hecho p o s i b l e comprobar que e1 componente s b l i d o
p r imord ia lmente responsab le para e s t e mejoramiento , e s l a
p r o t e i n a .
-
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
18
La cantidad de sdl idos totales en l a leche se puede
aumentar por var ios caminos; uno de e l l o s es por medio de
l a adic idn de leche en polvo.. o t ro es por evaporacidn, o
mediante l a tecnica de f i l t r a c i d n por membrana.
.El escoger e l metodo adecuado est3 condicionado a los
costos de energid, local., invers idn, capacidad y cantidad
de prudricto. En general,, e l matodo mds f d c i l es el de
adicionar a l a leche un 3 - 4% de crema o mantequilla en
polvo, asi como otros t ipos de polvo de leche o concentrado
de pro'teina de suero (e l polvo contiene entre 30 y 80% de
proteina de suero). Este metodo requiere de poco cap i ta l de
inversidn. E l polvo es simplemente mezclado en l a leche.
Sin embargo., este sistema t iene sus deSVentaJ-d5. Sobre
todo, puede d i f i c u l t a r el control de agregar continuamente
e l polvo,, exactamente a l as cantidades requeridas y por
este metodo se usa principalmente en producciones por
lo tes .
For muchos años, e l metodo t rad ic iona l ha s ido
evaporar 10 -15% del agua de la leche. Este metodo es usado
en muchos lugares ya que l a invers idn requerida para
plantar: pequeñas y medianas es modesta y porque no requiere
un entrenamiento especial para I o s operadores.
Tratamiento t&rmico
Desde hace tiempo se sabe que un tratamiento termico
meJ.ora l a s propiedades del codgulo de leches fermentadas.
E l dptimo mejoramiento en l a estab i l idad y viscosidad se
debe a que l a leche se somete d un tratamiento t&rmico a
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
19
9OCC por 10 minutos minimo, aunque lo normal sea de 9@ a
95<'C por 5 minutos.
E l efecto primario del tratamiento t&rmico es causar
cambios en l a conformacibn de l as proteinas de l a leche y
l a s proteinas del suero, l a s cuales son desnaturalizadas
formando complejos f is icoquimicos con l as caseinas. Debido
a su a l t a capacidad de retencibn de agua, las proteinas del
suero funcionan como un estab i l i zador natural . Esto
s i g n i f i c a que cuando las proteinas del suero son
incorporadas dentro del compl e jo casei na , e l l a s
estab i l i zardn e l complejo proteina.
4demds. el tratamiento tcirmiro desactiva la mayoria
de las sustancias que inhiben el crecimiento de bacterias
en l a .leche, reduce e l contenido de oxigeno d i sue l to y crea
un nomero de aminodcidos y peptides, los cuales mejoran a
l a leche como sustrato para e l crecimiento de bacterias.
El tratamiento tdrmico mejora l a leche como medio de
crecimiento para bacterias l dc t i cas y a l mismo tiempo
cambia e l complejo de proteinas, de ta l manera que se
mejora sustancialmente l a estab i l idad y viscosidad de los
productos fermentados.
E l tratamiento termico en otras palabras, crea un
excelente material bdsico para l a produccibn de productos
de alta1 cal idad con buenos tiempos de caducidad.
- Homogeni z a c i bn
Cuando l a leche es homogenizada, se crean nuevas
membranas del glbbulo de grasa. Estos glbbulos de grasa
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
20
act¿fan como s i fueran grandes comp le j os de p r o t e i n a s y p o r
lo t a n t o p a r t i c i p a n en los procesos f i s i c o q u i m i c o s que
i n f l u y e n en l a formacirln de l a e s t r u c t u r a d e l r o d g u l o de
prOdLictOs fermentados. Puede d e c i r s e que l a h o m o g e n i r a c i h
c r e a un aparen te concent rac i r ln d e l c on t en ido d e p r o t e i n a s y
que los g l r lbu los de grasa act¿fan como p a r t i c u l a s de
p r o t e i n a s .
Cambio en e l LH
El v a l o r d e l pH de l a l e c h e puede b a j a r mediante l a
adic i r ln de un d c i d o o po r l a fe rmentac ibn m i c r o b i o l o g i a de
l a l a c t o s a .
E l componente b d s i r o a p a r t i r d e l cual el codgu lo e s
formadw cuando e l v a l o r d e l pH b a j a , e s l a p r o t e i n a de la
l e c h e , e spec ia lmen te l a caseina. En l a leche con pH normal
de 6 .6 , l a 5 p a r t i c u l a s de case ina t i e n e n una pequeña carga
negati ,va. Conforme e l v a l o r d e l pH ba ja , l a carga nega t i va
de l a s p a r t i r u l a s de case ina s e reduce gradualmente, l u e g o
a un pH de 5.2 aproximadamente, l a carga e s l o
s u f i c i e n t e m e n t e ba ja para que l a formacibn d e l codgulo
r o m i en ce .
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
MICROFLORA DEL Y06HURTIJ,
La microf lora o r i g ina l del yoghurt I s componen
predominan temen te Ct rep tococcu s thermoDhilus Y
Lactobaci l Ius bulqaricus y una minoria de otras bacterias
I d c t i cas.
.La microf lora del cu l t i vo del yoghurt consta de cepas
seleccionadas de Ctr. thermoohilus y & bulqaricus. E l
crecimiento de ambas bacterias e5 de cardcter simbibtica.
La5 carac ter i s t i cas f i s i o l&g i cas y bioquimicas de I 0 5
organismos del yoghurt inf luyen fuertemente en l as
propiedades organolepticas y d ie tb t i cas del producto f i n a l .
:Se complementa l a f l o r a del yoghurt con otras
bacterias l dc t i cas apropiadas, por las siguientes razones:
a ) Mejora l a pos ib i l i dad de una implantacibn
intest. ina1, abasteciendo cepas in tes t ina les verdaderas bajo
con d i c.i ones con t r o 1 adas.
i7) Incrementa el valor nutr ic iona l y f i s i o l d g i c o del
yoghurt, particularmente de l a s vitaminas B.
1:) Mejora l a s propiedades organoiBptica5.
L.as bacterias del yoghurt, en par t i cu la r Ctr.
thermophilus,, exhibe una marcada sens ib i l idad a l os
ant ib ib t i cos y a otra sustancias inhib idoras presentes en
l a leche.
L.a i nh ib i c i bn y l a destrrrccibn de l as bacterias del
yoghuri'r tambien puede ser ocasionada por l a presencia de
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22
b a r t e r i b f a g o s . p r i n c i p a l m e n t e aque l los que a tacan a Ctr.
the rmoph i l us .
P r i n c i p a l e s c a r a c t e r i s t i c a s d e l a m i c r o f l o r a del
y o g h u r t .
S t r e p t o c o c c u s the rmoDh i ius
C a r a c t e r i s t i c a s m o r f o l b g i c a s
Son c e l u l a s e s f e r i c a s u ovoides, n o t i e n e n m o v i l i d a d
son de) un d i d m e t r o e n t r e 0.7 y 0.9 m i c r o n e s , s e agrupan en
pa res o en cadenas l a r g a s .
,E1 medio n u t r i t i v o y l a t empera tura i n f l u y e n en l a
m o r f o l o g i a del S t r e p t o c o c c u s the rmoph i l us . En l e c h e a 4 5 W
forma cadenas c o r t a s , m i e n t r a s que a 30°C l a mayor ia de l a s
cepas aparecen como d i p l o c o c o s . Forma cadenas l a r g a s en
l e c h e con a l t a a c i d e z . E l medio n u t r i t i v o aumenta l a
t endenc ia a l a f o rmac ibn de cadenas y a una tempera tura de
45°C l a s cadenas son mds l a r g a s que a una tempera tura menor
a 30-1;. En l e c h e secada p o r a s p e r s i b n . l a s c & l u i a s de
S t r e p t o c o c c u s the rmoph i l us s e h inchan y s e c o n v i e r t e n en
formas i r r e g u l a r e s con t endenc ia a f o rmar cadenas l a r g a s .
La m o r f o l o g i a de este o rgan ismo e s marcadamente a f e c t a d a en
l a pr -esencia de a l g u n o s a n t i b i b t i c o s y s u s t a n c i a s
s a n i t i z a n t e s .
Sobre un medio s d l i d o como el agar . l a s c e l u l a s de
- - St r . t h e r m o p h i l u s se agrupan en formas muy i r r e g u l a r e s :
h inchadas , punt iagudas y f r e cuen temen te en forma de
v a r i 1 1 a s .
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Caracteri s t i cas f i s i o l bg i ca s
- Ctr . thermophilus se dist ingue de Ctr. l a c t i s por su
a l t o rango de temperatura de crecimiento, con bptimo a 40°
y 45"C, minimo 20°C y mdximo 50"C (no hay crecimiento a
53°C). No es un organismo termof i l i co a pesar de su nombre,
ya que no crece a l a temperatura de pasteurizacibn usada en
Is ind'ustr ia ldctea.
En contraste. a l a c t i s , se l e cunsidera un
organismo termodurico ya que es capaz de sobreviv ir a l os
procesos de pas teurizacidn. Ciertas cepas sobreviven a 80°C
por 20 - 30 minutos. Ctr. thermophilus no es capaz de
producir amoniaco a pa r t i r de arginina o de crecer en
medios con 2% de NaCl, mientras que Ctr. l a c t i s s i produce
amoniaco de l a arginina y s i crece en medios con 4% de
NaCl.
.__ .Str. thermouhilus es muy sensib le a sustancias
i n h i bidoras, par t i cul armen te an t i b i b t i cos y es fdc i lmen te
inh ib ido con 0.01 UI de pen i c i l i na o 5 g de streptomicina
por m i l i l i t r o de leche. l a c t i s es inh ib ido con 0.10 -
0.30 U I de pen i c i l i na por m i l i l i t r o de leche. Varias cepas
de Ctrz thermophilus muestran considerables d i ferenc ias en
l a sens ib i l idad a l o s ant ib ib t i cos .
17lgunas cepas de thermophilus son capaces de
formas cdpsulas en i d leche o una secrecibn viscosa, Is
cual puede ser importante para l a consistencia del yoghurt
una carac ter i s t i ca general de esta especie es su baja
v iab i 1 idad en medios a r t i f i r i a 1 es.
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Caracter is t icas fermenta t ivas
Ct r . thermophilus se dist ingue de Str. l a c t i s por su
inhabi l idad para fermentar l a mal tosa.
Caracteri 5 t i cas bioquimi cas
& thermo~hi lus pertenece a l grupo homofermentativo
de las : bacterias Idct icas y produce dcido Idc t i co a pa r t i r
de azircar en rendimientos desde 85 a 98% y pequeñas
cantidades de productos secundarios. En l a leche produce
0.7 - 0.8% de dcido l d c t i c o L ( + ) ; algunas cepas son capaces
de producir a r r iba de 1% de dcido Idct ico.
/La proporcibn y composicidn de los productos
secundarios dependen de l a s condiciones del cu l t i vo y de
l as propiedades de l a s cepas. En medio glucosa, s i n control
de pH. thermophilus produce anaerdbicamente dcido
ac&t ico y fbrmico, dibxido de carbono, etanol y acetoina,,
ademds del dcido l dc t i co .
1 3 l a leche, produce dr idos vo l d t i l e s ta les como
formi cn, acet i co, propitinico, bu t i r i co, isoval & r i c o y
caproiiso, acetoina, pequeñas cantidades de acetaldehido y
acetonii, etanol y butanona-2. Algunas cepas tambi&n
producen diace t i I o.
-- tltr. thermophilus muestra gran act iv idad proteol i t i c a
en l a leche y l a mayoria de aminodcidos l iberados Son
consumidos durante Is fase de crecimiento logar i tmico.
Algunas; cepas de este organismo son antagbnicas a varios
microorganismos.
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Lactobac i l lus bulqaricus
El nombre proviene de Bulgaria en l a t i n , del
subgCnero Thermobacterium del gCnero Lactobaci l lus.
Cindnimos: Bac i l l u s - A, Bac i l l u s bulgaricus,,
Thermobacterium bu1 oar i cum, P1 ocamobact erium buioaricum,
Bac t e r u bu 1 qar i cum, Lac toba cterium bu 1 oar i cum.
Caracter is t icas morfolbgicas
E l tamaño promedio de & bulqaricus en l a leche estd
entre 0.8 y 1.0 por 4 a b micrones. En un estado joven y
vigoroso, l a s c&lu las se presentan simples o en pares. En
esta etapa los grdnulos de volut ina no son v i s i b l e s , pero
conforme transcurre e l tiempo (despuCs de 20 - 24 horas)
l a s c C l u l a s se alargan, hasta alcanzar de 15 a 30 micrones
y l o s grdnulos de volut ina son mds v i s i b l e s .
E l medio de cu l t i vo y l a temperatura afectan l a
morfologia de & bulqaricus. En l a leche a 22°C crece en
filamentos largos (en algunos casos ar r iba de 500
micrones), l a s cClulas se transforman a formas i rregulares.
Adicionalmente, bastones anormales en e l yoghurt pueden ser
debido a un enfriamiento o a una baja acidez. E l
hinchamiento de bastones y l a desaparicibn de estreptococos
puede ser causado por algunas leches calentadas a 85°C por
5 minutos. La adic idn de 10 - 20% de leche hervida a un
volume!, de leche es recomendado para hacerla rend i r , o con
l a propagacibn de un in i c iador en leche severamente
calentada.
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26
L a mor fo log ia de & bu lga r i cus es marcadamente
afectada en l a presenc ia de algunos a n t i b i d t i c o s ,
preparaciones de drogas y san i t i z an te s en l a leche.
La mor fo log ia de bu lga r i cus e s t a i n f l u i d a por
i n s e c t i c i d a s , t a l e s como e1 malat ion, t r i c l o r o f o n y
c i o d r i n a . Sobre medio s o l i d o c o m o agar, l a s c e l u l a s exhiben
formas i r r e gu l a r e s , probablemente debido a l e f e c t o adverso
a l oxigeno gaseoso y a l a s fuentes de n i t rdgeno
desfavorab le en e l medio de c u l t i v o ,
Sobre un medio de suero agar con peptona y azul de
met i l eno, & bu lqa r i cus produce en 5 - 7 d i a s co lon ias
c i r c u l a r e s azu les tanto de s u p e r f i c i e rugosa como l i s a d
razdn de 1:l. Se a f i rma que l a s cepas que forman co lon ias
de s u p e r f i c i e rugosa son productoras de a n t i b i d t i c o s mds
ac t i va s.
Carac te r i s t i c a s f i s i o l c i g i c a s
L a c t oba c i l l u s bu laa r i cus s e destaca por su a l to rango
de temperatura de c rec imiento , con dptimo a 40 - 4 J T ,
ninimo 22" C y mdx imo 52.5"C (algunas cepas crecen aun
a r r i b a de 60°C). & ac idonh i l us t i ene dptimo a 37W,
m d x i m o a 48°C y es incapaz de c recer a 20 - ZZWZ.
Aunque & bu lqa r i cus no es considerado como un
organismo termoddrico, c i e r t a s cepas son capaces de
sob rev i v i r a un calentamiento de 75°C por 20 - 30 minutos.
-- 1.6. bu laa r i cus no es capaz de c recer en presenc ia de
sa l e s b i l i a r e s o en medios con 2% de NaCl , mientras que &
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27
acidophi lus es capaz de crecer en presencia de 2 - 4% de
sales b i l i a r e s y en medios de 2% de NaCl.
La mayoria de l as cepas de este organismo son capaces
de cre'cer en presencia de 0.4% de fenol , mientras que Lb.
acidoDhiius crece adn en 0.5% de fenol. Puesto que e l fenol
es un producto de los procesos putrefact ivos en e l
i n tes t i no grueso (junto con e l i ndo l , escatol y otras
sustancias), l a res is tenc ia de +5te puede ser usado como un
indicador de l a sobrevivencia de l a f l o ra i n t e s t i na l .
iVaxa y Teply (1960) propusieron es timar I a
v i ab i l i dad de cu l t i vos Idcteos por medio de l a medicibn de
su res is tenc ia a l fenol. La prueba del fenoi consiste en l a
incubacibn de 1 m l de cu l t i vo en 100 m l de leche
es te r i l i zada son l a adic ibn de 0.1 - 1.0 g r de fenol a l 50%
p/v en solucibn con etanol; e l desarro l lo de l a acidez se
usard como c r i t e r i o comparada con muestras l i b r e s de fenol.
Un cu l t i vo para yoghurt de a l t a cal idad deberd a c i d i f i c a r
l a leche con 0.3% de fenol en 4 horas produciendo una
acidez de 56"D (0.56% dcido Idc t i co ) .
_- L.6. bulaaricus demuestra l a mds a l t a res is tenc ia a
los ant ib ib t i ros comparado con Ctr. thermoDhilus y se
inhibe a 0.3 - 0.6 UI de pen i c i l i na por m l de leche.
-- Lb. bulaaricus es una bacter ia t i p i c a de l a leche,
originalmente se a i s l b del yoghurt, mientras que &
a c i d o p l e es considerada una bacter ia in tes t ina l
primordialmente a is lada de l as heces fecales de bebds
Iactan tes.
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-. .
28
Caracteri s t i cas fermenta t i vas
Lb. buloaricus es capaz de fermentar glucosa,
fructosa, galactosa y lactosa mientras que Lb. acidophi lus
fermenta mal tosa, sacarosa, celobiosa, manosa y otras.
Caracter is t i cas bioquimicas
.- Lb. bulaaricus pertenece a l grupo homofermentativo de
l as bacterias Idct icas. Produce arr iba del 1.7% del dcido
Idc t i ro D( - ) en l a leche, en tanto Lb. juaur t i produce
ar r iba de 2.7% o mds de dcido l d c t i c o DL. Lb. acidophi lus
produce entre 0.30 y 1.9% de dcido l d c t i c o DL.
Pequeñas cantidades de subproductos incluyen
compuestos carboni lo í e l mds importante es el acetaldehido,
producido en mayores cantidades seguido por l a acetona,
butano,na-Z y trazas de acetoina. De los dcidos grasos los
mds importantes son e l act-tico, propidnico, bu t i r i co ,
isoval&- ico, caproico, c ap r i l i c o , cdprico.
-- Lb. bulaaricus muestra una act iv idad proteo l i t i c s
media en l a leche, comparativamente con una a l t a
acumulacibn de todos los aminodcidos l i b r e s . Ademds,
muestra una gran act iv idad de l ipasas en l a leche
principalmente cambios en e l dcido graso o r i g ina l a dcidos
grasos l i b r e s .
L.a mayoria de l as cepas de este microorganismo exhibe
un efecto antagbnico a un ndmero de microorganismos
saprbf i tos y patbgenos.
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Simbiosis
Cuando se asocian los organismos CtreDtococcus
thermophilus y Lactobac i l lus buloaricus, e l tiempo de
coagulacidn de l a leche es mas corto que s i se l e s inocula
por separado. En asociacidn e l crecimiento de ambos a 40 -
4 5 T , e l tiempo de coagulacidn es de 2 a 3 horas, en tanto
que pur separado e l tiempo se prolonga por var ias horas
mds.
Se ha establec ido que Lb. bulaaricus estimula e l
crecimiento de str. thermophilus mediante l a l iberac idn de
aminodcidos a pa r t i r de l a caseina, entre l o s cuales e l mds
impotante es l a val ina. En I s primavera los estreptococos
requieren de 6 aminodcidos: l i s i n a , leucina, h i s t i d ina ,
val ina,, c i s te ina y dcido aspdrt ico; mientras que en el
otoño requieren de once: dcido glutdmico, i so leuc ina,
g l i c i n a , t i r os ina y metionina junto con los anteriores.
Otros investigadores han encontrado que e l crecimiento de
S t r . i:hermoDhiIus es estimulado por l a h i s t i d ina y l a
g l i c in i i principalmente.
- -
E l efecto est imulat iva de l o s aminodcidos ocurre en
una disminucidn del tiempo de generacibn de l a s celulas de
estreptococos y de un incremento en su nirmero. Como
resultado, el crecimiento de los estreptorocos es mds
rdpido en l a parte i n i c i a l de l a incubacibn, predominando
la r tobac i los de 3 - 4 : 1 en l a primera hora. En l a irltima
etapa, e l crecimiento de estreptococos es mds lento debido
a l e fecto adverso del dcido Idc t i ro , y es cuando el nirmero
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30
de lactobac i los gradualmente alcanza a los estreptococos.
La TABLA No. 1 muestra l a proporcibn de Str. thermophilus y
- Lb. & laar icus en crecimiento asociado.
TABLA No. 1 RELACIDN DE ctr. thermophilus y - Lb.
b u l a a r m EN CULTIVO DE YOGHURT DEPENDIENDO DE 13 ACIDEZ.
4cidez Streptococcus Lactobaci 11 us Re1 acibn
L'D thermophilus bu1 aaricus C t r : Lb
ze
38
56
6 8
75
91
1 o1
120
200 m i I 1 ones
440
480
I , 560
580
600
570
560
37 m i I lones
86
170
230
400
4 70
530
720
I ,
< I
o. ie
0. 20
O. 35
O. 40
O. 64
O. 78
o. 93
1 . 2 8
Fuente: Pette, I957.J/
La produccibn de dcido e5 real izada en l a primera
etapa de l a incubaeibn principalmente por Ctr. thermophilus
y en l a segunda etapa principalmente por Lb. bulaaricus.
Como resultado del crecimiento asociado, &
thermophilus aumenta 5u res is tenc ia a l dcido Idct ico.
Investigaciones subsecuentes demostraron que Ctr.
thermophilus estimula e l crecimiento de Lb. bulaaricus ya
que produce dcido fbrmico. E l calentamiento severo de la
leche, i . e . a 90°C por 30 minutos, da como resultado una
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produccibn s ign i f i can te de dcido fbrmico. f o r e l contrar io ,
e l tratamiento termico de l a leche, u t i l i z a do en l a
manufactura del yoghurt no provoca una cantidad su f i c iente
de dcido fbrmico. 6dJ.O estas condiciones l a produccibn de
Acido fbrmico l a l l eva a cabo Ctr. thermoDhilus
anaerbbicamen te.
Una re loc ibn deseable de Ctr. thermophilus y Lb.
bulaar- es 1 : 1 a 2 : 1 y se mantiene en leche
pasteurizada a 9 0 T por 5 minutos, o 85°C por 20 - 30
minutos o en leche u1 trapasteurirada.
Por lo tanto, e l crecimiento asociado de
thermophilus y Lb. bulaaricus se da por una re lac ibn mutua
simbibtica. En l a primera etapa de l a incubacidn, Lb.
bulaar- estimula e l crecimiento de & thermoDhi1us
mediante l a l iberac ibn de aminodcidos esencia les, a pa r t i r
de l a caseina. En l a segunda etapa, e l crecimiento de Ctr.
thermophilus es disminuido debido a l efecto adverso del
dcido IBct ico mientras que Lo. bulaaricus aumenta su
velocidad de crecimiento a traves de l a accidn estimulativa
de CtrL thermophilus.
l?eauerimientos nutr ic iona les &e bacterias
Idctic,- (incluyendo l as bacterias del yoghurt).
f-uente de energid: Lartosa LI ot ro carbohidrato
f ermen tab1 e.
Fuente de carbono: Lactosa u o t ro carbohidrato
f ermen ta 61 e.
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32
fuente de nitrdgeno: Proteinas de l a leche, p@ptidos
y una amplia variedad de aminodcidos. Ctr. thermophilus
requiere en l a primavera l i s i n a , leucina, h i s t i d ina ,
va l i na , c i s te ina y Acido aspdrt ico.
,Minerales: Varios minerales estdn presentes en l a
leche. Manganeso in f l uye favorablemente en el crecimiento
de Leuconostoc, pero no de termobacteria y estreptococos.
Vitaminas y otros factores de crecimiento: B io t ina ,
n iac ina y dcido pan to th i co (requeridos por todas l a s
bacterias 1 Act i cas ) . Ribo f I avina, t iamina ., p i r idoxina,
dcido f d l i c o , vitamina BZ2. son requeridos por l a mayoria
de l a s bacterias pero no por todas. & bulaar irus requiere
r ibo f lav ina; Lb. juaur t i p i r idoxa l y & acidophi lus dcido
f d l i c o .
Dibxido de carbono: a p a r t i r del a i r e , promueve e l
crecimiento de bacterias Jdct icas.
&minadcidos que contienen azufre í c o m o l a c i s te ina l
i n f l uye favorablemente en e l crecimiento de Lb. bulgaricus.
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BACTERIOLOGIA DE LA FERHENTACIONI=,
La leche es una fuente r i c a de minerales, vitaminas
y otrcis factores orgdnicos de crecimiento. Las proteinas de
l a leche contienen todos l os aminodcidos esenciales para e l
crecimiento bacteriano. PLoptidos y aminodcidos es tdn
presentes en cantidades suf ic ientes que inducen e l
crecimiento de bacterias Idct icas.
Como se menciona anteriormente, es posib le a l te rar
l a s carac ter i s t i cas de los componentes de l a leche,
sometiendo a esta a tratamientos tecnolbgicos apropiados
que acondicionan sus caracter is t icas como un medio de
crecimiento para l as bacterias ldc t i cas . E l crecimiento de
estas bacterias se puede descr ib i r tanto en t&rminos del
metabolismo quimico de l a fermentacibn de l a Iactosa como
en terminos bacter io lbgicos.
Las bacterias Idct icas se caracterizan como
homo f ermen ta t i vas y he ter0 f ermen ta t i vas. Tambien son Gram
pos i t ivas y no forman esporas. Todos los t ipos
homofermentativos producen dcido l d c t i c o a p a r t i r de azucar
con rendimientos ar r iba del BO a l 90%. Lb. bulgaricus en
yoghurt y Ctr. l a c t i s en cu l t i vo de mantequilla son
ejemplos de t ipos homofermentativos, los cuales son usados
en l a industr ia Idctea.
E l dcido Iac t i co que se produce puede tener
di ferentes propiedades quimicas y f i s i o l bg i cas . Los t ipos
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34
de dcido l d c t i c o se di ferencian por su polar i rac idn de l a
l u z . l a cual puede ser hacia l a derecha (DI, hacia l a
izquierda ( L ) o hacia ninglin lado ( 0 ) . En l a f i s i o l o g i a
humana, l a forma i D ) se considera act iva D i + ) , mientras que
los otras dos se consideran inact ivas O y L ( - ) .
,Las cantidades y formas de dcido l d c t i c o producido
por t ipos homofermentativos son por estreptococos ar r iba de
1% de dcido l d c t i c o D i + ) ; por Streptobacterium ar r iba de
1.5% tanto dcido Idc t i co D i + ) como O; finalmente los
Thermobacterium producen mds del 3% aproximadamente de
dcido l d c t i c o L ( - ) y O.
Ademds de producir Bcido Idct ico, l a s bacterias
heterofermentativas producen IZO,., alcohol y en algunos
casos (bacter ia bi f i d o ) dc ido acetico. Las bacterias
comhmrnte mds usadas de este t i p o son especies del grupo
Lactobac i l lus y Leuconostoc. E l dcido Idc t i co L i - ) siempre
se produce durante l a fermentacibn de l a lactosa y en
algunos casos tambien se produce dcido l d c t i c o D i + ) .
Previamente l a mayoria de l as industr ias Idcteas
preparan sus propios CUI t i vos in ic iadores para l a
produccidn de leches fermentadas. Hoy en d id , s i n embargo,
la mayoria de los productores basan su produccibn sobre
CUI t i vos in ic iadores que son fabricados en laboratorios
comerciales, bajo condiciones estrictamente hig ienicas.
Estos cu l t i vos de laborator ios bien def in idos se usan
normalmente para preparar cu l t i vo madre, del cual se
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35
generan c u l t i v o s i n i c i a d o r e s . E l CUI t i v o madre deber4
renovarse cada semana o rada 2 semanas.
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--" _--
36
FERNENTclCIiW DEL &CID0 LCKITICOc=,
La fermentacibn del dcido Idc t i co es parte esencial
en l a produccibn de1 yoghurt. E l dcido Idc t i co y productos
secundarios formados, inf luyen profundamente en l a s
propiedades organolepticas del yoghurt. 4demds dicha
fermentacibn proporciona benef ic ios en el valor nu t r i t i v o y
f i s i o l b g i c o del producto f i n a l .
Transformacibn de l a lactosa
Las bacterias heterotrbf icas obtienen l a energid
necesaria para mantener su vida y su desarro l lo mediante l a
oxidac.ibn b io lbg ica de sustancias quimicas, principalmente
carbohidratos, ya sea aerbbica o anaerbbicamente. La
oxidacibn aerdhica (resp i rac ibn) se caracter iza por una
deshidrogenacibn de carbohidra tos e l iminando hidrbgeno y
oxigeno gaseosos. A traves del sistema enrimdtico del
citocromo l a oxidacibn anaerbbica ( fermentacibn) se
dist ingue por una deshidrogenacibn de carbohidratos
ob teniendo hidrbgeno y o t ras sus tan c i a s.
Puesto que l a s bacterias productoras de dcido Idct ico
no poseen e l sistema de enzimas en e l citocromo, e l l a s
obtienen su energid por medio de l a fermentacibn. La
energis l iberada en Ids reacciones fermentativas es
quimicsmen te atrapada por compuestos capaces de almacenarla
para Juego I iberar la cuando sea necesario. De ta les
compuestos los mds importantes son: adenosin t r i fosfato
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37
(ATP) y el adenosin d i f o s f a t o (ADP). E l ATP lo componen l a
adenina un ida a l a r i bosa y a t r e s moleculas de f o s f a t o ,
mientras que en ADP son dos mol@culas de fos fa to . Las dos
u l t imas mol&cuias de f o s f a t o en e l ATP son enlazados por
en laces r i c o s en energ id. La sus t racc ibn de l t e r ce r f o s f a t o
s i g n i f i c a l i b e r a c i bn de energ id , mientras que l a ad i c i bn
s i g n i f i c a energ id atrapada. E l c i c l o de energid de l f o s f a t o
se muestra en l a f i gu ra No. 1
Las bac te r i a s l d c t i c a s u t i l i z a n l a l a c t o sa ( f i g u r a
No. 2) como su p r i n c i p a l fuente de energ id. La l ac tosa no
se usa directamente en l o s procesos fermentativos por
bacter. ias I d c t i c a s ya que es d i v i d i d a en glucosa y
ga lac tosa por la enzima l ac tasa o ga lac to idasa. Como l a
1actas.i e s una endoenzima l a l a c tosa en t ra en l a c& l u l a de
l a bac te r i a para ser degradada mds tarde.
La l a c t o sa puede se r sometida a o t r a s reacc iones
i n i c i a J e s antes de se r f ina lmente metabolizada. Vak i l y
Shahaní (1969), demostraron que Str. l a c t i s puede u t i l i z a r
l a lar itosa por dos caminos: a ) por un desdoblamiento
h i d r o l i t i c o a glucosa y ga lac tosa por medio de l a enzima
lactasei o beta-galactoidasa; 6 ) por ox idac ibn v i a enzima
Iactasa deshidrogenasa obteniendo l ac tob iona to , seguida por
una degradacibn enz imdt ica de g luconato a ga lac tosa .
La glucosa se fermenta y se ob t i ene d c i do l d c t i c o por
medio de va r i a s enzimas de las bac te r i a s , a travCs de una
s e r i e de reacc iones que comprenden algunas etapas, l a s
cua les son: f o s f o r i l a c i b n de l a glucosa y formarich de
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38
fos f o t r i o s a s , fos f og1 i c e r a to, fos f o e n o l p i r u v a to, d c i d o
p i r o v i r o y d c i d o lactico. Es t a s r e a c c i o n e s son usualmente
p resen tadas en l a r u t a Meyerhof -Emden, mostrada en l a t ab la
No. 2, a s f como e n l a f i g u r a No. 3.
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CICLO FOSFtlTO I I
FIGUW ~b. 1 CICLO DE MmIn DEL FosFnm
CH OH CH OH 2
H OH H OH
F I a Ib. 2 ALFA - UiCiDW
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TABLA NO. Z RUTA MEYERHOF-EMDEN
Reaccidn Enzima
Glucosa + ATP
Hexoquinasa J. G1 ucosa-1- f os f a to
GI ucosa-i -fos fa to
LT Fos fogl ucomutasa . , G1 ucosa-6- fos f a t o
G1 uco’ia-6-f OS fa to
Fosfohexosaisomerasa li L? u i 7
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Fructosa-6- f os f a to
Fructosa-6-fosfato + ATP
Fosfohexoquinasa
ADP Fructosa-1 r6-difosfato +
Fructo!ca-i: 6-di fos fa to
Zimohexasa (al da1 asa)
GI i cero1 dehido-3-fos f a to + d i hidroxiacetona fos f a t o
D i h i droxiace tons fos fa to
Triosa fos f a t o isomerasa
G1 i cera 1 dehido-3- fos f a to
Gliceraldehido-3-fosfato + fos fato inorgdnico + DPN
Fos fogl i cera I dehido deshidrogenasa
i r 3 dcido d i f os fog l i cC r i co + DPN(Hil)
i s 3 dcido d i f o s f og l i c& - i c o + ATP
D i fos fogl ic&-i co de fos f o r i I asa
3-dcido fos fog l i c&- i co + ATP
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41
3-dcido fos foal i ce r i co
Triosamutasa ( fos fog1 i ceromu tasa)
2-dcido fos f oal i c e r i co
2-dcido fos fog 1 i ce r i co
Enolasa .If 2-dcido fosfoenol pirtjvico
2-dcido fosfoenoi pirtjvico + ADP
Fos fopiruva to de fos f o r i I asa
Acido pir irvico + ATP
Acido ,oir¿ivico + DPNCHsl
Deshidrogenasa l dc t i ca
Acido l d c t i c o
f?TP = adenosina t r i f o s f a t o .
f?DP = adenosina d i fos fa to .
L?PN= d i fos fop i r id ina nucledtido, es una caenzima
relacionada en l a transferencia de hidrageno.
L.a reaccidn tota l de l a fermentacibn de l a glucosa se
puede representar como sigue:
CLHxsOd '""'" ', 2 CH.TCOCOOH + 2 DPNCHsl o-"'"";
Glucosa dcido p i rov ico
2 CH.,CHOHCOOH + energid 18.2 Kcal
dcido l d c t i c o
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4 4
,La ga lac t osa na s e fermenta d i rec tamente . , s e
c o n v i e r t e a g lucosa p o r medio de la enzima ga lac toa ldonasa ,
en p resenc ia de un agen te que a c e l e r a l a convers idn , la
ur id ina -d i f o s f a t o - g l u c o s a (UDPGI.
URF-galactosa UDP-glucosa
E l e q u i l i b r i o e n t r e UDP-galactosa y UDP-glucosa e s de
un 25% d e UDP-galactosa p r esen t e en la mezc la , el r e s t o e s
UDP-glucosa. P o r l o tan ta , l a convers idn d e ga la c t osa a
g1ucos.a n o es una r e a c c i d n c u a n t i t a t i v a . Ademds., l a
fe rmentac idn de la ga lac t osa con b a c t e r i a s l d c t i c a s e s mas
d i f i c i l que la d e g lucosa a o t r o s arLicares. Aparentemente
un mayor c on t en ido de ga la c t osa que g lucosa , e s una
consecuenc ia n a t u r a l en e l yoghur t de e s t e fendmeno.
L.a convers idn e f i c i e n t e d e ga la c t osa puede s e r
i n f l u i d a po r d i v e r s o s f a c t o r e s , t a l e s como: l a r o n s t i t u c i d n
en r imBt i ca de las b a c t e r i a s , l a h a b i l i d a d de las enrimas
para adaptarse a l medio, la edad d e l c u l t i v o , etc. Esta
demostrado que e l c r e c i m i e n t o l o g a r i t m i c o de las celulas de
las b a c t e r i a s , exh iben e incrementan l a h a b i l i d a d para
formas de enrimas adaptadas.
La c onve rs i bn de ga la c t osa a g lucosa e s t 4 d e n t r o de
la5 r e a c c i o n e s d e l s is tema g l i c o l i tico.. como s i g u e :
TWBLA NO. 3 CONVERSION RE GALACTOSA a GLUCOS~
Rea c c i b n Enzima
Ga lar tosa + ATP
Gaiac toqu inasa
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..
45
Galactosa-i-fosfato
Ga 1 a c toa 1 donasa 14
19 G1 ucosa-1- fos f a t o
GI ucosa-1 -fog fa to
Fos fog1 ucomu tasa
Enrimas q i i c o l i t i cas
61 ucosa-b- fos f ato
Reacciones a1 i c o l i t i cas
For lo tanto, l a reaccibn tota l de l a fermentacibn de
l a la r tosa, por medio de l a s bacterias l dc t i cas , puede
representarse como sigue:
2 cLHi70L - - r i m a r q l l C O I L t l C - I 4 CHsCOCOOH
Hexosa Acido p i ruv ico
4 CHsCOCOOH d - g n x d T o ~ o o a - - 4 CHxCHOHCOOH + ATP 1 a c t i c r 7
Acido pir irvico Acido l d c t i c o +
energid almacenada en ATP
Produccibn de dcido l d c t i c o
La formacibn de dcido l d c t i c o a p a r t i r de l o s
azircares de l a leche, de acuerdo a l a ruta Meyerhof-Emden
(FIGUR4 No. 3), representa una importante secuencia de la
transfm-macibn de l a lactoss. Existen por I o menos dos
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46
t ipos pr inc ipa les de fermentacibn: no oxidat iva y
oxidat iva. La no oxidat iva l a l levan a cabo bacterias
homo fermen ta t i vas Y Is ox¡ da t i va ba c t e r i a s
heterofermentativas. La ruta metabdlica de organismos
homofermentativos probablemente proceda de acuerdo a l a
ruta Meyerho f -Emden.
Sin embargo., l a s condiciones del cu l t i vo ta les como:
e l pH, l a temperatura, l a s condiciones atmosf&-icas,. pueden
ocasionar pequeñas d i ferenc ias con respecto a l a secuencia
o r i g i na l . Esto es muy notable en l a produccidn de otros
productos. Las bacterias homofermentativas producen de 85 a
98% de dcido l d c t i c o y pequeñas cantidades de productos
secundarios. Las bacterias heterofermentativas producen
aproximadamente l a s mismas cantidades de dcido Idc t i co y
otros productos, ta les como: etanoi , dcido act-tico, didxido
de carbono, g l i c e ro l y otros (FIGURG No. 4 ) .
L.as bacterias del yoghurt pertenecen a l grupo de l as
homofermentativas, las cuales producen ar r iba del 95% de
dcido l d c t i c o con pequeñas cantidades de productos
secundarios. La COmplI?J.idad de l as reacciones de l a
fermentacibn que ocurren dentro de l as celulas de l as
bacterias del cu l t i vo del yoghurt, estd representada en l a
f igura No. 5 íV i sua l i r a r i bn del proceso fermentativo que
ocurre dentro de l as chlu las de l as bacterias Idc t i cas) .
Las bacterias l dc t i cas d i f i e r en por l a configurdcich
estructural y por l a rotacibn bpt ica del dcido l d c t i c o
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
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Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
producido. Dependiendo de l a s enrimas., producen, dcido
l d c t i c o L í + ) , L í - l y DL.
,Dado que e l dcido l d c t i c o contiene un dtomo de
carbono asim+trico, ex i s te en dos formas isomtsricas
dpticamente. La rotacidn dpt ica 5e designa ( + I cuando l a
rotaci4bn de la luz polari%ada es hacia l a derecha y (-1
cuando es hacia la i%quierda. DL se r e f i e r e a l a forma
rac+mi,ca ( inact ivo1 del dcido l d c t i c o y ocurre cuando
existen cantidades iguales de levo y dextro rotator ios del
dcido Idct ico.
Las designaciones D y L 5e ref ieren a l a
configuracibn es t ruc tura l , cuando se comparan con el
gl iceraldehido., c o m o se muestra en seguida:
COOH I
H O - C - H I
CHz
COOH I I
U - C - O H
CHT
Acido l d c t i c o L í+I Acid0 l d c t i c o D(-)
f-species de Streptococcus, Lactobaci l Ius casei y
Lactobac i l lus b i f i dus producen dcido l d c t i c o L ( + ) a pa r t i r
de carbohidra tos fermentables. Lactobaci I 1 us sal i var ius
produce dcido Idc t i co L ( + ) y DL.
Lactobaci l Ius bulaaricus, Lb. I a c t i s , Lb. Ieichmanii
y Lb. dextranicum producen d c i d o Idc t i co D( - ) . Leuconostoc
dextran- y Leuconostoc ci trovorum producen dcido i d c t i c o
D ( - ) y algunas veces DL. Existen cepas de Leuconostoc
citrovorum que producen dcido l d c t i c o L (+ ) .
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&a c tobaci 1 1 us acidODhi 1 us, - Lb. j 'uaurt i , - Lb.
helvet icus, Lb. plantarum, Lb. fermenti, Lb. brev is , Lb.
buchneri, Lb. cel lobiosus y Lb. vir idescens, producen dcido
ldc t i c ,o DL. Pediococci produce mayormente dcido l d c t i c o D i
y rara,nente L(+).
E l yoghurt fresco se hace ut i l i zando una mezcla de
C U I t i vas de Streptococcus thermophilus y Lactobaci l ius
b u 1 q a r . U . conteniendo ar r iba del 50% de dcido Idc t i co
L (+ ) en un rango de 5 0 a 70%, el resto es dcido l d c t i c o
D ( - ) . 41 aumentar l a vida del yoghurt, tambih se
incrementa el contenido de dcido Idc t i co y cantidades
re la t ivas de isbmeros del dcido Idc t i co son cambiados.,
dcido Idc t i co L ( + ) puede ser reducida a 50% y menos. En
efecto e l dcido Idc t i co L (+) se incrementa ar r iba de
c ie r tos n ive les , generalmente 0.67 - 0.73 g/lOOg y despues
e l resto prdcticamente no sufre cambios: mientras que el
dcido Idc t i co D i - ) aumenta continuamente durante l a
preparacibn y almacenaje de l yoghurt.
La presencia de dcido Idc t i co L (+) en el yoghurt es
importante en e l aspecto nu t r i t i v o , por lo que es
considerado como dcido f i s i o l bg i co para el organismo
humano, el cual produce el dcido l d c t i c o L (+ ) en el cuerpo.
La fermentacibn del dcido l d c t i c o no u t i l i z a
completamente l a lactosa, dado que aumenta en cantidades el
dcido Idc t i co afectando a l a s bacterias Idct icas.
Generalmente 20 o 30% de lactosa es fermentada, en
ocasiones mas.
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
e-
51
Como ya se indicc5, Streptococcus thermophilus to lera
ar r iba del 0.8% de dcido l d c t i c o , mientras que
Lactobac i l lus bulqaricus y Lactobac i l lus jugur t i toleran
por ar r iba de 1.7 y 2.7% respectivamente. Mds a l l d de
n ive les a l tos e l dcido l d c t i c o inhibe e l crecimiento de l as
bacterias del yoghurt. El contenido de dcido l d c t i c o
usualmente es de 0.85 a 0.95% en un yoghurt medio dcido y
de Q.95 a 1.20% en un yoghurt mds dcido.
Existen concentraciones de dcido Idc t i co muy por
abajo (de aquel las mostradas en los l im i tes de to lerancia de
los lactobac i los . Por lo tanto, un m&todo e f i c i en te de
enfriamiento del yoghurt detiene e l crecimiento de las
bacter ias. El dcido l d c t i c o por s i mismo es una sustancia
v o l d t i l , es un l i qu ido ligeramente viscoso, es misc ib le en
agua, <alcohol y & te r , es agr io o dcido, con sabor agr io y
s i n nirigun mal o l o r .
Produccibn de otros productos
Pequeñas cantidades de otros productos contribuyen a l
aroma espec i f i co del yoghurt. Entre otros: compuestos
carboni los, dcidos vo l d t i l e s y etanol estdn presentes en
pequeñas cantidades.
De los compuestos carboni los, e l acetaldehido es e l
que SE' produce en mds a l tas cantidades,, l e sigue l a
acetonñi, butanona-2, d i a c e t i l o y acetoina. La produccibn de
acetaldehido es principalmente debido a l Lactobac i i lus
bulaaricu+ y e l d i a c e t i l o y acetoina a l StreDtococcus
thermophilus. La acetona y butanona-2 pueden ser producidos
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
por ambas especies. La mayoria de estos compuestos son
producidos a p a r t i r de la lactosa, pero algunos de e l l o s
pueden ser producidos a p a r t i r de otros constituyentes de
l a leche.
Entre l os dcidos v o l d t i l e s , e l dcido acet ic0 es e l
mds producido, seguido del dcido fbrmico, caproico,
capr i l i co, . cdprico, bu t i r i c a , propidnico e isova l&r ico.
AlgUn0!5 a pa r t i r de proteinas y grasas y otros a pa r t i r de
l a lactosa.
L.a produccibn de etanol se atr ibuye a l a act iv idad
metabb.1ica tanto de Streptococcus thermophilus como de
Lactobaci l 1 us buloaricus.
Poblacibn de bacterias
L.a act iv idad metabblica de las bacterias del yoghurt
durantE? l a fermentacibn del dcido l d c t i c o es acompañada de
un incremento considerable en e1 niimero de bacterias.
Los estreptococos crecen mds rdpidamente a l i n i c i o de
l a fermentacibn l d c t i c a que los l ac tobar i los , a razbn de 3
o 4 poi- 1 , despuc?s de l a primera hora de incubacibn. En ¡a
U1 tima etapa, los lactobac i los gradualmente se aproximan en
cantidad a los estreptococos.
La cuenta tota l de l a s bacterias v iables en e l
yoghurt: t iene un rango entre 200 y 1000 mil lones por
m i l i l i t r o de yoghurt fresco. Durante el almacenamiento del
yoghurt, el numero de bacterias Idct icas decrece.
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
53
COclGLKclCZON DEBIDO AL ACZDO LACTZCO13,
La produccibn de d c i do l d c t i c o a t raves de l a s
bac t e r i a s de l yoghurt, provoca un proceso de coagulac idn,
e l cual es i n i c i a d o a un pH de 5 . 2 a 5.3 y se completa a un
pH de 4.6 a 4 .7 , cuando l a case ina es l i b r e de en laces
sa1ino.s. E l c a l c i o l i b e rado se combina pr inc ipa lmente con
el d c i d o l d c t i c o , formando l a c t a t o de c a l c i o .
I-as p ro te inas coaguladas en el yoghurt, representan
un coprec ip i t ado de case ina y prote inas desnatura l i zadas ,
mientras que en e l suero ex i s t en res tos de l a f r a c c i bn
proteasa-peptona no coagulada, compuestos nitrogenados no
proteircos y o t r a s sustanc ias d i s ue l t a s . La mani f es tac idn
v i s i b l e de l a coagulac idn es l a formacibn de un gel
semisb l ido que atrapa los g lbbu los de grasa y suero con
const i tuyentes d i sue l tos . E l g e l se d i s t i ngue por una
apar i enc ia blanca y opaca, una textura suave y t e r sa y una
cons i s tenc ia de un f l a n l i g e r o .
Fac tores que a fec tan l a s DroDiedades f i s i c a s de l
yoahurt.
La cons i s tenc ia del yoghurt puede ser a fectada
pr inc ipa lmente por f ac to res que provocan l a h id ra tac idn de
p ro te inas , t a l e s como: el contenido de prote inas de l a
l e che , el t ratamiento termico de l a l e che , l a
desna tu ra l i zac idn de prote inas de l suero, l a a c i d i f i cac i c in ,
l a temperatura, l a s enzimas p r o t e o l i t i c a s y e l balance de
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
- - -y
54
sa l es . Una h i d r a t a c i b n e x c e s i v a de l a s p r o t e i n a s puede
dañar l a c o n s i s t e n c i a d e l yoghu r t , disminuyendo l a f i rmeza
d e l codgu lo , a l i g u a l sucede con una h i d r a t a c i b n
d e f i c i e n t e .
1- a homogeni zacidn a f e c t a l a c o n s i s t e n c i a
p r i c i p ,a lmen te a t raves de l a i n c o r p o r a c i b n mecdnica de
glbbulws de grasa f inamente d i v i d i d o s a la e s t r u c t u r a de l
CodgLIl io.
La v i s c o s i d a d puede s e r a f e c t a d a por l a densidad de
l a l e c h e ( e l c on t en ido de grasa, s b l i d o s n o grasas y
sus tanc ias mucosas) , po r el t r a t a m i e n t o mecdnico de l
codgu lo en yoghur t f i r m e ( temperatura y v e l o c i d a d de
f i r m e z a ) , par e l c u l t i v o d e l yoghur t ( l a capacidad de
f o r m a r e l c odgu l o ) y p o r l a5 propiedades h i d r o f i l i c a s de
l a s p r o t e i n a s .
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S~Eof? Y fwoP?& DEL Yln3un?T<3>
La produccidn de sabor y aroma en e l yoghurt ocurre
princi,palmente como resultado del proceso fermentativo, del
cual ! 5 e obtiene dcido i d c t i c o y pequeFÍas cantidades de
compuestos secundarios, como son: compuestos carboni los,
dcidos grasos vo l d t i l e s y otros compuestos.
E l dcido l d c t i c o contribuye a l sabor dcido y
refrescante del yoghurt, mientras que l o s productos
secundarios en su aroma t i p i c o y agradable.
E l acetaldehido, es e l componente pr inc ipa l del
sabor., se obtiene en cantidades mds s i gn i f i c a t i va s que
cualquier o t r o compuesto v o l a t i l . E l sabor y aroma dptimos
de yoghurt 5 e logra a una concentracibn de acetaldehido
entre 23.0 y 41.0 ppm y a un pH entre 4.40 y 4.00.
El d i a c e t i l o , presente en pequeñas cantidades,
contribuye en e l sabor agradable y engrandece a l componente
pr inc ipa l del sabor.
Los dcidos grasos vo l d t i l e s se producen en cantidades
s u f i c i ~ n t e s durante l a manufactura del yoghurt. Dado que
estos comprtestos son relativamente menos vo l d t i l e s que e l
d i a c e t i l o y e l acetaldehido, e l l o s contribuyen al balance
de los pr inc ipa les compuestos del aroma.
L.a acetona., l a butanona-2, e l alcohol y otros
compuestos, originados del proceso fermentativo. o de l a
degradacibn thrmica de los constituyentes de l a leche,
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pueden servir como experiencia para l a s c a r a r t e r i s t i r a s d e l
sabo r causadas po r 1 os productos d e descomposic idn d e I s
I a c t o s a , c i t r a t o s y otros.
151 yoghurt s e d i s t i n g u e p o r su t i p i c o sabor y aroma,
su c o n s i s t e n c i a d e f l a n l i g e r o . su v i s c o s i d a d moderada y l a
ausenc ia completa d e suero y grumos.
--... . . ... ." ..l...l_l_lll
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
-- .
57
VALLAR MUTRICILMQL Y FISICKUGICO DEL YO@UHT<=,
El valor del yoghurt en l a d i e ta humana estd
determinado por e l valor nu t r i t i v o de l a leche de l a cual
se elabora y por los cambios quimicos de los constituyentes
de l a misma durante l a fermentacibn del dcido l dc t i co . E l
bdJ-O contenido de l a lactosa en e l yoghurt comparado con el
conten.ido en l a leche ord inar ia y l a presencia de beta-
galactoidasa producida por los organismos del yoghurt,
i n f l uye favorablemente en l a to lerancia del yoghurt en l a
gente de f i c i en te en lactasa.
E l dcido l d c t i c o otorga muchas ventajas f i s i o l dg i cas
a l yoghurt incrementando 5u valor nu t r i t i vo . La re l a t i va
proporcibn de dcido l d c t i c o L ( + ) , e l cual t iene mayor valor
f i s i o l b g i c o que e l dcido l d c t i c o D i - ] , puede ser aumentada
mediante una apropiada tecnologia de manufactura y un
adecuado almacenamiento, asi como e l uso de cepas de
cu l t i vo seleccionadas.
Durante l a manufactura del yoghurt, l a d iges t i b i l i dad
de la's proteinas y de l a grasa es signif icat ivamente
mej'oracla, debido a l e fecto del dcido l d c t i c o , a l a
act iv idad p ro teo l i t i ca de los cu l t i vos Idct icos, a l a
homogeniracibn apl icada y a l a act iv idad de l a l i pasa de
los cu l t i vos , respectivamente.
Un mejor aprovechamiento del c a l c i o , fbsforo y h ie r ro
puede c;er debido a l e fecto del dc ido l dc t i co .
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Una disminucidn considerable de l as vitaminas EA,- y
Ba puede ser balanceada en parte por un aumento
considerable de dcido f d l i c o . Un aumento considerable de
co l ina puede ser benbfico en l a oxidacibn de l a grasa y en
l a iregul acidn del metabolismo del ro les tero l .
Comparativamente los pequeños cambios de otras v i taminas,
en par t i cu la r s i estdn relacionadas a l os requerimientos
diario!^, pueden tener poca s ign i f i canc ia nut r i c iona l .
Dependiendo del propbsito se pueden hacer varias
modificaciones en l a composicidn del yoghurt.
E l yoghurt es un companente valuable en una d ie ta
balanceada, ya que incrementa la d iges t i b i l i dad y estimula
l a secrecibn de los jugos gdstr ico e i n tes t i na l .
Odemds, el valor del yoghurt en l a nut r i c ibn humana
estd determinado por sus efectos benbficos en l a
regeneracidn de l a f l o r a i n t e s t i na l .
Las propiedades dietr?t icas y p ro f i l d c t i c a s del
yoghuri: y sus efectos curativos en c ie r tas condiciones
fueron reconocidas por mucha gente. Como consecuencia, e l
uso de var ios t ipos de yoghurt ha encontrado una amplia
ap l icac ibn.
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1
59
Procedimien to de trdbaJ.0
El proceso de elaboracibn de yoghurt (FIGURA No. 6 )
comprende los siguientes pasos:
a ) Preparacibn de l a base. leche entera de vaca e
ingred.ientes.
11) Pasteurizacibn lenta a 9SC'C por 5 minutos.
c ) Enfriamiento a 7 0 T f temperatura bptima de
homogenizacibn) . r l ) Homogenizacibn a 3,300 lb/pulgadaz.
e) Enfriamiento en placas a 43% (temperatura bptima
de incubacibn) . i')Inoculacibn.- cu l t i vo l d c t i c o que contiene
Streptococcus thermophilus y Lactobac i l lus bulaaricus.
g ) Fermen t a c i bn 1 d c t i ca . ti) Enfriamiento rdpido a 10°C con agua de banco de
h i e l o y agitac ibn.
i ) Agregar mermelada de fresa con fruta.
j l Envasado en vasitos de 135 gramos de peso neto.
k ) Almacenamiento en cuarto f r i o a 4<%.
Dentro de l a etapa de la fermentacibn se determinaron
los siguientes factores:
Volumen de l a base: temperatura de incubacibn; t i po
de cu l t i vo ; acidez i n i c i a l de l a base para yoghurt: acidez
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
O P - G m I- U 3 I
8 A W P O a W
U
-I W P
z U Q
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z = o " o . < N z Y o O 1 O I
-
1
J z O 3 P Y
y1 a
I
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
41
f i na l de l a fermentacibn; tiempo de la fermentacibn,; tiempo
de enfriamiento y l a acidez de producto terminado.
De los cuales se consideraron constantes: e l volumen
de l a mezcla (2000 l i t r o s ) . ; t i p o de cu l t i vo (Jo intec Y ) ;
y tiemtoo de enfriamiento (2" 30').
!?e tomaron como var iables a l a acidez i n i c i a l y
acidez f i na l de l a fermentacibn, l a temperatura de
incubacibn, e1 tiempo de l a fermentacibn y l a acidez de
producto terminado.
!?e recopi laron datos de estas variables de 100 lotes
de yoghurt batido sabor fresa., elaborados bajo e1
procedimiento de trabajo anteriormente mencionado, durante
e l periodo comprendido entre e l 1" de j u l i o y e l 20 de
septiembre de 1991.
T@cnicas empleadas
€?vaIuacibn ana l i t i c a de l a acidez.
a ) Toma de l a muestra.
b ) Con una pipeta medir 9 m i l i l i t r o s de muestra.
c.) Poner l a muestra en tubo de ensaye.
d ) Añadir 5 gotas de feno l f ta le ina al 1%.
e) T i t u l a r con NaOH 0.1N.
Pia t e r i a l :
a l P ipeta volum@trica de 10 m l .
b ) Tubo de ensaye de 16 x 150.
c ) Bureta graduada de 25 m l .
Reac t i vos :
a ) Hidrbxido de sodio 0 .1N .
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bl Fenol f ta le ina al 1%.
CAI CUI os :
Los m i l i l i t r o s gastados de NaOH 0.1N, se mul t ip l i can
por e l factor 10, dano'o como resultado los grados Dornic
(<,Dl c40mo medida de l a acidez de manera d i recta.
Evaluacibn del tiempo de l a fermentacibn.
Procedimien to:
El tiempo de fermentacibn se tomb en cuenta a pa r t i r
de l a .inoculacibn de l a base para yoghrrrt a 4 3 T , hasta que
alcance l o s 9 F ' D de acidez (0.95% de dcido l d c t i c o ) .
Material :
a) Cronbmetro.
C A I C L l l os :
De manera d i rec ta se l ee e l tiempo transcurrido en e l
cronbmetro.
m t d o l o a i a es tad is t i ca
L,os m&todos estad ist icos son herramientas anal i t i cos ,
usados para evaluar hombres, materiales, mdquinas o
procesos. Las evaluaciones obtenidas por estos m&todos
ayudan a conservar 1 os resul tados deseados,, empleando da tos
h i s tbri 'cos para predecir capacidad o tendencia.
ülgunas ventajas de l a s tbcnicas es tad is t i cas , en l a
interpretacibn de datas de ingenier ia y control de
productos manufacturados, son:
1.- Calidad mas uniforme a un n ive l mds a l to .
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2.- Menor desperdicio a l reducir e l reproceso.
.3. - MeJ.ores resul tados en la inspeccibn con una mejor
p 1 anea cion y ejecu c i on . 4.- Mayor produccidn de unidades buenas por hora-
hombre-mdquina.
.5. - Mayores tolerancias de diseño.
'5.- Mejores relaciones en la planta a traves de
es fuer.zos coordinados.
Las t&cnicas estad ist icas empleadas en e l presente
es tudio fueron:
a l 4pl icac idn de histogramas.
171 E l S.f)) .S. (S ta t i s t i c a l analys is s istem), dentro
del cua l , se emplearon los procedimientos: GLM y el
s tepwise.
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A continuaricln se r ep o r tan l o s datos o b t e n i d o s d e
los 1i30 lotes d e yoghurt b a t i d o sabor f r e s a , que se
ana l i za ron en el p e r i o d o comprendido d e l 1" d e j ~ i l i o al 20
d e s ep t i embre d e 1991.
.rABLA No. 4. RELACION DE DATOS OBTENIDOS DE CADA
VARIABLE DEL ESTUDIO.
LOTE FECHA FERflENTACION ACIDEZ DE PRO- TIEflPO AC IN AC F I TEflPERflTURA DUCT0 FINAL
1 JUL O2
2 O 3
3 04
4 04
5 05
6 O8
7 O8
8 08
9 09
10 09
11 09
12 10
13 10
4 "30 '
5 "4 O '
4055'
4 "35 '
4"05 '
4 "25 '
4'>30 '
4 "50 '
4"05 '
4 '7'25 '
4"l O '
4 5'35
4035.
24
23
25
24
24
24
24
24
23
23
25
22
25
95
1 O0
1 o2
97
95
108
99
109
104
105
1 o1
110
105
41
43
44
42
43
4 3
43
44
43
44
43
43
43
109
114
116
110
113
116
119
117
113
111
117
125
112
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
65
1 4 11 4025 ' 23 109 4 3 113
15 11 4"25 ' 24 95 4 3 110
16 11 4"40' 2 4 105 44 110
17 12 4 "O0 ' 2.3 95 44 117
18 15 4"35 ' 25 95 43 104
19 15 4,255 ' 24 1 O0 4 3 116
20 15 4"40 ' 25 106 43 114
21 16 5"OO ' 24 95 4 3 110
22 16 5"OO ' 23 97 4 3 110
23 16 5-15 ' 22 98 40 1 o7
24 17 4 "35 ' 24 106 43 109
25 17 4O10' 2': 97 4 3 115
26 18 4 "30 ' 2.2 92 4 3 1 1 3
27 18 4"40 ' 2s 98 4 3 1 O8
28 20 4 '320 ' 2s 104 4 3 109
29 22 4 "1 5 ' 23 1 0 3 4 3 1 O7
30 22 4035' 22 1 O6 43 1 1 3
31 23 4"45. 24 1 O0 4 3 1 O8
32 23 5"OO 23 99 43 103
33 24 4"50 ' 21 102 4 3 117
34 24 3"55 ' 23 1 o0 43 115
35 25 4"30, 2 4 1 o1 4 3 116
36 26 4 "20 ' 25 95 4 3 113
37 í?GO 06 4"05' 21 97 4 3 1 OW
38 07 S'>20 ' 22 1 00 4 3 114
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
39 O8
40 09
41 09
42 12
43 12
44 13
45 13
46 14
47 1 5
48 15
49 16
5 0 16
51 19
5 2 19
53 19
54 20
55 20
56 21
57 22
58 22
59 23
60 23
61 23
62 26
63 26
5"35 ' 20 97
ó"15 ' 24 95
4"15 ' 22 96
5'>20 ' 23 97
6"15 ' 22 95
4055' 24 95
5'>30 ' 23 97
4"JO ' 23 97
4"50 ' 22 96
5C'zO ' 24 96
4 "1 0 , 24 98
4 C'20 ' 22 98
4"50 24 99
4'>25 ' 24 96
4-45. 18 90
5"15. 23 98
5030 I 25 94
4 '35 ' 22 95
4"JO ' 21 1 O0
5'200 * 22 94
4 "40 ' 22 92
4"40 ' 23 1 O0
5000. 23 96
4"50 ' 24 95
4O20 24 1 o5
43
43
42
42
42
43
43
43
44
43
43
43
44
44
42
42
42
43
43
43
43
42
4 2
43
43
110
1 O6
1 O0
118
1 O0
105
1 o1
110
111
99
115
1 O8
114
118
109
1 O8
116
113
113
106
113
1 o2
115
114
120
66
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67
64 26
65 27
66 ze
67 ze 68 28
69 29
70 30
71 SEP 0.2
72 O2
73 O2
74 O 3
75 O 3
76 04
77 O5
78 06
79 06
80 o 9
81 o 9
e2 10
83 10
84 1 1
e 5 11
e6 12
e7 1 2
ee 12
4 "4 5 ' 23 95
4'230 ' 23 1 o5
4 "30 ' 22 95
4 "30 ' 2% 99
4"15 * 23 97
5"05 2;? 95
4"l O ' 2;? 94
5O20 ' 23 1 o2
5'200 23 99
4'255 - 23 99
4"50 ' 23 98
4"45 ' 22 9e
5'-'20 21 1 o1
4<>25 ' 23 96
4"40 ' 23 92
5"25 ' 23 95
S"20 ' 24 103
4"05 ' 23 10.3
4,235 ' 23 97
4"15 ' 23 94
5"l O ' 23 1 O0
4O40 ' 22 1 o1
4"45' 24 92
5'-'20 ' 22 98
5"05 ' 22 95
43
43
43
44
41
40
44
41
41
41
4 3
4 3
44
4 3
41
4 3
44
43
43
42
44
42
43
4 3
4.2
99
125
112
107
117
110
lie 115
114
112
113
111
110
115
113
1 O8
117
125
109
114
122
lie 111
1 oe 103
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
89 13
90 13
91 14
92 1 7
93 17
94 IS
95 .I 8
96 .I 9
5&'1 O ' 23 94
4"lO' 23 9B
5*1 O 2:? 95
4"50 ' 24 1 O0
5"20 ' 2.3 95
6 O f O ' 23 95
5"15 ' 24 95
4*40' 24 99
41
43
43
42
44
44
43
43
1 o5
110
114
110
1 O0
1 O 8
106
108
97 .I 9 6"05 ' 22 95 44 98
98 .20 5"40 ' 23 97 4J 105
99 ..?O 5"05 ' 24 99 42 1 o2
100 ;?o 5"35 ' 2.2 98 40 1 O0
Donde: dc i n = a c i d e z i n i c i a l
a c f i = a c i d e z f i n a l
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DISCUSION
En base a l and l i s i s del presente estudio podemos
hacer l a s siguientes conclusiones:
1.- Sobre e l comportamiento de los datos obtenidos
para cada una de l a s variables o factores, tenemos que en
l a f igura No. 7 , nos ind ica e l histograma de l a acidez
f i na l de l a fermentacidn, que t iene l a forma de mano
derecha, ya que l a frecuencia de los datos decrece
rdpidamente hacia l a izquierda y gradualmente hacia l a
derecha.
L.a f igura No. E nos muestra que e l histograma del
tiempo de l a fermentacibn, es de forma simetrica. es dec i r
t iene tin comportamiento normal.
La f igura No. 9 nos señala que l a acidez de producto
terminado posee un comportamiento t i po mano izquierda,
puesto que 5u frecuencia de datos decrece violentamente
hacia l a derecha y gradualmente hacia l a izquierda.
De lo anter ior podemos conc lu i r que en general e1
comportamiento de los datos de cada una de l a s var iables o
factores en cuestidn,, tienen una tendencia hacia una
d i s t r ibuc idn normal.
Cabe mencionar que l as var iables acidez i n i c i a l de l a
fermentacidn y l a temperatura de incubacidn, no se l e s
considero en los histogramas ya que a f i na l de cuentas se
comportan mds como constantes.
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FRECUENCI
3 8
2 8
18
- I 9 6
I I
I
1 I
I I I
~~
O I I I 9 7 187 I 1 1 D
BClDEZ
FIGUW WO. 7 HIS- DE IA ACIDEZ FlMl DE IA FO#MTACI!M
NUHERO DE VALOR
CLBSE NED10 LlHITE DE CLASE FRECUENCIA
1 8 8 . 2 5 - 9 1 . 7 5 9 6 . 8 1
2 9 1 . 7 5 - 9 5 . 2 5 9 3 . 5 31
3 9 5 . 2 5 - 9 8 . 7 5 9 7 . 8 2 7
4 9 8 . 7 5 - 1 8 2 . 2 5 1 8 6 . 5 2 4
5 1 8 2 . 2 5 - 1 8 5 . 7 5 1 6 4 . 6 9
6 1 e 5 . 7 5 - 1 6 9 . 2 5 1 8 7 . 5 7
7 1 8 9 . 2 5 - 1 1 2 . 7 5 1ii.e 1
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FRECUENCIB
36
26
10
- I
3O55'
- I
-1 , I I I I I I I I I I I
I
I I I I I
I I I I I
4O45' 5O351 6'25'
TlEHPO
NUMERO DE W L O R
CLASE MEDIO LIMITE DE CLASE FRECUENCIA
4 O 2 0 ' 3055' -2: O 1 3 O 4 2 ' - 4 87'
2 4'81' - 4'26'
3 4 20' - 4 57' 4O45' 32
5'16' 2 3 4 4 57' - 5 22'
5 5 2 2 ' - 5 47'
O O
O O
O O
O
O
5O35' 7
6 5'41' - 6 12' 6'60' 2
7 6'12' - 6 37' 6'25' 2
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FRECUENCIA
3 8
28
ie
_3_^_-
7 2
I
I I I 98 1 e7
7 1 I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I
I - I -
I 116
O I I
125 D ACIDEZ
FIWM NO. 9 HISTOGWW~ DE UI ACIDEZ DE mm TERWIW
NUiiERO DE VALOR
CLASE i i E D l O t I n i i E DE CLASE FRECUENCIA
1 95.75 - 188.25 98.8 6
2 iee.25 - 184.75 182.5 7 3 184.75 - 189.25 187.8 23
4 189.25 - 113.75 111.5 29
5 113.75 - 118.25 1 1 6 . 8 29
6 118.25 - 122.75 128.5 3
7 122.75 - 127.25 125.8 3
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7 3
.Z.- En cuanto a l a n a l i s i s de var ianra de l a r e g r e s i o n
mL<l t i p l e obtenida., e n t r e l a a c i d e z de p r oduc t o terminado
c o m o v a r i a b l e depend ien te y l a ac idez i n i c i a l de la
f e rmentac ibn , l a temperatura de incubac idn , l a a c idez f i n a l
de l a f e rmentac ion y el t i empo de la fermentacidn,. como
v a r i a b l e s dependientes , encontramos l o s i g u i e n t e :
a ) En el p r o ced im ien t o forward s e o b t u v o el modelo
a p t = 71.4374 - 3.6624 t + 0.3961 a f + 0.4272 T
Donde:
Apt = ac idez de p r oduc t o terminado.
t = t i empo de l a fe rmentac ibn .
a f = a c i d e z f i n a l de l a fe rmentac ibn .
T = temperatura de incubac ibn .
b) En el p r o ced im ien t o backward s e t i e n e :
c:) En e l p r o ced im ien t o d e l m e j o r R-' m A x i m o , e5 e1
m i s m o modelo a l a n t e r i o r
d) En e l p r o ced im ien t o d e l mejor R' minimo
encontramos, el m e j o r modelo para una v a r i a b l e ; para dos
V a r i a b l e s ; para t r e s v a r i a b l e s y para c u a t r o v a r i a b l e s , a
saber son:
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Para una v a r i a b l e :
Apt = l,S,7.6896 - 4.4912 t
Para dos v a r i a b l e s :
Apt = 88.2036 - 3.7079 t + 0.4137 a f
Para tres v a r i a b l e s :
apt = 71.4374 .- 3.6624 t + 0.3969 a f + 0.4272 T
Para c u a t r o v a r i a b l e s :
Apt = 70.1611 - 3.6492 t + 0.8180 a i + 0.3929 a f + 0.4187 T
Donde:
a i = a c i d e z i n i c i a l d e l a fermentacibn.
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B e l o a n t e r i o r podemos c o n c l u i r que t a n t o l a s
v a r i a b l e s a c idez i n i c i a l de l a fe rmentac ibn como l a
temper.atrtra de i n cubac ibn , n o apor tan gran s i g n i f i c a n c i a en
e l modelo e s t a d i s t i c o encon t rado p o r l o cua l s e l e s
e x c l u y e , quedando como mejor modelo e s t a d i s t i ro o b t e n i d o
desprrbs d e l a n d l i s i s a n t e r i o r . el que a c on t i nuac ibn s e
e s c r i b e :
4 p t = 88.2036 - 3.7079 t + 0.4137 a f
D e t a l manera que e l mej-or c o n t r o l de l a fe rmentac ibn
l d c t i c a , en e l p r o ceso de yoghur t b a t i d o sabor f r e s a , s e
r educe a salo c o n t r o l a r e l t i empo y l a a c i d e z f i n a l de l a
fermen tac i l in .
HI modelo e s t a d i s t i c o a n t e r i o r s e l e puede s e g u i r
aJ~UStaIld0, ob t en i endo mds da tos de e s t a s dos impo r tan t es
v a r i a b l e s o f a c t o r e s para i n c l u i r l a s a l modelo.
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_I_-- ., --- .-.- -
76
M X O No. 1
CISTEU43 DE M I S I C ESTADISTICO (S.A.C. )
E l C.A.C. es un sistema integrado para e l manejo y
and l i s i s es tad is t i co de datos. Combina es tad is t i ca con
capacidades extensas para l a manipulacibn de datos y
reporta datos impresos, ademds e l C.A.C. da un sistema
tota l para ayudar a resolver 105 problemas de computadora.
1?1 C.A.C. es de f d c i l uso. Permite hacer
procesamiento de datos y and l i s i s es tad is t i co de rut ina con
poco esfuerzo. Las tareas mds exigentes a traves del C.A.C.
parecen simples.
Lo mds notable de l a capacidad es tad is t i ca del C . A . C .
son sus habil idades para hacer muchas cosas, como son:
procedimien tos de minimos cuadrados, I os cud I es
proporcionan una amplia variedad de and l i s i s de regresibn
l i nea l o no l i n e a l ; and l i s i s de varianza; and l i s i s de
covarianza; y and l i s i s mult ivar iables de varianra. Puede
producir and l i s i s a l tamente especial izados con un
procedimiento comprensible de l a manipulacibn de l a
matriz..
E l S.A.C. puede tambien ca lcu lar coef ic ientes de
correlac ibn mL)I t i p l e O parc ia l . Tiene algunos
procedimientos para e1 and l i s i s de ser ies de datos a l mismo
tiempo ~
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--.-I-- -. -____--,
77
Puede ca lcu lar un resumen es tad is t i co para su
and l i s i s poster ior. Puede obtener grdf icas, frecuencias y
tablas., asi como un and l i s i s de frecuencias.
Procedimiento G i M
E l procedimiento ELM u t i l i z a e l p r inc ip i o de minimos
cuadrados para ajustar los efectos f i j o s de un modelo
l i nea l para culaquier t i po de datos. E l procedimiento
ejecuta l o siguiente: and l i s i s tanto para una va r i a l e como
para var ias var iab les, inc luye regresi&n l i nea l simple,
regresibn l i nea l m01 t iple.. and l i s i s de varianza, and l i s i s
de covarianza y and l i s i s de correlaciones parc ia les.
Procedimiento stepwise
Rada una var iab le dependiente y una coleccibn de
var iables independientes, e l procedimiento stepwise puede
ap l i carse ya sea con una o mds de l as siguientes tdknicas:
1 . Seleccibn forward
Esta tecnica encuentra primero e1 modelo de una
variab.le del cual obtiene e l es tad is t i co R= mds a l to . Donde
R" es e l cuadrado del coe f i c iente de correlac i&n mult ip le ,
puede tambidn ser expresado como la re iac i&n entre l a suma
de cuadrados de l a regresibn (corregida) y l a suma tota l de
cuadrados. Para cada una de l as var iables independientes,
e l stepwise ca l cu la un es tad is t i co F el cual r e f l e j a que l a
contr ibuci&n de l a var iab le para el modelo fue considerado.
Si el estad is t i co F para una var iab le o mds var iables t iene
una probabi l idad con una s i gn i f i c an r i a mds grande que e l
n i v e l de s ign i f i canc id especif icada para su reg is t ro ,
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78
entonces l a var iab le con e l es tad is t i co F mayor se inc luye
en el modelo. E l estad is t i co F se ca l cu la nuevamente para
l as var iables que a h permanecen fuera del modelo y en l a
evaluacidn por lo tanto adiciona uno por uno a l modelo
hasta terminar l a s var iables. obteniendo un es tad is t i co F
s ign i f i can te.
2. Eiirninacidn backward
En esta tecnica, los cdlculos primeros se l levan a
cabo para un modelo incluyendo todas l as variables
independientes. Despues l as var iables son eliminadas una
por una hasta que todas l as var iables restantes en el
modelo determinan un es tad is t i co F parc ia l s i gn i f i can te en
e l n ive l de s ign i f i canc ia especi f icado para permanecer en
e l modelo ( en cada etapa l a var iab le que muestra l a
contr ibucidn mds pequeña para e l modelo es l a que se
e l imina).
3. Stepwise
Esta tecnica es una modif icacibn de l a tkcnica de
selecc.ibn forward. 471 igual que l a tecnica de selecr idn
forward, l a s var iables pueden ser adicionadas una por una
a l modelo. Una var iab le se incorpora debiendo sat is facer
l a s mismas condiciones que l a tecnica forward. Despues una
var iab le es adicionada,, s i n embargo, e l stepwise muestra en
todas l as var iables ya inc lu idas en e l modelo. Cualqier
var iab le que no obtiene un es tad is t i co F parc ia l
s i gn i f i can te en e l n ive l de s ign i f i canc ia especi f icado para
permanecer en e l modelo, entonces es eliminada. Unicamente
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79
despuhs de este chequeo y cualquier requ is i to de suspension
establec ido puede otra var iab le ser adicionada a l modelo.
E l proceso termina cuando una var iab le no sat i s face l as
condic.iones para que se inc luya en e l modelo o cuando una
var iba le se adiciona a l modelo es J ' U S ~ ~ se e l imine de este.
4. Me jo r R" m d x i m o
Esta thcnica fue desarrol lada por James H. Goodnight,
el lo considera superior a l a tecnica de stepwise y casi
tan bueno como e l cdlculo de regresiones sobre todos l o s
posiblr3s ajustes de l as var iables independientes. Diferente
a l a s tres thcnicas anteriormente mencionadas, esta tecnica
no ajusta un modelo senc i l l o . En lugar de e l l o muestra e l
mejor modelo para una var iab le, para dos var iab les, para
t res var iables y as i sucesivamente. Encuentra primero e l
modelo para una var iab le que obtenga e l es tad is t i co R I mds
a l t o . Cuando cualqier var iab le aumente e l R", se adiciona.
Una vez que el modelo para dos var iables e5 obtenido, cada
var iab le en e l modelo se compara con cada var iab le no
inc lu ir la en e l modelo. Para cada comparacibn, e l
procedimiento determina s i l a var iab le permanece o no en e l
modelo y l a reemplaza con l a var iab le exclu ida debiendo
incrementar l a R". Despues de que todas l as posibles
comparaciones han s ido hechas, l a s desviaciones producen e l
incremento mds grande en R'. Las comparaciones son hechas
otra vez y e l proceso continua hasta que el procedimiento
encuentra que l a s desvi'aciones no incrementaron a R". El
modelo para dos var iables por io tanto, se ajusta sobre e l
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80
mejor modelo para dos var iables considerado por l a t,?cnica.
La t em i ca entonces adiciona a l a tercera var iab le a l
modelo, de acuerdo a l c r i t e r i o usado anteriormente. E l
proceso de l a comparacibn y de l a s desviaciones se rep i te
hasta que e l modelo para t res var iables es descubierto y
as i sucesi vamen te.
Esta tecnica d i f i e r e de l a tecnica stepwise, ya que
sustiti:iye l a var iab le "worst" l a cual puede ser
complementada s i n consíderacibn que se adiciona l a mejor
disminucibn de l a var iab le serd efectuada.
5. M e j o r R-" minima
Esta tecnica se asemeja a l a anter ior descr i ta , En
esta tecnica aunque cuando una desviacibn es hecha, l a
desviacibn produce el mds pequeño incremento en R' es la
que se ejecuta actualmente.
Para un numero de var iables dado en el modelo, la5
trJcnicas del mejor RJ m d x i m o y l a del mejor R" minimo
deberdn detrminar el mismo mejor modela.
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ANEXO No. 2
PROCEDIMIENTO SELECCION FORWARD PARA L,4 VARIABLE
DEPENDIENTE 4CIDEZ DE Pf7ODUCTO TERMINADO.
ETAP4 1. Va r i a b l e tiempo de fermentacidn ( t ) dentro.
Regres .i bn
E r ro r
Tota l
Variab.1 e
R' = 0.1542 C(p ) = 10.0990
g . 1 . Suma de Cuadrado F Frob ,) F Cuadrados Hedio
1 51 5.7769 51 5. ,7769 17. 8 7 O. O001
98 2828.9731 28.8671
99 3344.7500
Pardmetro E r r a r Tipo JI.Suma F Prob > F estimada es tdndar de cuadrados
In tercepc ibn 132.689b 5.1475 19181.3407 664.47 0.0001
t -4.4912 1 .O625 515.7769 17 -87 0.0001
For lo tanto: Apt = 132.6896 - 4.4912 t
ETAPA 2. Va r i a b l e ac idez f i n a l l a f ) dentro.
R= = 0.2382 C l p l = 1.5563
g.1. Suma de Cuadrado F Prob F cuaorados medio
RegresJbn 2 796.8841 398.4420 15.17 0. 0001
Error 97 2547.8659 26.266ó
Tota l 99 3344.7500
V a r i a bI e Pardmetro E r r o r T i p o II.Suma F Frob ,) F estimado estdndar de cuadradas
In tercepc ibn 88.2036 14.4578 977.6247 37.22 0. 0001
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
82
t -3.7079 1.0414 332.9676 12.68 0.0006
a f 0. 4137 O. 1264 281.1071 10.70 t?.i3015
Por lo tanto: Apt = 88.2036 - 3.7079 t + 0.4137 af
ETAPA 3. Va r i a b l e temperatura ( T I dentro.
R-^ = 0.2424 C (p ) = 3.0297
9 . l . Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regresion 3 81 O. 9228 270.3076 6.91 0. O001
E r r o r 96 2533.8271 26.3940
Tota l 99 3344.7500
Var i a b.i e Pardmetro E r r o r T ipo Il.Srima F Frob .> F estimado estdndar de cuadrados
In tercepc idn 71 -4374 L.i.1761 182.3820 6.91 0.0100
t -3.6624 1.0458 323.6923 12.26 0.0007
af 0.3961 0.1290 248.6W18 9.42 0.0028
T 0.4272 0.5857 14.0387 0.53 0.4676
Por lo tanto:
Apt = 71.4374 - 3.6624 t + 0.3961 a f + 0.4272 T
Ninguna va r i a b l e s a t i s f a c e el n i v e l de s i g n i f i c a n c i a
de 0.5000 dentro de l modelo.
Resumen de l procedimiento s e l e r c i bn forward para l a
v a r i a b l e dependiente ac idez de producto terminado (Ap t ) .
ETAPA VARIABLE No. R" U-^ C(p ) F Prob ,> F LJEN TRO PARCIAL MODEL O
1 t 1 0.1542 0.1542 10.0990 17.8673 0.0001
2 a f 2 0.0840 0.2382 1.5563 10.7021 0.0015
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83
3 T 3 0.0042 0.2424 3.0297 0.5319 0.4676
PROCEDIMIENTO EL IMINACION BACKNARD FAR# L A VARIABLE
DEFENDIENTE ACIDEZ DE PRODUCTO TERMINADO (Ap t ) .
ETAPA O. Todas l a s va r i ab l e s dentro.
R-” = 0.2427 C í p ) = 5.0000
9.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regres i dn 4 811.7160 202.9290 7.61 O. 0001
E r r o r 95 25321,0340 26.6635
Tota l 99 3344.7500
Var i a b.1 e Pardmetro Error T ipo II.Srrma F Prob ..> F es timado ~ 5 t d n d a r de cuadrados
In tercepc idn 70.1611 28.2992 163.8938 6.15 0.0149
t -3.6491 1.0539 319.6600 11.99 0.0008
a i 0.0818 0.4742 O. 7932 0.03 0.8634
a f 0.3930 0.1309 240.0857 9.00 0.0034
T 0. 41 87 0. 5907 13.3976 0.50 0.4802
ETCIP# 1. Va r i a b l e ac idez i n i c i a l ( a i ) e l iminada.
R 2 = 0.2424 C í p ) = 3.0297
9.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regres i on 3 81 O. 9228 270.3076 10.24 0. 0001
Error 96 2533.8271 26.3990
Tota l 99 3344.7500
Va r i a b l e Pardme t r o E r r o r T ipo II.Suma F Prob ..> F
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84
estimado estdndar de cuadrados
Intercepcibn 71.4374 27.1761 182.3820 6.91 0.0100
t -3.6624 1.0458 323. 6923 12.26 U.0007
af ~3.3961 0.1290 248.6818 4-42 0.0028
T O. 4271 0. 5857 14.0387 0.53 0.4676
ETAPA 2. Var iab le temperatura ( T ) eliminada.
R” = 0.2382 Cip) = 1.5563
g.1. Cuma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Reg res.i bn 2 768.8841 398.4420 15.17 0.0001
Error 97 2547.8659 26. 2666
Total 99 3344.7500
Vari d b .I e Pardmetro Error Tipo II.Cuma F Prob > F estimado es tdndar de cuadrados
Intercepcibn 88.2036 14.4578 977.6247 37.22 o. L7001
t -3.7<?79 1 .O41 4 332.9676 12.68 0.0006
a f 0.4137 0.1264 281.1071 10.70 0.0015
Todas l as var iables en e l modelo son s ign i f i cantes en
un n ive l de 0.1000
Resumen del procedimiento el iminacibn backward para
l a var iab le dependiente acidez de producto terminado (f ipt).
ETAPA VARIABLE No. R= R= C(P1 F Prob ,> F ELIMINADA PARCIAL MODELO
1 a i 3 0.0002 0.2424 3.0397 0.0297 0.8634
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2 T 2 0.0042 0.2382 1.5563 0.5319 0.4676
IVEJOR COEFICIENTE DE CORREL#CION R-" NAXIMO, PAR# LA
VGRIABLE DEPENDIENTE ACIDEZ DE PRODUCTO TERNIN#DO (Apt ) .
ETAPCl 1. Va r i ab l e tiempo de fermentacidn ( t ) dentro.
R= = 0.1542 C(p l = 10.0990
g. 1. Cuma de Cuadrado F Prob .> F cuadrados medio
Regres .i dn 1 515.7769 515.7764 1.7.87 0.00O1
E r ro r 98 282W. 9731 2W.8671
Total 99 3344.7500
Va r i ab.Z e Pardmetro E r r o r T ipo II.Suma F Prob > F estimado estdndar de cuadrados
Intercepcidn 132-6896 5.1475 19181.3407 664.47 0.0001
t -4.4912 1 .O625 515.7769 17.87 0.0001
El modelo de arrJ.ba es e l m e j o r encontrado para el
modelo con una va r i ab l e .
ETAPA 2. Var i ab l e a r i dez f i n a l ( a f ) dentro.
R-' = 0. 2382 C(p) = 1.5562
9.1. Cuma de Cuadrado F Prob 1 F cuadrados medio
Regresidn 2 796.8841 398.4200 15.17 0. 0001
Error 97 2547'. 8659 26.2666
Total 99 3344.7500
Var i a b 1' e Pardmetro Error T ipo II.Cuma F Prob > F estimado estdndar de cuadrados
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
Intercepcirln 88.20.56 14.4578 977.6247 37.22 0.0001
t -3.7079 1.041 4 332.9676 12.68 0.0006
af 0.4137 0.1264 281.1071 10.70 0.0015
E l modelo de arr iba es el m e j o r para dos var iables.
ETAPA 3. Var iable temperatura ( T ) dentro.
R-' = 0.2424 C(p) = 3.0297
9.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regresion 3 81 O. 9228 270.3076 10.24 0.0001
Error 96 2533.8~771 26.3940
Total 99 3344.7500
Variab.¡e Pardmetro Error Tipo ii.Suma F Frob > F estimado estandar de cuadrados
Intercepcirln 71 -4374 27.1761 182.3820 6.91 0.0100
t -3.6624 1 .O458 323.6923 12.26 0.0007
af 0.3961 í3.1290 248.6818 9.42 0.0028
T 0.4272 0. 5857 14.0387 0.53 0.4676
E l modelo de ar r iba es el mejor para 3 var iables.
ETAPA 4. Var iable acidez i n i c i a l ( a i ) dentro.
R" = 0.2427 C lp ) = 5.0000
9.1 . Suma de Cuadrado F Prob F cuadrados medio
Regresr: cln 4 81 1 .7160 ZiJ.?. 9290 7.61 0. O001
Error 95 2533.0340 26.6635
Total 99 3344. 7560
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87
Var i ab l e Pardmetro E r r o r T ipo II.Suma F Prob > F estimado rstdndar de cuadrados
In terc,eprir)n 70.141 1 28.2992 163.8938 6.15 0.0149
t -3.6492 1.0539 31 9.6600 11.99 0. 0008
a i 0.0818 0.4742 0. 7932 0.03 0.8634
a f 0.3930 0.1309 240.0857 9.00 0.0034
T 0.4187 0.5907 13.3975 O. 50 0. 4802
El modelo de a r r i b a es e l m e j o r para 4 va r i ab l e s .
MEJOR COEFICIENTE DE CORRELACION R= MININO PARA LA
VARIABLE DEPENDIENTE ACIDEZ DE PRODUCTO TERMINADO (Ap t ) .
ETAPA 1. Va r i a b l e ac idez i n i c i a l ( a i ) dentro.
R' = 0.0121 C ( p ) = 27.9183
9.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regres .i on 1 40.6532 40.4532 1.21 0.2749
Error 98 3304.0968 33.71 53
Tota l 99 3344.7500
Va r i a b l e Pardmetro ETror T ipo II.Suma F Prob > F estimado estdndar de cuadrados
In tercepc ibn 97.t3806 12.0071 2240.4691 66.45 0.0001
a i 0. 5725 O. 5214 40.6532 1.21 0.2749
€:TAP& 2. Va r i a b l e ac idez i n i c i a l ( a i ) e l iminada.
Va r i a b l e temperatura I T ) dentro.
R= = 0.0250 C(p ) = 26.3099
9.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
Regres i bn 1 83.5364 83.5364 2.51 0.1163
Error 98 3261.21 36 33.2777
Total 99 3344.7500
Variable Pardmetro Error Tipo II.Srima F Frob .> F estimado rstdndar de cuadrados
In tercepcibn 67.4848 ;?7.5026 200.3629 6.02 0.0159
T 1.0181 0.6426 83.5364
ETAPA 3. Variable temperatura ( T I eliminada.
Var iable acidez f i na l ( a f ) dentro.
R' = 0.1387 C(p) = 12.0440
9.1. Suma de Cuadrado F Frob > F cuadrados medio
Regre5.i bn 1 4621.9165 463.91 65 15.78 0. 0001
Error 98 2880.8335 29.3963
Total 99 3-344.7500
Varia b.1 e Pardmetro Error Tipo II.Suma F Frob ,> F estimado estdndar de cuadrados
Intercepcibn 60.1508 12.8240 646. 731 9 22.00 0. 0001
af O. 51 72 0. 1302 463.9165 15.78 0.0001
ETAPA 4. Var iab le acidez f i na l ( d f ) eliminada.
Var iable tiempo de fermentacibn ( t l dentro.
R" = 0.1542 C(p) = 10.0990
9.1. Suma de Cuadrado F Frob > F cuadrados medio
Regresibn 1 51 5.7769 515.7769 17.87 0.0001
Error 98 2828.9730 28.8671
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
T o t a l 99 3344.7500
V a r i a b l e Pardmet ro E r r o r T i p o II.Cuma F F r o b > F es t imado es tdndar de cuadrados
I n t e r c e p c i b n 132.6896 5.1475 19181.3407 664.47 0.0001
t -4.4912 1.0625 515.7769 17.87 0.0001
1 1 modelo de a r r i b a es e l m e i o r para una v a r i a b l e y
Queda (de l a s i g u i e n t e manera:
Ap t = 132.6896 - 4.4912 t
ETAPA 5. V a r i a b l e a c i d e z i n i c i a l ( a i ) d e n t r o .
RZ = 0.1585 C ( p ) = 11.5598
9.1. Suma d e Cuadrado F Prob ,> F cuadrados medio
Regre5. i bn 2 530.1 531 265.0765 9.14 0. 0002
E r r o r 97 2814.5969 29.0165
T o t a l 99 3344.7500
V a r i a b l e Pa rdme t r o E r r o r T i p o II.Cuma F F r o b > F estimado es tdndar de cuadrados
I n t e r c e p c i b n 124.3881 12.8736 2708.9599 93.36 0.0001
t -4.4045 1.0724 489.4999 16.87 0.0001
a 1' 0. 3427 0. 4870 14.3762 0.50 0.4832
ETAPA 6. V a r i a b l e a c i d e z i n i c i a l í a i ) e l im inada .
V a r i a b l e t empera tura i T ) dentro.
R" 0.1681 C ( p ) = 10.3564
9.1. Suma de Cuadrado F P r o b > F cuadrados medio
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
Regres i dn 2 562.241 0 281.1205 9.80
Error 97 278,?. 5090 28.6856
Total 99 3344.7500
Variabl e Pardmetro Error Tipo II.Cuma F estimado estAndar de cuadrados
90
0. 0001
Prob > F
In terc,epcidn 99.2036 ;?6.6990 397.1465 13.84 0.0003
t -4.3504 1.0649 478.7046 16.69 0.0001
T 0. 76-74 0. 5999 46.4641 1.62 0.2062
ETAPA 7. Var iable tempera turd ( T) e1 iminada.
Var iab le acidez f i na l ( a f ) dentro.
R1 = 0. 2382 C(p) = 1.5563
g.1. Suma de Cuadrado F Prob > F cuadrados medio
Regres.1 dn 2 79h. 8841 398-4420 15.17 0. 0001
Error 97 2547.8659 26.2666
Total 99 3344.7500
Var iable Pardmetro Error Tipo II.Srrma F Prob *b F estimado ~'stdndar de cuadrados
Intercepcidn 88.2036 14.4578 977.6247 37.22 0.0001
t -3.7079 1.0414 332.9676 12.68 0.0006
af 0.4137 0.1264 281.1072 1 0. 70 O. O01 5
E l modelo de ar r iba es e l mejor para dos
var iables.
&:TAP4 8. Var iab le acidez i n i c i a l ( a i ) dentro.
R" = 0.2387 C(p) = 3.5025
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
91
9.1. Suma d e Cuadrado F P r o b > F cuadrados medio
Regres ibn 3 798.31 84 266.1061 10.03 0.0001
E r r o r 96 2546.431 5 26.5253
To ta l 99 3344.7500
V a r i a b l e Pardmetro E r r o r T i p o II.Suma F P r o b ,.> F e s t imado es tdndar de cuadrados
I n t e r c e p c i b n 86.0496 17.2305 661.551 4 174. 94 O. O001
t -3. 6890 1 -0497 327.5982 12-35 0.0007
a i 0.1096 0.4713 1.4343 0.05 0.8166
a f O. 4090 O. 128¿ 268.1653 I 0. 11 0. 0020
ETAPA 9. V a r i a b l e a c i d e z i n i c i a l ( a i ) e l iminada.
V a r i a b l e temperatura I T) den t r o .
R" = 0.2424 C ( p ) s 3.0297
g.1. Suma de Cuadrado F P r o b .> F cuadrados medio
Regres .i bn 3 81 0. 9228 270.3076 10.24 0.0001
E r r o r 96 2539.8271 26. 3940
T o t a l 99 3344.7500
-.
Va ri a b.1 e Pardmetro E r r o r T i po II.Suma F P r o b > F est imado es tdndar de cuadrados
I n t e r c r p c i b n 71.4374 27.1761 1 82.3920 6.91 0.0100
t -3.6624 1 . 0458 323.6923 12.2ó 0.0007
a f 0.3961 0.1290 248.681 8 9.42 0.0028
T 0.4272 O. 5857 14.0387 0.53 0.4676
€1 modelo de a r r i b a es el mejor para 3 v a r i a b l e s .
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
..-- --.-I _
92
ETAPA 10. Variable acidez i n i c i a l ( a i ) dentro.
R= = 0.2427 C(p1 = 5.0000
g .1 . Suma de Cuadrado F Frob ,> F cuadrados medio
Regres .i on 4 81 1.71 60 202.9290 7.61 0 . 0001
Error 95 2533.0340 26.6635
Total 99 3344.7500
Varia b .I e Pardmetro Error Tipo II.Suma F Prob ,> F estimado estdndar de cuadrados
In tercepcibn 70.161 1 L?8. 2992 163.8938 6.15 0.0149
t -3.6492 1 0539 319.6600 1 1 - 9 9 0.0008
a i 0.0816 0.4742 0. 7932 0 .03 0.8634
af 0.3930 0.1309 240.0858 9 -00 0.0034
T 0.4187 0.5907 13.3976 0.50 0.4802
E l modelo de ar r iba es e1 mejor para 4 var iables.
Mejor coef ic iente de correlac ibn mol t i p l e no es
pos ib le en con t rar .
Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo
L. -.".*.-
93
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Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo