informacion detallada sobre los tipos de fermentaciones y sus usos

1. Fermentación
Hace uso de la acción controlada de microorganismos seleccionados para
modificar la textura de los alimentos, conservarlos o producir ácidos o
alcohol y desarrollar en ellos aromas y sabores que aumenten su calidad y
valor nutritivo.
Fermentación y tecnología de enzimas
El efecto conservador se puede complementar con refrigeración,
pasteurización o envasado.
Procesado de alimentos
Ventajas
• Condiciones suaves de operación (pH y T)
• Obtención de texturas y aromas imposibles de obtener de otro modo
• Bajos gastos de instalación y funcionamiento (Bajo consumo energético)
• Tecnología relativamente sencilla
Tecnología de enzimas Teoría de la fermentación
Adición de enzimas para provocar reacciones específicas en condiciones de Principales factores de proceso
pH y temperatura suaves.
• Disponibilidad de nutrientes, especialmente C y N
Ventajas
• pH del sustrato
• Producción de modificaciones específicas
• Temperatura de incubación
• Uso de temperaturas reducidas
• Potencial de oxidación-reducción
• Consumo de energía menor que el de las reacciones químicas
equivalentes • Fase de crecimiento del microorganismo
• Elaboración de nuevos productos
• Presencia de microorganismos competidores

2. Cultivo discontinuo 1 Fase de inducción
1 Fase lag, de
inducción o de 1 2 3 4 2 Fase logarítmica
cC
retardo
2 Fase
1 2 3 4
cC
logarítmica
t
A: Alimento (sustrato)
C: Células (biomasa)
R: Residuos (metabolitos)
3 Fase
estacionaria
Cinética de Monod
t 4 Fase de
declive
3 Fase estacionaria
Cultivo en continuo
Con el tiempo decae la velocidad de
crecimiento celular debido a:
1 2 3 4 • Aumentar la productividad en fermentaciones con envenenamiento
• agotamiento de los nutrientes del medio
cC
y/o
• acumulación de metabolitos • Mantienen las células permanentemente en fase de crecimiento logarítmico
t
cC: Concentración de biomasa estacionaria Conc. de metabolitos sintetizados
cCo: Conc. de biomasa inicial
cAo: Conc. de sustrato inicial
cAr: Conc. de sustrato resdual
Y: Factor de rendimiento
4 Fase de declive

3. Principales fermentaciones en la industria alimentaria
Fermentaciones alimentarias
• Fermentaciones lácticas
Clasificación • Productos cárnicos y derivados del pescado
• Verduras
1. En función de los cambios provocados en los carbohidratos de ciertos
• Productos lácteos
sustratos:
• Fermentaciones etanólicas
a) ácidos orgánicos
• Pan
b) etanol y CO2
• Bebidas alcohólicas
2. En función de los microorganismos: • Fermentaciones ácido-alcohólicas
a) homofermentativos • Vinagre, ácidos alimentarios
b) heteroferementativos • Café, cacao
• Derivados de la soja
Producto fermentado Producto inicial Microorganismo principal de la fermentación Fermentación
Derivados lácteos
alcohólica y
Queso Leche Lactobacillus sp. (etapas iniciales)
ácido-láctica
Yogur Leche Sterptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus
Kefir Leche Lactobacillus sp., Saccharomyces sp.
Nata ácida Leche Lactobacillus lactis, Leuconostoc cremoris
Verduras
Pickles Pepino Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus plantarum
Col ácida (Sauerkraut) Col Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum
Bebidas y otros líquidos
Café Granos de café Erwinia dissolvens, Saccharomyces sp.
Cerveza Grano de cebada malteado Saccharomyces carlsbergensis
Vino Uvas Saccharomyces ellipsoideus
Sake Arroz Aspergillus oryzae, Saccharomyces sake
Salsa de soja Semillas de soja Aspergillus oryzae, Saccharomyces rouxii, Lactobacillus delbrueckii
Vinagre Etanol (vino) Acetobacter orleanensis
Otros alimentos
Pan Harina de trigo Saccharomyces cerevisiae
Jamón curado Cerdo Aspergillus, Penicillum sp.
Embutidos Cerdo, vaca Pediococcus cerevisiae

4. Fermentaciones
ácido-lácticas
Producto Fuente principal Aplicación
Ácido cítrico Aspergillus niger Ácido alimentario, cosmética
Ácido itacónico Aspergillus terreus Plásticos
Xantanos Xanthomonas campestrans Estabilizantes, emulsificantes
Celulosa Acetobacter xylinum Filtros, producción de fibra
Aminoácidos Corynebacterium glutamicum Suplementos y aditivos alimentarios
Amilasa Bacillus Industria textil, detergentes
Proteasas Bacillus, Streptomyces Detergentes
Lipasa Rhizopus, Saccharomycopsis Desengrasante de lana, ayuda digestiva
Instalaciones
Materiales sólidos:
• En bandejas o tanques a temperatura y humedad relativa controlada
Fermentador horizontal
• Productos cárnicos embutidos
Fermentador rotatorio

5. Cambios en el contenido vitamínico de algunos alimentos durante la
Efecto de la fermentación sobre los alimentos fermentación
• Apenas hay efectos sobre el valor nutritivo
• Textura: Reblandecimientos (cambios en proteínas y carbohidratos)
• Aroma y sabor:
• disminución del dulzor y aumento de la acidez (transformación de
azucares en ácidos orgánicos)
• incremento en el contenido de sal, adicionada para dirigir la fermentación
(pepinillos, salsa de soja)
• reducción del amargor
• Color: Con frecuencia no hay cambios:
• Adición de compuestos químicos
• cambios enzimáticos experimentados por los pigmentos (degradación de
clorofila)
• desarrollo de pigmentos de color marrón debidos a la acción proteolítica
• producción de pigmentos por los microorganismos
Ventajas
Teoría de los enzimas
• Activos incluso a concentraciones bajas
• La velocidad de las reaccionas se controla con facilidad ajustando los
Objetivos en la industria alimentaria parámetros de incubación
• reducir costes de fabricación Desventajas
• Son caros
• mejorar el rendimiento en las extracciones de distintas materias primas o • En algunos casos, hay que inactivarlos o eliminarlos del producto
mejorar su manipulación encarece los costes de fabricación
• Pueden provocar alergia
• prolongas la vida útil o mejorar sus características organolépticas
Clasificación
• Extracelulares
• Intracelulares

6. Procesos continuos
Utilización de las enzimas en alimentos
• Enzima inmovilizada en un soporte
Procesos discontinuos: ✓Puede reutilizarse
• Se añade la enzima
✓Permite un control más estricto del pH
• Se deja en el alimento o se la inactiva térmicamente
y de la temperatura actividad óptima
✓Elevado precio de los soportes,
instalaciones y sistemas de control
x Pérdidas de actividad
x Riesgo de contaminación microbiana
Enzimas de uso alimentario
Enzima Fuente principal Reacción catalizada Aplicaciones
Cervecería, producción de
Amilasa Aspergillus Almidón azúcar
jarabes
Sucrosa glucosa + Preparación de zumos de
Pectinasa Saccharomyces cerevisiae
fructosa frutas concentrados
Producción de queso
Cuajo Endothia, Mucor Coagulación de la caseina (ayuda a que se forme la
cuajada)
Proteasas Bacillus, Aspergillus Hidrólisis de proteínas Ablandamiento de carnes
Prevención de ciertos
Eliminación de grupos
Diacetil reductasa Enterobacter aerogenes olores en cervezas y zumos
diacetil
de frutas
Digestión de la lactosa en la
leche (para personas
Lactosa galactosa +
Lacatasa Kluyveromyces fragilis intolerantes a la lactosa).
glucosa
Prevención de cristalización
de la lactosa en helados
Eliminar el sabor amargo
Naringinasa Aspergillus niger Eliminación de la naringina
del zumo de naranja
Prevención de
Oxidasa de la glucosa Aspergillus niger Glucosa ácido glucónico pardeamientos de huevos
deshidratados
Preparación de jarabes muy
Isomerasa de la glucosa Bacillus, Arthorbacter Glucosa fructosa
dulces