ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
                   Ingeniería en Alimentos




              BIOINGENIERÍA ALIMENTARIA




 INTEGRANTES :
 CARLOS ARREGUI
 DIANA COELLO
 JULEEN HIDALGO
Son hongos microscópicos unicelulares
que son importantes por su capacidad para
realizar la descomposición mediante
fermentación     de    diversos   cuerpos
orgánicos, principalmente los azúcares o
hidratos de carbono, produciendo distintas
sustancias.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Morfología
• Su forma va desde esférica a ovoide, en forma de limón, piriforme,
 cilíndrica, triangular, e incluso alargada formando un verdadero
 micelio o un falso micelio.

• También se diferencian en cuanto a su tamaño, miden de 1-10 um
 ancho por 2-3 um de longitud.

• La pared rígida, se caracteriza por la presencia,
  en su composición, de dos polisacáridos: manano
  y glucano.

• Algunas levaduras producen una cápsula
  constituida por fosfomanos.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES


Reproducción
 Asexualmente: Gemación multicelular o por gemación
  polar.




 Sexualmente: da lugar a la producción de ascosporas o
   basidioesporas
 1. Plasmogamia
 2. Cariogamia
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES


Fisiología
   Temperatura óptima en torno a los 25 a 30ºC son
      mesófilas
     Son organismos heterótrofos
     Una temperatura máxima en torno a los 35 a 47ºC
     pH de 4 a 4.5
     Son osmófilas
     Son aerobias facultativas u aerobias estrictas
TIPOS DE LEVADURAS




    Existen dos tipos de levaduras:

Levadura química o impulsores químicos

          Levadura biológica
TIPOS DE LEVADURAS


             Levadura biológica:
 Son     capaces       de   • Son hongos perteneciente
 transformar azúcares en       al                género
 alcohol etílico y energía     Hemiascomicetos y más
 gracias a la enzima           especialmente   a    los
 zymasa.                       miembros del género
                               Saccharomyces.
Obtención
  Esta es obtenida, industrialmente, cultivando razas
  puras en medio idóneas para su multiplicación y
  baratas, como son las melazas, que se acondicionan
  agregando otros nutrientes como fosfatos, sales
  minerales y mezclas de hidroxiso amónico y sales de
  amonio.

Tipos
  Levadura activa seca: en forma granulada
  Levadura seca instantánea
  Levadura prensada o en pasta
  Levadura líquida
TIPOS DE LEVADURAS


                 Levadura química
 Tienen la capacidad de          Tipos de impulsores
  liberar     dióxido      de
  carbono.                         • Impulsor químico
 Se trata de una mezcla de      • Gasificantes o gaseosas
  un ácido no tóxico (como           • Cremor tártaro
  el cítrico o el tartárico) y
  una sal de un ácido o
  base débil, generalmente
  carbonato o bicarbonato.
OBTENCIÓN INDUSTRIAL
LEVADURAS INDUSTRIALES
Panificación




                        Amasado
• Inicia en el                      • Cuando la
  momento que                         masa entra al
  se añade la     • Mayor fuerza
                    y tenacidad a     horno y esta
  levadura en                         alcanza 55°C
  el amasado.       mayor
                    calentamient
   Fermentación     o                      Finaliza
Calidad de Levadura en Pan


               • Defiene si la fermentacion será vigorosa, dependiendo de la
                 capacidad de gasificacion.
    Fuerza



               • Debera tener los mismos resultados a iguales concentraciones.
   Uniformid
      ad



               • Firme al tacto, mostrar algo de humedad.
   Aparienci
      a


               • Evitar levaduras salvajes (no producen la misma calidad de
                 fermentación)
    Purezas
Producción
de alcohol
Fermentación Alcohólica


                                                                                Concentració
                                                Nutrientes y                     n Inicial de
                    Aireación                   Activadores                       Azúcares
• Mayor T                                                      • Acidos
  mas                                                            grasos de
  fermentaci                                 • Azúcares                         • No
                • Aerobios      • 3,1- 4.      para              Cadena
  on, menor       facultativo                                    corta,           elevadas
  T mas                                        catabolis                          concentra
                  s.                           mo, otros         restos
  Alcohol                                                        fitosanitar      ciones,
                                        pH     sustratos                          estallan
                                               para              ios,
                                                                 evitarlos        por
                                               anabolism                          equilibrio.
  Temperatura                                  o                  Inhibidores
Control de Calidad
 Actualmente, la mayor parte de las enzimas producidas
  industrialmente para su utilización en los procesos de
  panificación, se producen mediante fermentaciones de
  microorganismos seleccionados.

 Tanto los contenidos de enzimas en la harina como los
  adicionados en el molino o en la panadería, actúan en las
  diferentes partes del proceso de panificación.

 Su presencia en cantidades superiores o
  inferiores a las necesarias, afectará a la
  calidad del producto final, tanto a su
  volumen y aspecto, como a su
  conservación.
PRINCIPALES BENEFICIOS


   Normalizan y mejoran las harinas
   Transforman masas más resistentes
   Menor tiempo de mezclado
   Menor tiempo de fermentación
   Permiten obtener la extensión de la vida útil en productos horneados
   Permiten aumentar el volumen en el horneo
   Permiten mejorar la calidad de la miga
   Reducen la viscosidad de la mezcla
   Brindan suavidad a la masa
   Aumentan el rendimiento de la masa
   Reemplazan químicos y emulsificantes
   Reducen la viscosidad de la mezcla
   Estabilizan el color y el sabor
   Masas más secas, esponjosas y frescas
PRINCIPALES ENZIMAS


                           AMILASA
Las amilasas presentes en la harina   Tipos de amilasa:
al inicio del amasado comienzan su
actividad en el momento en que se     • Amilasa de origen fúngico
añade el agua.                        • Alfa-amilasa bacteriana
                                      • Alfa-amilasa de origen
Durante la fermentación, continúa       cereal (harina de malta)
la acción de las amilasas, y en el
momento de introducir el pan en el
horno aumenta la actividad hasta el
momento en que la temperatura
interna de la masa alcanza los
límites térmicos de inactivación.
PRINCIPALES ENZIMAS


           Hemicelulosas o Pentosanasas
Actúan sobre las pentosanas que    Se añaden con el propósito de
son unos polisacáridos distintos   frenar el envejecimiento rápido
al   almidón.     Aumenta     la   del pan. Se ha podido observar
absorción de agua en la masa,      que retardan la velocidad de
aumentando la tenacidad y          retrogradación del almidón.
disminuyendo ligeramente la
extensibilidad.                    Se acelera la formación de la
                                   miga, consiguiendo una pronta
                                   firmeza    en    su    estructura,
                                   pudiéndose de este modo reducir
                                   el período de precocción.
PRINCIPALES ENZIMAS


                       PROTEASAS
De origen fúngico (Aspergillus     Se emplean en las masas
oryzae), bacteriano (Bacillus,     fermentadas,      exclusivamente
Streptococcus) y vegetal (Canica   cuando son muy fuertes y tenaces.
papaya L: Papaína).
Su actividad comprende un          En la fabricación de galletas su
margen de pH de 3 hasta 9 y        efecto    se   traduce    en    un
alcanza un óptimo entre 40ºC y     debilitamiento del gluten, lo que
70ºC.                              favorece el laminado de la masa y
                                   su expansión sin deformación
                                   durante la cocción. La degradación
                                   del gluten ayuda a la obtención de
                                   galletas más crujientes.
PRINCIPALES ENZIMAS


                     LIPOXIGENASA

La harina de soja activa es el        La oxidación ocurre durante la
principal portador del enzima.        etapa de amasado y da lugar a una
                                      miga más blanca y brillante, al
El efecto de la lipoxigenasa sobre    mismo tiempo que aumenta el
el ácido linoleico, es la formación   volumen del pan y que su sabor es
de      hidroxiperóxidos,       que   más insípido.
producen una oxidación acoplada
de sustancias lipófilas, como los
pigmentos carotenoides.
PRINCIPALES ENZIMAS


                       LACTASA
El fenómeno de degradación del   En la fabricación de pan de molde
azúcar de la leche produce un    y de hamburguesa, potenciará el
aumento en la velocidad de       color de la corteza, disminuyendo
fermentación y contribuye a la   el    tiempo       de    cocción    y
coloración del pan.              manteniendo el máximo de
                                 humedad.
                                 Su origen microbiano comprende
                                 las levaduras (Saccharomyces
                                 lactis, S. fragilis, Torula cremoris)
                                 y los hongos (Aspergillus niger,
                                 Streptomyces coelicor).
                                 El pH óptimo es de 4 a 7.
PRINCIPALES ENZIMAS


                GLUCOSA-OXIDASA

 En presencia de agua y             Su efecto es como el del ácido
  oxígeno, cataliza la oxidación      ascórbico: incrementa la
  de la glucosa a ácido glucónico     retención de gas y aumenta el
  y peróxido de hidrógeno. Esta       volumen del pan.
  transformación favorece la
  oxidación de las proteínas,        Se emplea para reemplazar
  aumentando la tenacidad del         agentes          oxidantes
  gluten, y reduciendo su             inorgánicos, no permitidos
  extensibilidad.                     legalmente.

                                     pH óptimo: 3-7.
PRINCIPALES ENZIMAS


        FITASA                               LIPASA

 Durante la fermentación la
  fitasa endógena del trigo          Cataliza la hidrólisis de los
  hidroliza el ácido Mico que es      triglicéridos.         Algunos
  un quelante de calcio, hierro y     preparados comerciales de α-
  zinc. Normalmente no se             amilasas contienen también
  adiciona fitasa pura, pero          actividad lipasa.
  existen en el mercado mezclas      Rangos de pH: 8-9 (animal),
  conteniendo esta enzima.            4-5 (vegetal) y 2-9 (fúngica).
 Sus condiciones óptimas de
  trabajo son, temperaturas de
  30ºC a 52°C, y pH de 4,4 a
  5,5.
Levaduras y Enzimas en panificación

Levaduras y Enzimas en panificación

  • 1.
    ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICADEL LITORAL Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción Ingeniería en Alimentos BIOINGENIERÍA ALIMENTARIA INTEGRANTES : CARLOS ARREGUI DIANA COELLO JULEEN HIDALGO
  • 2.
    Son hongos microscópicosunicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.
  • 3.
    CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Morfología • Suforma va desde esférica a ovoide, en forma de limón, piriforme, cilíndrica, triangular, e incluso alargada formando un verdadero micelio o un falso micelio. • También se diferencian en cuanto a su tamaño, miden de 1-10 um ancho por 2-3 um de longitud. • La pared rígida, se caracteriza por la presencia, en su composición, de dos polisacáridos: manano y glucano. • Algunas levaduras producen una cápsula constituida por fosfomanos.
  • 4.
    CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Reproducción  Asexualmente:Gemación multicelular o por gemación polar.  Sexualmente: da lugar a la producción de ascosporas o basidioesporas 1. Plasmogamia 2. Cariogamia
  • 5.
    CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Fisiología  Temperatura óptima en torno a los 25 a 30ºC son mesófilas  Son organismos heterótrofos  Una temperatura máxima en torno a los 35 a 47ºC  pH de 4 a 4.5  Son osmófilas  Son aerobias facultativas u aerobias estrictas
  • 6.
    TIPOS DE LEVADURAS Existen dos tipos de levaduras: Levadura química o impulsores químicos Levadura biológica
  • 7.
    TIPOS DE LEVADURAS Levadura biológica:  Son capaces de • Son hongos perteneciente transformar azúcares en al género alcohol etílico y energía Hemiascomicetos y más gracias a la enzima especialmente a los zymasa. miembros del género Saccharomyces.
  • 8.
    Obtención  Estaes obtenida, industrialmente, cultivando razas puras en medio idóneas para su multiplicación y baratas, como son las melazas, que se acondicionan agregando otros nutrientes como fosfatos, sales minerales y mezclas de hidroxiso amónico y sales de amonio. Tipos  Levadura activa seca: en forma granulada  Levadura seca instantánea  Levadura prensada o en pasta  Levadura líquida
  • 9.
    TIPOS DE LEVADURAS Levadura química  Tienen la capacidad de Tipos de impulsores liberar dióxido de carbono. • Impulsor químico  Se trata de una mezcla de • Gasificantes o gaseosas un ácido no tóxico (como • Cremor tártaro el cítrico o el tartárico) y una sal de un ácido o base débil, generalmente carbonato o bicarbonato.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
    Panificación Amasado • Inicia en el • Cuando la momento que masa entra al se añade la • Mayor fuerza y tenacidad a horno y esta levadura en alcanza 55°C el amasado. mayor calentamient Fermentación o Finaliza
  • 13.
    Calidad de Levaduraen Pan • Defiene si la fermentacion será vigorosa, dependiendo de la capacidad de gasificacion. Fuerza • Debera tener los mismos resultados a iguales concentraciones. Uniformid ad • Firme al tacto, mostrar algo de humedad. Aparienci a • Evitar levaduras salvajes (no producen la misma calidad de fermentación) Purezas
  • 14.
  • 15.
    Fermentación Alcohólica Concentració Nutrientes y n Inicial de Aireación Activadores Azúcares • Mayor T • Acidos mas grasos de fermentaci • Azúcares • No • Aerobios • 3,1- 4. para Cadena on, menor facultativo corta, elevadas T mas catabolis concentra s. mo, otros restos Alcohol fitosanitar ciones, pH sustratos estallan para ios, evitarlos por anabolism equilibrio. Temperatura o Inhibidores
  • 16.
  • 17.
     Actualmente, lamayor parte de las enzimas producidas industrialmente para su utilización en los procesos de panificación, se producen mediante fermentaciones de microorganismos seleccionados.  Tanto los contenidos de enzimas en la harina como los adicionados en el molino o en la panadería, actúan en las diferentes partes del proceso de panificación.  Su presencia en cantidades superiores o inferiores a las necesarias, afectará a la calidad del producto final, tanto a su volumen y aspecto, como a su conservación.
  • 18.
    PRINCIPALES BENEFICIOS  Normalizan y mejoran las harinas  Transforman masas más resistentes  Menor tiempo de mezclado  Menor tiempo de fermentación  Permiten obtener la extensión de la vida útil en productos horneados  Permiten aumentar el volumen en el horneo  Permiten mejorar la calidad de la miga  Reducen la viscosidad de la mezcla  Brindan suavidad a la masa  Aumentan el rendimiento de la masa  Reemplazan químicos y emulsificantes  Reducen la viscosidad de la mezcla  Estabilizan el color y el sabor  Masas más secas, esponjosas y frescas
  • 19.
    PRINCIPALES ENZIMAS AMILASA Las amilasas presentes en la harina Tipos de amilasa: al inicio del amasado comienzan su actividad en el momento en que se • Amilasa de origen fúngico añade el agua. • Alfa-amilasa bacteriana • Alfa-amilasa de origen Durante la fermentación, continúa cereal (harina de malta) la acción de las amilasas, y en el momento de introducir el pan en el horno aumenta la actividad hasta el momento en que la temperatura interna de la masa alcanza los límites térmicos de inactivación.
  • 20.
    PRINCIPALES ENZIMAS Hemicelulosas o Pentosanasas Actúan sobre las pentosanas que Se añaden con el propósito de son unos polisacáridos distintos frenar el envejecimiento rápido al almidón. Aumenta la del pan. Se ha podido observar absorción de agua en la masa, que retardan la velocidad de aumentando la tenacidad y retrogradación del almidón. disminuyendo ligeramente la extensibilidad. Se acelera la formación de la miga, consiguiendo una pronta firmeza en su estructura, pudiéndose de este modo reducir el período de precocción.
  • 21.
    PRINCIPALES ENZIMAS PROTEASAS De origen fúngico (Aspergillus Se emplean en las masas oryzae), bacteriano (Bacillus, fermentadas, exclusivamente Streptococcus) y vegetal (Canica cuando son muy fuertes y tenaces. papaya L: Papaína). Su actividad comprende un En la fabricación de galletas su margen de pH de 3 hasta 9 y efecto se traduce en un alcanza un óptimo entre 40ºC y debilitamiento del gluten, lo que 70ºC. favorece el laminado de la masa y su expansión sin deformación durante la cocción. La degradación del gluten ayuda a la obtención de galletas más crujientes.
  • 22.
    PRINCIPALES ENZIMAS LIPOXIGENASA La harina de soja activa es el La oxidación ocurre durante la principal portador del enzima. etapa de amasado y da lugar a una miga más blanca y brillante, al El efecto de la lipoxigenasa sobre mismo tiempo que aumenta el el ácido linoleico, es la formación volumen del pan y que su sabor es de hidroxiperóxidos, que más insípido. producen una oxidación acoplada de sustancias lipófilas, como los pigmentos carotenoides.
  • 23.
    PRINCIPALES ENZIMAS LACTASA El fenómeno de degradación del En la fabricación de pan de molde azúcar de la leche produce un y de hamburguesa, potenciará el aumento en la velocidad de color de la corteza, disminuyendo fermentación y contribuye a la el tiempo de cocción y coloración del pan. manteniendo el máximo de humedad. Su origen microbiano comprende las levaduras (Saccharomyces lactis, S. fragilis, Torula cremoris) y los hongos (Aspergillus niger, Streptomyces coelicor). El pH óptimo es de 4 a 7.
  • 24.
    PRINCIPALES ENZIMAS GLUCOSA-OXIDASA  En presencia de agua y  Su efecto es como el del ácido oxígeno, cataliza la oxidación ascórbico: incrementa la de la glucosa a ácido glucónico retención de gas y aumenta el y peróxido de hidrógeno. Esta volumen del pan. transformación favorece la oxidación de las proteínas,  Se emplea para reemplazar aumentando la tenacidad del agentes oxidantes gluten, y reduciendo su inorgánicos, no permitidos extensibilidad. legalmente.  pH óptimo: 3-7.
  • 25.
    PRINCIPALES ENZIMAS FITASA LIPASA  Durante la fermentación la fitasa endógena del trigo  Cataliza la hidrólisis de los hidroliza el ácido Mico que es triglicéridos. Algunos un quelante de calcio, hierro y preparados comerciales de α- zinc. Normalmente no se amilasas contienen también adiciona fitasa pura, pero actividad lipasa. existen en el mercado mezclas  Rangos de pH: 8-9 (animal), conteniendo esta enzima. 4-5 (vegetal) y 2-9 (fúngica).  Sus condiciones óptimas de trabajo son, temperaturas de 30ºC a 52°C, y pH de 4,4 a 5,5.