“FERMENTACIONES ALIMENTARIAS”

Presentación del tema: "“FERMENTACIONES ALIMENTARIAS”"— Transcripción de la presentación:

1 “FERMENTACIONES ALIMENTARIAS”
INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II “FERMENTACIONES ALIMENTARIAS” Dr. JULIO INTI BARRETO Docente del curso

2 FERMENTACIÓN 1.Definición:
Es la degradación o descomposición bioquímica sustancias orgánicas complejas en compuestos más simples, generalmente en ausencia de oxígeno, por la acción catalizada de ciertas enzimas específicas llamadas fermentos, producidas por microorganismos tales como el moho, las bacterias y las levaduras.

3 Es un proceso catabólico de oxidación incompleta de azúcares o almidones por la acción de levaduras o bacterias, que conduce a la formación de ácidos orgánicos. ENERGÍA OXIDACIÓN-REDUCCIÓN ORGANISMOS VIVOS AERÓBICOS RESPIRACIÓN ANAERÓBICOS FERMENTACIÓN

4 TIPOS DE FERMENTACIÓN:
Fermentación alcohólica con formación de alcohol etílico: vino, cerveza, sidra. Fermentación alcohólica con formación de ácido acético: vinagre Fermentación láctica: quesos y yogures. Fermentaciones no alcohólicas: panadería, vegetales fermentados, fermentaciones cárnicas Fermentaciones locales especiales: chicha de jora, etc.

5 1. Fermentaciones Alcohólicas
La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico realizado por las levaduras y algunas clases de bacterias. Estos microorganismos transforman el azúcar en alcohol etílico y dióxido de carbono.

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7 FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
GLUCOSA 2 ETANOL + 2 CO2 HONGOS UNICELULARES LEVADURAS ANAERÓBICOS GLICÓLISIS TIPOS DE FERMENTACIÓN DE LA GLUCOSA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

8 ETAPAS DE LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Glicólisis Descarboxilación: CH3COCOOH CH3COH CO2 Ácido Pirúvico Acetaldehído (piruvato) Deshidrogenación: CH3COH NADH + H CH3CH2OH + NAD+ Acetaldehído nicotinamida Etanol adenina dinucleótido

9 Alcohol-deshidrogenasa
ETAPAS DE LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Ecuación global: C6H12O6 + 2Pi + 2ADP 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O Glucosa Etanol O por etapas: CH3 C O C O OH CH3 C O H CH3 CH2 + CO2 OH Alcohol-deshidrogenasa Descarboxilasa CO2 NADH NAD+ A. Pirúvico (Piruvato) Etanol

10 2. Fermentación láctica 2.1 Definición:
Es un proceso de obtención de energía en condiciones anaeróbicas (ausencia de oxígeno) en la cual se genera como producto final ácido láctico, por la acción de las bacterias ácido-lácticas. Producto: ácido láctico CH3CHOHCOOH Tipos de fermentación láctica: Homoláctica único producto: ácido láctico Heteroláctica productos: ácido láctico, etanol y agua

11 2.2.BACTERIAS ÁCIDO-LÁCTICAS:
Dentro de las bacterias lácticas, que son las que llevan a cabo estas fermentaciones, existen: Homofermentativas (producen únicamente ácido láctico) Entre las de interés industrial se encuentran, entre otras, las especies de los géneros: Streptococcus, Lactobacillus termófilo, lactobacilo búlgaro y Leuconostoc, que producen yogur y queso. Heterofermentativas (se obtienen otros productos aparte del ácido láctico, como etanol y agua). Leuconostoc mesenteroides,Streptococcus Fecalis, Mesenteroides, Plantarum. Peiococcus Cereviciae, Lactobacillus Brevis Lactobacillus

12 2.3 MECANISMO DE LA FERMENTACIÓN LÁCTICA:
El proceso fermentativo se basa en una serie de reacciones bioquímicas relacionadas con el metabolismo celular de los microorganismos o bacterias ácido-lácticas, responsables de llevar a cabo la degradación de los carbohidratos. Los lactobacillus, son bacterias que utilizan la fermentación láctica para obtener energía; estos organismos transforman la lactosa de la leche en glucosa y posteriormente en ácido láctico. La lactosa (C12H22O11) se hidroliza hasta dos glucosa (C6H12O6) mediante la lactasa. Posteriormente a través de la glicólisis se obtiene ácido pirúvico (C3H4O3), que finalmente se transforma en ácido láctico: C3H6O3.

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14 YOGURT: Es una forma de leche ácida modificada.

15 3. Fermentación Acética:
El proceso metabólico se basa en la conversión del etanol, bajo la acción de la alcohol deshidrogenasa, en acetaldehído y del acetaldehído hidratado en ácido acético por la acción de la acetaldehído deshidrogenasa: C2H5OH CH3CHO + H2O CH2CH(OH) CH3COOH+ H2O Producto: vinagre (solución diluida de ácido acético). Materia prima: etanol purificado diluido, fuente de nitrógeno y una combinación apropiada de minerales. Micro organismos empleados: bacterias ácido-lácticas los géneros Acetobacter y Gluconobacter

16 FERMENTADOR acetator Frings

17 3.1 PROCESO PARA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO DEL 12 AL 15 %:
Las concentraciones de alcohol y de ácido acético al comienzo del ciclo son del 7-10 % y del 5 % respectivamente La fermentación se efectúa entre 27 y 32 ºC hasta que la concentración de alcohol desciende al 0,1-0,3 %, momento en el cual se descarga una parte del vinagre ( aproximadamente la tercera parte). El recipiente se vuelve a llenar con una mezcla que contiene del 0 al 2 % de ácido acético y del 12 al 15 % de etanol y el ciclo se repite. Los tiempos del ciclo varían de 24 a 48 horas.

18 3.2 GENERALIDADES DE LAS BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS EN FERMENTACIONES ACÉTICAS
Las bacterias ácido-lácticas, que oxidan el etanol a ácido acético, pueden existir a valores bajos de pH. Los cultivos industriales se seleccionan en función de que toleren una acidez elevada y de que las velocidades de producción de acetatos sean altas. Estas bacterias son extremadamente sensibles y se mueren en ausencia de oxígeno y etanol. La sensibilidad a la falta de oxígeno aumenta a medida que lo hace la concentración total de ácido acético más etanol. La sobre oxidación, esto es la conversión de ácido acético en CO2 y H2O, puede impedirse manteniendo la concentración de ácido acético por encima del 6 % e impidiendo el agotamiento total de etanol.

19 4. Fermentaciones no Alcohólicas
Panadería (Fermentación por Levaduras de Panadería) La especie de levadura que más veces se utiliza para la fermentación del pan normal es Saccharomyces cerevisiae, aunque se utilizan también otros microorganismos para influir sobre el aroma y sabor del pan.

20 Los más frecuentes son bacterias del género Lactobacillus y otras levaduras (Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces ellipsoideus, Mycoderma cerevisiae, Torula utilis) y muchas otras con las que se obtienen diferentes resultados.

21 Utilizando los componentes de la harina, la levadura fermenta expulsando al medio dióxido de carbono y alcohol El alcohol obtenido se evapora en el momento del horneado del pan, y el dióxido de carbono desprendido de dicha fermentación, en vez de convertirse en burbujas como en el champán o en la cerveza, es el responsable de los agujeritos y aspecto esponjoso de la miga del pan

22 Según el código alimentario: la levadura prensada húmeda es el producto obtenido por proliferación del Saccharomyces cerevisiae de fermentación alta, en medios azucarados adecuados. Las principales características de las levaduras prensadas son: Color, Sabor, Estabilidad, Actividad fermentativa, Humedad, Pureza, Presentación

23 La levadura seca es el producto obtenido por la deshidratación de levaduras seleccionadas (Saccharomyces cerevisiae) u otras especies (diversas razas y variedades) cultivadas en medios azucarados y nitrogenados apropiados. Puede presentarse en polvo, granulada o comprimida.

24 Vegetales fermentados
El desarrollo de la inofensiva bacteria ácido -láctica convierte en ácidos las azúcares propias de los vegetales o el azúcar que algunas veces se les ha añadido. Debe usarse una baja concentración de sal (3 a 5%) para prevenir el crecimiento de la bacteria de descomposición en tanto se desarrolla la bacteria ácido láctica

25 Los vegetales deben mantenerse dentro del líquido para prevenir que entren en contacto con el aire y se descompongan por acción de los hongos y levaduras. El proceso de fermentación debe continuar de una a tres semanas Se debe ir agregando sal para mantener la concentración de 3 a 5%, pues ésta se diluye con el agua que drena de los vegetales.

26 Fermentaciones cárnicas
Los cultivos iniciadores consisten en una especie única o combinaciones de bacterias lácticas y/o micrococcus. Cepas acidificantes: -Pediococcus cerevisiae Cepas de sabor/color -Micrococcus varians Cepas bioprotectoras -Lactococcus lactis

27 Etapas básicas en la elaboración de embutidos curados y semicurados:
1) Se prepara la carne (picada, desmenuzada y mezclada) junto con la grasa 2) Se añaden las especias, glucosa, los agentes saborizantes, las sales de curado, el nitrito, y el cultivo iniciador 3) La mezcla se embute en la tripa a 2ºC (anaerobiosis) 4) Se incuba a la temperatura óptima para el cultivo iniciador (15-23ºC)

28 5) En algunos casos se calienta para inactivar el inóculo y asegurar la destrucción de los m.o. patógenos 6) Se seca hasta que alcance el contenido en humedad deseado Los nitritos -facilitan el desarrollo del color -retrasan la oxidación de lípidos -inhiben el crecimiento de Clostridium botulinum

29 Jamón Serrano (Producto Curado)
El jamón, o jamón serrano, es un alimento obtenido a partir de la salazón y secado al aire de las patas traseras del cerdo blanco. Este mismo producto recibe también el nombre de paleta o paletilla cuando se obtiene de las patas delanteras.

30 ETAPAS DEL PROCESO Salazón Asentamiento Lavado con agua caliente Secado y maduración Envejecimiento en bodega Propiedades nutricionales

31 Fermentaciones locales
Salsa se soya Se elabora tradicionalmente mediante la fermentación de granos de soja con trigo tostado partido, que se acomodan en bloques y se sumergen y sacan varias veces en un caldo frío de agua y sal, el proceso dura cerca de un año en ollas de barro, en ocasiones se le agregan hongos secos como champiñones. En Japón, es ilegal producir o importar salsa de soja artificial y por tanto todas las salsas de soja japonesas se elaboran al modo tradicional.

32 Miso Pastas de habas de soja fermentadas. En Japón se utilizan principalmente como base para sopas. Se prepara el koji con arroz cocido que se deposita en bandejas y se siembra con la semilla de koji (1g/kg). El proceso dura horas. Al retirarlo del fermentador se añade sal a koji.

33 Tofu El tofu es un alimento tradicional oriental (principalmente de China) y natural. Sus únicos ingredientes son soja, agua y un solidificante o coagulante. Se prepara mediante la coagulación de la llamada " leche de soja" y su prensado posterior para separar la parte liquida de la sólida, en una manera similar a como se prepara el queso a partir de la leche. Tiene una textura firme parecida a la del queso, sabor delicado, color blanco crema y se presenta en forma de un cuadradito blanco.

34 EL CHOCOLATE Se dejan fermentar al sol durante unos días las habas, que se tornarán de un color marrón oscuro. Después, se dejan secar para ser exportadas y comenzar con el proceso de transformación en chocolate. Limpieza y del tueste. Se tuestan las habas lentamente a diferentes temperaturas y se dejan enfriar, para luego triturarlas y descascarillarlas. Una vez terminado el paso anterior se muelen las habas trituradas con lo que se obtendrá la manteca de cacao y una pasta muy concentrada, la pasta de cacao.

35 Se sigue presionando y se extrae más manteca de cacao, que se puede moler a su vez hasta conseguir cacao en polvo. El proceso final consiste en someter la pasta de cacao a altas temperaturas, durante varias horas o días, en el cual el sabor se va mejorando y donde se pueden añadir ya diferentes sabores o aromas como el de la vainilla que es el más común. Por último, se dejará enfriar al chocolate resultante para poder darle forma.