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Resumen: E-067

Elaboración de chucrut: proceso de fermentación.

Cayré, María E. - Castro, Marcela P. - Garro, Oscar A.

Alumnos de Microbiología de Alimentos - Año 2002*

Facultad de Agroindustrias - UNNE. Comandante Fernández 755 - (3700) Pcia. Roque Sáenz Peña - Chaco - Argentina. Tel./Fax: +54 (03732) 420137 ANTECEDENTES

El hombre ha aprovechado la acidificación de alimentos vegetales, que se inicia espontáneamente en ausencia de aire, para su transformación y conservación. La aplicación más extendida y conocida de dichos procesos es la obtención de chucrut (Jagnow y Dawid, 1991). El chucrut es un producto estable y de sabor típico obtenido mediante un complejo fenómeno químico-microbiológico. Durante la fermentación la multiplicación de las bacterias lácticas, presentes naturalmente en las hojas del vegetal, da como resultado la disminución de la proliferación de microorganismos perjudiciales y el retraso o la inhibición de la alteración normal. Además, la acumulación de ácidos orgánicos y otros metabolitos provocan cambios sensoriales y nutricionales. Generalmente, la fermentación se realiza en forma espontánea, pudiéndose detectar una sucesión de microorganismos específicos en cada una de las fases del proceso, como resultado de cambios en las condiciones ecológicas (Hammes, 1991). La cátedra de Microbiología de Alimentos, perteneciente al quinto año de la carrera de Ingeniería en Alimentos, contempla en sus contenidos los distintos procesos de obtención de alimentos por fermentación. En la práctica de laboratorio, se simuló la producción de chucrut por fermentación espontánea a fin de facilitar la comprensión de la actividad de los microorganismos en la modificación y conservación de un alimento. El objetivo de este trabajo fue seguir el proceso de fermentación espontánea de repollo a través de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos con fines didácticos. MATERIALES Y METODOS

1. Preparación del chucrut La preparación del chucrut se realizó de acuerdo al siguiente diagrama de flujo:

Salado y mezclado

Repollo

Lavado y cortado

Prensado

Fermentación

Eliminación de hojas externas y de aquellas que presentan manchas de alteración.

Lavado ligero con agua potable y cortado en trozos pequeños.

Agregado de sal de mesa (2% p/p) y mezclado uniforme para asegurar distribución homogénea.

Con esta acción se promueve la aparición del jugo y la eliminación de aire.

Se llevó a cabo en un envase adaptado para mantener el repollo sumergido en su propio jugo y evitar la entrada de aire.

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2. Seguimiento de la fermentación 2.1 Control de la microflora A partir de una muestra del jugo se determinó a los 0, 7, 14 y 21 días de fermentación el número de UFC/ml de bacterias lácticas (BAL) sobre agar MRS. Se utilizó agar Tripticasa Soja (TSA) y Agar Sacarosa 5% (AS) para observar la variedad y características morfológicas de la flora microbiana. En todos los casos las placas fueron incubadas a 30°C. 2.2 Control de la formación de ácido El pH se determinó sobre una muestra de 10 ml de jugo en cada muestreo. Sobre esta alícuota se determinó posteriormente la acidez total por titulación con NaOH 0,25N en presencia de fenolftaleína; los resultados fueron expresados en % de ácido láctico. 2.3 Identificación de bacterias lácticas Se aislaron bacterias seleccionadas al final de la fermentación las cuales fueron conservadas a –18°C en crioprotector LEL + glicerol hasta su identificación con sistema API 50CH. DISCUSION DE LOS RESULTADOS

Formación de ácido La Figura 1 muestra la variación del pH y la acidez titulable durante el período de fermentación. En ella puede observarse que la primer semana de fermentación se caracterizó por una rápida acidificación que se evidenció por el descenso del pH de 5,67 a 3,38 y un aumento en la acidez titulable de 0,09 a 0,69 % ácido láctico. Entre los 7 y 21 días el pH se mantuvo prácticamente constante en tanto que la acidez titulable mostró un aumento hasta alcanzar el valor de 1,3 %. -Desarrollo Microbiano En la figura 2 a, b y c se muestran las características de las colonias desarrolladas sobre el medio general TSA, sobre agar sacarosa y sobre el medio selectivo para bacterias lácticas MRS, respectivamente, provenientes de una muestra de jugo al inicio de la fermentación. Sobre TSA puede observarse una gran variedad de colonias al inicio de la fermentación entre las cuales de detectaron levaduras y especies bacterianas gram positivas y negativas. Después de la primera semana de fermentación la flora desarrollada en este medio fue morfológicamente homogénea lo que evidencia la inhibición del crecimiento de algunas especies por agotamiento de oxígeno y acidificación del medio y la selección de grupos específicos. Por su alto contenido de sacarosa (5%) el medio AS permite detectar la presencia de especies productoras de exopolisacáridos a partir de este azúcar, como Leuconostoc mesenteroides. En este medio se observó la presencia de colonias grandes y con filancia durante la primera semana de fermentación (Figura 2b). No se observaron colonias de este tipo en las semanas siguientes. Este hecho puede explicarse teniendo en cuenta que especies de Leuconostoc, especialmente Leuconostoc mesenteroides, son responsables de la acidificación del producto durante la primera fase de

01

23

456

0 7 14 21

Tiempo (días)

pH

00,20,40,60,811,21,4

% a

c. lá

ctic

o

pH % Ácido láctico

Figura1. Variación del pH y acidez titulable durante la fermentación

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fermentación (Jagnow y Dawid, 1991; Muller, 1981), sin embargo, su crecimiento es inhibido a concentraciones de ácido láctico de 0,7 a 1,0%.

Los recuentos de bacterias lácticas aumentaron de 105 UFC/ml, al inicio de la fermentación, a 107 UFC/ml al final de la segunda semana (Figura 3). Entre los 14 y 21 días puede observarse una disminución en los recuentos debida principalmente a la elevada acidez del medio. Las bacterias seleccionadas al final de la fermentación fueron todas identificadas como Lactobacillus plantarum de acuerdo a su perfil de fermentación de carbohidratos (Figura 2d), este microorganismo es acidotolerante y homofermentativo. Si bien se ha reportado la presencia de otras bacterias lácticas durante la fermentación tales como: Lb. casei, Lb acidophilus, Lb fermentum (Friedrich, 1995; Mallo y col., 2002) es Lb plantarum el microorganismo informado como predominante al final de la fermentación (Mallo y col., 2002, Fleming y col. 1988) que por su tolerancia a medios ácido y su metabolismo homofermentativo permite alcanzar en el producto altas concentraciones de ácido láctico que aseguren la conservación del vegetal. Durante el período de fermentación se registró movimiento de burbujas gaseosas y formación de espuma sólo durante los primeros 12-14 días, poniéndose de manifiesto el cambio de flora heterofermentativa a homofermentativa. CONCLUSIONES

Las actividades desarrolladas permitieron la comprensión del proceso de obtención de chucrut, caracterizado por la selección de microorganismos específicos responsables de la acidificación y conservación del vegetal.

4

5

6

7

8

0 7 14 21

Tiempo (días)

Figura 3. Recuento de Bacterias lácticas durante la fermentación

(a) (d) (c) (b)

Figura 2. Flora desarrollada a partir de una muestra de jugo al inicio de la fermentación sobre (a) Agar tripticasa soja, (b) Agar sacarosa 5%, (c) Agar MRS y (d) perfil de fermentación de carbohidratos según sistema API 50 CH.

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BIBLIOGRAFIA

-Fleming, N.P., McFeeteers and Humphries. 1988. A fermentor for study of sauerkraut fermentation. Biotech. and Bioengin. 31:189-197.

-Friedrich, C. (1995) Favouring Lactobacillus plantarum on cabbage.Process 1107: 31.

-Jagnow, G. y Dawid, W. Biotecnología. Introducción con experimentos modelo. Ed.Acribia S.A. Zaragoza, España. 1991.

-Hammes, W.P. (1991). Fermentation of non-dairy foods. Food Biotech., 5 (3): 293-303.

-Mallo, R., Tabera, A., Civit, D., Erpelding, A. (2002). Proceso fermentativo en la producción de “sauerkraut” (chucrut) e identificación de bacterias ácido lácticas. La alimentación latinoamericana, 442: 44-47.

-Müller, G. Microbiología de los Alimentos Vegetales. Ed. Acribia S.A. Zaragoza, España 1981 Nota: * Alumnos de Microbiología de Alimentos - Año 2002 Ambrosini, Sebastián; Bedogni, Gabriel; Fogar, Ricardo; Frank, Walter; Ivanovich, Erica; Maidana, Romina; Maza, Mariana; Orellana, Adriana; Spuch, Alfredo; Vivas, María Daniela; Vrdoljak, Nelson.