PROODUCTOS CARNICOS Y LACTEOS

BIOTECNOLOGIAPROODUCTOS CARNICOS Y LACTEOS

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PRODUCTOS CARNICOS

En la transformacin del msculo estriado de los animales de abastos de alimento comestible ocurren sin nmero de cambios qumicos. Estos se inician al momento de la matanza, en el que ocurre un cambio masivo respiratorio y cardiaco en el animal, originando cambios en el tipo de actividad metablica del musculo, inicindose en la actividad enzimtica posmortem y las reacciones de descomposicin.

ENZIMOLOGIA DE LA MADURACIN DE LA CARNE

Estructuras responsables de las caractersticas mecnicas de la carneExisten dos componentes principales en la carne, las fibras musculares y el tejido conectivo, ambos son responsables de las caractersticas mecnicas de este alimento.La influencia del tejido conectivo en la dureza de la carne esta en funcin de la edad del animal y de la regin anatmica de que se trate; esta se conoce como dureza secundaria. CANAL La contribucin de las fibras musculares a la dureza constituye la dureza miofibrilar y puede ser afectada y puede ser afectada por el manejo de la canal, desde la matanza en adelante.Los msculos estriados de los mamferos, estos difieren en color como resultados de las fibras que lo componen, distinguindose tres tipos de estas: rojas, blancas e intermedias, variando en su estructura y el tipo de metabolismo predominante que lleva acabo en ellas. Las fibras tienen un dimetro de 10 a 100 m, corren en la mayora de los msculos a lo largo de ste y se unen en tendones a los extremos, alrededor de cada fibra se encuentra una membrana polarizada elctricamente, formando a la fibra e inmersa en el sarcoplasma contenido en la membrana muscular, se encuentran las miofibrillas, stas estn rodeadas de un sistema complejo de tbulos conocidos genricamente como retculo sarcoplsmico, compuesto por dos partes. El sistema L, Longitudinal que consisten en tbulos de orientados paralelamente a las miofibrillas y que presentan circunvoluciones y anastomosis, y el Sistema T que se une al anterior a la altura a la altura de los traslapes de las bandas A el y del disco Z y que es transversal o intermedio a las miofibrillas.

CONTRACCIN MUSCULARExplica la accin de la caminata y otros movimientos de los animales superiores. Se inicial con un estimulo de elctrico enviado por el cerebro que viaja por el nervio motor y se recoge en el extremo de la membrana muscular lo que produce una onda de despolarizacin (potencial de accin). Esta accin permite que se libere calcio del retculo sarcoplsmico, el cual ingresa al sarcoplasma, unindose a la troponina tropomiosina, protenas asociadas con la actina, constituyente de los filamentos delgados.La tropomiosina se une como un filamento continuo al extremo de la hlice de actina mientras que el complejo troponina se localiza sobre la tropomiosina.No existen las condiciones adecuadas para que el musculo regrese a un estado relajado a travs de la despolimerizacin de la actomiosina; el musculo queda contrado y en consecuencia endurecido en la condicin conocida como rigor mortis o rigidez cadavrica.Cuando los canales se enfran a temperaturas de 15 C o menos antes de resolverse la rigidez cadavrica se produce una eliminacin masiva de calcio de retculo sarcoplsmico producindose un acortamiento severo, una situacin mas severa ocurre cuando se congela la carne antes de la resolucin de la rigidez, mantenindose el nivel de ATP alto, pero degradndose rpidamente cuando se descongela el material.En la situacin Post rigor, los mecanismos por los cuales la carne puede ablandarse son de ndole enzimtica, activados por factores como el abatimiento del PH y la liberacin de enzimas del sarcoplasma, entre otros. Al proceso durante el cual la carne recupera algo de su textura original se le ha denominado como maduracin o aejamiento. La suavidad recuperada se calcula alrededor del 30% de la total. INICIO DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA DURANTE LA MADURACIN El almacenamiento del musculo provoca una disminucin de su dureza, rpida durante los primeros das y lenta a medida que se continua la maduracin. A los 10 das de almacenamiento a 1 C se logra una disminucin del 80% de la dureza inicial, aunque la elevacin de la temperatura de almacenamiento aumenta la velocidad de ablandamiento.Durante las 12 a 24 horas posteriores a la matanza, el musculo presenta un ablandamiento progresivo. El debilitamiento mecnico de las miofibrillas es causado por efecto de las enzimas proteolticas activadas despus de la muerte del animal. Estas Endopeptidasas se han clasificado como no lisosomales, que tienen una actividad mxima a valores de PH cercanos a la neutralidad, y las lisosomales, catepsianas que actan a valores menores de PH. Los intervalos de PH en que actan las proteasas se presentan en la TABLA 1Debido a la acumulacin de cido lctico, el PH se abate a valores finales de 5.5 despus de transcurridas de 6 a24 horas despus de la muerte.La velocidad a la cual la temperatura de la canal decae es dependiente de la temperatura ambiente y del tamao de la canal, y esto a la ve afecta a la actividad enzimtica. Si la canal es sometida a un enfriamiento rpido, la actividad enzimtica es menor que si se somete a un enfriamiento lento.

TABLA N 1PROTEASAS EN EL MUSCULOProteasasIntervalo de valores pH para protelisis

No lisosomalesProteasas neutras: actividades por calcio (serina)Proteasas similares a tripsina (serina)Proteasas neutras (tiol)Proteasas alcalinas (serina)LisosomalesCaptesina BCaptesina DCaptesina HCaptesina LCaptesina N

6.5 8.0

6.5 8.0

6.5 8.07.5 10.5

3.0 6.02.5 4.55.0 7.03.0 6.03.0 6.0

CAMBIOS ESTRUCTURALESCuando la canal se suspende por el tendn de Aquiles a temperaturas de refrigeracin (4 a 6 C), las proteasas promueven el debilitamiento de los elementos estructurales. No tiene un conocimiento exacto del mecanismo de degradacin de los componentes, pero se sabe que en esta situacin las protenas que integran a los discos Z. se despolimerizan, las protenas que integran a los discos z ese despolimerizan, las alfa- actinina y zetanina pueden extraerse intactas.

El primer cambio que se observa durante la maduracin ocurre en la lnea Z, la cual se degrada durante los dos o tres das posmortem en carne de res. Posterior aparece un espaciamiento entre la lnea Z y la banda I. la velocidad de la degradacin tanto de la lnea Z como de la banda I varia de un tipo de fibra a otra; las fibras blancas con discos z mas estrechos se degradan mas rpidamente que las fibras rojas con discos z dos veces mas anchos que los de fibra blancasLas protenas miofibrilares pueden extraerse en 50 % a 60% a un da posmorten soluciones de KC10.5 M a pH = 7.0 durante la maduracin, la actina y la miosina son cada vez mas solubles y, por lo tanto la extractabilidad de las protenas aumenta a 70 a 80% a los siete das posmorten a 4 cENZIMAS INVOLUCRADAS EN LA MADURACION No todas las proteasas con actividad especifica se localizan dentro de la clula muscular los niveles de actividad de las proteasas del musculo son bajos si se compran con otros tejidos las cantidades pequeas de clulas no musculares la localizacin que residen algunas catesipnas lisosomales est cerca del sarcolema.La proteinasa neutra no lisosomal ms importante es la actividad por calcio (calpaina)

CONSERVACION DE CARNE POR FERMENTACIONUn animal sano tiene defensas naturales contra invasiones microbianas, considerndose entonces que la carne de animales recin sacrificados es estril. La contaminacin ocurre cuando hay contacto de la carne con paredes, suelos, utensilios o manipulacin del material por los operarios. O si hay estallamiento de alguna vscera durante manejo de la canal produce una gama muy amplia en el tipo de microrganismos contaminantes.

El mtodo ms directo para prevenir es la refrigeracin inmediata, inhibiendo ala mayora de microrganismos contaminantes que pueden pasar al ser humano tales como brucella y salmonella, predominando entonces los gneros pseudonomas y achromobacter. El secado, salado y curado son otras formas de inhibir el crecimiento de patgenos. Estos crean factores de proteccin y seleccionan el tipo de micro flora que contribuyen ala produccin de un material alimentario especfico.Las sales de curado (cloruro de sodio, nitritos, nitratos ,fosfatos) utilizadas productos crnicos como jamones , salchichas y pates , entren otros y el mtodo de procesamiento , crean un microambiente en la carne que favorece el crecimiento de bacterias facultativas grampositivas , ala ves que inhibe el crecimiento de organismos de descomposicin aerobios gramnegativos . Este cambio curado incrementa la vida de anaquel inhibiendo en un gran porcentaje ala microflora de la carne fresca no procesada y favorece el crecimiento de microorganismos estreptococos leuconostoc y microbacterias.El crecimiento de estos organismos esta acompaado de produccin de metabolitos tales como el acido lctico u otros compuestos. La fermentacin de productos crnicos ha sido mtodo tradicional de conversacin aunque en un principio se dio por accidente cada ves es mayor el grado de sofisticacin que se emplea al procesar carnes utilizando microrganismos, seleccionando cepas que produzcan un sabor, olor y texturas especificas deseadas por el consumidor.La conservacin tradicional incluye dos procesos fundamentales: la fermentacin en si y un proceso de teclado a travs del cual se reduce la actividad acuosa a niveles que permiten incrementar la vida de anaquel por estos dos procesos fundamentales se obtienen alimentos muy estables que pueden ser almacenados. La actividad acuosa en un alimento, definida como la cantidad de agua disponible para reacciones qumicas o crecimiento microbiano, determina la estabilidad. La mayora de los alimentos tradicionales son el producto de una combinacin de tecnologas para la conservacin de material alimentario. EFECTO COMBINADO DE FACTORES DE CONSERVACINLos mtodos de conservacin de carnes tales como calentamiento, refrigeracin, secado, curado, salado, acidificacin, fermentacin, ahumado, eliminacin de oxigeno y almacenamiento en atmosfera de dixido de carbono, tienen como fin primario inhibir la descomposicin de evitando la accin de enzimas y/o microrganismos capaces de producir compuestos txicos o que alteren alguna forma de propiedades fisicoqumicas y organolpticas de la carne.Cada factor limitante representa una barrera al crecimiento microbiano, si la barrera no es suficiente para inhibir este crecimiento, se tendr una proliferacin de la poblacin; si lo es, se tendr un producto estable y seguro sanitariamente.Los microorganismos no pueden proliferar en el alimento debido a los factores limitantes que inhiben en su crecimiento; si se tiene una carga microbiana inicial baja, se necesitara pocos factores limitantes o de baja intensidad. El empaque asptico de la carne se basa en este principio. En la figura 1 las malas condiciones de higiene tienen como resultado una carga microbiana inicial alta. Figura 1: Efecto de la concentracin de sal y temperatura en la fermentacin de embutidos con lactobacilos

La figura 2 ilustra el comportamiento de tratamientos sub letales, por ejemplo el dao sub letal hecho a las esporas por efecto del calor.

Figura 2: Efecto de la concentracin inicial de glucosa en la fermentacin de embutidos inoculados con una mezcla de lactobacilos

Si un alimento pierde humedad durante el almacenamiento, su actividad acuosa disminuye y por lo tanto mejora su estabilidad asptica del alimento. En productos enlatados los factores de conservacin decrecen con el tiempo, y en consecuencia disminuye su capacidad de inhibicin microbiana durante el almacenamiento. La disminucin de la estabilidad de la carne curada enlatada se debe en parte a degradacin de nitritos en el producto lo que permite la proliferacin de microorganismos; en las salchichas fermentadas y los jamones crudos es fundamental que la carga microbiana en el interior del mismo sea baja, el PH deber ser inferior a 6 y la temperatura al principio del proceso de curado ser inferior a 5 C. esta temperatura debe mantenerse hasta que haya penetrado suficiente sal. Despus de la actividad acuosa en el interior del jamn haya disminuido a valores inferiores 0.96, el producto puede ser madurado y ahumado a temperatura ambiente para desarrollar el sabor caracterstico por efecto enzimtico. En algunos alimentos tales como los embutidos fermentados, la secuencia de los factores esta fija, debido que algunos de ellos desarrollan durante el procesamiento y almacenamiento. En los salamis fermentados, los factores se desarrollan en secuencia y son particularmente importantes en la maduracin del producto para inhibir eficientemente los organismos patgenos presentes (salmonellas sp, clostridium botulinum, Staphylococcus aureus), as como otras bacterias, levaduras y hongos.

PRODUCTOS AUTOESTABLESProductos autoestables como alimentos de actividad de agua intermedia (AAI), se pueden almacenar sin refrigeracin, lo que es importante en reas industrializadas, debido al considerable ahorro de energa, y reas no industrializadas en donde no existen facilidades de refrigeracin.El trmino Productos autoestables (PAE) se introdujo en 1979 para alimentos de alta actividad de agua (actividad acuosa >0.90) que se pueden almacenar sin refrigeracin, despus de un tratamiento trmico moderado de 70 a 110 C en el centro del producto. Se almacenan en recipientes sellados para inactivar todos los organismos excepto bacterias esporuladas. La recontaminacin se evita de esta forma y por lo tanto el principal inters es en la inhibicin de las esporas de bacilos y clostridia, la disminucin considerable de actividad acuosa, PH y EH. Ofrecen las siguientes ventajas: El tratamiento trmico moderado aumenta las caractersticas organolpticas y nutricionales del producto. La ausencia de refrigeracin simplifica la distribucin y ahorra energa. Para reas industrializadas, la produccin de PAE es ms atractiva que AAI debido que su actividad acuosa no es tan baja y, por lo tanto, se necesitan menos humectantes (abatidores de la actividad acuosa) y/o menos secado.Se distinguen varios tipos de productos autoestables, dependiendo del factor limitante del crecimiento microbiano: actividad acuosa, procesamiento trmico y PH.El mecanismo fundamental para la estabilidad de productos autoestables dependientes del tratamiento trmico es la inactivacin o dao subletal de esporas de bacterias.

PRODUCTOS AUTOESTABLES DEPENDIENTES DEL PROCESAMIENTO TERMICOSon llamados productos procesados a tres cuartos, se almacena a un mximo de 10 C son una vida de anaquel de 6 a 8 semanas sin refrigeracin. Las condiciones del proceso son: F mayor 0.4. Actividad acuosa menor o igual a 0.96 EH bajo. Por medio del uso de fundas impermeables al oxigeno. PH menor a 6.5.En caso de enlatado, mnimo espacio vaco, ya que hay condensacin a enfriarse las latas.

PRODUCTOS AUTOESTABLES DEPENDIENTES DE ACTIVIDAD ACUOSAEl mecanismo fundamental es la reduccin de agua disponible. Hay dos grupos de productos crnicos de este tipo, las mortadelas italianas, donde la reduccin de actividad acuosa se debe a formulacin de la salchicha y al secado moderado durante el calentamiento, o en caso de alguna salchichas alemanas en las se adquiere la actividad acuosa deseable por el secado del producto final. En estos productos el principal problema que puede surgir es el crecimiento de hongos. Las condiciones del proceso son: Temperatura interna mayor a 75C, a fin de eliminar clulas vegetativas. Calentamiento en contenedores sellados, preferentemente fundas. Actividad acuosa menor o igual a 0.95.

PRODUCTOS AUTOESTABLES DEPENDIENTES DEL PHLa disminucin de PH es una forma comn de conservar productos hortofrutcolas. En productos crnicos, el PH menor a 5.3 controla el crecimiento de Staphylococus Aureus; las esporas pueden germinar a PH inferiores a ste. En los productos autoestables dependientes del PH el nmero de esporas decrece durante el almacenamiento. Si el PH sigue bajando.Productos crnicos con un PH menor a 4.5 sin desagradables organolpticos, aunque en algunos casos se obtienen valores cercanos, como en los embutidos fermentados de maduracin lenta, en los que el PH se abate por la accin de bacterias lcticas o por la edicin de glucono delta lactona hasta niveles de PH = 5.2 a 4.8.

ALIMENTOS DE ACTIVIDAD ACUOSA INTERMEDIASon los que tienen actividad acuosa de 0.90 a 0.60 y se estabilizan por factores adicionales tales como calentamiento, adicin de conservadores, PH y EH. Estos alimentos se almacenan sin refrigeracin y a pesar de la poca agua disponible, conservan su suculencia.Algunos alimentos de actividad de agua intermedia son altamente cotizados, como salamis Fermentados y los jamones maduros y secados (serranos). Los productos de actividad acuosa intermedia han sido desarrollados en pases de clima clido y en que los costos de refrigeracin son altos y paralelamente se tiene escasez de proteinas crnicas.Del crecimiento microbiano, la carne se puede conservar para su consumo en las condiciones ambientes de zonas tropicales y subtropicales por medio de dos mtodos: Fermentando la masa de carne, a travs de combinacin de los factores para obtener un alimento fermentado, en el cual el sabor y la textura han sido definidos por la secuencia de la aplicacin de los factores limitantes. Estos productos son del tipo de Salamis Fermentados, Embutidos Alemanes y Chorizos Fermentados, entre otros. Por descontaminacin superficial de canales a travs de fermentacin lctica.

EMBUTIDOS FERMENTADOSEn general se consideran 5 tipos de embutidos: Frescos: hechos a partir de carne fresca, generalmente de cerdo. Cocida, picada, sazonada y embutida. Estos productos deben ser cocidos antes de servirse. Ejemplo: butifarras. Secos y semisecos: productos curados, secados al aire; pueden ser ahumados antes del secado; se sirven fros. Ejemplo: el peperoni. Cocidos: Curados o no, picados, sazonados, embutidos, cocidos y a veces ahumados. Ejemplo: Boloa. Frescos y ahumados: hechos a veces a partir de carne curada. Necesitan coccin antes de servirse. E ejemplo: Kielbasa. Pasteles: Curados, cocidos, no ahumados, formados en bloques.

TABLA 2: Algunos productos crnicos embutidos y sus condiciones de procesadoTipoEjemploMateria primaCondic.de proceso

Ahumados curados (semisecos)

Secos

ahumadosEmbutidos alemanes

Embutidos italianos

Embutidos de lebanonRes/cerdo

Res/cerdo

res

18-48 hrs de maduracin a 35-40C; 50% humedad final.

18-48 hrs maduracin a 28C; 30 -60 das de secado a 10-22C; 35-40% humedad final.

10 das en salmuera a 4C,uso de kno;ahumado frio a 68C durante 4-8 das 50% o ms humedad final

Los embutidos secos son productos de carne picada que como resultado de la accin bacteriana, alcanzan un PH final de 5.3 o menos.La mayora de productos qumicos fermentados se mantienen a temperatura elevada durante las etapas iniciales de procesamiento.La fermentacin permite que la humedad se elimine en forma uniforme, a la vez que las protenas sarcoplsmicas y miofibrilares se desnaturalicen, produciendo una textura firme.Una fermentacin inadecuada resulta en un secado insuficiente, descomposicin, sabores residuales y problemas sanitarios si no se produce una baja de PH en un tiempo menor a 24 horas.Los principales efectos del PH son las proteinas. La adicin de sal aumenta la retencin de agua.Al producirse cido latico la baja de PH permite que el agua se elimine rpida y eficientemente, ya que el PH final esta cerca del punto isoelctrico, a su vez el PH desnaturaliza a las proteinas desdoblando la cadena peptdica.La fermentacin de la carne se aplica en caso del tocino, adems de que esta tecnologa puede ser aplicada a carnes frescas, pollo y alimentos de origen marino retrasando la proliferacin de organismos indeseables por la produccin de compuestos bacteriostticos. En esta situacin se encuentra la inhibicin de patgenos por generacin de antibiticos, perxidos y una amplia variedad de compuestos no identificados, a si como por la competencia por nutrientes.Una fermentacin inadecuada, con una baja del PH a valores superiores a 6.0 en menos de 24 horas, da como resultado un secado insuficiente.

TABLA N3: Condiciones de procesos tpicos en la fabricacin de embutidos fermentadosOperacintiempoTemperatura CH.relativa%

1.Maduracion lenta

Secado1 da2dia3dia22-2420-2218-2011-1594-9690-9285-8875-80

2.Maduracion rpida

Secado24-48 horas hasta obtener pH=4.6-5.0

27-37

10-1190

68-72

MICRORGANISMOS INVOLUCRADOS EN LA FERMENTACIN

Algunas industrias de embutidos fermentados emplean inoculacin natural por retroinculos enriquecidos por microorganismos fermentativos al madurar la carne a temperaturas bajas o por adicin directa de cepas seleccionadas. Ambas tcnicas pueden ser exitosas siempre que los microrganismos necesarios estn en mayora, sin embargo, pueden ocurrir fallas si predominan organismos no fermentativos o bacterias lcticas heterofermentativas.La carne es un material de investigacin difcil por su heterogeneidad y su falta de fluidez. Aadiendo niveles suficientes de los microrganismos deseados (10 109/g) se puede inhibir el crecimiento de especies no deseables. Los productos crnicos fermentados presentan un amplio margen de seguridad sanitaria si bien el riesgo potencial mayor es la contaminacin por Staphylococcus Aureus, fcilmente controlable con acidificacin a PH menor a 5.3.Algunos de los microrganismos utilizados en la fermentacin de carne se muestran en la tabla 4.TABLA N4: Principales microorganismos utilizados en la fermentacin de carnes.A. BacteriasFam.generoLactobacillaceaeLactobacillus

Especies

GeneroEspecies

GeneroEspecies

FamiliaGeneroEspecies

Fam.

Fam.

GeneroEspecies

Fam.L.plantarumL.acidophilusL.caseiL.fermentisL.brevis

StreptococcusS.lactisS.diacetilactisS.acidilactici

Pediococcus P-cervisiaeP.acidilacticiP.pentosaceus

MicrococcaceaeMicrococusM.auranticusM.candidusM.variansEnterobacteriaceaeEcherichia spAerobacter spAlcaligens spPseudomonasPseudomonas spVibrioV.costicolus

CorynebacteriumCorynebacterium sp

LevadurasGeneroEspeciesDebaryomicesD.kloeckeriD.hanseniDebryomices sp.

HongosGeneroEspeciesPenicilliumP.expansumP.nalgiovensis

Las cepas empleadas deben desempear dos papeles fundamentales: Reducir nitratos a nitritos, con la formacin de color, sabor. Olor. Emplean cepas de micrococos. Producir cidos lcticos, para esto se emplea particularmente bacterias lcticas.

Antes del proceso de fermentacin la microflora predominante en embutidos fermentados consiste en lactobacilos y algunos pediococos, estreptococos y micrococos. Aunque la mescla cruda de salchichas contiene algunas Pseudomonas y bacterias gramnegativas, estos microorganismos no se detectan en el producto final. Se utilizan cepas iniciadoras comerciales, se mantenga el producto a 85-90 % de humedad durante 12 a 15 horas para rehidratar al inoculo aunque si esta el producto se puede contaminar con microrganismos indeseables. PEDIOCOCOSSon las mas utilizadas, como iniciadoras comerciales, Pediococcus cerevisae, la primera cepa identificada como productora de cido lctico en la carne esta tiene gran resistencia a la liofilizacin y es de crecimiento rpido en sus tratos crnicos.Las cepas mas utilizadas comercialmente son P. SereviciaeLa Pacidilactici crece en forma ptima a 40C, con un mximo tolerable a los 52C destruyndose por calentamiento a 70C durante 10 minutos. Se produce cido lctico a partir de glucosa, galactosa, arabinosa, xilosa, maltosa, manitol y dextrinas; 25C inhibindose a los 40C y destruyndose al calentar a los 60 C durante 10 minutos. Esta cepa produce cido lctico, pero no gas, a partir de dextrosa y maltosa y en galactosa. LACTOBACILOSEs la microflora ms abundante en productos fermentados por inoculacin natural. La liofilizacin disminuye el crecimiento cuando las cepas son reconstruidas, el congelamiento no produce este efecto. Los lactobacilos pueden crecer a temperaturas mas bajas que los pediococos lo que los hace mas adecuado para su aplicacin en la preparacin de embutidos secos. La cepas es una L.plantarum en conjuncin con p.acidilactici.L,Plantarum son bacterias grampositivas cuyo crecimiento se inhibe a bajo de 7C o por encima de 40C con un crecimiento optimo entre 25 y 30c, fermenta a la glucosa produciendo cido DL Lctico sin produccin de gas tolerantes a la sal fermentan tambin fructosa y glucosa, galactosa y sacarosa, maltosa, lactosa, descrinas. Sorbitol, manitol y glicerol, pero no fermenta xilosa y manosa; se utilizan principalmente en la produccin de salchichas secas con las temperaturas de fermentacin de entre 15 y 35C. En este tipo de productos la fermentacin lctica inicial es indispensable, tambin requiere otras fermentaciones secundarias que dura de 1 a 5 das responsables de las caractersticas organolpticas del producto.La mayora de cepas comerciales son homofermentativas, produciendo principalmente cido lctico a partir de glucosa y sacarosa, heterofermentativas, como contaminantes naturales (L.buchneri y L brevis) contribuyen al sabor a travs de la produccin de cidos voltiles, alcohol y dixido de carbono. Algunas cepas de bacterias lcticas heterofermentativas como la Leuconostoc mesenteroides se utilizan conjuntamente con la Lactobacilos homofermentativos.

MICROCOCOS A diferencias de las bacterias lcticas como los micrococos no se adicionan por su capacidad de reducir el PH si no por su actividad en el proceso de curado, por su capacidad de producir nitratos, producir cido a partir de la glucosa en condiciones aerobias y por su capacidad de proliferacin en medios que contengan cloruros de sodio. Con el uso de mesclas de nitratos y nitritos y sales de curado se va disminuyendo el uso de micrococos.La familia micrococcaceae incluye los gneros Micrococcus, Staphylococcus y Planococcus. Los gneros Micrococcus y Staphylococcus se relacional con productos crnicos, mientras que la Planococcus se encuentra en aguas marinas.Los micrococos son aerobios con un metabolismo respiratorio estricto, los estafilococos son facultativos anaerobios, su metabolismo es respiratorio o fermentativo en condiciones anaerobias el principal producto de la fermentacin de la glucosa es el cido lctico; los inoculos mas usados comercialmente incluyen un M. varians y M. auranticus en mesclas con P.cerevisae, generando catalasa que retrasa la comulacin de perxido de hidrogeno el cual lava el color curado y promueve la rancidez oxidativa.Los micrococos utilizan como iniciadores de embutidos secos de tipo europeo el proceso de maduracin lenta donde es la flora dominante durante las etapas iniciales (hasta 4 das), declinando posteriormente y dando pase a la proliferacin de lactobacilos. Durante la fase de secado algunos tipos de micrococos (N. varians, N.luteus, S.saprophticus), favorecen al desarrollo de sabor va lipolises y proteolises, conservan el color curado y previenen la rancies oxidativa va actividad de catalasa. En algunos embutidos el ph aumenta durante el secado como el resultado de proteolises las cepas tolerantes a la sal. HONGOS Y LEVADURAS La mayora de embutidos secos tipo europeo presenta una cobertura de hongos a los pocos das de almacenados a los 20C; lo mismo ocurre en productos semi secos si se madura a los 10C. Estos hongos dan producto a su apariencia y aroma caractersticos particularmente en embutidos de poco dimetro. En el caso de formatos ms gruesos la cobertura de hongos es deseable por mejorar su apariencia.Las cepas usadas son mayor mente P.nalgiovense y P.chrysogenum.La humedad relativa ideal es de 75 a 79 % para el desarrollo de esta cepa. Otras cepas utilizadas tales como P.nalgiovense y P.candidum P. roquefort no alcanzan la fase estacionaria.En muchos procesos tradicionales la fermentacin bacteriana y el desarrollo del hongo son simultneos. Dado que la germinacin del hongo es ms lenta, la accin bacteriana precede al crecimiento del hongo, dependiendo esto del nivel del inculo. La temperatura y la humedad necesarias para el desarrollo del hongo no son la misma que promueven a la fermentacin, por lo que esta se inicia a temperaturas mayores a 24 horas antes de la inoculacin del hongo. En el proceso de maduracin, los hongos tienen las siguientes funciones: La cobertura de micelio regula la humedad. El control natural compensa los cambios en la humedad relativa del medio ambiente, tenindose una velocidad de secado ms uniforme en el centro. A medida que se desarrolla el hongo, la accin enzimtica sobre las grasas y proteinas influye en el aroma distintivo del producto.Debido a que los hongos tienen actividad de catalasa, reducen la tendencia al desarrollo de rancidez oxidativa al evitar la penetracin del oxigeno. Algunos hongos reducen el nitrato, aumentando el color en la superficie.Hay dos cepas aprobadas para uso en alimentos crnicos. El hongo blanco Penicillum Candidum y el hongo azul P. roquefort, aunque P.nalgiovensis y P.canescens son utilizados en algunos casos.Las especies P.candidum, P.roqueforti y P.nalgiovensis tienen actividad especifica lipolitica, degradando grasas y produciendo un sabor fuerte y ligeramente irritante. Estos hongos tambin sintetizan amilasas y proteasas que contribuyen al sabor y aroma.Los requisitos para utilizar cepas fungales son los siguientes: No deben producir compuestos txicos. Deben cubrir la funda del embutido de forma homognea. Deben de germinar y crecer rpidamente. Deben desarrollar un sabor especfico y constante. No deben tener actividad celultica.

PRODUCCIN DE COMPUESTO QUMICOS EN EMBUTIDOSLos organismos productores de sabor inhiben como consecuencia de una fermentacin rpida y, con el fin de limitar la intensidad del sabor y acidez, se utilizan mecanismos de control en la formulacin y el procesamiento se logra controlando a los tipos de inoculo y a los factores tiempo temperatura humedad del proceso a fin de favorecer inicialmente las condiciones de baja temperatura en las que predominan microrganismos productores de sabor.En general, los embutidos secos de tipo europeo utilizan temperaturas (24C) y velocidades de fermentacin menores para obtener un PH final mayor (5.2 a 5.6). El resultado es un proceso lento con un producto final de sabor intenso, los procesos rpidos emplean temperaturas ms altas (27 a 37C) obtenindose un PH final (4.6 a 5.0) e intensidad de sabor menores.Los microrganismo involucrados en la produccin (Pseudomonas, micrococos, hongos) utilizan carbohidratos durante su crecimiento como fuente preferencial de energa; estos organismos crecen aerbicamente en la superficie de la carne, oxidando los azucares en forma completa hasta dixido de carbono y agua o en forma incompleta hasta cidos orgnicos. Los productos finales de la oxidacin de carbohidratos tienen poco efecto en las caractersticas organolpticas del producto.Por otra parte, muchos organismos asociados con las carnes crudas y saladas como las bacterias lcticas, no oxidan a los carbohidratos y dependen de procesos fermentativos para su crecimiento. El tipo de productos finales de la fermentacin depende principalmente del tipo de microrganismos empleados. Los organismos hermofermentativos producen esencialmente cido lctico, abatiendo el PH y produciendo un sabor astringente. Los heterofermentativos producen una amplia gama de productos finales, tales como alcohol etlico, dixido de carbono, cido lctico, cido acetilico, etc., productos que tienen efecto pronunciado.

Caractersticas organolpticas del producto final:Muchos organismos metabolizan a las proteinas, los pptidos y los aminocidos de la carne utilizando enzimas proteolticas intra o extracelulares, estas constituyen sistemas complejos de los cuales se ha determinado su especificidad con respecto al sustrato crnico; son esencialmente hidroliticas dando como resultado la solubilizacin de las protenas, las que una vez degradadas a aminocidos, producen una variedad de productos de descomposicin; por ejemplo, mercaptanos, aminas y cidos grasos.Por otra parte las rutas metablicas que favorecen la produccin de compuestos de sabor (alcoholes, diacetilo, cetonas, cido actico) favorecen tambin la produccin de otros.

PREPARACIN DE EMBUTIDOS FERMENTADOLa mezcla de carnes, aditivos y especias se coloca en recipientes de curado a temperaturas de 4 a 10 C. aadiendo la mezcla del curado (sal nitratos, nitritos, azcar y fosfatos) y el inoculo especifico para este tipo productos deseado. Se reduce al nitrato a nitrito y se produce una inversin microbiana, cambiando la predominancia de bacterias gramnegativas a grampositivas. El nitrato se reduce a la vez a nitrito por accin de micrococos, y esta forma reducida reacciona con pigmentos de la carne.Los inculos utilizados comercialmente son cepas seleccionadas, puras o en mezclas de curado, la cual puede reducir la viabilidad y actividad de los microrganismos. L masa crnica, una vez curada e inoculada se embute en fundas naturales o sintticas; en el primer caso procedentes del tracto intestinal del bovinos, ovinos o porcinos en el segundo. Hechos de material permeable el agua, oxigeno y humo. La caracterstica de permeabilidad en fundas sintticas es fundamental. Dado que durante el procesamiento debe eliminar humedad en forma homognea, y en algunos casos en que se aplique ahumado, debe a ver una buena penetracin de humo hacia el interior del producto. En el caso de fundas naturales, stas estn formadas principalmente de colgena, lo que les imparte propiedades de permeabilidad. Sin embargo, la colgena se endurece y pierde permeabilidad al aplicar humo , debido a la accin de cidos voltiles producidos durante la combustin de la madera por otra parte esta protena se hace mas suave y la funda mas porosa al recibir un tratamiento trmico hmedo.Despus de embutir, los productos se colocan para su fermentacin inicial en cmaras a una temperatura que vara entre 21 y 38 C, dependiendo del tipo de producto y, en consecuencia, del inculo que se utilizar, y a una humedad relativa entre 80 y 90%. En los embutidos secos productos pasan directamente de la cmara de fermentacin a las salas de secado, los que se mantienen a temperaturas entre 10 y 22 y una humedad relativa entre 65 y 75%. El control de la humedad relativa depender del tamao de partcula de la carne, del dimetro de la funda, de la velocidad y humedad del aire dentro de la cmara, y del PH y solubilidad de las proteinas en el producto, estos factores se combinan en dos:Presin de vapor y capacidad de retencin de agua del producto. El dimetro de la funda, el tamao de partcula y la humedad y la velocidad del aire determinan la presin vapor en el embutido; el tamao de partcula, PH y cantidad de proteinas solubilizadas determina la capacidad de retencin de agua. Estos factores interactan para determinar la cantidad de humedad eliminada del embutido durante el proceso de secado. El secado debe de llevarse acabo de forma que se tenga temperaturas y humedades uniformes en la sala a velocidades de aire bajas.

FACTORES QUE AFECTAN LA FERMENTACIN DE CARNES

Dado que las bacterias lcticas actan en la fase acuosa de la carne, cualquier factor que afecte la cantidad de agua influir tambin en la actividad de estos microrganismos. El contenido de grasa, por otra parte es inversamente proporcional al contenido de carne negra y por lo tanto a la velocidad de abatimiento de PH, el glucgeno presente en el tejido magro, consecuentemente afecta al contenido de acidez en la medida que dicho tejido este en mayores proporciones.El uso de carne congelada como ingrediente de embutidos de fermentados reduce la velocidad inicial de fermentacin debido a la menor cantidad de agua fluida en el sistema. El uso de esta carne reduce la temperatura del sistema prolongando el periodo de incubacin. Los productos fermentados formulados exclusivamente con carne de cerdo fermentan mas rpidamente que los formulados con res y cerdo o nicamente con res, debido a la capacidad amortiguadora de msculo de bovino, a la mayor contaminacin por bacterias lcticas de la carne de cerdo o la mayor concentracin de tiamina tambin en el cerdo; por otra parte la carne de res tiene un PH inicial mayor que la del cerdo y en consecuencia toma mas tiempo en abatirla.El contenido alto de oxigeno en la sangre produce oxidaciones de los carbohidratos presentes por va microbianas con la consecuente produccin de dixido de carbono, agua, alcohol, y carbonillos.La sal aadida en la formulacin en cantidades de 2 a 3% con el fin de aumentar la estractibilidad de las protenas miofibrilares inhibe el crecimiento de microrganismos excepto el del caso de lactobacilos, y contribuye al sabor y aroma del producto final. Aunque las bacteria lcticas son tolerantes a las concentraciones de sal indicada anteriormente su actividad se ve afectada por la sal en la salmuera, 2 a 3% de sal es la concentracin mnima para lograr propiedades de cohesin en la carne.El tipo de azucares aadido (glucosa, sacarosa, dextrinas) afectan al PH final del producto. Los azucares se incorporan a la formulacin de obtener sabores y texturas caractersticas adems de suministrar el sustrato necesario para que la produccin de cido lctico se inicie.Los azucares simples como la glucosa son fcilmente metabolizados por la mayora de las bacterias lcticas, convirtindose en el factor limitante en la fermentacin de embutidos.La sacarosa, al metabolizarse por las bacterias lcticas, produce un sabor menos cido en el producto final, comparado con el obtenido al aadir glucosa con valores de PH similares.En los caso de carbohidratos complejos como las dextrinas o almidones, su fermentacin depender de la presencia de cepas especificas, aunque estos compuestos fermentan ms lentamente y no tienen importancia practica cuando estn presentes azucares ms simples.Las especies naturales, aadidos a la formulacin, estimula la produccin de cido lctico en algunas bacterias (figura 8), esta estimulacin no produce un aumento en la poblacin microbiana: el efecto se produce mayor mente en la lactobaciles y en menor escala en pediococos.Si a los embutidos fermentados no se le aaden especies pero si una concentracin de magnesio de 10-5 M, se obtiene una actividad microbiana similar en cuanto produccin de cido lctico. Algunas especies como la pimienta en cambio inhiben la actividad microbiana obtenindose mayor tiempo de fermentacin.La temperatura del proceso determina, como ya se ha comentado, el tipo de microflora y en consecuencia la caracterstica del producto final. Dado que el lactobacilos forma optima a menores temperaturas que los pediococos, su crecimiento optimo y en consecuencia su capacidad de abatimiento del PH depender de la temperatura del proceso, aunque en algunos casos se prefiere una fermentacin lenta a fin de controlar la calidad del producto final. El dimetro del embutido afecta el tiempo, velocidad de fermentacin y el PH final, siendo este menor en embutidos de mayor dimetro, debido a que la fermentacin se suspende ms fcilmente al aplicar calor en embutidos pequeos, aunque los embutidos grandes tienen una velocidad de fermentacin inicial mas lenta

FIGURA N3: Efecto de la temperatura de fermentacin en una cepa de pediococcus inoculada con carnes.

USO DE CIDO LCTICO COMO DESCONTAMINANTE DE LA CARNE

El cido lctico existe una gran variedad de alimentos. Aun PH adecuado sus propiedades bactericida no afecta negativamente a los atributos sensoriales del alimento lo que ayudado algunos a concluir que este es adecuado para ser utilizado como descontaminante de carnes frescas reduciendo especficamente la contaminacin por enteropatogenos y extendiendo la vida de anaquel. La carne no se decolora a concentraciones aproximadamente 1 % de cido lctico a PH = 2.4 y 2% no causa sabores residuales.Tales tratamientos dan como resultados una reduccin significativa de la microflora: Disminucin del PH. Accin especifica del cido en la forma no disociada.La mayora de los cidos orgnicos son eficientes a bajos PH y su efecto especifico esta relacionado con: La capacidad de penetrar a la clula. La parte de la clula atacada. La naturaleza del ataque.

PRODUCTOS LACTEOS

Los primeros quesos, para los cuales se desarrollo, en paralelo o a lo postre, el uso de la quimosina (antes conocido como renina), la cual es una enzima extrada del abomaso de terneros. La elaboracin de quesos es probablemente el uso emprico mas antiguo de una enzima en forma industrial; en 1874 un qumico dans, Christian Hansen, inicio la extracin de la quimosina con soluciones salinas del abomaso de ternero, marcando el de la tecnologa enzimtica. Principal mente el suero de leche.

LECHE PROCESOS ENZIMATICOS La lactosa, disacrido formado por glucosa y galactosa, es prcticamente el nico carbohidrato presente en la leche, en la que se encuentra en una concentracin de 4.7% a 5.2% en la leche de vaca, 6.5% en leche humana y alrededor de 4.5% en la leche de cabra y oveja. Esta enzima es producida en los mamferos en el intestino delgado, principal mente en el yeyuno, en donde se efecta la hidrolisis y la absorcin de los monosacridos, la actividad lactsica se manifiesta antes del nacimiento principalmente de origen caucsico que las personas con baja o nulo actividad de lactosa presentan trastornos gastrointestinales. Otro uso importante es la produccin de leche deslactosada para servir de alimento durante la primera etapa de vida.Adems en forma deshidratada, es de fcil manejo en cuanto a su transporte y almacenamiento.

FORMACIN DE OLIGOSACRIDOS La enzima -galactosada es la responsable de la hidrolisis enzimtica de lactosa. La cantidad y naturaleza de los oligosacridos formados dependen del origen de la enzima as como de algunas de las condiciones en que se efecta la reaccin tales como concentracin inicial de lactosa, tiempo de reaccin, PH, temperatura e iones inorgnicos.La hidrolisis de leche y suero dulce, ya que la produccin de estos subproductos por enzimas cuyo PH ptimo es cercano a 7 (neutras) y que son las usadas en leche, es considerablemente mayor que la producida por las enzimas de hongos o cidas utilizadas en la hidrolisis de suero cido.Los oligosacridos producidos alcanzan un nivel mximo cuando se tiene entre 50% a 90% de hidrolisis. FUENTES DE ENZIMALos microrganismos reportados se enlistan dentro de bacterias con actividad lactsica se encuentran: Echerichia Coli, Bacillus sd., Thermus aquaticus, Lactococcus lactis ss. Lactis, estreptococcus, salivarius ss, thermophilus, lactobasillus helveticus y Lactobacillus sporgenes.En cuanto a levaduras: Kluyveromyces lactis var. Lactis, Kluyveromyces marxianus, Kluyveromyces bulgaricus, Candida Kefry, Bretranomyces, anomalus y wingea roberstssi.Por lo que respecta a hongos: Neurospora crassa, Aspergillus Foetidus, A niger, A flavus, A. oryzae, A.Phoenicis, Mucor Pusillus, M. mihei, Scopuloriopsis sp., Alternariapalmi, A. alternara, curvularia inaegualis, Fusarium moniliforme y Paecilomyces varioti.Solo algunas se utilizan actualmente en la produccin a gran escala de la enzima: A.niger, A. oryzae, K.lactis, k. marxianus y C. Kefyr.Las lactasas de origen fngico presentan mayor temoestabilidad que la de levadura y algunas bacterias; el PH ptimo de actividad cae dentro del rango cido (lactasas cidas), lo que las hace adecuadas para su aplicacin en suero cido; adems, son extracelulares. Otras lactasa bacteriana con similares ventajas es la proveniente de Bacillus stearothermophillus de la cual se reporta se aun ms termoestable que la anterior con una vida media de 7.5 horas a 60C o 1.3 horas a 65C, el problema de la explotacin de esta enzima son los bajos rendimientos de produccin comparado con los obtenidos con la levaduras.

TABLA 1: Caractersticas de lactasas disponibles comercialmente

OrigenpH optimoT optima C

A.nigerA.oryzaeK.lactisK.marxianusC.kefyr

3-456.5-7.36.66.255-6050-55353745-47

La inhibicin por galactosa la enzima de A. niger es con mucho la mas susceptible y en orden descendente encontramos a la de K. marxianus, la de K lactis y finalmente la de A. oryzae.

TABLA N2: Lactasas comerciales de levadura

Nombre comercialCompaaFuenteUnidades kat/ml

Maxilact LX-5000Maxilact L-2000KerulacHydrolatNeutral lactaselactAidGist-BrocadesGist-BrocadesGist-BrocadesSturge EnzymesPfizerLactAid

k.lactisk.lactisk.lactisk.marxianusC.kefyrK.lactis50002000-500027501000

Hidrlisis de lactosa en leche fluida

HIDRLISIS INDUSTRIALLa hidrlisis es con el fin de producir leche con bajo contenido de lactosa para su venta al pblico. De los procesos existentes con este propsito solo uno se lleva acabo utilizando la enzima inmovilizada.El proceso de hidrlisis con la enzima libre consiste en la adicin de una lactasa de levadura a la leche previamente pasteurizada. La leche se deja encubar con la enzima a 4 a 6C durante aproximadamente 8 horas o a 35 C durante 2 o 3 horas, pero con una mayor cantidad de enzima. Despus de la incubacin la le leche puede o no ser pasteurizada nuevamente para detener la reaccin enzimtica antes de envasarla. En el caso de la leche ultra pasteurizada la enzima se esteriliza mediante filtracin y se agrega a la leche estril inmediatamente antes del envasado asptico.

La hidrlisis en este caso, se efecta en el envase permitiendo tiempo de hidrlisis muchos mas largos, y por lo tantos el uso de una cantidad considerablemente menor de enzima. Se asume que la hidrlisis puede ser completada en 7 a 10 das a temperatura de ambiente. La enzima debe estar libre de cualquier actividad proteoltica ya que de lo contrario provocara la coagulacin de la leche. De lo anterior, resulta evidente la gran dificulta que representa un proceso de esta naturaleza el principal problema es la contaminacin microbiolgica del reactor, dado que la leche es un sustrato tan rico, permite el crecimiento de una gran variedad de microrganismos.El proceso mencionado es el desarrollo por Pastore y colaboradores, consiste en un reactor de columna empacado con fibras de hiacelato de celulosa que contienen lactosa de K.lactis inmovilizada por atrapamiento.

HIDRLISIS POR EL CONSUMIDOR La campaa lactAid. Puso en el mercado por primera vez a disposicin de consumidor preparaciones enzimticas de K. lactis que permitirn a este hidrolizar la leche para consumo propio.Este procedimiento aunque cmodo y eficaz, limita el consumo de leche al hogar. La demostracin de que la adicin a la leche de una dosis mayor de enzima e inmediatamente antes de consumirla evitar la intolerancia, desemboco en el desarrollo de productos que pueden ser tomados en el momento de ingerir no solo leche si no cualquier otro producto que contenga lactosa.

PRODUCTOS LACTEOS ELABORADOS CON LECHE DESLACTOSADA

Incremento en el poder edulcorante.La lactosa es una azcar poco dulce; sin embargo, al hidrolizarse la glucosa y la galactosa por separado tienen un efecto edulcorante mayor. En la leche hidrolizada, este ligero incremento en el sabor dulce puede ser objetado por algunas personas: sin embargo se encontrado que en general es afectado e incluso resulta atractivo especial mente en nios y adolescentes.En otros productos se puede obtener una gran ventaja de este mayor poder edulcorante, tal es el caso de leches con sabor, helados, leches condensadas y azucaradas y todos aquellos productos dulces en los que se usa leche como ingrediente ya que se puede reducir la cantidad de sacarosa agregada. El caso del yogurt es especialmente interesante, ya que este tiende hacer considerado como un producto diettico.

INCREMENTO DE LA SOLUBILIDAD La lactosa es una azcar poco soluble el que tiende a cristalizar en algunos productos dndoles una textura y apariencia arenosa que disminuyen su aceptabilidad. La hidrlisis de esta y sus respectivos monosacridos aumenta considerablemente la solubilidad disminuyendo la posibilidad de cristalizacin. Estos problemas en aquellos productos con un gran contenido solido como la leche condensada y azucaradas, helados donde adems la baja temperatura disminuye aun mas la solubilidad, postres como flanes, dulce de leche de Brasil y un dulce tradicional Mexicano que consiste en leche quemada, condensada y azucarada.

INCREMENTO DE AZUCARES FERMENTABLESDado que la lactosa es un azcar inaccesible para muchos microrganismos, glucosa y galactosa a partir de esta la hace aprovechable para la mayo numero de ellos la incubacin de masa para panificacin con una B-galactosida favorece el aumento del volumen de la Hogaza, ya que la lactosa inaccesible para S.serevisae, se genera glucosa, el azcar mas fcilmente asimilable por esta levadura. OTRAS VENTAJASUn incremento en la firmeza de los geles elaborados de proteinas de suero hidrolizado. El aumento de azucares reductores producidos por la hidrlisis de la lactosa favorece las reacciones de maillard y caramelizacin, deseables en ciertos productos como pan y leche quemada y condensada y azucarada. SISTEMA DE LACTOPEROXIDASALa leche contiene la enzima denominada lactoperoxidasa y el anin tiocianato. En presencia de perxido de hidrogeno la enzima transforma el tiocianato en hipotiocianito el cual es el verdadero agente antimicrobiano la reaccin global seria la: PeroxidasaSCN - + H2O2 -------------------------> OSCN - + H2oLa activacin del sistema lactoperoxidasa la adicin directa del perxido de hidrgeno a la leche es una practica con fines preservativos y sanitarios, la adicin de perxido de hidrogeno necesaria para completar el sistema de lactoperoxidasa no est permitida por la normas legales de nuestro pas. Por otra parte la OMS y FAO, as como la federacin internacional de lcteos (IDF), recomiendan el uso de perxidos de hidrgeno como una medida de preservacin de la leche en pases en va de desarrollo.Figura 3: Generacin de perxido de hidrogeno a travs de la degradacin enzimtica de la lactosa.

Las altas temperaturas climticas y al deficiente control higinico del alimento se producen graves prdidas de la misma.Como alternativa a la adicin a de enzimas que generen el compuesto es una alternativa muy costosa y adems implica la adicin de componentes extraos, por lo cual es necesaria la utilizacin de enzimas inmovilizadas. Bjork y Rosen desarrollaron un catalizador consistente en - galactosidasa y glucosa oxidasa, ambas de Aspergillus niger.

ELIMINACIN DE COMPUESTOS SULFHIDRILOEl proceso de ultra pasteurizacin provoca la desnaturalizacin y posteriores reacciones de las proteinas del suero, grupos sulfhidrilo libres y genrando compuestos azufrados de bajo peso molecular que son los responsables de sabor a cocido de este producto.La sulfhidriloxidasa es una enzima negativa de la leche que se encuentra activa cuando este alimento no se ha sometido a tratamiento trmico. Esta enzima oxida los grupos sulfhidrilos libres y reducen en forma considerable el cocido de la leche ultrapasteurizada. Se ha propuesto la inmovilizacin de sulfhidriloxidasa aislada de suero de leche en soporte de vidrio por enlace covalente. LECHES FERMENTADAS

Quiz el yogurt comenz a elaborarse en Mesopotamia hace unos 7000 aos, durante estas fermentaciones se acumulan metabolitos como el cido lctico. El etanol y muchos otros que conservan a la leche y le imparten caractersticas organolpticas distintivas.En las que interviene un gran numero de especies de bacterias lcticas y algunas levaduras. Los microrganismos que intervienen en su elaboracin pueden ser variables de acuerdo con la regin, el procedimiento de inoculacin y aun de las variaciones climticas.

TABLA N 4: ALGUNOS MIOCROORGANISMOS COMNMENTE UTILIZADOS EN LA ELABORACIN DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS

NOMBRES RECIENTES ACEPTADOSNOMBRES ANTIGUOS

BACTERIASGen.lactococcusL.lactis

Gen.lactobacillusL.acidophillusL.brevisL.caseiL.delbrueckiiL.fermentun

Gen.streptococcusS.salivarius

LEVADURASGen.kluyveromycesk.marxianusK.bulgaricusGen.candidaC.kefyr

Streptococcus el grupo NS.lactis

L.caseiL.delbrueckii

s.thermophilus

Saccharomyces lactis

C.pseudotropicalis

En Mxico se elabora industrial mente el yogurt, el jocoque y en menor proporcin el labne.En la tabla 4 se muestran los microorganismos que normalmente intervienen en la elaboracin de productos lcteos fermentados.Varias ventajas la mas evidente de estas es la conservacin, ya que estos productos tienen una vida de anaquel ms larga que la de la leche natural, estos productos presentan adems menor riesgo de contagio de toxiinfecciones que el producto fresco. En la tabla 5 se presenta una lista de compuestos antimicrobianos.TABLA N5: Compuestos antimicrobianos producidos por las bacterias utilizadas en leches fermentadasBacteria productora/compuestoMicroorganismos sensibles

Bact.lacticas en generalAc.lactico y otros cidosPerxido de hidrogeno

Diacetilo

Compuestos especficosBacteriocinas (biocidas de naturaleza peptidica)L.lactis:niacinaL.acidophilus (lactobacilina,lactocidina,acidolina)

B.BifidumBiocidas no peptidicosP.freudenreichiBacteriasBacterias gram (-) y fungi(bactericida)Bacterias y levaduras

Bacterias gram (+)Bacterias gram (+) y (-)

Bacterias

Bacterias gram (-) y algunas fungi

El punto de vista nutricional y de salud, las leches fermentadas aportan nutrimentos adicionales a los del producto fresco, como son vitaminas del complejo B y una mayor cantidad de proteinas, las proteinas tiene mayor valor biolgico. La grasa y los lactosa resultan mas digeribles las leches fermentadas son mas convenientes para las personas que sufren de intolerancia a la lactosa; la probable explicacin es la presencia de las lactasas microbianas del siglo pasado, Ilia I. Metchnikoff atribuy la extraordinaria longevidad de lo pobladores de algunas comunidades Bulgaras.En la Ex Unin Sovitica algunas leches fermentadas se utilizan con fines teraputicos contra tuberculosis y otras enfermedades. Asegurar que estos atributos muchos factores ha originado el concepto de los probiticos. A organismos que contribuyen ha aun adecuado balance la flora las bacterias ms estudiadas por su efecto como probiticos son Lactobacillus acidophillus y Bifidobacterium Bifidum. YOGURT

DEFINICIN Y CARACTERSTICAS GENERALESEl yogurt es un producto lcteo fermentado que resulta del crecimiento de las bacterias lcticas Lactobacillus delbrueckiiss. Bulgaricus y Streptococcus salivariuss. Thermophilus en leche. De esta fermentacin debe resultar un lquido suave y viscoso. O un gel suave y delicado, de textura firme, uniforme, con la minima sinresis y con sabor caracterstico existe entre tres tipos principales de yogurt. Firme, batido y lquido, aunque se pueden mencionar algunos como congelado, deshidratados, etc. Cada uno de ellos en forma natural o adicionado con sabores o con fruta.

En Mxico el consumo nacional del yogurt en 1980 fue de 15 toneladas, lo cual represento 8% del total de derivados de lcteos producidos en nuestro pas.

El yogurt se elabora con leche clasificada, casi siempre de vaca, puede ser entera o descremada, pero libre de antibiticos. La leche se modifica, ya se por la adicin de leche descremada en polvo u otros solidos de leche como caseinatos, o por concentracin mediante el proceso de evaporacin normal con u solo efecto, por smosis inversa o por ultrafiltracin. El propsito de tal modificacin es mejorar la firmeza del producto y darle al gel una mayor resistencia el contenido de solidos debe ser menor de 8.5%, de lo contrario el producto puede tener una consistencia demasiado suave y una estructura del gel muy dbil a mayor contenido de solidos totales menor grado de sinresis del producto. La concentracin de solidos tienen tambin relevancia nutricional, ya que al modificar la leche se incrementa el contenido de proteinas y otros nutrimentos, la leche se concentra normalmente hasta un contenido de solidos totales de 15% a 18% (85, 49, 83, 52).El contenido de grasa tambin una importante contribucin en la viscosidad, textura y apariencia del producto y coadyuva a evitar la sinresis el alto nivel de acidez del yogurt natural no es del agrado de muchos consumidores frecuentemente se le aaden agentes edulcorantes el mas usado el mas usado de ellos esta la sacarosa otros edulcorantes son miel de abeja, jarabes de maz, jarabes frutosados y edulcorantes calricos como la sacarina y el aspartamo una posibilidad interesante es la utilizacin de la enzima lactasa, la cual hidroliza la lactosa en sus componentes ms dulces: glucosa y galactosa, sin aumentar el valor calrico del producto.Los yogures de frutas se elaboran con mermeladas, jarabes, pulpas, o con fruta fresca o congelada, pero en cualquier caso debe a ver sido tratada trmicamente para evitar contaminaciones con hongos y levaduras. La fruta puede aadirse en el fondo del envase o puede mezclarse con el producto para la elaboracin del yogurt tipo batido o liquido. El uso de estabilizantes es una practica muy comn sin embargo, el yogurt puede ser elaborado sin estos aditivos la ventaja de su utilizacin es que confieren mayor fuerza a la estructura del gel hacindolo menos vulnerable a los factores mecnicos que pueden ocasionar la ruptura del coagulo y la consecuente sinresis. Tambin mejoran el cuerpo, la textura, la sensacin tctil en la boca y la apariencia del yogurt. Estos aditivos tambin se utilizan de yogurt lquido con objeto de evitar un problema muy comn en este producto que es la separacin de una fraccin coagulada de las proteinas de la leche.Los estabilizantes a usar deben ser cuidadosamente elegidos ya que diferentes estabilizantes tienen diferentes caractersticas. Una mezcla adecuada de estabilizantes puede dar mejores resultados que uno solo de ellos comn mente utilizados son la gelatina, etc. El uso de estos aditivos en concentraciones superiores al 0.3% pueden tener efectos adversos en el sabor.Una alternativa interesante al uso de estabilizantes es la utilizacin de cepas de bacteria productoras de gomas, existen cepras de este tipo tanto de S.salivarius ss.thermophillus como de L.delbrueckiis ss, bulgaricus, as como de otras bacterias lcticas; su uso permite la elaboracin de yogurt tipo batido con adecuadas caractersticas de viscosidad y textura sin problemas de sinresis.

PROCESO GENERAL DE LA ELABORACIN Partiendo de leche clasificada y concentrada, el primer paso en la manufactura de este producto es la pasteurizacin tiene como objeto eliminar la flora asociada a la leche dejando as un medio adecuado para el cultivo de las bacterias del yogurt el tratamiento trmico reduce el potencial reddox de la leche debido a la desorcin del oxigeno disuelto y a la produccin de grupos sulfhidrilos libres por la desnaturalizacin de las proteinas, lo cual favorece el crecimiento de L.delbruev kll ss.bulgaricus tambin se pueden liberar algunos pptidos que estimulan el crecimiento de los cultivos este tratamiento modifica adems la estructura de las proteinas de la leche favoreciendo su agregacin, provoca asociacin de la kapaseina con la -lactoglobulina y la -latoalbmina, y expone los dominios hidrofbicos de las proteinas por desnaturalizacin, lo cual mejora la viscosidad del yogurt y su capacidad de retencin de agua.LAS CONDICIONES DE PASTEURIZACIN: Varan de 70 a 90 C, de 5 a 45 minutos, reportan temperaturas de 80 C a 95 c durante 10 a 40 minutos incluso en algunos casos temperaturas hasta de 105C a 149C por algunos segundos, un calentamiento insuficiente puede resultar en un yogurt con cuerpo dbil, mientras que con un sobrecalentamiento ocasiona un producto con textura granular, con fuerzas de gel dbil y tendencia a desuerar. Si la leche no se calienta el producto prcticamente no incrementa su viscosidad ya que son esenciales las iteraciones entre las micelas de casena y las proteinas de suero del suero, particularmente la -lactoalbmina, para cual es fundamental un tratamiento trmico considerable.El proceso trmico ms conveniente es el de alta temperatura por corto tiempo; por ejemplo a 98C, 1.87 minutos; bajo estas condiciones se presenta la mnima sinresis, en procesos lentos (85C, 10 a 40 minutos) se obtiene la mayor firmeza y viscosidad, pero una pobre retencin de agua y textura granular; en cambio los procesos UHT (ultra pasteurizacin) generan productos de menor viscosidad y firmeza, por lo que solo se recomiendan para yogurt liquido.Despus de estas operaciones la leche se enfra hasta 40C a 45C y se inocula con 2% a 5% de un cultivo compuesto de una mezcla con relacin uno a uno de L.delbrueckii ss.bulgaricus y S salvarius ss. Thermophilus preparada en la planta, o alternativamente pueden utilizarse cultivos congelados o liofilizados de uso directo, los cuales reducen riesgos de contaminaciones y hacen necesario de mantener personal e infraestructura para la propagacin. La leche se incuba a esta temperatura de 3 a 6 horas, y el producto alcanza una acidez de entre 0.8 y 1.4% de cido lctico y un PH entre 3.7 y 4,6.La incubacin se efecta en el envase de distribucin y en tanques para yogurt batido y liquido. En el primer caso la temperatura de los envases se controla mediante baos con agua o gabinetes con aire con temperatura controlada. En segundo caso la fermentacin se efecta a granel en tanques provistos de paletas que debern romper y agitar delicadamente en el cogulo al final de la fermentacin. Por ltimo el producto se enfra a 5 C a 7 C, temperaturas a la cual la fermentacin se detiene y el producto se acidifica ya muy poco

LOS PRODUCTOS RESULTANTES SON: En el caso de la fermentacin en el envase, un yogurt de consistencia rgida, con la apariencia de un gel semislido, que puede tener colorantes y saborizantes aadidos antes de la fermentacin, e incluso fruta, la cual se adiciona en el fondo del envase en el caso del yogurt batido, llamado tambin tipo Suizo o continental, una vez roto y agitado o coagulo debe obtenerse un producto de consistencia cremosa y uniforme, la formacin del coagulo durante la elaboracin del yogurt obedece al hecho que aun PH cercano a 4.6 las micelas de casena de la leche coalescen en forma de cadenas o conglomerados para formar una estructura tridimensional en cual queda atrapado el suero a PH altos (>5.4) las micelas de casena mantienen su estado nativo pero cuando el PH alcanza valores de 5.1, las partculas sufren disociaciones parciales formando subparticulas de 30 40 nm, y cuando se alcanza PH del orden de 4.8 4.3 las partculas de casena forman grandes conglomerados que atrapan la grasa y el suero, y que son responsables de las altas viscosidades del producto, esta matriz es un gel donde la fase acuosa constituye la fase discontinua. Este gel puede batirse sin que ocurra prdida de suero. A mayor contenido de solidos de leche, las micelas formadas por la casena tienden a ser de menor tamao, formando aglomerados y cadenas que componen una matriz mas eficiente para la formacin de gel.Las propiedades fsicas del coagulo dependen de gran medida de la proporcin de casena a proteinas de suero cuando la leche se fortifica con casinatos dando proporciones del orden 4.62:1 el producto adquiere un textura gruesa y spera (51.86).El yogurt es un fluido tixotrpico por lo que la agitacin excesiva o altas fuerzas de corte durante la misma, o durante el manejo y proceso, puede producir una cada sustancial de la viscosidad del producto. Por esta razn el batido del yogurt tipo Suizo debe hacerse a bajas velocidades.El almacenamiento del producto terminado debe hacerse a un mximo de 5C; temperaturas mas altas pueden ocasionar defectos en el sabor: por ejemplo sabor amargo; temperaturas demasiado bajas pueden provocar la formacin de cristales de hielo. MICROBIOLOGA DE LA FERMENTACINLactobacillus delbrueckii ss.bulgaricus es un bacilo homofermentativo grampositivo, largo, no mvil, el cual produce cido D-(-) lctico. Es capaz de fermentar fructuosa, galactosa, glucosa y lactosa, pero no as maltosa y sacarosa. Puede crecer a temperaturas superiores a 45 C, pero normalmente tiene su ptimo entre 40C y 43C; no es capaz de crecer a temperaturas menores de 15C. Tiene habilidad de crecer a PH inferiores a 5.0, y presenta metabolismo fermentativo a un en presencia de aire en tanto, Streptococcus salivarius ss. Termophilus es una bacteria grampositiva, esfrica la cual se observa en pares o en cadenas; es homofermentativo y produce cido L-(+) lctico a partir de glucosa, tiene una temperatura ptima de crecimiento de 40C a 45C, aunque puede crecer hasta a 50C pero no a menos de 20C, para ambas bacterias que su temperatura optima de crecimiento es inferior de 2 a 8C a la temperatura ptima para la produccin de cido lctico en leche.La lactosa, nico carbohidrato presente en la leche en cantidades significativas, satisface los requerimientos energticos de ambas especies. La leche contiene adems, en abundancia los aminocidos indispensables para estas bacterias, aunque no es forma libre, si no formando las proteinas tambin contiene las vitaminas y minerales. Ambas bacterias transforman la lactosa a cido lctico. El cido lctico es el responsable de la formacin del coagulo, firmeza y sabor a cido caractersticos del yogurt. Esta acidez tambin inhibe el crecimiento de otras bacterias ejemplo: las patognicas Salmonellas y Staphilococcus Aureus.L.elbrueckii ss.bulgaricus produce adems perxido de hidrogeno, bulgaricano y otro biocida de naturaleza no proteica. Se ha observado que Campylobacter jejuni y C.coli son incapaces de sobrevivir al yogurt. La formacin del cido lctico por ambas especies es a travs de la va en EmbdenMeyerhof.La hidrolisis de la lactosa por L.delbrueckii ss.bulgaricus. Es por medio de la B-galactocidasa ms que por la B-fosfogalactocidasa a travs de la va de Leloir, aunque este sistema opera solamente si la galactosa es el nico azcar asimilable presente, se ha reportado que la hidrolisis de la lactosa de la leche simultanea previamente a la fermentacin estimula la actividad de la bacteria lcticas, por esta razn se tiene mayores cuentas bacterianas y mayor acidez en este caso que cuando se usa leche normal, efectos que parecen ser ms favorables para S.salivarius ss.thermophilus que para el bacilo las personas sufren de intolerancia a lactosa no presentan sntomas cuando consumen yogurt la razn parece ser que las mismas bacterias suministran la lactosa necesaria para la hidrolisis del azcar aun dentro del tracto intestinal del consumidor.El principal componente responsable del sabor del yogurt es el acetaldehdo este es producido ya sea como subproducto de la va embden Meyerhof (que es la principal ruta de ese punto salivarius ss.thermophylus) o bien a partir de treonina ambas bacterias carecen de enzimas de alcohol deshidrogenasa por lo cual son incapaces de transformar al alcetaldehido en etanol. Cuando se utiliza leche con lactosa hidrolisada algunos cultivos muestran menor consumo de carbohidratos con mayor produccin de acidez y biomasa, es decir, presentan mayor rendimiento que cuando se utiliza leche normal.Los cultivos de yogurt requieren una fuente exgena de aminocidos S.salivarius ss. Thermophylus, estos requerimientos son satisfechos por las propias bacteria hidrolizando las proteinas de la leche, pero L-delbruckii ss.bulgaricus es ms activo en ello que S.salivarius ss,thermophylus.Las condiciones de crecimiento (temperatura, PH y osmolaridad) son factores determinantes durante la fermentacin algunos autores reportan que temperaturas superiores a 40C y 45 C favorecen al bacilos, mientras que temperaturas de alredor de 31C permiten que coco domine no obstante radke-mitchell y sandine la presencia de sal y altas concentraciones de azcar en la fermentacin medida que se incrementa la concentracin de azcar. OTRAS LECHES FERMENTADAS

Jocoque (Buttermilk) El Buttermilk es un producto de alto consumo en el sur, la forma tradicional que se obtiene este producto es subproducto de la elaboracin en mantequilla a partir de crema fermentada el suero de mantequilla que se separa durante el batido de la crema tiene un sabor y aroma caracterstico derivado de la acidez y metabolitos producidos por la bacteria participantes en la fermentacin de la crema la leche que se utiliza tiene por lo normal un contenido de solidos no grasosos de leche de 9% a 10% mnimo y un mximo de grasa de 0.5% se pasteuriza a 82 C y 87C durante 30 45 minutos se enfra a 21 C 24C inocula con un volumen de 0.5 1% y se fermenta a esa temperatura durante 14 a 16 horas las especies bacterianas utilizadas en fermentacin son lactococcus, lactis ss. Lactis y/o lactococcus lactis ss cremoris que son principalmente responsables de generar acidez y leuconostoc menseteroides en una practica comn una temperatura de incubacin de alrededor de 22C asegura un adecuado balance estos microrganismo para obtener un producto con acidez y concentracin de diacetilo y aceltadehido adecuados la relacin optima de estos ltimos metabolitos es entre 3 y 45 a 1 respectivamente la ausencia del L.mesenteroides ss.cremoris o la incubacin a temperaturas superiores a 24C.Al finalizar la fermentacin se ha acostumbra romper mecnicamente el suave coagulo para obtener productos viscosos pero fluido que pueda ser debido.LECHE ESCANDINAVASLas leches son productos muy similares al Jocoque, pero se elaboran con participacin de cepas o especies capaces de producir gomas sus caractersticas generales son: sabor cido y aroma a mantequilla por la presencia de diacetilo, y su textura es viscosa, y en ocasiones altamente viscosa, por la presencia de la goma producida por las cepas filantes. Se elabora normalmente a partir de leche de vaca pasteurizada fermentada con Lactococcus lactis ss. Lactis, Lactococcus lactis ss. Cremoris y Leuconostoc mesteroides ss. Cremoris.Entre los ms importantes de estos productos por su co nsumo se encu entran el Filmjolk que se elabora con leche con 3% de grasa en Suecia y Noruega; el Lattfil es muy similar a la anterior pero elaborada con leche con 0.5% de grasa ambos productos son viscosos pero lquidos y se consumen en grandes cantidades. El langfil es muy similar pero ms viscoso, por lo cual no es bebible y la fermentacin se efecta en el recipiente. La fermentacin de estos productos se efecta a 18C 20C, y se obtiene una acidez de 0.8% - 0.9% de cido lctico y un PH de 42 46.El villi, vilia o filia es un producto elaborado en Finlandia muy similar al Filmjokl, pero con el crecimiento en la superficie del moho Geotrichum candidum, con lo cual le confiere notas de aroma particulares. La fermentacin de este producto se efecta en el envase a 17C 19C durante 24 horas.El Ymer se elabora en Dinamarca y es muy similar a los productos anteriores, la particularidad de que se desuera para obtener mayor concentracin de solidos en el producto.Los productos descritos se elaboran en forma industrial en los pases escandinavos. Las cepas fiantes utilizadas en estos productos pertenecen a las especies L. lactis ss. Lactis y L.lactis ss. Cremoris, pero tienen la desventaja que la capacidad de producir la goma es muy inestable y se pierde con facilidad.LECHE ACIDFILALa leche acidfila se obtiene por fermentacin de leche estril, entera o descremada, con lactobacillus acidophyllus. Es un producto cuyo consumo se debe principalmente a las razones teraputicas atribuidas. A estas bacterias, en trminos de sabor, se trata de un producto cido sin aroma caracterstico, ya que este microrganismo no produce metabolitos en forma importante adems del cido lctico.L. acidophilus crece muy lentamente en leche, por lo cual esta debe ser estril para evitar que otras bacterias dominen la fermentacin; la esterilizacin se realiza a 120C durante 15 20 min.LA INCUBACION: La leche se inocula con un volumen de 2% - 5% y la inoculacin se realiza a 37C 38 C durante 18 a 24 horas, con esto alcanza una acidez de 0.6% - 1% de cido lctico.Existe un producto denominado leche acidfila dulce, el cual se prepara adicionando biomasa concentrada de L.acidophilus a leche pasteurizada fra: en este producto se lleva acabo la fermentacin y, por lo tanto, el sabor de la leche prcticamente no se altera.YOGURT ACIDFILOLa leche aliadfila resulta poco atractiva por su sabor, por esta razn existen productos como el yogurt acidfilo, donde se aprovecha donde se aprovecha la aceptacin de este producto para utilizarlo como vehculo para el consumo de L. acidophilus. Tambin existen productos de yogurt con bificobacterium bifidum. LabnehProductos concentrados elaborados a partir de leches fermentadas tipo yogurt; de este tipo son el labneh, labne o labneh.En otro estado recibe el nombre de tan, tan o Tulum tradicionalmente se elaboran a partir de leche de vaca, cabra o borrega, la cual se fermenta para obtener el yogurt, finalmente se concentra eliminando suero por filtracin a travs de un tela u otro material poroso, la concentracin de se hace por filtracin. YakultEs una leche fermentada originaria de Japn, se elabora a partir de leche descremada diluida, la cual fermenta con lactobacillus casei ss. Casei y bifidobacterium bifidum, ambas implantables en el gastrointestinal tiene una consistencia muy liquida y contiene azcar y saborizantes, lo cual junto con los metabolitos de la fermentacin le confieren un sabor caracterstico muy agradable. La fermentacin se efecta a 37C durante 4 das y se obtiene un acidez tan alta como 2.7% de cido lctico.

KFIR Y KOUMISS El kefir y el koumiss son bebidas a base de leche sometidas tanto a fermentacin lctica como alcohlica; una de sus caractersticas es la presencia de bixido de carbono producido por levaduras que las convierte en bebidas gaseosas y espumosas. El inoculo utilizado se trata de una simbiosis de microrganismos atrapados en una matriz de polisacridos, lo cual forma masas del tamao de grano de arroz o ms grandes que reciben el nombre de granos de kefir.

El inoculo se encuentra literalmente utilizado en un soporte producido por el mismo y permite su reutilizacin retirndolo por filtracin de leche fermentada por un polisacrido de glucosa y galactosa que recibe el nombre de kfirano; 24% est constituido por carbohidratos y el 13% por proteinas para la elaboracin de kfir se parte de leche de vaca, entera o descremada o de cabra o borrega. Se pasteuriza a 85C 95C durante 5 30 minutos la incubacin se hace con dos granos de kfir a 22C y 25C durante 12 a 16 horas, despus de los cuales los granos se preparan y la leche se madura a 10 C durante 1 a 3 das. El producto tiene una acidez de 0.7 10% de cido lctico y un contenido de etanol de 1%.

El koumiss tiene la peculiaridad que s elabora con leche de yegua, y su contenido alcohlico es mayor que el de kfir los microrganismos no se encuentran confinados, si no que se distribuyen homogneamente en la leche.

QUESOS El queso puede definirse como un alimento lcteo obtenido por la coagulacin enzimtica de la leche con la subsecuente separacin del suero. Algunos como el queso cottage, queso crema, otros que se obtiene del suero como el ricota y el requesn, que no se produce por coagulacin enzimtica si no por precipitacin cida, se separa suero en incluso en ocasiones se utiliza proteasas para dar mayor consistencia al producto hay quesos donde no se desuera la cuajada, como el queso coulomnier. La FAO define al queso como un producto fresco o madurado que se obtiene por el drenado posterior a la coagulacin de la leche crema, leche parcial o total mente descremada o combinacin de estas.La produccin del queso se inicia con la formacin del coagulo o cuajada de composicin fsico qumica determinada en cuanto a extracto seco, contenido en materia grasa y minerales, acidez (PH) y textura posteriormente, esta propiedad del cogulo bajo condiciones adecuadas de maduracin (salado, temperatura, humedad, aireacin), favorecen el desarrollo de microrganismos naturales inoculados y la accin de sus enzimas. Esta actividad biolgica, ligada a la de las enzimas naturales de la leche y las coagulantes, provocan la transformacin de un coagulo de leche con poco sabor y aroma en producto organolpticamente mucho mas atractivos.Se pueden distinguir 5 operaciones fundamentales la preparacin de leche la coagulacin, el escurrimiento, el salado y la maduracin.

FIGURA N4: Diagrama general de la elaboracin de queso.

PREPARACIN DE LECHE PARA FABRICACIN DE QUESOLa leche es una mezcla de proteinas, grasas, carbohidratos, sales y agua en equilibrio dinmico los compuestos se encuentran en suspensin coloidal en emulsin o solucin los diferentes productos lcteos son preparados para la alteracin de la composicin y el estado fsico de la leche. En la industria de quesos, la calidad y la correcta preparacin de leche son indispensables para obtener queso de buena calidad microbiolgico nutricional y organolpticas y permite reducir los defectos de la fabricacin. LA COMPOSICIN DE LA LECHEEl contenido en grasa y proteinas puede tener una influencia en la calidad del queso. La adicin de protenas (caseinatos) o retenatos de ultrafiltracin (MPC) permite resolver algunos de los problemas de variacin de temporadas y elevar los rendimientos. Uno de los factores decisivos en la correcta fabricacin de queso es la posible presencia de antibiticos en la leche.La leche obtenida bajo adecuadas condiciones higinicas contiene general, menos de 5000 ufc/ml. La refrigeracin permite el control de gran nmero de microrganismo pero favorecen el desarrollo de la flora sicrotrofica. Esta se destruye fcilmente por el tratamiento trmico. Sus enzimas (lipasas y proteasas), pueden producir defectos en la fabricacin. La termizacin (62C 65C durante a 15 a 20 segundos), es preferida a la pasteurizacin para ciertos tipo de queso. La reduccin del numero de bacterias puede realizarse tambin por una centrifugacin asociada con el tratamiento trmico, esto permite la disminucin de bacteria esporogenas termo resistentes particular mente del genero clostridium. La ultrafiltracin de la leche permite la concentracin de las proteinas. El retenatato, o prequeso liquido, tiene la humedad del queso y es adicionado con inoculos y un agente coagulante para obtener el queso. La maduracin se realiza despus de la pasteurizacin por tiempos de 16 a 18 horas a una temperatura de 10C, con cepas lcticas seleccionadas y/o enzimas. COAGULACIN DE LA LECHE Las casenas de la leche se encuentran en la leche bajo forma de micelas. Estos se encuentran compuestos por las diferentes fracciones proteicas por compuestos salinos (calcio y fosfatos), por citrato y una fraccin glucosidica. Las diferentes fracciones proteicas se distinguen entre si por su composicin, su carcter hidrofbico y el nmero de grupos fosfoseriles.

La estabilidad puede explicarse por dos factores principales: Las micelas portan un exceso de cargas negativas que provocan fuertes repulsiones. Las micelas fijan una importante cantidad de agua.La coagulacin de la leche puede ser llevada a cabo por enzimas proteoltica de muy variados orgenes bacterianos, fngicas, vegetales o animales. Muy pocas entre estas son compartibles con la tecnologa de quesos. El cuajo de ternera (extracion de enzimas del abomaso) es el agente coagulante usado tradicionalmente y sirve como referencia a otros preparados.Este cuajo esta constituido principalmente por la proteasa cida quimosina y en menor proporcin por la pepsina. Otras proteasas utilizadas son las pepsinas bovinas y porcinas, y las de origen fngico de endothiaparasticus, Mucorpusillos o Mucor miehei (llamdos cuajos microbianos). Mezclas de enzimas de diferente origen son frecuentemente utilizadas.La quimosina es la mejor opcin para la elaboracin de quesos, ya que debido a su alta especificidad permite obtener quesos con adecuada textura, buen sabor y altos rendimientos. Cuando la especificidad de la proteasa disminuye, se hidrolizan diversos enlaces de las casenas lo cual puede repercutir negativamente en la textura del producto, en su capacidad para tener agua y grasa y en la generacin de pptidos que confieren sabores amargos.

TABLA N 6: Caractersticas del coagulo al iniciar el escurrimiento como funcin del tipo de coagulacinCaractersticas del coaguloTipos de coagulacin

EnzimticaAcidaMixta*

PhEstructura micelarMineralizacinFirmezaFriabilidadElasticidadPermeabilidadTensinAptitud a tratamiento mecnicoAptitud a la evaporacinHumedad del coagulo escurridoCohesin del coagulo6.5-6-7+++-+-++

+

-

+ di glicridos > monoglicridos.Para el caso de quesos madurados con hongos (P. camenberti y P.roqueforti), los cidos grasos son metabolizados por las esporas y el micelio produciendo metilcetonas de un tomo de carbn menos, siendo lo mas importante la 2- heptanona y la 2-honanona. LAS PROTEINASLas proteinas se hidrolizan durante la maduracin por la accin combinada de diferentes proteasas presentes en el coagulo: nativas, coagulantes y microbianas. Los tratamientos previos, la seleccin de inoculos y las condiciones de maduracin determinan la evolucin de la protelisis.Tabla N : Mtodos ms usuales para la aceleracin de la maduracinMtodoventajasdesventajas

T elevada

Adicin de enzimas

Inculos modificados

Sin problemas tcnicosSin problemas legales

Bajos costosAccin especfica, seleccin del tipo de sabor deseadoSin problemas legales

Accin no especificaPosible desarrollo de flora indeseableBaja diversidad de enzimas comercialesPosible sobremaduracionProblemas legalesNo econmico

La solubilizacin de la protena del queso vara segn la composicin de la microflora del queso. Los aminocidos libre pueden representar 1.8% a 3.3% de la protena total para el elemental, 3% para el cheddar y hasta 10% para quesos de pasta azul como roquefort.

La protelisis primaria se refiere al rompimiento de las casenas en polipptidos solubles a PH de 4.6 y es provocada principal mente por la quimosina y por endopeptidasas microbianas. Estas son extracelulares asociadas a la pared e intracelulares, como en ciertas bacterias lcticas.El defecto de sabor amargo en el queso es provocado por la acumulacin de pptidos bajo peso molecular y de carcter fuertemente hidrofbico. Estos pptidos son producidos por la quimosina, las proteasas de la pared de las bacterias lcticas y en su caso por proteasas extracelulares de hongos. Bajo condiciones normales. Estos pptidos amargos son hidrolizados por pptidas de la flora lctica y secundaria. El defecto ocurre cuando la protelisis primaria es rpida y la hidrolisis lenta, y est relacionado al tipo de enzima coagulante utilizada, su cantidad residual, a la seleccin de la flora lctica, al desarrollo de esta flora y la de la secundaria y las condiciones de maduracin. LA ACELERACIN DE LA MADURACIN El desarrollo en el conocimiento sobre los fenmenos de la maduracin ha despertado el inters por el estudio de mtodos capaces de acelerar el desarrollo del sabor, aroma y textura de los quesos.En general los problemas asociados a estos mtodos son los de defectos en la calidad organolptica (sabor, aroma y textura) encontrados por el difcil control de la maduracin. La elevacin de la temperatura es la alternativa ms factible desde un punto de vista tcnico. Los problemas encontrados son los del el crecimiento de otros microorganismos (clostridios butricos, bacterias propinicas y lcticas heterofermentativas) que alteran la calidad del producto. Sin embargo los tiempos de maduracin pueden acortarse sensiblemente de (32 a 20 semanas) para el Cheddar subiendo la temperatura de 8C a 15C si se utiliza leche de buena calidad microbiolgica.La adicin de enzimas permite una accin de mas selectiva para la aceleracin. Ciertas enzimas comerciales pueden ser utilizadas. La utilizacin de proteasa neutra y de lipasa permite acelerar la maduracin del queso Cheddar, los problemas asociados con esta tecnologa son los de distribucin homognea de las enzimas en el coagulo. La adicin en la leche provoca prdidas importantes de las enzimas en el suero, para las proteasas y pueda ver actividad precoz reduciendo los rendimientos. Las lipasas provocan la liberacin de cidos grasos en el suero que lo vuelve inutilizable para ciertas aplicaciones en alimentos.La fermentacin en estado pastoso se realiza por la dilucin y homogeneizacin del cogulo en agua para formar una pasta. Esta se incuba obtenindose sabores de queso comparables a los obtenidos con maduracin tradicional. La aceleracin de la maduracin se logra por el aumento en la actividad de agua. SUERO DE LECHE CARACTERSTICAS GENERALESEs el lquido resultante de la coagulacin de la leche durante la elaboracin del queso. Se obtiene tras la separacin de las casenas y de la grasa constituye aproximadamente 90% del volumen de la leche y contiene la mayor parte de los compuestos hidrosolubles de esta su composicin varia dependiendo de las caractersticas de la leche y de las condiciones de la elaboracin del queso en trminos generales, podemos decir que el suero contiene: 4.9% de lactosa, 0.9% de protena cruda, 0.6% de cenizas, 0.3% de grasa, 0.2% de cido lctico y 93.1% de agua aproximadamente 70% del nitrgeno total (protena cruda), corresponden a protena verdadera, la cual tiene un valor nutritivo superior a la de la casena, y est compuesta por la -lactoglobulina, la -lactoalbmina, las inmunoglobulinas, la proteasa-peptona y enzimas nativas; el resto lo forman aminocidos, urea, creatina, amoniaco y cidos nucleicos.El suero de leche, segn su acidez, se divide en tres tipos: suero dulce como PH mayor a 5.8, suero medio cido con PH entre 5.8 y 5.0, y suero cido con PH menor a 5.0.

PROCESOS FERMENTATIVOS El Suero Como Medio De CultivoEl suero de queso es un excelente medio de cultivo, y es por esto que se utiliza como sustrato para la obtencin de un buen numero de productos obtenidos a travs de fermentacin. Al ser la lactosa la principal fuente de carbono, parecera que solamente pueden emplearse microrganismos capaces de utilizar este disacrido; pero no es as ya que existe la posibilidad de utilizar lactasa para hidrolizar la lactosa en sus componentes glucosa y galactosa.El suero no contiene mucho nitrgeno inorgnico que pueda ser utilizado por los microrganismos, por lo cual, frecuentemente es necesario aadirle sales de amonio. Por otra parte, el contenido de proteinas es relativamente alto; debido a ello es un excelente medio para microrganismos que requieren aminocidos y son capaces de hidrolizar las proteinas. PROPAGACIN DE INCULOS EN QUESERAS Produccin de alcoholLa produccin de etanol a partir de suero ha sido ampliamente estudiada y se han implementado procesos industriales en algunos pases desarrollados en la produccin de leche. Plantas industriales estn operando en Irlanda, Estados Unidos, Finlandia, Dinamarca y Nueva Zelanda (235,222). Generalmente se utiliza suero desproteinizado, antes por termocoagulacin y ahora por ultrafiltracin.Las especies mas empleadas que pueden fermentar este disacrido son Kluveromyces marxianus, Kluyveromices lctis y Candida Kefyr.La principal limitacin de este proceso es la baja concentracin de etanol que se obtiene por la intolerancia de algunas cepas y baja concentracin de lactosa que genera como mximo entre 2% y 3% de etanol al final de la fermentacin.

BEBIDAS FERMENTADASEl etanol que se obtiene en la planta Carbery de Irlanda se utiliza para la elaboracin de bebidas alcohlicas, cabe adems la posibilidad de obtener directamente bebidas alcohlicas a partir del suero, principalmente tipo cerveza y tipo vinos las alternativas son similares a la discutida anteriormente: fermentacin con S.cerevisae de suero concentrada con lactosa hidrolizada adicionado con azcar y fermentacin con K.marxianus o con K.lactis.El uso del suero en productos como el Kouniss y el Kefir se discuti. PRODUCCIN DE ENZIMASVarias enzimas microbianas pueden obtenerse al utilizarse el suero como sustrato. La ms importante de todas. Que durante la dcada de los ochenta ha incrementado a sus aplicaciones y volmenes de venta es la -galactosidasa o lactasa, cuya utilidad se discuti en este captulo. De acuerdo con Maoirella y Castillo (228) la produccin de esta enzima es un proceso altamente rentable para el aprovechamiento del suero. Los microrganismos productores de la lactasa comercial son las levaduras Kluyveromyces marxianus, Kluyveronyces lactis y candida Kefir, los hongos Aspergillus niger A. Orizae. La lactasa es una enzima inducible. De all que sea necesario producirla en un medio que contenga lactosa y, por lo tanto, el suero es el sustrato ideal; la fermentacin se realiza generalmente en suero desproteinizado y suplementado con diversos nutrientes como sales inorgnicas de nitrgeno, extracto de levadura. Tambin ha sido estudiada la posibilidad de producir enzimas pectinoliticas de los hongos selerotinia selerotiorum y aspergillus awamori utilizando suero como sustrato.

Protena unicelular.El suero ha sido utilizado como sustrato para la produccin de protena unicelular de diversos microorganismos, entre los cuales los ms utilizados han sido levaduras, particularmente kluyveromyces marxianus.

TABLA N 7: Principales industriales para la obtencin de protena unicelular a partir de sueroProcesoMicroorganismoCondiciones/observaciones

Waldof

VienaSAVAMBER Lab.C.utilis

c.intermediac.kefyrk.marxianusSuero entero fermentacin por lotes.Suero enteroCultivo continuoSuero concentrado, desproteinizado

LEVADURA PARA LA PANIFICACIN La posibilidad para obtener levadura de panificacin a partir de suero de leche ha sido de gran inters; sin embargo, la gran limitacin es que Saccharomyces cerevisae no es capaz de utilizar a la lac