Uso de la chicha de jora como levadura natural para la producción de pan

1) Objetivo

Las levaduras están ampliamente distribuidos en la naturaleza, sus hábitats puede ser no solo las capas superiores del suelo, sino también muchas materias orgánicas, sobre todo los de origen vegetal que contienen hidratos de carbono, también se pueden aislar del suelo de viñedos y huertos, superficies de frutas dulces como uvas, manzanas, limón, etc., de las hojas y otras partes de la planta, asimismo, se puede aislar de las frutas y verduras, en los que se producen la fermentación del azúcar con desprendimiento de CO2 y liberación de etanol1,2,3.La capacidad fermentativa en mosto de cerveza se determina cuantitativamente midiendo el grado de materia prima que es fermentada a partir de 100 g de extracto de cerveza: las diferentes especies y razas de la levadura se diferencian por el grado fermentativo y por ello se habla de razas poco fermentativas pero a su vez estas especies de levadura pueden variar respecto a las propiedades fermentativas frente a un glúcido.Los procesos de fermentación requieren en general una serie de operaciones unitarias cuyo objetivo es la conversión de un sustrato dado (fuente de carbono) en un producto final, utilizando un microorganismo como catalizador. Estas operaciones unitarias pretenden tanto el cubrir los requerimientos nutritivos necesarios para el crecimiento y la formación de productos, como el control del medio ambiente para la optimización del proceso5. El proceso de producción y excreción de etanol, así como los factores que lo regulen, están por ser aclarados con el conocimiento de los aspectos fisiológicos y genéticos en la producción de etanol por las células de levaduras6. Sacharomyces cerevisae es la levadura más utilizada en dicho proceso; sin embargo, existen diferencias entre las especies y las cepas respecto a las condiciones en que logran su mayor rendimiento7,8; se considera que para ello la cepa debe tener buena velocidad de fermentación y deberá ser tolerante a elevadas concentraciones de glucosa y de etanol9,10,11.En la fermentación espontánea de los mostos de “uva” se perfilan tres estadios o fases biológicamente diferenciados; en cada uno de ellos intervienen levaduras de distintas especies con marcadas diferencias fisiológicas: en la primera fase predominan levaduras productoras de bajo grado alcohólico e importantes concentraciones de ácidos volátiles, en la segunda fase figuran de forma casi constante especies de gran pureza fermentativa y productoras de grado alcohólico medio y en la tercera fase distintas especies del género Saccharomyces, principalmente S. cerevisiae, típicamente alcoholigenas, que terminan el proceso fermentativo con el total agotamiento de los azucares12.En la costa y sierra del norte del Perú se ha adoptado como bebida tradicional a la Chicha de Jora, que se elabora en forma artesanal en etapas que se encuentran sistematizadas en: Materia Prima, Cocción, Filtración y Fermentación. Sin embargo podemos observar que en la etapa de producción de Jora se encuentran deficiencias que hacen esta no tenga las capacidades de una Malta de Cebada y un menor rendimiento. Asimismo en las técnicas de fermentación artesanales se puede producir sustancias que son tóxicas para el hombre, y por último sería adecuado el conseguir un método de conservación que nos permita tenerla siempre lista para ser consumida en estado óptimo de sus características organolépticas

2.-Justificación científica Las levaduras son hongos que forman sobre los medios de cultivo colonias pastosas, constituídas en su mayor parte por células aisladas que suelen ser esféricas, ovoideas, elipsoideas o alargadas. Unas pocas presentan hifas. Las dimensiones pueden oscilar de 1 a 9 µm de ancho y 2 a más de 20 µm de longitud según la especie, nutrición, edad y otros factores. Algunos hongos fitopatógenos forman colonias levaduriformes en cultivos axénicos y varios patógenos de animales se presentan como levaduras en los materiales clínicos

En general, las células de las levaduras son conidios formados según diferentes tipos de conidiogénesis. En Saccharomyces una célula madre da lugar a la formación de yemas en diferentes puntos de la superficie produciendo en cada uno sólo una célula hija (blastoconidio o blastospora), pero en Rhodotorula o Cryptococcus todos los brotes surgen desde un solo punto. La célula apiculada de Saccharomycodes brota repetidamente de cada extremo, extendiéndose un poco con cada conidio formado. En el caso de Schizosaccharomycesla célula es casi cilíndrica y los conidios tienen una base muy ancha. Las levaduras hifales, como Trichosporon o Geotrichum producen artroconidios (o artrosporas) por formación de septos dobles en las hifas, que luego se escinden . Las levaduras pertenecen a dos clases de hongos: ascomicetos o basidiomicetos, aunque muchas de ellas se presentan comúnmente en la forma imperfecta. Las levaduras ascomicéticas forman ascas libres, con 1 a 8 ascosporas, y en las especies hifales las ascas están desnudas. Las ascoporas de las levaduras son algo más resistentes al calor y la desecación que las células vegetativas, si bien tienen mucha menor resistencia térmica que las esporas bacterianas, por lo que mantienen la viabilidad de la especie durante los cambios adversos del medio ambiente . El modo de diploidización en las levaduras ascomicéticas se efectúa entre una célula y su brote, como es el caso de Schwanniomyces, Debaryomyces y otras, o puede efectuarse entre dos células independientes, por fusión directa (Schizosaccharomyces) o por medio de un tubo de conjugación.

La figura siguiente muestra un esquema de varios géneros de levaduras .

ALTERNATIVAS DEL PRODUCTO

Levadura de Panadería.

25 g de Levadura Fresca

En realidad levaduras para cocinar, por definición, solo existen dos tipos: la levadura fresca o levadura madre que suele venderse en cubitos en supermercados o por bloquecitos en panaderías, y la levadura seca o “levadura de panadero”, cuyo aspecto es granulado y de un color amarillo grisáceo, la encontramos más fácilmente en supermercados.Ambos productos son ideales para el leudado de masas y panes:

Levadura Fresca o Levadura Madre : Se suele presentar en medidas dispuestas para un kg de harina: 25 – 35 gramos, deben mantenerse en sitios frios y se pueden conservar mediante congelación. Para preparar una buena espuma de leudado, aquí tienes nuestras instrucciones: *espuma de leudado: mezclar en un bowl pequeño un cubito de levadura con 3 cucharadas de harina. Desgranar bien toda la levadura y agregar 1 cucharada de azúcar y 5 cucharadas de agua tibia. Batir hasta obtener una crema homogénea. Tapar con un paño o film y dejar reposar en un lugar cálido de la cocina hasta que se forme una espuma (15 a 20 minutos) (si tenés dudas consultá el video de masa base de pan)

Levadura Seca o “De Panadero”: Se pueden encontrar en sobres pequeños con la cantidad necesaria para un 1kg de harina, pero también en bloques grandes, en supermercados chinos y en algunas panaderías hasta la regalan. Es básicamente la misma levadura fresca pero deshidratada para mejorar su conservación y su poder de leudado, logrando que sólo 4 gramos de levadura seca equivaldrían a 20 gramos de levadura fresca, aunque el leudado de la levadura fresca es más delicado y satisfactorio.

Pan de Cebolla con Levadura Fresca

Las levaduras son en realidad microorganismos y bacterias que generan gases dentro de la masa y provocan que esta leude o fermente. Sin embargo, estos organismos no soportan las

temperaturas superiores a 50º. Es por esto que al utilizar cualquiera de estas dos levaduras, debemos dejar reposar la masa durante un tiempo mínimo de 45 minutos a temperaturas de entre 20º y 40º.Las levaduras las usaremos en masas como la de Pizza estilo Buenos Aires, lasEmpanadas de Alga Cochayuyo y panes de cebolla, así como algunos bollos como los bizcochitos de grasa y los croissants.

La “Levadura” Química

También le llamamos levadura a otros agentes leudantes, pero que en realidad son agentes químicos que impulsan el crecimiento de nuestras preparaciones a través de la generación de gases internos.

Brownie Vegano utilizando Polvo de HornearLa “levadura química” también conocida como “Polvo de hornear” no tiene organismos vivos, con lo cual no son levaduras sino agentes gasificantes o impulsores, que normalmente están compuestos por bicarbonato de sodio con cremor tártaro, fosfato de calcio ácido, sulfato de aluminio sódico o una mezcla de los tres que, al entrar en contacto con la nuestra mezcla, reaccionará emitiendo gases (dióxido de carbono) que formará burbujas y hará crecer nuestra preparación.En Dimensión Vegana usamos polvo de hornear en la receta de nuestro bizcocho básico para tartas, pero también para hacer muffins de Banana o Cupcakes con Oreo, galletas, tarta de zanahoria y mas.. La Levadura de Cerveza y/o Nutricional.

Es un subproducto de la producción de cerveza. Es la levadura que se emplea en su fermentación, posteriormente se lleva a altas temperaturas para que el organismo ya no tenga la capacidad de fermentación. Su composición es rica en proteinas, vitaminas y minerales y se recomienda su uso como complemento dietético y se le conoce como Levadura Nutricional.Las presentaciones habituales son:

Levadura de Cerveza en Escamas

En polvo y pastillas: Suele utilizarse como suplemento dietético directo, su sabor es más amargo por el proceso de pulverización, con lo cual no es tan recomendable para cocinar. Sin embargo, si solo encontraras esta, no deberás usar más de una cucharadita rasa, para no arruinar el sabor de tu comida.En escamas: Es la presentación más habitual. puede encontrarse en versión natural o desamargada, la cual en el momento de su elaboración le han eliminado el sabor amargo que la caracteriza, aunque mantiene sus propiedades. Con una cucharada espolvoreada bastará para dar sabor a tus comidas.Además, este sabor amargo recuerda el sabor del queso, por lo cual en Dimensión Vegana la utilizamos en la elaboración de nuestras famosas recetas de Quesos Veganos.

PROCESO DE ELABORACIÓN

PAN DE TRIGO CON CHICHA DE JORA

Ingredientes :

1 k de harina

1 cucharada de sal

3 cucharadas de azúcar

¼ de taza de leche

160 g de mantequilla

1 taza de chicha de jora

3 claras de huevo

2 yemas de huevo

Preparación:

Tamizar la harina con la sal y el azúcar. Agregar la mantequilla derretida, la leche y la chicha de jora. Mezclar bien después de añadir cada ingrediente para que se forme una masa homogénea, aún caliente, a la preparación anterior y mezclar. Agregar las claras y un chorrito de aceite y mezclar. Dejar reposar, cubierto con un lienzo, por 45 minutos.

Colocar la masa en dos moldes enmantequillados, de 35x13x7 cms., hasta 3/4 partes de la altura del molde, porque al hornearse va a levantar. Con la masa restante se puede dar forma a panes pequeños y colocarlos sobre una placa enmantequillada. Pincelar el molde de pan con las yemas mezcladas con un chorrito de leche.Llevar al horno precalentado a 350°F (180°C) hasta que los panes se doren, de 35 a 50 min. Aproximadamente. Los panes pequeños demorarán menos.

Dejar que el pan enfríe, por lo menos 1 hora, antes de comerla.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAL Y MÉTODOSMaterial biológicoDos litros de Chicha de jora que se expenden en puestos del Mercado san pedro de cusco-Perú.

Recolección y transporte de la muestraLas muestras se tomaron haciendo uso de botellas plásticas descartables desinfectadas con agua clorada y manteniendo las condiciones de asepsia en todo momento y fueron rotulados con la fecha, hora y condiciones de muestreo. Se tomaron muestras de cuatro puestos de venta de la Chicha de Jora del Mercado con botellas de 0.5 L (500 mL), haciendo un total de 2 L (2000 mL), las que Inmediatamente después fueron llevados al Laboratorio de Biotecnología del Las muestras se homogenizaron y se mantuvieron en refrigeración hasta que se aplicaron las técnicas de aislamiento de levaduras productoras de etanol, descritos más adelante. Aislamiento de las levaduras productoras de etanol

El aislamiento de las levaduras se realizó por la técnica del agotamiento de muestra por estriado en placa petri servida con Agar Saboudarud Sacarosado al 4% (ASS) e incubado a 24 ± 3ºC por 5 días. Las colonias que se mostraron como típicas de levaduras y estuvieron libres de contaminantes, se seleccionaron, anotándoles sus características y se les asignó un código.

Obtención de cultivos puros de levaduras productoras de etanolCada colonia de levaduras seleccionada en el paso anterior, se analizaron al microscopio a las cuales se les hizo una observación en fresco y luego un frotis y coloración simple y Gram. Aquellas colonias que se mostraran como levaduras tipo “Saccharomyces” y estuvieran libres de contaminantes, se trasladaran a tubos de ensayo con ASS inclinado incubándolo a Temperatura Ambiente (24 ± 4ºC) por 5 días. Luego de observar el desarrollo microbiano, se les rotuló con su código y se conservó en refrigeración hasta la evaluación de la capacidad fermentativa (productividades).

Obtención de biomasa de los cultivos puros de levaduras productoras de etanol.Obtenidos los cultivos puros de levaduras en el paso anterior, se procedió a realizar la obtención de biomasa de los mismos, logrando un franco desarrollo de las levaduras en toda la superficie de placas Petri conteniendo Agar Sabouraud Sacarosado al 4% (ASS) e incubado a Temperatura Ambiente (24 ± 4ºC) por 5 días, los que se cosecharon con agua peptonada, obteniéndose una suspensión densa de las levaduras. Posteriormente, éstas suspensiones de levaduras, se centrifugaron a 2000 rpm por 15 minutos (este paso se repitió tres veces), finalmente se obtuvo el peso de la biomasa de la levadura, la que estuvo lista para evaluar su capacidad fermentativa18.

Evaluación de la Capacidad Fermentativa por el Método de Davies-Griffith modificado

La biomasa de levaduras obtenido en el paso anterior se resuspendió en 10 ml de Caldo Sabouraud Sacarosado al 10% (CSS) y colocó en un dispositivo de fermentación (10 mL) en

condiciones asépticas. Luego se sellada con parafina para evitar la fuga del gas producida por las levaduras; en la parte del embone del dispositivo, se instala una manguera de venoclisis para recoger el gas (Davies & Griffith, 1982). El otro extremo de la manguera de aireación de pecera, se introduce en una probeta llena de solución de NaCl al 23% coloreado con Azul de metileno, donde se contabiliza la producción del Gas producido por las levaduras a través del tiempo; este proceso se realizó a Temperatura Ambiente (24 ± 4ºC), por triplicado.

Monitoreo de la capacidad fermentativa de levaduras

La evaluación de la capacidad fermentativa (productividades) de cada cultivo puro de levadura se realizó midiendo la producción de CO2 durante ocho (8) horas continuas de fermentación, haciéndose lecturas cada 2 horas (por triplicado). El volumen de CO2 producido cada dos horas fue convertido en productividad (gramos de etanol/gramo de levadura por hora), determinación que se hizo para cada cultivo puro de levadura. En este paso, se seleccionó a la levadura mejor productora de etanol.

Análisis de datos

Las Capacidades fermentativas (productividades) de cada cultivo puro de levadura aislada de Chicha de Jora del mercado Palermo “Mayorista” de la provincia de Trujillo, se clasificaron, organizaron y presentaron en tablas y figuras. Los datos obtenidos de las productividades de las levaduras seleccionadas, fueron evaluados por la prueba de T- Student para comparar y observar las diferencias significativas.

RESULTADOSSe aislaron y seleccionaron tres cultivos puros de levaduras a partir de las muestras de Chicha de Jora de cuatro puestos de venta del mercado “Mayorista” de Trujillo (Perú). De ellos, dos mostraron características microscópicas y macroscópicas compatibles con S. cerevisiae También se encontró que S. cerevisiae MIT-51, empleado control y las ocho horas, mostró mayor capacidad fermentativa que los aislados BT-R1 y BT-R2, aunque sin mostrar significancia estadística

(P>0,05) Características macro y microscópicas de la levadura aisladas de Chicha de Jora del mercado “Mayorista” (CUSCO, Perú) y cultivadas en Agar-Sabouraud-Sacarosado (4%, pH 5.6, a

Temperatura Ambiente 14 ± 4ºC, utilizando como diluyente de la muestra solución Salina

Fisiológica

Capacidad fermentativa (productividad) de Saccharomyces cerevisiae MIT-L51 (Control) y S. cerevisiae BT-R1 y BT-R2 aisladas de Chicha de Jora del Mercado san pedro de la provincia de cusco – Perú

DISCUSIÓNLas exigencias de las industrias manufactureras hacen que cada vez se estén necesitando levaduras con mayores posibilidades de producción de metabolitos útiles, así en nuestro caso, las levaduras productoras de etanol, es un tema que atrae a pequeños y medianos empresarios para producir alcohol y otros derivados de la fermentación industrial y a la vez generar fuentes de trabajo. El aislamiento de levaduras productoras de etanol es una práctica que viene ejecutando el hombre desde haces varios miles de años, con el objeto de producir alcohol, bebidas alcohólicas, bebidas destiladas, pan, y alimentos fermentados.La Chicha de Jora, es una bebida fermentada, que por sus características de elaboración, permite seleccionar levaduras productoras de etanol, así en esta experiencia, se aislaron levaduras aisladas, inicialmente como cultivos puros de levaduras, luego se las evaluó por el método de Davies-Griffith modificado, para ver su productividad y finalmente se seleccionó a los cultivos puros de levadura denominado S. cerevisiae BT-R1 Y BT-R2, las que mostraron productividades en promedio de 0.57 x 10-2 y 0.56 x 10-2 g etanol/g de lev. h, respectivamente. Estas levaduras no superaron la productividad alcanzada por la levadura control S. cerevisiae MIT-L51 (1.59 x 10-2 g etanol/g lev. h) quien fermentó en las mismas condiciones que las levaduras seleccionadas.

Los hallazgos obtenidos en el presente trabajo de investigación, han sido obtenidos en condiciones de trabajo como son la fermentación en Caldo Sabouraud Sacarosado al 10% (CSS) e incubado a Temperatura ambiente (14 ± 4ºC) por 8 horas y evaluadas por el método de Davies-Griffith modificado, nos muestran que las productividades alcanzadas no han superado lo encontrado por otros investigadores. Tal es el caso de Centurión (2008) quien realizó un trabajo sobre la selección secundaria de levaduras “nativas” productoras de etanol aisladas de frutos de la Región La Libertad -Perú, evaluando sus productividades (en g etanol/g lev. h), por el método de Davies-Griffith, los cultivos puros F16, aislado de Fragaria sp “Fresa” (2.86 x 10)

CONCLUSIONES Se aislaron y seleccionaron dos cultivos puros de levaduras a partir de Chicha de Jora

del mercado. Los cultivos puros de levaduras aislada de Chica de Jora del mercado fueron

identificados como Saccharmonyces cerevisiae con un coeficiente de identificación excelente al del 99.9% y se les codificó BT-R1 y BT-R2

Los cultivos puros de levaduras aislada de Chica de Jora del mercado fueron identificados como Saccharmonyces cerevisiae con un coeficiente de identificación excelente al del 99.9% y se les codificó BT-R1 y BT-R2

El promedio de las productividades de la levadura control S. cerevisiae MIT-L51 (1.9 x 10-2 g

etanol/g lev.h) fue mayor que las alcanzadas por S. cerevisiae BT-R2 y (0,57 x 10-2 g etanol/g lev.h) y Bt-R1 (0,55 x 10-2 g etanol/g lev.h).