Práctica 1.- Leche Fermentada ING. Biorr PDF

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE GÓMEZ PALACIO

PRÁCTICA DE LECHE FERMENTADA EN BIORREACTOR CASERO

INGENIERÍA DE BIORREACTORES

DOCENTE: EMANUEL ANTONIO ARGUELLES VERDUGO

ALUMNA: DE LA CERDA MIRANDA BERENICE MATRÍCULA: 19070025

INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA

6° CUATRIMESTRE SECCIÓN: “A”

TURNO MATUTINO

07/06/2021

LECHE FERMENTADA ORIGEN Los productos lácteos fermentados se crean cuando la leche se fermenta con tipos específicos de bacterias llamadas Lactobacilli o Bifidobacteria. La fermentación significa que la leche es parcialmente digerida por las bacterias. Esto hace que el producto lácteo sea más fácil de digerir, especialmente para las personas alérgicas a la leche o intolerantes a la lactosa. Además, la fermentación aumenta la duración del producto lácteo en el estante. Las leches fermentadas se producen ampliamente en muchos países. Este tipo de proceso es uno de los métodos más antiguos utilizados para prolongar la vida útil de la leche, y ha sido practicado por los humanos desde hace miles de años. El origen exacto de la fabricación de leches fermentadas es difícil de establecer, pero es seguro suponer que podría datar de hace más de 10.000 años, ya que el modo de vida de los seres humanos cambió de la de la recolección de alimentos a la producción de los mismos (Pederson, 1979). La historia de la leche fermentada es un método muy antiguo para conservar los componentes nutritivos de la leche, el origen más probable fue en Medio Oriente época Fenicia, ya que productos como rayeblaban y khadlaban se producían en el 5000 A.C, kumis 2000 A.C. Los microorganismos fueron seleccionados a través del tiempo mediante el tipo de elaboración que se llevaba a cabo hasta el año 1900. En la década de 1950 en Suiza, se desarrolló la industria con la introducción de yogures con sabor a frutas y azucarados. Este cambio también incluyó la domesticación de ciertos mamíferos como la vaca, la oveja, la cabra, el búfalo y el camello; es muy probable que la transición se produjera en fechas diferentes en distintos países. Sin embargo, las pruebas arqueológicas de ciertas civilizaciones (sumerios, babilonios, faros e indios) sugieren que estaban muy avanzadas en la agricultura y en la la producción de leches fermentadas. Es probable que el origen de estos productos fuera Oriente Medio Oriente Medio y los Balcanes, y la evolución de las leches fermentadas a través de los tiempos podría atribuirse a las habilidades culinarias de los habitantes de estas regiones. En la actualidad, los productos lácteos productos lácteos fermentados se

fabrican en muchos países, y las etapas de fabricación, que sigue siendo un proceso

complejo, combinan el arte de esa antigua artesanía y la ciencia (microbiología y enzimología, física e ingeniería, y química y bioquímica).

DESCRIPCIÓN FERMENTADA

DEL

PROCESO

DE

LECHE

EARL Y (2000), menciona que el tratamiento térmico óptimo que recibe la leche para la fabricación es de 85 °C/30 minutos, en estas condiciones se consigue la máxima hidratación de las proteínas. En el proceso de elaboración, la leche es adicionado con un cultivo láctico en un tanque de fermentación: el coágulo formado se rompe durante las posteriores etapas de refrigeración y envasado. Los tiempos y temperaturas de incubación son los mismos que para el yogurt firme, una vez que el pH desciende hasta el valor deseado (4,2 - 4,4), el coágulo se enfría en la propia cuba o se extrae del tanque de fermentación y se refrigera. Luego de la fermentación se realiza el batido, que consiste en la rotura del coágulo/gel caliente y la reincorporación del lacto suero, generalmente para obtener un gel homogéneo es suficiente una agitación muy suave durante unos 5 1 O minutos, además la agitación tiene un efecto inhibitorio sobre la actividad del cultivo y reducción de la producción de ácido láctico. Un objeto de la presente invención lo constituye un procedimiento para la obtención de una leche fermentada con alto contenido en oligosacáridos, caracterizado por comprender las siguientes etapas:         

preparación de leche concentrada con un contenido lactosa de al menos, de 80 g/L pasteurización enfriamiento, preferentemente hasta 60◦C hidrólisis con una lactasa y agitación adición leche líquida y ajuste del extracto seco homogenización pasteurización adición de Fermento de Bacterias Lácticas y/o bifidobacterias mantenimiento a 40-45◦C preferentemente hasta alcanzar el pH deseado.

Un caso particular de la invención es que en la etapa de hidrólisis del procedimiento se utiliza una lactasa de origen natural, procedente de un microorganismo.

IMPACTO ECONÓMICO, SOCIAL Y AMBIENTAL Los alimentos también tienen un impacto ambiental. Un grupo de expertos ha creado un proyecto de investigación llamado Life Ecolac, una iniciativa para conocer el impacto ambiental de la leche y, lo más importante, cómo reducirlo, con conceptos como el “eco diseño” y la elección de productos alimentarios más sostenibles. En este artículo se explica cuál es el impacto de los alimentos sobre el planeta, cómo se mide y qué se puede hacer para minimizarlo. Su impacto comienza en la producción de piensos que se darán a los animales. Para obtener un litro de leche se necesita alrededor de un kilo de pienso para alimentar las vacas lecheras, concluyen los expertos investigadores. La granja es una explotación lechera donde es necesario realizar las tareas de ordeño y limpieza de instalaciones, así como gestionar el estiércol producido por las vacas. Todas estas actividades, a su vez, generan un impacto, pues pueden contaminar las aguas. La producción lechera proporciona muchos beneficios económicos no comercializados, entre estos el estiércol para su uso en la explotación como combustible o fertilizante orgánico (en muchos sistemas agrícolas el estiércol es la única fuente de nutrientes para la producción de cultivos). El yogur posee una gran aceptación social basada en su tradicional reputación como alimento saludable y en sus excelentes características sensoriales, lo que junto a su riqueza nutricional convierte a estos alimentos en componentes ideales de una alimentación supuestamente funcional y candidatos por excelencia a la incorporación de microorganismos probióticos, fundamentalmente de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium.

OBJETIVO Realizar leche fermentada en un biorreactor casero, así como también conocer los diferentes procesos de elaboración de esta leche.

MARCO TEÓRICO HISTORIA DE LA LECHE Aunque no se sabe a ciencia cierta cuando tuvo su origen el consumo de leche de animales domésticos, existe evidencia de vacas que fueron ordeñadas tan lejos como 9 mil años antes de Cristo. En varias partes de la Biblia se hace referencia a leche, mantequilla y queso. De hecho, los que escribieron la Biblia mencionan la leche en más de 30 ocasiones en el Antiguo Testamento. La estampa más antigua de ordeño está en un panel de piedra de cuatro pies de largo, en el cual aparecen vacas con sus becerros, hombres que las ordeñan, y unas jarras altas en las cuales echan la leche ordeñada. Este panel se encontró en las ruinas de un templo en Ur, cerca de Babilonia, y se estima que tiene entre 5,500 a 6,000 años de hecho. Para el año 4 mil A.C., la civilización egipcia dejó evidencia de tres tipos de ganado – con cuernos, sin cuernos y jorobado – en la que también daban información de los productos lácteos de consumo en ese tiempo. En Suiza se encontraron esqueletos de ganado y equipo de hacer queso usados alrededor de 4 mil años antes de Cristo.

Por otra parte, griegos y romanos, tan atrás como 1,550 años antes de Cristo y 750 años antes de Cristo respectivamente, muestran que la leche, mantequilla y queso eran todos artículos esenciales en la dieta diaria de la población. Los romanos utilizaban los productos lácteos como artículos importantes para el comercio. Desde Roma, el conocimiento de los productos lácteos se esparció por toda Europa. Las vacas lecheras se encontraban por toda Europa desde el principio de la Era Cristiana. Las vacas y sus productos eran tan importantes para estos pueblos, que la prosperidad y riqueza se medían en términos de cantidad de ganado. Para el año 800 D.C., el uso del queso era común en lo que hoy se conoce como Alemania. Durante el Oscurantismo el arte de producir quesos era mejor conocido y desarrollado en los monasterios. Los monjes, por varios siglos, fueron líderes en la producción de quesos, y fueron responsables de enseñarlo a los demás. Para el año 1 mil el queso se había convertido en un importante artículo

de intercambio en las ciudades de Europa. Para el siglo 15 ya existían en Suiza algunos mercados importantes en los que se comerciaba queso, Holanda y Suiza fueron los dos primeros centros de desarrollo de la industria lechera en Europa.

TIPOS DE LECHE Aunque existen diferentes tipos de leche, se puede establecer en dos grandes grupos de leche origen animal leche de origen vegetal. Dado que la leche puede proceder de diferentes animales (vaca, cabra, búfala…) se clasifica la leche en función de la cantidad de grasa que contiene.

Tipos de leche de origen animal Leche entera Suele proceder de la vaca y contiene 3,5 gramos de grasa por 100 ml, lo que significa que es el tipo de leche que conserva toda su grasa. Por eso no es de extrañar que muchas personas se sientan «pesadas» cuando la consumen, ya que es más difícil de digerir. Sin embargo, es un alimento rico en proteínas, minerales y carbohidratos. Leche desnatada o descremada El tipo de leche al que se ha eliminado la grasa mediante un proceso de centrifugado. Contiene 0,1 gramos de grasa por 100 ml, lo que la convierte en el opuesto directo de la leche entera. Leche semidesnatada Considerada el tipo de leche más adecuada para las personas adultas -ya que contiene la cantidad de vitaminas que necesitamos para nuestro día a día- la leche semidesnatada contiene 1,7 gramos por 100 ml. Al igual que la desnatada, la semidesnatada se obtiene a partir de la leche entera, solo que después de la fase de centrifugado se le añade la cantidad de nata requerida.

Tipos de leche de origen vegetal Aunque no son leches propiamente dichas, ya que en realidad son bebidas vegetales cuya procedencia no es animal, son opciones cada vez más recurridas entre los consumidores; sobre todo entre las personas vegetarianas o veganas o

las personas que tienen intolerancia a la lactosa. Leche de soja Rica en proteínas, calcio y fósforo; la bebida vegetal perfecta para las personas diabéticas o las que sufren problemas del corazón.

Leche de almendra Muy rica en fibra, proteínas, zinc, calcio y hierro. Ayuda a fortalecer el corazón y a mantener los niveles buenos de colesterol. Leche de arroz Una de las más ligeras que hay en el mercado. Se obtiene limpiando y triturando el arroz y consiguiendo una bebida baja en grasas y rica en azúcares.

Figura 1. Tipos de leche.

TIPOS DE LECHE FERMENTADA

Existen tipos de leches fermentadas según los microorganismos fermentadores: 1. Leches fermentadas con bacterias lácticas termófilas: Son los productos más comercializados. Los microorganismos responsables son cepas de Lactobacillus delbrueckii subesp. Bulgaricus, bacteria termófila cuya temperatura óptima de crecimiento es entre 42 - 43ºC. Durante la fermentación láctica (Figura 2) llevada a cabo por estas bacterias, se producen metabolitos como el acetaldehído y el di acetilo que les dan un sabor y un aroma característico. También se produce ácido láctico hasta alcanzar unos valores de pH de 3,8 – 4. Este aumento de la acidez, hace que la caseína de la leche coagule, mejorando su conservación.

Figura 2. Reacciones que tienen lugar en la fermentación ácido-láctica (Adaptada: Porto, 2013) Destacan en el grupo: 1.1. Leche acidófila. Originaria de EEUU. Es una leche fermentada por Lactobacillus acidophilus de textura cuajada, mezclada o líquida y de sabor suave. 1.2. Yogur o yogurt. El Real decreto 271/2014, de 11 de abril (6), lo define como el producto de leche coagulada obtenido por fermentación láctica mediante la acción de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus y Streptococcus Este trabajo tiene una finalidad docente. La Facultad de Farmacia no se hace responsable de la información contenida en el mismo. thermophilus a partir de leche o de leche concentrada, desnatadas o no, o de nata, o de mezcla de dos o más de dichos productos, con o sin la adición de otros ingredientes lácteos, que previamente hayan sufrido un tratamiento térmico u otro tipo de tratamiento, equivalente, al menos, a la pasterización. El conjunto de los microorganismos productores de la fermentación láctica debe ser viable y estar presente en la parte láctea del producto terminado en cantidad mínima de 107 unidades formadoras de colonias (ufc) por gramo o mililitro. Según los productos que se añadan, o la aplicación del tratamiento térmico después de la fermentación aparecen distintos tipos de yogures: yogur azucarado,

yogur edulcorado, yogur aromatizado, yogur con fruta, zumo y/u otros alimentos, yogur pasteurizado después de la fermentación. El yogur pasterizado después de la fermentación, cumple todos los requisitos establecidos en la definición del yogur salvo la viabilidad de los microorganismos productores de la fermentación, ya que ha sido sometido a un proceso térmico posterior por el cual las bacterias lácticas que contenía han perdido su viabilidad.

2. Leches fermentadas con bacterias lácticas mesófilas 2.1 Filmjölk. Tiene su origen en Sucia, pero es consumido en el norte de Europa en general. Las bacterias que participan en la fermentación son mesófilas, es decir, su temperatura óptima de crecimiento se encuentra entre 20-22ºC. Entre ellas Lactococcus lactis lactis, Lactococcus lactis cremoris, Lactococcus lactis diacetylactis y Leuconostoc mesenteroides cremoris. 3. Leches fermentadas con bacterias lácticas y levaduras. Se producen por una fermentación heteroláctica de la leche por acción de bacterias (fermentación láctica, Figura 2) y levaduras (fermentación alcohólica, Figura 3). Son bebidas ligeramente alcohólicas (hasta un 2% de etanol), espumosas, debido al CO2 producido y ácidas como consecuencia del ácido láctico generado.

Figura 3. Reacciones que tienen lugar en la Fermentación alcohólica (Adaptada: Porto, 2013)

4. Leches fermentadas con bacterias lácticas y mohos 4.1 Villi: Es una leche fermentada viscosa, originaria de Finlandia. El cultivo iniciador está formado por bacterias lácticas y mohos como Geotrichum candidum. La leche utilizada como materia prima no se homogeniza tras la pasteurización, por lo que la nata se encuentra separada en la superficie y es donde se desarrolla el moho. Durante la fermentación, dicho moho produce una gran cantidad de C02.

MATERIALES  2 Yakult's  1lt de leche descremada  Leche en polvo (4 cucharadas)  Almíbar  Esencia de vainilla o café (2 cucharadas)  Botella de vidrio de 1.5lt  Papel Aluminio METODOLOGÍA

RESULTADOS

CONCLUSIÓN De acuerdo al objetivo planteado a la iniciación de la práctica, se llegó a la conclusión de que se logró realizar la producción de la leche fermentada en un biorreactor con un sabor único y sobre todo natural, tanto que se podría decir que sabía cómo a nuez con un poco de vainilla y no tan azucarada; algo que si no me gustó mucho es que le falto homogeneización para que se le des hicieran pequeños restos de grumos.

REFERENCIAS 

B. (2018, 4 octubre). Los tipos de leche que existen, sus características y propiedades. Cafés Baqué. https://www.baque.com/es/blog/tipos-de-leche/



E. (2019, 19 julio). ¿Cuál es el impacto ambiental de la leche? Consumer. https://www.consumer.es/medio-ambiente/cual-es-el-impacto-ambiental-dela-leche.html E.B.S. (s. f.-a). FERMENTED MILK: Overview, Uses, Side Effects, Precautions, Interactions, Dosing and Reviews. WEBMB. Recuperado 4 de junio de 2021, de https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono1481/fermented-milk ES2331827 PROCEDIMIENTO DE ELABORACION DE LECHES FERMENTADAS CON ELEVADO CONTENIDO EN OLIGOSACARIDOS PREBIOTICOS, LECHE FERMENTADA ASI OBTENIDA. (s. f.). weblacmic. Recuperado 4 de junio de 2021, de https://patentscope.wipo.int/search/es/detail.jsf;jsessionid=5A7000381C67E 4A5E2C2BA296E1F33FD.wapp2nB? docId=ES5621387&tab=PCTDESCRIPTION Fermented milks: a historical food with modern applications — (N.o 2–15). (2002). European Journal of Clinical Nutrition. https://www.nature.com/articles/1601657.pdf?origin=ppub la leche y su historia. (2011, 20 abril). LALECHERA. https://lalechera12.wordpress.com/la-leche-y-su-historia/ T. (s. f.-b). Leches Fermentadas. MILK. Recuperado 4 de junio de 2021, de https://es.slideshare.net/TREBLIW/leches-fermentadas-31540585

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