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Fermentacion en los alimentos
- 1. “FERMENTACIÓN EN LOS ALIMENTOS” MATERIA.- TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS MTRA.-ROCIO MARGARITA URESTI MARIN. ALUMNA.- YESICA GPE. TINAJERO DELGADO. 5° “J” 04 DE SEPTIEMBRE, 2017 CD. VICTORIA TAMPS
- 2. ¿QUÉ ES LA FERMENTACIÓN? La fermentación es un proceso que degrada moléculas para transformarlas en otras moléculas más simples. En la elaboración del pan las levaduras transforman el almidón (un azúcar complejo) en glucosa. Lo hacen mediante la enzima amilasa.
- 3. Los organismos que se utilizan para procesos de fermentación industrialmente deben tener las siguientes características: 1. Debe ser capaz de crecer rápidamente, en el ambiente adecuado, y cultivarse fácilmente en grandes cantidades. 2. Mantener constancia fisiológica bajo las condiciones de cultivo y producir abundantemente las enzimas esenciales para que ocurran los cambios deseados. 3. Condiciones requerida para crecimiento máximo y producción de alimento deben ser simples.
- 4. TIPOS DE FERMENTACIONES Fermentación acética (vinagre) Fermentación alcohólica (cerveza) Fermentación butírica (indeseable de la manteca) Fermentación de la glicerina (cosméticos, jarabes) Fermentación láctica (yogurt)
- 5. FERMENTACIÓN ACÉTICA (VINAGRE) El vinagre es un líquido miscible, con sabor agrio, proveniente de la fermentación acética del vino (mediante las bacterias Mycoderma aceti). La acción de un grupo amplio de aceto-bacterias que tienen el poder de combinar el oxígeno con el alcohol, para así formar ácido acético. El vinagre es esencialmente una solución diluida de ácido acético hecho por fermentación, a la que se le agregan sales y extractos de otras materias. Estas sustancias adicionales, cuya naturaleza y cantidad exacta dependen del ingrediente utilizado, dan al producto su cualidad distintiva. El azúcar es la base en la producción del vinagre. Cualquier solución diluida de un azúcar fermentable puede transformarse en vinagre en condiciones favorables.
- 6. -Maduración: es el proceso final de elaboración del vinagre y el más importante. La maduración se realiza preferiblemente en toneles de madera, dependiendo del tiempo de la variedad y del tipo de vinagre a elaborar, puede alcanzar desde los 6 meses hasta años (vinagres de solera, tales como el aceto balsámico). Tras el proceso de maduración se filtra, se clarifica y se pasteuriza para su posterior embotellamiento y comercialización. Si no se pasteuriza adecuadamente pueden aparecer unos pequeños nematodos (Turbatrix aceti). NEMATODOS.- Fílum de gusanos unisexuales, de cuerpo cilíndrico y delgado, sin segmentar, y cubierto por una cutícula; existen formas libres y parásitas.
- 7. CLASES DE VINAGRE Existen muchos tipos de vinagres según el uso que se les quiera dar. El más común de los vinagres es el blanco destilado. También se puede producir vinagre a partir de cualquier jugo de fruta, vino, alcohol de arroz, grano, maíz, caña de azúcar, banano, entre otras. Generalmente el vinagre se produce en diversas regiones del mundo. En Estados Unidos se utiliza principalmente el vinagre de granos y el de sidra; en Latinoamérica el vinagre destilado de alcohol de caña, en países asiáticos, como Japón, se utiliza el vinagre de arroz, en Europa el de vino y así subsecuentemente.
- 8. VINAGRE BLANCO DESTILADO: es el más comúnmente utilizado en la industria alimenticia y la farmacéutica. Se produce a través de la fermentación acética del alcohol destilado diluido. El alcohol destilado se origina a su vez de diversas fuentes como la caña de azúcar, los granos de maíz, la melaza, por ejemplo. VINAGRE DE FRUTAS: está elaborado con varias frutas por la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación. Aunque el jugo de manzana es el más usado para hacer vinagre en los Estados Unidos y otros países, hay muchos jugos de frutas satisfactorios como los de bananos, naranjas, níspolas, piñas y zarzamoras, entre otros. Cualquier fruta o vegetal que contenga bastante azúcar sirve para este propósito.
- 9. VINAGRE DE SIDRA: se produce por la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación del jugo de manzana. Es probablemente después del vinagre blanco el más utilizado en la cocina por su delicado y exquisito sabor. VINAGRE DE VINO O DE UVA: es el resultado de la fermentación alcohólica y subsiguiente acetificación del jugo de uva. Se utiliza en Europa especialmente en Francia e Italia, su nombre y características varían según la región donde se produce. El vinagre de cerezas en España, balsámico en Italia o el vino tinto en Francia.
- 10. VINAGRE DE MALTA: es el resultado de la fermentación alcohólica y posterior acetificación sin destilación, de una infusión de malta de cebada o de otros cereales en el que el almidón se convierte en maltosa. VINAGRE DE AZÚCAR, CAÑA, O CAÑA DE AZÚCAR: es el obtenido por fermentación alcohólica y acética de soluciones de azúcar, siropes o melazas.
- 11. VINAGRE DE AZÚCAR DE GRANOS: se realiza por fermentación alcohólica y acética de una solución de azúcar de almidón de maíz o de glucosa preparada a base de granos de maíz. VINAGRE DE ARROZ: se hace por fermentación alcohólica y acética de azúcares derivados del arroz o concentrado de arroz sin destilación. El vinagre de arroz es comúnmente utilizado en los países asiáticos donde el arroz se cultiva en abundancia.
- 12. ¿QUÉ ES LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA? La fermentación alcohólica, también conocida como, fermentación etílica, o del etanol, es un proceso de tipo biológico, en el cual se lleva a cabo una fermentación sin presencia de oxígeno. Este tipo de fermentación se debe a las actividades de ciertos microorganismos, los cuales se encargan de procesar azúcares, como la glucosa, la fructosa, etc. (hidratos de carbono), dando como resultado un alcohol a modo de etanol.
- 13. FERMENTACIÓN INDUSTRIAL La fermentación etílica ha sufrido algunas transformaciones con el objeto de aumentar la eficiencia química del proceso. Una de las mejoras más estudiadas en la industria es la posibilidad de realizar la fermentación alcohólica continua con el objeto de obtener mayores cantidades de etanol. Hoy en día el procesamiento industrial de algunas bebidas alcohólicas como puede ser el vino o la cerveza se realizan en ambientes controlados capaces de ofrecer a un ritmo apropiado de estos productos de consumo al mercado. Esta vía ofrece una amplia materia de investigación en temas de eficiencia de bioreactores, empleando para ello teoría de sistemas de control (el problema desde el punto de vista de ingeniería de sistemas es altamente no lineal y oscilatorio). Otra vía de investigación acerca de la mejora de los procesos industriales es la mejora de las cepas de levaduras (como puede ser la Zymomonas Mobilis que ofrece ventajas en los procesos continuos de fermentación), permitiendo la convivencia de una mayor densidad de las mismas durante la producción.
- 14. Una de las características de la fermentación etílica industrial es la selección adecuada de las levaduras a inocular en el proceso de fermentación con el objeto de aumentar el rendimiento de la producción. La fermentación industrial típica es esencialmente un proceso que se produce en un recipiente llamado fermentador o en general, biorreactor, mediante el cual determinados sustratos que componen el medio de cultivo (levaduras) son transformadas mediante la reacción microbiana en metabolitos y biomasa. Estos contenedores son herméticos y permiten retirar mediante canalizaciones apropiadas el dióxido de carbono resultante. Durante el proceso los microorganismos van aumentando de concentración en el transcurso de la reacción al mismo tiempo que el medio va modificando sus propiedades químicas y se forman productos nuevos como consecuencia de las reacciones anabólicas.
- 15. FERMENTACIONES NATURALES La fermentación alcohólica con la emisión de ciertas cantidades de etanol se produce de forma espontánea en la naturaleza siempre que se encuentre un azúcar y una atmósfera pobre de oxígeno, es por esta razón que ocurre espontáneamente en el interior de algunas frutas que se puede decir sufren un proceso de maduración anaeróbica, tal y como puede ser el melón curado que muestra olor a alcohol, o los mismos cocos. Una de las fermentaciones naturales más habituales en las frutas y que se emplea en los procesos de vinificación de algunos vinos es la denominada Maceración carbónica. Este tipo de fermentación causa a veces intoxicaciones etílicas a los insectos que se alimentan de las frutas maduras.
- 16. FERMENTACIONES ESPECIFICAS Las fermentaciones específicas son manipuladas por el hombre con el objeto de obtener el etanol en ciertas bebidas. Para ello se emplean principalmente los azúcares de las frutas, los cereales y de la leche. La producción de estas bebidas es en la mayoría de los casos local debido a la disponibilidad de los substratos, por ejemplo en los países mediterráneos la uva es frecuente y por lo tanto la fermentación del vino también, el mismo patrón puede hacerse con otros materiales como el arroz en Asia o el maíz en Latinoamérica. De esta forma la tradición de los procesos de fermentado se han asociado a las diversas etnias o grupos sociales.
- 17. FERMENTACIÓN BUTÍRICA Una vez establecida en la masa la fermentación láctica, el ácido láctico o sus sales pueden ser objeto del ataque por diferentes variedades de bacterias, con la producción de ácido butírico y desprendimiento de anhídrido e hidrógeno. Las bacterias butíricas trabajan a temperaturas ligeramente superiores a las de las lácticas, unos 40º C, de modo que estas bacterias no deben constituir ninguna dificultad en la fermentación de la masa. Sin embargo, si una masa o esponja se deja demasiado tiempo, con el resultado de que la temperatura suba de 32º, puede producirse algo de fermentación butírica y esto estropea el sabor del producto. Esto no debe ocurrir si se controla la operación debidamente.
- 18. FERMENTACIÓN DE LA GLICERINA (COSMÉTICOS, JARABES) La glicerina (C3H8O3) fue descubierta por el químico inglés Claude Joseph Geoffroy en 1741. En 1783, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele hirvió aceite de oliva con óxido de plomo (litargirio) produciendo una solución dulce que, al lavarla con agua, llamó Ölsüss (glicerina). Esta reacción es la que ocurre en el actual proceso de fabricación de jabón [16]. Wilhelm Scheele fue quien formalizó el descubrimiento de que las grasas y aceites naturales contienen glicerina. Recibió de Chevreul el nombre de glicerina (del griego glykeros, dulce). Berthelot demostró, en 1854, que era un alcohol trihidroxilado y su formula estructural le fue asignada por Wurtz en 1855.
- 19. CARACTERIZACION DE LA GLICERINA Las distintas calidades de glicerina son: Glicerina cruda: Es el producto contenido en la corriente de salida del proceso de transesterificación y contiene una gran cantidad de metanol, agua, jabones y sales. Normalmente tiene un contenido de glicerol entre 40 y 88% en peso. Glicerina grado técnico: Es un producto de alta pureza con la mayoría de sus contaminantes completamente removidos. La concentración no debe ser inferior al 98% 20 Glicerina USP: Con una concentración del 99,7% es la que cumple con la norma USP (United States Pharmacopeia) y el Food Chemicals Codex (FCC) y por lo tanto es apta para uso alimenticio, farmacéutico y cosmético. En la Tabla 1 se muestra la composición química de la glicerina con distinto grado de purificación
- 20. LA FERMENTACIÓN LÁCTICA La fermentación láctica es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y en los tejidos animales. En efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la fatiga muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias de manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica; por contra, las neuronas mueren rápidamente ya que no fermentan, y su única fuente de energía es la respiración.
- 21. APLICACIONES Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención del yogur. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos.