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Microbiología industrial     “Levadura saccharomyces cerevisiae”
 

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    Microbiología industrial     “Levadura saccharomyces cerevisiae” Microbiología industrial “Levadura saccharomyces cerevisiae” Document Transcript

    • Universidad Nacional Autónoma de México Escuela Nacional Preparatoria Plantel #2 “Erasmo Castellanos Quinto” Integrantes del equipo: Escorcia Márquez Heber Betsabe García Basilio Jesús Adrián Hernández Rosales Edgar Ricardo Martínez del Castillo Ashley Alejandra Grupo: 600c Profesor: Pablo González Yoval Temas Selectos de Biología Trabajo de Investigación. Microbiología industrial “Levadura saccharomyces cerevisiae”
    • Introducción:En el presente trabajo de investigación se darán a conocer los aspectosrelacionados con la elaboración de pan utilizando la levadura saccharomycescerevisiae.Los cereales y los productos obtenidos a partir de ellos, por ejemplo el pan, sonla base de la alimentación en muchas poblaciones del mundo. Se estima que laelaboración del pan data de hace 6000 años; en ese tiempo se empleaban dospiedras para moler los granos, pues no se conocían los molinos.El grano molido era mezclado con agua o leche y después horneado. Al igualque otros procesos, el del pan se descubrió por accidente, al dejar pasar untiempo antes de hornear la mezcla. La incorporación de los microorganismospresentes en el medio - responsables del esponjamiento de la masa- seoriginaba desde la molienda de los granos. La tecnología de la panificacióntuvo un gran avance durante el siglo XVIII, después de la producción industrialde la levadura; a partir de este desarrollo tecnológico se produce el pan en lagran variedad de estilos y sabores que se conocen.Es importante mencionar que el gas para esponjar los productos horneados nosiempre se deriva de una fermentación. Muchos son esponjados químicamenteadicionándoles “polvos de hornear”, sustancias que, en contacto con la masa,producen dióxido de carbono. A otros, se les incorpora aire, el cual se expandedurante el proceso del horneado. Algunos productos son esponjados por lageneración de vapor y varios gases en el interior de la masa, cuando secalientan dentro del horno.Objetivo:Reconocer la importancia que tiene la microbiología en la industria, enespecífico con la elaboración de pan y la levadura con la que se realiza esteproceso.
    • Desarrollo:LOS INGREDIENTES UTILIZADOS EN LA ELABORACIÓN DEL PAN.Un pan de buena calidad es suave cuando se mastica, pero lo suficientementefirme para que se pueda cortar en rebanadas; su aspecto y su sabor deben seratractivos. Los ingredientes utilizados en la elaboración de pan son pocos, sinembargo, cada uno de ellos cumple una función fundamental en el proceso; losprincipales son: la harina de trigo, la sal, la levadura y el azúcar, aunque, enalgunos casos, se agrega agua y grasa. En el cuadro 1 se presentan losmateriales, y las cantidades empleadas, para la elaboración del pan(Hernández, 2003). Cuadro 1. La formulación del pan. Cantidad Ingredientes % (p/p) Harina de trigo 58.48 Sal 1.17 Azúcar 2.92 Levadura seca 1.17 Manteca vegetal 1.17 Agua 35.09LEVADURA.La levadura que se utiliza en la panificación es la saccharomyces cerevisiae.Su temperatura óptima de crecimiento varía entre los 22 y los 29ºC, y nosobrevive a más 53ºC. Se puede almacenar a temperaturas de 7ºC o menores.Fermenta una solución de azúcar con una concentración inferior al 12%; seinactiva cuando la concentración de azúcar supera el 15%, por la presiónosmótica del medio (García, 1995).La función de la levadura durante la fabricación del pan es generar dióxido decarbono, a partir de los azúcares provenientes de la harina de trigo o los que sele adicionan. Además, la levadura produce otra serie de compuestos que
    • contribuyen al sabor y al valor nutritivo del pan, a causa de su alta composiciónproteica.Para producir la levadura a escala industrial, los sustratos empleados son, porlo general, melazas fortificadas con sales de amonio. Las melazas contienen un50% de azúcar, así como sales y compuestos orgánicos (García, 1995). Imagen 1. Levadura saccharomyces cerevisiae (García, 1995).PRODUCCIÓN DE LA LEVADURA.La producción de levadura a escala industrial, se puede resumir en lassiguientes etapas: el tratamiento previo de la melaza, la obtención del inóculode la levadura, y la separación y deshidratación de la levadura(Hernández,2003). A continuación, se incluye una descripción de ellas. a) El tratamiento previo de la melaza. La melaza se disuelve en agua y, luego, se esteriliza por calor para impedir el desarrollo de microorganismos diferentes a la levadura. Una vez estéril, la melaza se agita por medio de la introducción de aire comprimido estéril, y se deja reposar con el fin de que las sustancias mucilaginosas (Viscosas) sedimenten. Después, el líquido sobrenadante se separa por decantación, se le agregan sales de amonio, y se le ajustan el pH a 4.5 y la temperatura a 21ºC; así, se convierte en el medio de cultivo en el que se desarrollara la levadura (Hernández, 2003).
    • b) La obtención del inóculo de levadura. El cultivo puro de levadura se obtiene en el laboratorio por inoculación del microorganismo en placas de Petri, con sustratos de agar. Cuando hay crecimiento en la placa, se trasladan las células a matraces pequeños, tipo erlenmeyer, que contienen líquidos azucarados obtenidos por hidrólisis. Para aumentar poco a poco la escala del proceso, cada vez se utilizan recipientes de mayor volumen (10, 100, 250, 700 y 2500 L) según se requiera (Hernández, 2003).c) La reproducción de la levadura. La reproducción de la levadura se realiza en un recipiente de fermentación grande (alrededor de mil litros) que contienen melazas como sustrato. La cantidad de levadura que se utiliza en la inoculación es de 75 a 100 Kg. Después de la fermentación, que dura entre 9 y 12 horas, la levadura aumenta cinco veces su peso original (pesa entre 365 y 500 Kg). Conforme avanza el proceso, es necesario suministrar una mayor cantidad de oxígeno para las levaduras; de otra forma, el medio se tornará aerobio (que no utiliza oxígeno en su metabolismo) y la levadura, en lugar de reproducirse, convertiría los azúcares en alcohol (Hernández, 2003).d) La separación y la deshidratación de la levadura. La separación de la levadura del medio de fermentación se hace, generalmente, por centrifugación seguida de decantación; luego, se lava con agua y se deshidrata utilizando vacío. Posteriormente, se empaca en recipientes sellados herméticamente al vacío o en una atmósfera de gas inerte para impedir el contacto del microorganismo con el medio y, así, mantener su estado de inactivación (Hernández, 2003).
    • PROCESO DE ELABORACIÓN DEL PAN.El proceso de elaboración consta de las siguientes etapas.  AMASADO.Sus objetivos son lograr la mezcla íntima de los distintos ingredientes yconseguir, por medio del trabajo físico del amasado, las característicasplásticas de la masa así como su perfecta oxigenación (Mesas, 2002). Imagen 2. Etapa de amasado en la elaboración de pan (Mesas, 2002).  DIVISIÓN Y PESADO.Su objetivo es dar a las piezas el peso justo.  BOLEADO.Consiste en dar forma de bola al fragmento de masa y su objetivo esreconstruir la estructura de la masa tras la división.  REPOSO.Su objetivo es dejar descansar la masa para que se recupere de ladesgasificación sufrida durante la división y el boleado, ésta fase puede serllevada a cabo en las denominadas cámaras de bolsas, en las que se controlanla temperatura y el tiempo de permanencia en la misma (Mesas, 2002).
    •  FORMADOSe da la forma de acuerdo al tipo de pan que se esté produciendo.  FERMENTACIÓN.Una vez que se han mezclado la levadura y el resto de los ingredientes,empieza la fermentación de la masa. La levadura utiliza los azúcares (comosustrato) y el aire (atrapado en la masa durante el mezclado) para sureproducción. Una vez que se acaba el aire, la levadura empieza a generardióxido de carbono y alcohol (Hernández, 2003).Los objetivos de la fermentación son la formación de dióxido de carbono paraque al ser retenido por la masa ésta se esponje, y mejorar el sabor del pancomo consecuencia de las transformaciones que sufren los componentes de laharina.En un sentido amplio la fermentación se produce durante todo el tiempo quetranscurre desde que se han mezclado todos los ingredientes (amasado) hastaque la masa ya dentro del horno alcanza unos 50ºC en su interior(Mesas,2002).La fermentación del pan ocurre en diversas etapas. La denominada“fermentación primaria” empieza a ocurrir justamente tras el amasado y sesuele dejar la masa en forma de bola metida en un recipiente para que reposea una temperatura adecuada. Durante esta espera la masa suele adquirirmayor tamaño debido a que la levadura (si se ha incluido) libera dióxido decarbono (CO2) durante su etapa de metabolismo: se dice en este caso que lamasa fermenta. La masa parece que se va inflando a medida que avanza eltiempo de reposo. La temperatura de la masa durante esta fase del proceso esmuy importante debido a que la actividad metabólica de las levaduras esmáxima a los 35 °C,1 pero de la misma forma a esta temperatura se produceCO2 a. Es por esta razón por la que la mayoría de los libros de panaderíasugieren emplear temperaturas inferiores, rondando los 27 °C lo que supone unreposo de aproximadamente dos horas. La temperatura gobierna este procesode fermentación, a mayor temperatura menor tiempo de reposo (Mesas, 2002).
    • El final de la fermentación primaria lo indica el volumen de la masa esponjada,la red de gluten se estira hasta llegar a un límite que no puede sobrepasar.En la práctica, J. Mesas (2002), habla de varias fases o etapas en lafermentación: Prefermentación. Corresponde a la elaboración de la masa madre o de la esponja en los métodos indirectos. Fermentación en masa. Es el periodo de reposo que se le da a la masa desde que finaliza el amasado hasta que la masa se divide en piezas. Fermentación intermedia. Es el periodo de reposo que se da a la masa en las cámaras de bolsas tras el boleado y antes del formado. Fermentación final. Es el periodo de reposo que se da a las piezas individuales desde que se practicó el formado hasta que se inicia el horneado del pan. Esta fase suele realizarse en cámaras de fermentación climatizadas a 30ºC y 75% de humedad durante 60-90 minutos.  CORTE.Operación intermedia que se hace después de la fermentación., justo en elmomento en el que el pan va a ser introducido en el horno. Consiste enpracticar pequeñas incisiones en la superficie de las piezas. Su objetivo espermitir el desarrollo del pan durante la cocción.  COCCIÓN.Se transforma la masa fermentada en pan, lo que conlleva: evaporación detodo el etanol producido en la fermentación, evaporación de parte del aguacontenida en el pan. La cocción se realiza en hornos a temperaturas que vandesde los 220 a los 260ºC, aunque el interior de la masa nunca llega a rebasarlos 100ºC.
    • IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LA LEVADURA saccharomyces cerevisiae.La levadura saccharomyces cerevisiae es la más importante comercialmentepues presenta muchas variedades con diferentes características que las hacenútiles, para diferentes propósitos. Se usa en panadería, en la producción dediversos tipos de cerveza y vinos y en la producción de alcohol. También éstalevadura puede utilizarse, por su alto contenido de proteínas y vitaminas, comosuplemento en la alimentación humana y animal. De ella se pueden obtenersustancias como enzimas, glicerina y compuestos que dan sabores agradablesa los alimentos, como saborizantes (García, 1995). Imagen 3. Productos elaborados con la levadura saccharomyces cerevisiae (García, 1995)Conclusiones:La levadura saccharomyces cerevisiae es importante en la industria y en elcomercio, pues se utiliza para producir alimentos como cervezas, vinos, pan,de igual manera aporta nutrientes esenciales para un correcto funcionamientodel organismo como proteínas y vitaminas. La elaboración de pan ha cambiadoa lo largo de la historia, ya que se han renovado sus técnicas de producción, lalevadura es la responsable del esponjamiento de la masa, además de otorgarleun sabor característico.
    • Bibliografía:  Hernández, A. (2003). Microbiología Industrial. Costa Rica: Universidad Estatal a distancia. Pp. 177-183.  García, V. (1995). Introducción a la Microbiología. Costa Rica: Universidad Estatal a distancia. Pp. 108-116.  Mesas, J. (2002). El pan y su proceso de elaboración. Ciencia y Tecnología alimentaria. Vol.3. No. 5. Recuperado el 8 de noviembre de 2011 en http://redalyc.uaemex.mx/pdf/724/72430508.pdf