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Fermentacion lactica

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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA “ERASMO CASTELLANOS QUINTO” EQUIPO: CARMONA ZEPEDA IRVING GARCIA MOSCO PAMELA QUIROZ URBINA FERNANDA ROMERO ORTIZ ISMAEL EDMUNDO GRUPO: 600 C TRABAJO: FERMENTACION LACTICA PROFESOR: PABLO GONZALES YOVAL ASIGNATURA: TEMAS SELECTOS DE BIOLOGIA CICLO ESCOLAR: 2010 - 2011
  • 2. "La microbiología industrial ha servido a lahumanidad desde tiempos sumamente antiguos,ayudando a obtener bebidas fermentadas y alimentosde gran variedad.Dentro de la microbiología industrial, empieza unaépoca de explosión de los microorganismos ennuevos productos medicinales, en la nutrición, en la Figura 1. Microorganismos de uso industrial. http://www.unav.es/noticias/imgs/100206-05.jpgindustria e investigación.(Fig. 1) Estos nuevoconocimientos que han revolucionado a la genética molecular permitirán conocer,entender y sobretodo dar respuesta y solución a distintas problematicas en el mundo"(Resumen de el articulo "industrial Microbiology" Arnold l. Demain SCIENCE. Vol. 214November 1981 0036-8075/81 )INTRODUCCION:La industria alimentaria usa microorganismos en laproducción de una gran variedad de productos como loson el vinagre, las bebidas alcohólicas, las aceitunas, lamantequilla, el queso, el yogurt y el pan, entre muchosotros (Fig. 2). Además, las bacterias y otrosmicroorganismos actualmente pueden ser manipuladospara producir sustancias que ellos normalmente no Figura 2. Alimentos obtenidos a través desintetizan y que ahora ayudan al proceso de fermentación procesos de fermentación.que dan origen a estos alimentos. (VISAVET; La http://1.bp.blogspot.com/_iOUWsYnNbmo/TJ4 VUaRUF5I/AAAAAAAAJoY/x-QD4Rn0bEk/s1600/Biotecnología en la Industria Alimentaria probiotic-food.jpghttp://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2007/04/25/64351.)Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe estardisponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en cultivos a granescala. Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca
  • 3. rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. Elmicroorganismo crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandescantidades. Además, un microorganismo industrial no debe ser patógeno para el hombre opara los animales o plantas. (Los microorganismos en la industria.http://www.solociencia.com/biologia/microbiologia-microorganismos-industria.htm)Los microorganismos industriales más favorables para esto son aquellos de mayor tamañocelular como: • Hongos filamentosos: Los hongos son responsables de la degradación de gran parte de la materia orgánica de la Tierra, una actividad enormemente beneficiosa ya que permite el reciclaje de la materia viva. Los hongos son la base de muchas fermentaciones como la combinación de soya, habichuelas, arroz y cebada.(Fig. 3) • Levaduras: Las levaduras se han definido como hongos microscópicos, unicelulares. Las levaduras son los agentes de la fermentación y se encuentran naturalmente en la superficie de las plantas.(Fig 3) • Bacterias filamentosas: la principal bacteria usada en los alimento es Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. (Fig 3)(Los microorganismos en la industria. http://www.solociencia.com/biologia/microbiologia-microorganismos-industria.htm) Figura 3: hongos, levaduras y bacterias filamentosas son los principales microorganismos de uso industrial.
  • 4. La microbiología de los alimentos, engloba aspectos de ecología microbiana y de biotecnología para la producción de alimentos para consumo humano, así como para consumo animal, como lo son: **1.- Alteración de los alimentos (microorganismos alterantes)Los microorganismos al crecer y utilizar los alimentos como fuente de nutrientes producencambios en la apariencia, sabor, olor y otras cualidades del alimento. Estos procesos dedegradación son: a) Putrefacción Proteínas alimentos + Microorganismos proteolíticos ------> Aminoácidos + Aminas + NH3 + SH2 b) Fermentación Carbohidratos alimentos + Microorganismos sacarolíticos ------> Ácidos + Alcoholes + Gases c) Enranciamiento Grasas alimentos + Microorganismos lipolíticos ------> Ácidos grasos+ Glicerol2.- Alimentos producidos por microorganismos (microorganismos industriales) a.- Vegetales: vino, aceitunas (Fig 4) b.- Lácteos: yogurt, queso (Fig. 4) c.- Proteína de origen unicelular (SCP): células de bacterias, levaduras, algas y hongos filamentosos. Figura 4: productos hechos a base de fermentación. (Pan, crema, vino)FERMENTACION LACTICALa fermentación es un proceso catabólica de oxidación incompleta, totalmenteanaeróbico, siendo el producto final, un compuesto orgánico. Estos productos finales son losque caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. ( Morales, J; Muñoz, C; Pinochet, F;Solari, M. Fermentación láctica. http://www.scribd.com/doc/16236026/Fermentacion-Lactica)
  • 5. La fermentación láctica da como resultado ácido láctico a partir de la degradación de lalactosa. De igual manera se produce en las células musculares, cuando existe unadeficiencia de oxígeno en los músculos; a partir del ácido pirúvico. (Fresia Quintana, J.Fermentaciones. http://www.bioapuntes.cl/apuntes/fermentacion.htm)El acido pirúvico puede tener origen en el proceso que sufre la glucosa, denominadoglucolisis. (Fig 5) Figura 5. Ciclo de la glucolisis en donde se obtienen acido pirúvico que puede llegar a reducirse en acido láctico. http://www.bioapuntes.cl/apuntes/images/fermenta_lac.JPGDe igual manera la galactosa, al isomerizarse en glucosa, puede también reducirse a dosmoléculas de ácido láctico. Esta fermentación es denominada homoláctica, ya que solamenteproduce ácido láctico como producto final. (Fresia Quintana, J. Fermentaciones.http://www.bioapuntes.cl/apuntes/fermentacion.htm)Por otra parte la fermentación láctica puede ser posible gracias a algunos hongos ybacterias. El ácido láctico más importante que producen las bacterias es el lactobacillus.Otras bacterias que produce el ácido láctico son: Leuconostoc, Pediococcus , Estreptococolactis y Bifidobacterium Bifidum.( Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php)La presencia del ácido láctico, producido durante la fermentación láctica es responsable delsabor amargo, de mejorar la estabilidad y seguridad microbiológica del alimento. Este ácido
  • 6. láctico fermentado es responsable del sabor amargo de productos lácteos, dado que otorgaacidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos.( Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php)Las bacterias del acido lácticoTodas las bacterias del acido láctico fermentandiversos azucares, produciendo acido lácticoen cantidades suficientemente elevadas comopara inhibir o matar a la mayoría de los otrosmicroorganismos. Pero, unas pocasexcepciones, que incluyen algunosestreptococos, las bacterias del acido lácticoson inofensivas para los humanos y, además,sus productos metabólicos tienen un saboragradable. Estas propiedades nos permitenutilizar las bacterias del acido láctico para FIGURA 6: Derivados lácteos fabricados con procesos dereparar y conservar alimentos. Los alimentos fermentación.deben contener suficiente cantidad de azucares para que la bacterias del acido lácticoproduzcan cantidades inhibitorias de dicho acido. Generalmente no es necesario añadirbacterias del acido láctico a los alimentos, ya que la mayoría de los productos vegetales ylácteos (Fig. 6) contienen una población natural adecuada. (Graham, John L. 1998)A continuación se presenta una tabla en donde se explican los diferentes productos lácteosque se pueden obtener y los microorganismos que intervienen en dicha producción. (Tabla 1) Producto Proceso Microorganismos Mantequilla Fermentación del acido Lactobacillus bulgaricus
  • 7. láctico Fermentación del acido Lactobacillus bulgaricus + Yogur láctico Stretococcus thermophilus Streptococcus lactis + L. Fermentación alcohólica y Kefir bulbulgaricus + levaduras que del acido láctico fermentan la lactosa Acido láctico inicial S. lactos o S. cremoris Temperatura de Quesos (general) fermentación , 35ºC Temperatura de Varias bacterias termófilas del fermentación, 42ºC acido láctico, pincipalmente lactobacilos. Quesos duros (Cheddar o Varias bacterias del acido Proteólisis y lipolisis Emmenthal) láctico en el interior del queso Crecimiento en la supercie inicialmente de hongos Quesos blandos ( Camembert, (Geotrichum candidum y Proteólisis y lipolisis Brie, Limburger) Penicillium ssp.) seguidos algunas veces por Bacterium linens y B. erythrogenes Tabla 1. Microbiologia de los productos lacteos (Stanier, Rogery et, al. 1996)Fabricación del quesoLa elaboración del queso tiene principalmente dos fases: la formación de la cuajada, en laque las proteínas de la leche forman un material solido a partir del cual se separa el liquido ,y la maduración de la masa cuajada solida por la acción de varias bacterias y hongos(Stanier, Rogery et, al. 1996)El proceso de la formación de la cuajada es meramente microbiológico, ya que la producciónde acido por las bacterias de acido láctico es suficiente para coagular las proteínas de la
  • 8. leche. Sin embargo, con frecuencia también se usa para este fin una enzima conocida como renina. La maduración de la cuajada es un proceso muy complejo y muy variable, desde un punto de vista microbiológico y bioquímico, que depende de la clase de queso que se esté fabricando asi como que los tipos de microorganismos implicados son variados. Por ejemplo los quesos son maduros en gran parte por bacterias del acido láctico que crecen por todo el queso, se mueren, se autorizan y liberan enzimas hidroliticos. Los quesos frescos son maduros por los enzimas de levaduras y hongos que crecen en la superficie. (Stanier, Rogery et, al. 1996) Algunos microorganismos tienen tareas sumamente específicas en la maduración de algunos quesos; por ejemplo el color azul y el aroma único el queso Roquefort (Fig. 7) son consecuencia del crecimiento de un hongo de color azul, Penicillium roqueforti, por toda la masa del queso. (Stanier, Rogery et, al. 1996) Figura 7: Queso Roqueforthttp://www.alimentacionsana.com.ar/image s/roquefort_societe.gif Los hoyos característicos del Emmenthal (Fig 8) están formados por el dióxido de carbono, producto de la fermentación del acido propionico del acido láctico por la intervención de especies de Propionibacterium. (Stanier, Rogery et, al. 1996) Figura 8: Queso Cheddar Emmenthal http://suiza.pordescubrir.com/wp- content/uploads/2008/06/emmental.j pg Fabricación del Yogur La fermentación láctica es causada por algunos hongos y bacterias. El acido láctico mas importante es producido por las bacterias y se llama lactobacillus. En estos procesos intervienen distintas bacterias que producen el acido láctico como son: (Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php) - Leuconostoc mesenteroides - Pediococcus cervisiase
  • 9. - Estreptococo lactis - Bifidobacteriumbifidus La fermentación láctica es utilizada en todo el mundo para producir gran variedad de comida entre las que se encuentran : - MUNDO OCCIDENTAL: yogurt, panes de pan fermentadom chucrut, encurtidos de pepino y aceitunas - MEDIO ORIENTE: verduras en escabeche - EGIPTO: rayab de lavan y zeer de lavan (leche fermentada), - kinshk (mezcla de leche fermentada y cereal) - NIGERIA: gari (mandioca o yuyca fermantada) Entre otras muchas aplicaciones de la fermentación láctica se tiene la presencia de dicho proceso en los alimentos y en ciertos productos lácteos. (Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php) La presencia del acido láctico producido durante la fermentación es responsable del sabor amargo, y de mejorar la estabilidad y seguridad microbiológica. Por otra parte el acido láctico tenemos que va a ser el responsable del sabor amargo de productos como el queso, yogurt y el kéfir. (Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php) El acido láctico fermentado también da el sabor amargo para fermentar vegetales, tales como los tradicionales pikles y saerukraut. (El yogur se hace fermentando la leche con bacterias compatibles, principalmente Lactobacillus bulgaricus y Estreptococo thermophilus. El yogur era solo un alimento de Europa Oriental hasta los años 1900s, cuándo el biólogo Mechnikov creó la teoría de que esas bacterias lactobacillus del yogur eran responsables de la longevidad de las personas de Bulgaria.La leche azucarada o lactosa son fermentadas por estas bacterias y se forma el ácido láctico el cual dahttp://www.cancunforos.com/wpnt origen a la formación de la cuajada. El ácido también restringe elent/uploads/2010/04/yogur-caducado.jpg crecimiento de bacterias que causan descomposición del alimento.
  • 10. Durante la fermentación del yogur, se generan algunos sabores, que le dan especialcaracterística. (Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php)DISCUSIÓNEl ácido láctico se origina por fermentación, el ácido láctico se elaboró industrialmente en1881, con ayuda de bacterias lácticas.El Streptococccus y el Lactobaccillus, son los principales microorganismos para producir elácido láctico. Seguir sus características individuales depende directamente y en gran maneradel uso que se le da para obtener un producto tratado con dicho ácido.Por otra parte el beneficio que nos presta este ácido de conservar los alimentos sin alterarnutrientes ni su composición química nos permite prolongar la vida del alimento y es de granimportancia para la industria como ya lo mencionamos y estudiamos anteriormente.Este trabajo ya nos abrió las puertas y conocimientos hacia un tema que hasta hace pocotiempo lo teníamos en el olvido, pero ahora en base a todo lo visto y mencionadoanteriormente nos ayudo a verlo de diferente modo y no solo verlo como un simple procesodel cual muchas personas son consumidores sin darse cuenta de los procesos que danorigen a su comida a nivel general ni mucho menos a nivel microbiológico.Relacionando nuestros puntos de vista con el de los autores tenemos que coincidimos enciertos puntos tales como las bifidobacterias que son ciertas bacterias que influyen enmanera trascendental en el comportamiento de la fermentación, pero a la vez diferimos enciertas cuestiones relacionadas en los procesos que se llevan a cabo para la realización dedicha fermentación, ya que no nos quedaron muy clarasEn este trabajo se nos presentaron diversas cuestiones e inquietudes ya que en el caso de lafermentación es un tema muy complejo pero a la vez fácil de entender y de comprender suestudio. Este tipo de dudas fueron parte esencial en la realización del trabajo ya que enalgunas partes coincidíamos con lo que decían las fuentes de información pero en otroscasos las fuentes eran muy escasas de información.
  • 11. En general los resultados fueron los esperados ya que el equipo mostro una buenadisposición al momento de realizar la búsqueda de la información y a la hora de empezar aestructurar y a realizar el trabajo.CONCLUSIÓN:A pesar de que no hubo un experimento en sí o algo en k podernos basar como hipótesispodríamos decir k adquirimos en base a las investigaciones previas los conocimientosbásicos que nos servirán de apoyo y ayuda en las postreras clases de la facultadCabe mencionar también que al final del trabajo nos surgieron dudas e inquietudes ya quemucha de la información era de origen mesográfico y poca información de origenbibliográfico. No paso mucho tiempo en que decidiéramos consultar en bases bibliográficaslos escritos y la información buscada en internet.Lo único que nos desagrado un poco del trabajo en general fue que este trabajo por asídecirlo fue de manera teórica esto es que solo en base a la búsqueda de información y enbase a los libros es conforme pudimos la realización del trabajo; en este caso cambiaríamosun poco la parte teórica por un poco de parte experimental esto es no haciéndolo ver comopractica sino como un medio en el que podamos comprobar los procesos y algunosmecanismos que se llevan a cabo durante la fermentación.BIBLIOGRAFIA: 1. Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET); La Biotecnología en la Industria Alimentaria http://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2007/04/25/64351. 12/Enero/2011 2. Fermentación Láctica http://www.tempeh.info/es/fermentacion-lactica.php 3. Fresia Quintana, J. Fermentaciones. http://www.bioapuntes.cl/apuntes/fermentacion.htm 4. Graham, John L. 1998 “Introduccion a la microbiología” Edit. Reverté. España. Pp.734
  • 12. 5. Morales, J; Muñoz, C; Pinochet, F; Solari, M. Fermentación láctica. http://www.scribd.com/doc/16236026/Fermentacion-Lactica 12/Enero/20116. Raiman, J; González, A. Fermentación o "la vida sin aire*" UNNE http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/met4.htm#fermentacion 12/Enero/20117. Stanier, Rogery et, al. 1996 “Microbiología”2ª ed. Edit. Reverté. España. Pp 712, 7138. Los microorganismos en la industria. http://www.solociencia.com/biologia/microbiologia-microorganismos- industria.htm 12/Enero/2011

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