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La importancia de los microorganismos en los alimentos
 

La importancia de los microorganismos en los alimentos

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    La importancia de los microorganismos en los alimentos La importancia de los microorganismos en los alimentos Presentation Transcript

    • La importancia de los microorganismos en los alimentos y mas concretamente en la producción de cerveza
    • Biotecnología
      • La Biotecnología utiliza agentes biológicos de distinta naturaleza, desde plantas o animales hasta microorganismos, células de tejidos animales o vegetales o enzimas, para obtener productos de utilidad en muy diversos campos: farmacéutico, diagnóstico, médico, quirúrgico, agrícola, alimentario, ambiental, etc.
    • Fermentación
      • Ruptura anaeróbica de un sustrato orgánico por un sistema enzimático en el que el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico. Proceso biológico que ocurre en la oscuridad y que no involucra cadenas respiratorias con oxígeno o nitrato como aceptor de electrones.
    •  
    • Microorganismos usados en la fermentaciones de alimentos
      • Bacterias productoras de ácido láctico
        • Homofermentativas
        • Heterofermentativas
      • Levaduras productoras de etanol
        • Saccharomyces cerevisiae
      • Microorganismos productores de flavor
        • Bacterias, levaduras, mohos
      • Bacterias productoras de ácido acético
        • Acetobacter
        • video demostrativo
    • Homofermentativas
      • Glicólisis anaerobia de glucosa
      • Glucosa, 2 Piruvato, 2 Lactato
      • Rendimiento 1.8 mol de lactato por mol de glucosa (~90% conversión)
      • Rendimiento neto de energía: 2 mol ATP/mol glucosa
      • Lactococcus, Streptococcus,
      • Pediococcus, Lactobacillus (algunos)
    • Heterofermentativas
      • Ruta monofosfato o pentosafosfato
      • Glucosa, ácido láctico(~50%) + Ethanol +CO 2
      • También puede formar acetato
      • Rendimiento neto de energía: 1 mol ATP/mol glucosa
      • Leuconostoc, Lactobacillus (algunos)
      • Algunos Lactobacillus heterofermentativos
        • Rutas bioquímicas alternativas para obtener energía
          • fermentación de Arginina
          • Fuerza motora de protones
    • Saccharomyces
      • Saccharomyces
        • saccharo: azúcar
        • myces: hongo
      • Se encuentra naturalmente en uvas y otros frutos
      • Muchas cepas se encuentran disponibles comercialmente
      • Metabolismo Aeróbico o anaeróbico
      • El alcohol es producido anaeróbicamente
      • Glucosa Etanol CO2
    • Microorganismos Productores de Flavor
      • Bacteria
        • Limburger- Brevibacterium linens
        • Swiss- Propionibacterium freundenreichii
      • Hongos
        • Camembert- Penicillium camemberti
        • Roquefort- Penicillium roqueforti
        • Tempa- Rhizopus oligosporus
    •  
    • Productos lácteos fermentados
      • Quesos
      • Leches fermentadas
        • Yogurt
        • Leche Acidófila (resulta de la acción de Lactobacillus acidophilus sobre la leche)
        • Crema agria
        • Manteca cultivada
        • Kefir ( producto resultante de la fermentación de la leche por los fermentos contenidos en el grano del quefir, o por adición de levadura de cerveza y fermentos lácticos propios)
    • Probióticos
      • L. bulgaricus y S. thermophilus.
      • Los cultivos conocidos como probióticos son bacterias beneficiosas que residen en el tracto digestivo, mejoran la función intestinal, promueven la buena digestión y mejoran las defensas naturales del organismo.
      • Lactobacillus acidophilus
      • L. acidophilus produce beneficios en el tracto gastrointestinal
      • L. acidophilus ayuda a disminuir el colesterol por interferir con su reabsorción en el intestino.
      • Bifidobacteria (Bifidus) Estimula al sistema inmune, ayuda a prevenir trastornos digestivos permitiendo el desarrollo del tracto digestivo.
      • Lactobacillus casei L. casei estimula el balance bacteriano en el intestino. Esto mejora el sistema inmune por inhibición del desarrollo de organismos productores de diarrea, alivio de la constipación, reducción de la hipertensión, inhibe el desarrollo de tumores carcinogénico, y suprimen microorganismos productores de enfermedades.
      • Lactobacillus reuteri L. reuteri inhibie el desarrollo y la actividad de bacterias perjudiciales como Salmonella, E. coli, Staphylococcus, Listeria and la levadura Candida. También tiene efectos terapéuticos y profilácticos tanto en diarreas virales como bacterianas.
      • L. reuteri estimula el sistema inmune mejorando la resistencia a enfermedades gastrointestinales.
    • Yogurt
      • Es el producto resultante de la acción de Lactobacillus bulgaricus y de Streptococcus thermophilus sobre la leche, preferentemente reducido por ebullición a 2/3 de su volumen.
    • Yogurt
      • Organismos que producen ácido láctico y acetaldehído
        • Streptococcus thermophilus
          • Produce CO2 y ácido fórmico
        • Lactobacillus bulgaricus
          • Degrada las proteínas de la leche
    • Quesos
      • Etapas Generales de la producción de
      • Pasteurización
      • Agregado del starter
        • Lactose (ácido láctico)
      • Formar un grumo
      • Formar un grumo
        • Cuajar el grumo
      • Cortar la cuajada
      • Calentar la cuajada + suero
      • Remover el suero
      • Salado – Acollarado - Prensado
      • Curado-maduración
    • Productos vegetales fermentados
      • Sauerkraut (repollo)
      • Pickles (pepino)
      • Aceitunas
      • Otros vegetales
      • Microorganismos
        • Leuconostoc mesenteroides
        • Pediococcus spp.
        • Lactobacillus brevis
        • Lactobacillus plantarum
    • Productos fermentados de cereales
      • Preservación
        • Fermentación natural
        • Efecto combinado de:
          • Producción rápida de ácido láctico (pH<4.6)
          • sal agregada
          • condiciones anaerobias (CO2)
          • baja temperatura
    • Productos fermentados de cereales
      • Microorganismos
        • Levaduras
          • Saccharomyces cerevisiae
            • Fermento (CO2)
            • Maduración de la masa
            • desarrollo de Flavor
        • Bacteria Ácido Láctica
          • Lactobacillus sanfrancisco
    • Pan
      • Mezclar harina, agua, azúcar, leche, sólidos, sal y grasas
      • Agregar levaduras ( Saccharomyces cerevisiae)
      • Incubar (25-30 o C)
      • Hornear
    • Pan
      • Fermento fresco
        • Se presenta en forma de bloques, de color crema o marfil, con consistencia compacta y homogénea, con un tenor de humedad elevado (lo que exige refrigeración para su conservación, limitando su uso por períodos prolongados). Cuando es almacenado a una temperatura de 5°C, su vida no se extiende a más de 12 días.
    • Pan
      • Fermento seco
        • El seco granulado no activo y el deshidratado instantáneo activo. El primero posee células que están en estado latente, y que precisan ser revigorizadas antes de su uso.- Eso normalmente se realiza rehidratando con agua 15 a 20 minuto antes de su uso a 38°C. En este caso la relación fermento fresco: deshidratado es 1 Kg. de fresco para 400 a 500 g de granulado.
        • El granulado está siempre embalado en un recipiente al vacío siendo incorporado directamente en la masa, en el inicio del proceso. Este tipo de fermento e producido por procesos más sofisticados, usándose cepas de levaduras especiales y secado en lecho fluido.
    • Chocolate
      • Semillas de cacao
      • Microorganismos naturales
        • Levaduras
        • Bacterias
          • Lactobacillus
          • Acetobacter
    • Chocolate
      • La almendra de cacao tal como sale del fruto es color púrpura, sabor amargo y aroma astringente.
      • Curado: propiamente dicho (retirada de la semilla del fruto, colocación en cajas) y el secado de las semillas
      • Durante el curado en cajas se produce la oxidación del alcohol etílico de los exudados hay desprendimiento de CO2 lo que atrae insectos que inoculan con Acetobacter y hay formación de ácido acético
      • Hay pérdida de astringencia de las semillas, la coloración púrpura se torna parda y luego del secado marrón. Hay formación de precursores que luego del secado serían los responsables del sabor típico del chocolate.
    • Bebidas destiladas
      • Whiskey/Bourbon-grano (arroz, maíz, trigo, cebada); añejadas en cubas de roble
      • Gin-grano; flavored con junípero
      • Schnapps-grano
      • Brandy/Cognac-vinos (uvas, ciruela, manzana,cereza, kirsch)
      • Rum- azúcares, especialmente molasas
      • Tequila- century plant crowns
      • Arrak/Rak/Okelehao-arroz fermentado más azúcar y extractos vegetales
    • Vinos
      • Vinos naturales
        • Secos
        • Ligeramente dulces
        • Espumantes
      • Vinos para postres y aperitivos
        • Vino con flavor especial (e.g. Vermut)
        • Jerez
        • Vinos dulces
    • Producción de vinos
      • Aplastar las uvas para obtener el jugo llamado:
        • Mosto
      • Agregado de SO2 (depende del vino)
        • agente anti-browning
        • Inhibe el crecimiento de organismos indeseables
      • Fermentación
        • Inocular con cultivo activo de levaduras (1-5%)
        • Incubar a 70-85 o C
      • Estacionar/Añejar/Filtrar/Embotellar
    • Vinagre
      • Microorganismos
        • Acetobacter y Gluconobacter
        • Ethanol Ácido Acético
      • Preservación
        • Ácido Acético
    • Cerveza
      • Se denomina cerveza a una bebida alcohólica , no destilada, de sabor amargo que se fabrica con granos de cebada u otros cereales cuyo almidón, una vez modificado, es fermentado en agua y frecuentemente aromatizado con lúpulo. De ella se conocen múltiples variantes con una amplia gama de matices debidos a las diferentes formas de elaboración y a los ingredientes utilizados. Generalmente presenta un color ambarino con tonos que van del amarillo oro al negro pasando los marrones rojizos. Se la considera &quot;gaseosa&quot; (contiene CO2 disuelto en saturación que se manifiesta en forma de burbujas a la presión ambiente) y suele estar coronada de una espuma más o menos persistente. Su aspecto puede ser cristalino o turbio. Su graduación alcohólica puede alcanzar hasta cerca de los 30%vol, aunque principalmente se encuentra entre los 3% vol. y 9% vol.
      • Existen otras bebidas alcohólicas con características o apariencia diferentes pero fabricadas también a base de almidón fermentado que, cuando no poseen un nombre específico (como es el caso del sake o el pulpe), son asimiladas a cervezas. En este último caso se añade un complemento al nombre de &quot;cerveza&quot; a fin de evitar malentendidos (por ejemplo, cerveza de banana). La cerveza sin alcohol es un caso especial ya que su contenido alcohólico es despreciable o nulo, aunque comparte las mismas características de base que el resto de las cervezas porque se ha desalcoholizado durante la elaboración.
      • A diferencia de las bebidas obtenidas a partir de zumos de frutas fermentados (como los vinos), en la cerveza el cereal de base no contiene originalmente ni agua ni azúcar, caracterizando ambas circunstancias el proceso de elaboración. Para conseguir azúcar a partir del almidón del cereal, es necesario primero modificarlo mediante el malteado y sumergirlo en agua a la temperatura adecuada a fin de completar la conversión. El líquido resultante, compuesto de azúcares, proteínas y residuos procedentes del cereal, se filtra, se hierve vigorosamente y se le añade el lúpulo. A continuación se enfría hasta una temperatura que permita el desarrollo de las levaduras, se añaden estas y se inicia la fermentación que producirá el alcohol y el CO2.
    •  
    • Cerveza
      • Granos
        • Cebada
      • Lúpulo
        • Flores de lúpulo
      • Levaduras
        • Saccharomyces cereviceae
        • La cerveza es una bebida resultante de la fermentación alcohólica, mediante levadura seleccionada, de un mosto procedente de la malta (germinación, secado y tostado de los granos de cebada), al que se han agregado lúpulos y sometido a un proceso de cocción. Tras filtrar la cerveza, se procede a su envasado en botellas, botellines, latas o barriles.
    • control microbiológico
      • La fabricación de la cerveza ha dejado de ser un quehacer artesanal para convertirse en un negocio descomunal con sólidos fundamentos científicos, financieros, comerciales e industriales y que requiere para su supervivencia de un estricto control de calidad especialmente en lo referente al Control Microbiológico de la Planta . 
      • El control microbiológico se ocupa del estudio y determinación de los microorganismos diferentes a la levadura cervecera cultivada que pueden invadir nuestras instalaciones y producto con nefasta influencia sobre la calidad de la cerveza. Por infección microbiológica de la cervecería entendemos el trabajo indeseado de organismos extraños que desnaturalizan la calidad de nuestro producto.
      • En el capítulo de Envasado ya mencionamos la Pasteurización como medio de prevenir el desarrollo de microorganismos en la cerveza embotellada mediante la esterilización en la Pasteurizadora.
      • Para garantizar un proceso libre de gérmenes extraños siempre será mejor prevenir que curar siendo lo primero y casi único mantener los equipos e instalaciones en un perfecto estado de aseo y limpieza porque los elementos contaminantes casi siempre se ubicarán en tanques, tuberías, mangueras,etc.
      • Es necesario también extender todos estos controles a los equipos y las materias primas incluyendo el agua, malta , triturados, lúpulos, etc.
      • Los principales enemigos biológicos del proceso cervecero son  los Mohos, las Levaduras Salvajes y las Bacterias. Y los medios de cultivo para detectarlos son: Mosto Lupulado, Agar y Gelatina
      • Las levaduras cultivadas tienen, en condiciones normales, forma ovoide mientras que si detectamos una levadura de forma esférica podemos sospechar que se trata de una levadura salvaje.
      • En cuanto al examen microscópico de las bacterias debemos tener presente que ellas pueden ser de diferentes formas tales como: cocos, diplococos, estreptococos, pediococos, estafilococos, bastones largos o cortos y tener también forma de sarcinas.
      • Un Plan de Control Biológico incluye la periódica toma de muestras a lo largo de todo el proceso para su análisis directo al microscopio y a través de medios de cultivo adecuados para lograr la detección y el crecimiento de colonias que muchas veces no son observables en fresco y en directo. Las Plantas cerveceras siempre contarán con los servicios de un Microbiólogo o Bacteriólogo que se encargará de estos análisis y controles. Sin embargo la experiencia nos puede dar a los cerveceros pistas seguras como las siguientes.
      • video demostrativo
    • Cerveza
      • Leger-alto alcohol, baja fermentación ( la levadura está en el fondo fermentado, S. cerevisiae)
      • Ale-color pálido, alto alcohol, alta fermentación (la levadura está arriba, S. uvarum)
      • Porter-oscura ale, fermentación de malta tostada
      • Stout-un cuerpo fuerte con dulce flavor a malta
      • Bock-fuerte, oscura, alto grado de alcohol
      • Weiss-de trigo, áspero, marcado flavor de malta y lúpulo, CO 2 natural, frecuentemente turbia
    •  
    • Malteado
      • Cebada añejada para almacenamiento
      • Empapamiento (45 horas)
        • Agua y aireación (respiración y lavado)
      • Germinación (5 días)
        • Desarrollo en núcleos
        • Producción de enzimas sacarolíticas, proteolíticas, peptidolíticas
        • Horneado (24-48 horas)
        • Calentamiento a altas temperaturas
        • Destrucción de enzimas y agregado de flavor
      • Enfriamiento/Screening/Limpieza/Almacenamiento
        • / Elaboración de la cerveza
    • Elaboración de la cerveza
      • Malteado
      • Trituración
      • Hervir el “mosto” de lúpulo
      • Fermentación
        • Saccharomyces
        • 4-14 o C durante 8-10 días
        • Produce etanol, CO2 y flavor
      • Añejado/Filtrado/Carbonatado/
        • Packaging
      • video demostrativo
    •