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5/14/2018 Trabajo final sobre elaboraci n de cultivos iniciadores liofilizados-Álv...
http://slidepdf.com/reader/full/trabajo-final-sobre-elaboracion-de-cultivos-iniciadores-liofilizado
UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL URUGUAY
Elaboración de cultivos iniciadoresliofilizados (“Starters”)
Biología General y Microbiología paraingenieros
Álvaro Castro
29/06/2010
Este documento contiene información sobre la investigación en la elaboraciónde cultivos iniciadores liofilizados (“Starters”) y la bibliografía respectiva.
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Álvaro Castro Universidad Católica
Ingeniería Industrial
INTRODUCCIÓN
Los cultivos starters también llamados cultivos iniciadores son cepasde microorganismos que se utilizan actualmente en el procesado dealimentos para inducir diversos cambios en sus propiedades, talescomo la modificación de la textura, la conservación, el desarrollo dearomas o la mejora nutricional.
La utilización de estos cultivos debe tener en cuenta estos efectoscumpliendo a su vez con las exigencias de la automatización del
proceso, calidad del producto y reproducibilidad. Esto lleva consigo laproducción de cultivos con una actividad definida en términos deviabilidad, eficacia y vida útil.
Entre las principales aplicaciones de estos cultivos, se encuentran:
• La industria de panadería y lechería.
• Fermentación de bebidas alcohólicas.
• Producción de alcohol industrial.
A efectos de obtener una visión integrada, en el presente trabajo setratarán los factores que afectan a la actividad de los starters, loscriterios para su selección y la preparación de los mismos, tomandocomo eje central de la investigación el proceso de su elaboración.
Imagen extraída del artículo Cultivos Estárter: Seguridad, funcionalidad ypropiedades
Tecnológicas escrito por Enrique Alfonso Cabeza Herrera
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Ingeniería Industrial
DESARROLLO DEL TRABAJO
(Se tomó como principal aplicación la industria láctea)
Factores que afectan la actividad de los cultivos:Los factores que afectan a la actividad son: Composición y calidad delmedio de cultivo; Ausencia de inhibidores; Ausencia de bacteriófagos;
Temperatura de incubación; Tiempo de incubación; Porcentaje defermentos añadidos y Capacidad acidificante de los microorganismos.
La composición y calidad del medio de cultivo hace referencia a que elmedio de cultivo debe ser capaz de aportar los nutrientes necesariospara el crecimiento microbiano. Por ejemplo, en la leche se consiguen
carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales. La gran partede estos nutrientes deben ser metabolizados, es por esto que aquellosmicroorganismos que no tengan la capacidad de producir enzimashidrolíticas les costará mucho crecer, o dependerán de otrosmicroorganismos para su desarrollo. Muchos cultivos comercialescombinan varias especies o cepas de microorganismo para conseguirmejores resultados, tal es el caso del cultivo para yogur.
Los inhibidores (procedentes de residuos de antibióticos o detergentes)detienen el crecimiento microbiano. Por tanto es deseado controlar lacantidad de los mismos, y es de preferencia su ausencia para que seden buenas condiciones para el crecimiento de los microorganismos.
Con respecto a los bacteriófagos, éstos son virus que infectan a lasbacterias dentro de las cuales se reproducen. Luego, al inyectarle a lasbacterias su ADN, durante la reproducción bacteriana en vez dereplicarse el ADN de las células, se replica el del virus. Luego estosvirus producen una enzima que causa la lisis de las células liberando alos nuevos bacteriófagos. Los bacteriófagos se pueden encontrar en
cualquier lugar, afortunadamente pueden ser inactivados contratamientos térmicos o con desinfectantes.
La temperatura de incubación se refiere a que, al momento de incubarel sustrato, hay que tener en cuenta la temperatura, pues todos losmicroorganismos poseen temperaturas óptimas de crecimiento.
El tiempo de incubación se determina por las condiciones restantes delcultivo, ya sea temperatura, ph, etc. y depende del grado de acidezque se desea.
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En cuanto al porcentaje de fermentos añadidos, al aumentar el númerode microorganismos se podrá acelerar hasta cierto punto la apariciónde los efectos buscados (acidez, textura, y aroma), puesto que si se
tiene una elevada densidad de bacterias se puede inhibir elcrecimiento debido a la acumulación de metabolitos.
Por último; la capacidad acidificante de los microorganismos hay quetomarla muy en cuenta pues si bien la producción de ácido es unobjetivo, y ésta se acelera con el aumento de los microorganismospodría producir cambios en las características del producto final.
Para la correcta selección del cultivo iniciador que se utilizará esnecesario conocer los factores expuestos.
Criterios para la selección de cultivos:
Varios son los criterios que se pueden utilizar a la hora de seleccionarlos cultivos a emplear y comprenden: Poder acidificante; Sensibilidad alos fagos; Producción de compuestos aromatizantes, saborizantes ytexturizantes; y Actividad enzimática.
Se puede conocer perfectamente las curvas de crecimiento de loscultivos que se comercializan, así como también su producción deácido. De esta manera, se puede estar seguro de cual es el cultivocorrecto a seleccionar para el producto que se desee elaborar. Este esel papel que juega el Poder acidificante al momento de seleccionar loscultivos.
Con respecto a la sensibilidad de los fagos, como ya se establecióproducen efectos negativos sobre el cultivo, por esta razón esimportante contar con cultivos resistentes a los mismos.
Debemos seleccionar los cultivos que mejor se adapten a losproductos que se desean elaborar. A modo de ejemplo, para elaborarun yogur batido puede utilizarse un cultivo iniciador con menorcapacidad texturizante (aumentar viscosidad) que para un yogur firmea la vez que debe garantizarse que se produzcan los compuestosaromatizantes característicos del producto.
La actividad enzimática es un factor muy influyente, en especial en laelaboración de quesos madurados en el cual se debe conocer lacapacidad fermentativa, proteolítica y lipolítica de los cultivos a utilizar.
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Preparación de los cultivos:
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En la figura anterior se puede observar de forma esquemática elproceso general de elaboración y propagación de cultivos starters
empleados a gran escala. El proceso comienza con la elaboración delcultivo madre (2), este cultivo se prepara a partir del cultivo liofilizadoo comercial (1) suspendiendo la cantidad deseada en la soluciónadecuada para el fin que se requiera, por ejemplo, para la elaboraciónde yogurt el cultivo liofilizado se suspende en leche estéril. A partir deeste cultivo madre se prepara el cultivo intermedio suspendiendo unacantidad mayor del cultivo 2.Finalmente se elabora el cultivo industrial o de trabajo, el cuál es elcultivo que se usa para inocular directamente el producto atransformar. En la industria láctea, por ejemplo el cultivo madre seprepara tradicionalmente en botellas de 100 ml provistas de tapa con
membrana y es inoculada con una jeringa esterilizada a partir delcultivo comercial. Luego se inocula con el cultivo madre la leche que seencuentra en el envase de cultivo intermedio. Finalmente con el cultivointermedio se inocula la leche que se encuentra en el tanque de cultivoindustrial. Todas estas etapas deben realizarse bajo condicionesasépticas para evitar la contaminación de los cultivos. Fuente: artículode cultivos Estárter: Seguridad, funcionalidad y propiedadestecnológicas de Enrique Alfonso Cabeza Herrera.
Se explicará a continuación que es la liofilización. La liofilización es un
método que presenta la ventaja de transportar grandesconcentraciones bacterianas en volúmenes reducidos y puede obviar lacadena de frío. El principio básico de la liofilización es el secado de
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Tecnológicas escrito por Enrique Alfonso Cabeza Herrera
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células, en un recipiente de vidrio, por remoción de agua congeladaque sublima, es decir, se elimina como vapor, utilizando un sistema dealto vacío, dentro del cual un desecador absorbe el vapor de agua.
Finalmente el recipiente que contiene las células secas es cerrado bajovacío. Removiendo la tapa del vial o rompiendo la ampolla encondiciones de asepsia, microorganismos viables cultivables puedenser recuperados luego de resuspensión en soluciones adecuadas ysiembra en medios de cultivos apropiados.
Conclusiones:
Se pudo determinar que la funcionalidad de los cultivos starters no
radica solamente en la transformación y obtención de alimentosfermentados, pueden producir también sustancias antimicrobianas,mejoran los procesos de producción y los hacen más fiables, ofrecenventajas tecnológicas, y se pueden obtener a partir de ellos productosbenéficos para la salud.
Como el proceso de elaboración de los cultivos industriales que seutilizan directamente con el producto a transformar requiere de loscultivos comerciales o liofilizados, se debe saber seleccionar muy biende entre los que se encuentran disponibles en mercado al quefavorezca la obtención del producto deseado.
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Bibliografía:
-Cultivos iniciadores en leche fermentada. (en línea). Consultado 19 demayo 2010. Disponible en:
http://www.alimentariaonline.com/media/mlc027_cultivos.pdf
-Cultivos iniciadores liofilizados. (en línea). Consultado 19 de mayo2010 disponible en:
http://books.google.com.uy/books?id=L7lA4NEC9pcC&pg=PA98&lpg=PA98&dq=elaboracion+de+cultivos+iniciadores+liofilizados&source=bl&ots=vVwBWYWn0w&sig=E0cZEDZEHVfdX4lOz67-7vDuBaY&hl=es&ei=D5n0S_rgN8SqlAel8vjnDA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CCwQ6AEwBg#v=onepage&q&f=false
-La fermentación láctea. (en línea). Consultado 26 de mayo de 2010disponible en:
http://nutricion.nichese.com/charcuteria.html
-Método de elaboración de cultivos iniciadores para la fabricación dequeso manchego. (en línea). Consultado 19 de mayo de 2010disponible en:
http://www.espatentes.com/pdf/0476810_A1.pdf
-Elaboración de cultivos starters o inóculos.(en línea). Consultado 26 demayo de 2010 disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos14/cultiv-starter/cultiv-
starter.shtml
-Microorganism of the species. (en línea). Consultado 26 de mayo de2010 disponible en:
http://www.sumobrain.com/patents/wipo/MICROORGANISM-SPECIES-iLACTOCOCUS-LACTIS-SSP/WO1999003971.html
- Selección y elaboración de un cultivo iniciador a partir de cepas deEnterococcus aisladas de un queso venezolano ahumado andino.(en
línea). Consultado 26 de mayo de 2010 disponible en:
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Álvaro Castro Universidad Católica
Ingeniería Industrial
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0798-22592007000600013&script=sci_arttext
-Cabeza Herrera, E. Cultivos Estárter: Seguridad, funcionalidad y propiedadestecnológicas.
