FERMENTACIÓN LÁCTICA.
La fermentación láctica es un proceso metabólico que realizan ciertas bacterias y hongos. Esto ocurre gracias a que los microorganismos toman la glucosa presente en algunos alimentos y la transforman en ácido láctico y dióxido de carbono.
Este proceso se da de forma natural. Sin embargo, históricamente ha sido aprovechado por el ser humano para la conservación y producción de diferentes variedades de alimentos como leches, carnes y verduras.
La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en la matriz citoplásmica de la célula, en la cual se fermenta la glucosa (se oxida parcialmente) para obtener energía metabólica y un producto de desecho que principalmente es el ácido láctico (fermentación homoláctica). Además de otros ácidos (fermentación heteroláctica).
Se trata de un proceso biológico en el que los azúcares presentes en el medio (generalmente azúcares de seis carbonos como son la glucosa, galactosa y fructosa) se transforman en ácido láctico. La presencia de ácido láctico como metabolito en los alimentos provoca la desactivación de los procesos de descomposición, y por lo tanto la fermentación láctica es tradicionalmente empleada como un método de conserva de alimentos. Las bacterias capaces de promover este proceso biológico se denominan bacterias lácticas.
La fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora anaeróbica, 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 son los eritrocitos, carecen de mitocondrias de manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica.
CONSIDERACIONES GENERALES.
La fermentación es producida generalmente por bacterias en ausencia del aire (entorno anaeróbico), que actúan sobre los azúcares contenidos en las plantas y en sus frutos, o semillas. La fermentación láctica tiene la característica de producirse igualmente en los tejidos animales en condiciones anaeróbicas. La fermentación es un proceso metabólico en las bacterias que tiene como objeto lograr energía procedente de ciertas moléculas: generalmente azúcares. La energía obtenida en las células procedente de la fermentación se almacena en moléculas como el ATP (adenosín trifosfato), que se forma al romperse un enlace de alta energía de la glucosa y que almacena en los enlaces del ATP la energía liberada.
La fermentación anaeróbica, en todos los casos posibles, comienza con una primera fase con una glucólisis que posee una ruta metabólica como la ruta de Entner-Doudoroff. La glucólisis genera como resultante piruvato (sales del ácido pirúvico). El piruvato obtenido puede ser degradado por distintas vías anaerobias que llevan a la formación de compuestos característicos que definen los distintos tipos de fermentaciones. Existen dos tipos de fermentaciones lácticas, dependiendo del producto final:
1.- Fermentación homoláctica- El proceso fermentativo en que su producto final sólo es ácido láctico. Técnicamente consiste en la transformación de piruvato en lactato en una sola etapa. Ocurre principalmente en los tejidos animales, en algunas variedades de hongos y en bacterias del ácido láctico de los géneros Streptococcus, Pediococcus y algunas especies de Lactobacillus. Estas bacterias se caracterizan como homofermentadoras.
2.- Fermentación heteroláctica - En este tipo de fermentación se produce ácido láctico y otros compuestos tales como ácidos acético y fórmico (Bifidobacterium), dióxido de carbono y etanol (Leuconostoc). Las bacterias son heterofermentadoras.
Existen fermentaciones como la maloláctica que, siguiendo un proceso natural, el ácido málico se convierte por degradación en ácido láctico. El ácido málico se encuentra en algunas frutas, tales como las manzanas, las uvas, etc. Este proceso ocurre en la maduración de los vinos tintos, así como en la elaboración de las cervezas.
PROCESO.
Por cada molécula de glucosa que se oxida mediante glucólisis dos moléculas de NAD son reducidas a NADH, y se obtienen dos piruvatos y dos moléculas de ATP. En los organismos fermentadores, dada la imposibilidad de utilizar el poder reductor generado en forma de NADH en la cadena transportadora de electrones, se recurre a la reducción de un sustrato endógeno (esto es, un producto del propio metabolismo), como forma de reciclar el NADH en NAD para permitir que la glucólisis continúe y se siga generando ATP.
En la fermentación láctica, el sustrato endógeno utilizado es el propio piruvato producto de la glucólisis, que se reduce a ácido láctico. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos.
LACTO-BACTERIAS:
Las lacto-bacterias pertenecen al grupo gram positivo de bacterias, no son capaces de respirar oxígeno, incapaces de formar esporas, cocci o tubos. Carecen de citocromos y son incapaces de sintetizar porfirinas. Su característica principal es que producen ácido láctico cuando se encuentran en presencia de carbohidratos. Históricamente, las bacterias procedentes del género Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus y Streptococcus son las especies consideradas como lácticas. La mayoría de ellas son homo-fermentativas. Algunas otras han sido identificadas, pero poseen un rol menor en las fermentaciones lácticas.
Las bacterias que producen el ácido láctico son el Lactobaccillus, Lactococcus, Leuconostoc y Streptococcus thermophillus. Estos microorganismos responsables de la fermentación se encuentran en la leche, en productos de origen vegetal e inclusive en la tierra.
FERMENTACIONES LÁCTICAS ESPECÍFICAS.
La mayoría de los tipos de fermentación láctica que se producen en la industria alimentaria se deben a la gran capacidad de conservación del ácido láctico, resultante de la fermentación. Se pueden encontrar tres grupos bien diferenciados en este proceso, por una parte las fermentaciones de la leche, la fermentación de hortalizas, y por último la de las legumbres y semillas. Este tipo de fermentaciones se ve favorecida por la adicción de sal, o incluso una salmuera (en concentraciones entre el 10% y el 20%). La introducción de la fermentación láctica en la industria alimenticia permite que el proceso sea ejecutado de tal forma que primero se fermenta el alimento, y posteriormente se pasteuriza.
Este proceso final de pasteurización sólo se puede hacer en algunos alimentos debido a las propiedades reológicas de los mismos, siendo más fácil de realizar en aquellos que pueden fluir. Con excepción de la leche y los quesos que suelen partir de leche ya pasteurizada a la que posteriormente se le inoculan los cultivos responsables de iniciar la fermentación.
Las bacterias responsables de la fermentación láctica pueden ser diferentes en cada caso, y a menudo las fermentación es plural. Es decir, varios cultivos de bacterias pueden competir/colaborar en la generación final de ácido láctico como metabolito. A menudo se desarrolla la fermentación primaria y acaba desembocando las fermentaciones secundarias favorecidas por el pH.
FERMENTACIÓN DE LA LECHE:
Gran parte de los productos fermentados de la leche se logran mediante este tipo de fermentación. El azúcar que interviene en la fermentación es la lactosa y aproximadamente un 30% es consumido durante el proceso. El proceso de fermentación de la leche es complejo e intervienen diversas teorías como la microbiología, la bioquímica, la enzimología, la química, y la física. La variación posible de fermentaciones permite que existan casi unas 400 denominaciones posibles de productos fermentados de la leche a lo largo de todo el mundo. Van desde los productos más tradicionales hasta los procedimientos más refinados de la industria alimentaria.
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 (acidificación) debido a la presencia de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención del yogurt.
FERMENTACIÓN LÁCTICA EN HORTALIZAS:
Las verduras pueden verse sometidas a fermentación láctica y suele realizarse a temperaturas entre los 16 y 35ºC. La temperatura es uno de los parámetros significativos de la fermentación láctica de las verduras. Se emplea sal en pequeñas proporciones con el objeto de frenar la evolución de bacterias que degradan, y no participan en el proceso fermentativo.
La sal es importante en la fermentación láctica de las verduras, así como añadir un condimento que añada sabor al producto final. Si se añade mucha sal, las bacterias lácticas se ven impedidas en su proceso fermentativo, cambiando el perfil de las bacterias lácticas que trabajan en el proceso. La cantidad de sal añadida depende del tipo de verdura, por ejemplo las aceitunas y pepinos se encuentran entre un 5-8%, las coles un 2%, pero las hortalizas como las zanahorias y los ajos puede llegar a concentraciones de un 15-20 %.
La bacteria responsable de la fermentación láctica de las olivas de mesa es la lactobacillus. Otras variedades encontradas son la lactobacillus plantarum y la lactobacillus pentosus encontradas en la mayoría de las fermentaciones investigadas. Las olivas fermentan en salmueras que están en concentraciones aproximadas del 8% de concentración.
El caso más popular en los países de Europa y parte de Estados Unidos es la fermentación de la col o repollo (brassica olereacea L. var. capitata) que se denomina sauerkraut (chucrut). Esta verdura se suele preparar quitándole el núcleo duro de su interior, tras haber sido cortada fina, y mezclada con sal (en concentración de aproximadamente un 2% en peso) fermenta lácticamente en un recipiente cerrado sin contacto con el aire y la luz. El objetivo de la sal es que, mediante el efecto osmótico, se extraiga el agua de los tejidos. La fermentación se realiza mediante bacterias hetero-lácticas fermentativas.
FERMENTACIÓN LÁCTICA DE LEGUMBRES:
Las legumbres han formado parte de la alimentación humana desde sus inicios. Siendo además, en época moderna un ingrediente primordial en las dietas vegetarianas debido a su contenido proteico. No obstante el empleo de legumbres refleja dietas deficitarias en lisina.
Como la soya se fermentan tradicionalmente en algunos países asiáticos, de esta forma se obtienen pastas fermentadas como es el caso del miso que se elaboran mediante fermentación de granos de soja en una salmuera con concentraciones por debajo del 10% hasta que la mezcla es ácida. El miso se emplea en sopas, en la preparaciones de tortas como el okonomiyaki. La judía negra fermentada (conocida como douchi) es uno de los precursores de la salsa de soya, Tempeh. Algunas algas se ve sometidas a fermentación láctica, tal es el caso del kombu.
El sumbala es una semilla típica de cocina de África occidental, igual que el kenkey. Algunas fermentaciones alcohólicas, como es el caso de las semillas de cacao (Theobroma cacao L.), poseen además fermentación láctica que proporcionan un sabor especial.
La fermentación láctica de cereales mejora la calidad de los alimentos mediante la mejora de su sabor, así como de sus propiedades nutricionales, eliminando algunas de las propiedades tóxicas de sus productos.
FERMENTACIÓN LÁCTICA EN CARNES Y PESCADOS:
Los microorganismos empleados en la fermentación de la carne consisten en un grupo de bacterias ácido-lácticas (Lactobacillus, Pediococcus) con la colaboración de Micrococcaceae (Staphylococcus, Micrococcus), Streptomyces, Debaryomyces y Penicillium.
Estos microorganismos, mediante una actividad anaeróbica convierten el glucógeno de los tejidos muertos en el ácido láctico (glucólisis post-mortem). La cantidad de glucógeno depende de la calidad, y tipo de tejido, antes de la muerte del animal. Este fenómeno se ve interrumpido por enzimas, de tal forma, que la glucólisis post-mortem no se finaliza.
La industria cárnica emplea mezclas de cultivos comerciales. Estas mezclas se inoculan en la fase de secado mediante sal en la elaboración industrial de algunos embutidos: por regla general salchichas. Algunos métodos de conservación aplicados a las carnes promueven la aparición de bacterias lácticas, es por esta razón por la que se vigila la inclusión mínima posible de sal en este tipo de alimentos. De esta forma algunos embutidos de alto consumo en países como es el chorizo y el fuet en España sufren durante la fase de maduración una fermentación láctica. Similar ocurre con el salami y la sopressatta en Italia. Estas fermentaciones producen un sabor y aroma complejo, proporcionando además una resistencia a la putrefacción (conservación del alimento).
Desde el garum y la salsamenta romana la fermentación de pescados y moluscos suele estar acompañada de alimentos de carbohidratos como suele ser el arroz (caso de Asia). El sushi comenzó así en su historia. En el que se fermentaba el pescado con arroz haciendo que se enmoheciese mediante el aspergillus oryzae. En la cocina tahilandesa se encuentra el pla raa que se suele preparar con arroz. Algunas de las especies piscícolas que son susceptibles de ser fermentadas se encuentra el puntius sarana.
En el caso del pescado lo habitual es que se encuentre bajo una mezcla, por ejemplo pescado/sal con el objeto de secar los tejidos favoreciendo el fermentado láctico. Otras mezclas posibles salsa de pescado/pasta, o incluso pescado/sal/carbohidratos.
VIDEO FERMENTACIONES LÁCTICAS:
No hay comentarios:
Publicar un comentario