7_Fermentatia lactica (1).ppt

8/18/2019 7_Fermentatia lactica (1).ppt

1/28

FERMENTAȚIALACTICĂ

în industria alimentară


2/28

Produse lactate fermentate

Produsele lactate fermentate reprezintă, fără îndoială cele mai vechi produse alimentare

ob inute cu ajutorul microorganismelor (bacterii lactice endogene).ț

Bacteriile lactice fiind saccharolitice i fermentative, sunt ideale pentru a se dezvolta înșlapte, înlăturând alte microorganisme concurente atât datorită afinită ii lor mari fa ă deț țlactoză, cât i a acidulării mediului, care devine, astfel, inospitalier pentru alte specii.ș

intre produsele lactate fermentate cel mai consumat produs este iaurtul.


3/28

Printre factorii care au contribuit la cre terea consumului de iaurt seșnumără efectul nutri ional beneficț al culturilor starter specifice( Streptococcus thermophilus iș Lactobacillus delbrueckii , subsp.bulgaricus, care contribuie la buna func ionare a tractuluițgastrointestinal), dar i a altor microorganisme adăugate în iaurt,șcunoscute sub denumirea de probiotice.

!ermenul de " probiotic” # utilizat din $%&' se referă la factori

promotori de cre tere produ i de microorganisme (în opozi ie cuș ș țantibioticele).

n 1989 Fuller define te probioticele ca "ș suplimente alimentaremicrobiene vii, care ac ionează benefic asupra organismului gazdă prinț

reglarea florei intestinale.

Definitia OMS* "microorganisme vii, care administrate în cantită ițadecvate conferă beneficii de sănătate organismului gazdă.


4/28

Efecte benece de sănătate conferite debacteriile probiotice +eglarea florei intestinale +educerea inciden elor infec iilor gastro#intestinale, urinareț ț iminuarea intoleran ei la lactozăț +educ inciden a bolilor diareiceț +educerea colesterolului din sânge -nticarcinogene i antitumorale.ș

Lactobacillus acidophilus Lactobacillus reuteri

Lactobacillus casei Lactobacillus rhamnosus

Lactobacillus fermentum Bidobacterium longum

Lactobacillus plantarum Bidobacterium breve

Bacterii probiotice din iaurt sau alte produsealimentare


5/28

Prebioticele sunt ingrediente alimentare, nedigerabile, care ac ioneazăț benefic asupra organismului gazdă prin stimularea selectivă acre terii sau i activită ii unuia sau a unui număr limitat de bacteriiș ș țdin colon. /u alte cuvinte, conduc la cre terea popula iei deș țmicroorganisme benefice, cum ar fi lactobacilii sau bifidobacteriile,în detrimentul altor specii.

Prebioticele sunt carbohidra iț care nu sunt digera i în stomac iț șintestinul sub ire, ajungând în colon, unde sunt metaboliza i selectivț ț

de anumite componente ale microflorei.

0ajoritatea prebioticelor utilizate comercial sunt poli# sauoligozaharide, care derivă din materialul vegetal, sau sunt sintetizatedin dizaharide naturale precursoare.

12emple* fructo#oligozaharide (e2. nulina) sau galacto#oligozaharidele.


6/28

Fructo-oligozaharide;

ex. inulina

Galacto-oligozaharide


7/28

+olul bacteriilor lactice în ob inerea produselor lactate fermentate estețde a transforma lactoza în acid lactic, provocând acidulareamediului, atingând punctul izoelectric al cazeinei (p345,&), provocând coagularea acestuia i ob inerea de coagul. -lături deș ț

acidul lactic se ob in cantită i mici de acetaldehidă, diacetil, acidț țacetic i alcool etilic, care contribuie la definitivarea aromeișspecifice produsului. Cultura starter poate produce i alti compu i,ș șcare să contribuie la atingerea unor proprietă i specifice produsuluiț(viscozitate, consisten ă, te2tură).ț

Principala problemă în fabricarea produselor lactate fermentate, înspecial a iaurtului, este apari ia fenomenului deț sinereză 6 separareaapei de laptele coagulat. Pentru evitarea acestui fenomen, producătorii parcurg cateva etape în scopul cre terii capacită ii deș țlegare a apei de către amestecul de lapte i anume*ș

$. cre terea con inutului de solideș ț , fie prin adaos de lapte praf fie delapte concentrat7. încălzire peste temperatura de pasteurizare obi nuităș în vederea

denaturării proteinelor din zer8. încorporarea de agen i de stabilizare i îngro areț ș ș .


8/28

Selectarea tulpinilor de microorganisme utilizate la ob inerea culturilor starterțtrebuie să se facă inând cont de câteva cerin e generale, dar i specifice,ț ț ș printre care*

crestere rapidă i viguroasă pentru a realiza acidularea mediului la valoareaș

dorită în 5 # & ore rezisten ă la bacteriofagiț producere de arome specifice, fără o acidulare e2cesivă sau aromă amăruie să conducă la ob inerea unui produs cu consisten ă i te2tură corespunzătoareț ț ș să nu conducă la fenomenul de sinereză

să fie tolerante la condi iile de depozitare (înghe are, liofilizare) cu men inereaț ț țviabilită ii i evitarea unei etape de lag de lungă durată.ț ș/ele mai utilizate tulpini utilizate la fabricarea iaurtului sunt* Streptococcus

thermophilus i,ș Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus , ambelemicroorganisme fiind homofermentative.


9/28

Schema blocde fabricare aiaurtuluiTratamentul termic serealizează timp mai îndelungat ișla o temperatură superioară pasteurizării laptelui, satisfacândnu numai condi ia deț pasteurizare, provocând

distrugerea atât a bacteriiletermorezistente cât i a sporiilorșacestora cât si determinădenaturarea proteinelor din zer(9#lactalbumina si :#

lactoglobulina) aminoaciziirezulta i având o capacitatețsporită de re inere a apei prințlegături de hidrogen.


10/28

Fermentația lactică în fabricarea brânzeturilor

;-< (;ood and -griculture


11/28

Consumul anual de branză,g!persoană


12/28


13/28

"utrienții importanți din

brânză, !#$$gSortiment Conț. caloric,

kcalProteine,

gGrăsimi,

g

Ca,

mg

Vit. A,mg

Vit. B2,

mg

Cedar 410 25 33 800 310 0.5

Camembert 300 20 25 150 150 0.4

Brânza devacă

5 14 4 !0 32 0.3


14/28

Clasicarea brânzeturilor %

funcție de&

tipul de lapte* # vacă, oaie, capră, bivoli ăț conținutul de grăsime*# slabe ($>= s.u.)# semigrase (min. 7>= s.u.)# grase (min. 5>= s.u.)# foarte grase (min. 5'= s.u.) consisten ăț * # moi, semitari, tari

procesul de fabricație* # proaspete, maturate (


15/28

'rincipalele etape în fabricareabranzeturilor


16/28

nainte de inoculare, materiei prime i se poate adăuga /a/l7, carefacilitează coagularea i @a@ 6 8>>/ 8> # 5' min, fie la $> #$7>/ $> # $7 h, sub agitare, prin adăugare de culturi pure de

bacterii lactice, specifice fiecărui sortiment, la care se pot adăugamicroorganisme adjuvante.

Coagularea se realizează cu enzime coagulante de origine animală saumicrobiană, la 7' # 8'>/ $' # %> min. ?e realizează în 7 etape*

faza enzimatică fără modificarea aspectului, când au loc reac ii dețhidroliză enzimatică a cazeinei, distrugând miceliile iș

faza neenzimatică, coagularea propriu#zisă, cu modificarea stăriicoloidale, rezultând o re ea de gel, a cărei formare este favorizată deț prezen a ionilor de /a (formare de paracazeinat de /a).ț


17/28

Prelucrarea cheagului se referă la reducerea dimensiunilor la ' # 8> mm, prin tăiere i mărun ire, pentru a favoriza eliminarea zerului, adicăș țfenomenul de sinereză.

1liminarea zerului, concentrarea proteinelor i grăsimilor are loc subșefectul combinat al unor procese biochimice, biologice i fizico#șchimice, multe având loc simultan, deseori având efecte comple2ereciproce. e e2. e2punerea cheagului la temperatura ridicata si p3scăzut intensifică sinereza, dar dacă temperatura este prea maremicroorganismele acidulante se inactivează, rezultând o sinereză slabă 6

calitate slabă a produsului finit. An p3 prea acid conduce la o pierderesemnificativă de minerale, în special /a, obtinându#se un produssfarâmicios. < eliminarea e2cesivă de zer din cheag este înso ită i deț șeliminarea de substan e dizolvate, se reduce cantitatea de lactoză,țsubstrat al culturilor starter, produsul ob inut fiind uscat i cu defecte deț șaromă.

Adăugarea de sare reduce acidularea, favorizând închegarea prinsolubilizare a proteinelor. ?area ac ionează i ca poten iator de aromă.ț ș ț


18/28

Modelarea presupune formarea pastei de brânza pentru produselesemitari, respectiv turnarea în forme de diferite sec iuni, pentruț

produsele tari. Presarea are drept scop îndepărtarea zerului rezidual i de control alș

te2turii. Maturarea reprezintă etapa de transformare a brânzei crude în produsfinit, prin modificare compozitiei chimice, aspectului, te2turii ișaromei, ca urmarea a activită ii enzimelor din lapte, a culturilorțstarter, a enzimelor de coagulare, a microflorei ce poate infectalaptele sau cheagul i a microorganismelor utilizate în fabricareaș

unor produse (drojdii, mucegaiuri). /uprinde trei etape*# prematurarea ( fermentare preliminară ) cand are loc acidularea(fermentatia lactică), degradarea incipientă a cazeinei, formareagăurior specifice- maturarea propriu-zisă fermenta ia principalăț ) când au loctransformări ale proteinelor i grasimilor iș ș

- maturarea finală , în care au loc reac ii biochimice cu viteză mică,țcu rol în definitivarea aromei specifice.0aturarea are loc la $' 6 7> >/ pentru produsele cu format mic si 7>

#7& >/ pentru cele cu format mare, iar definitivarea la $>#$5>/.


19/28


20/28

Fermentația lactică înconservarea legumelor egumele fermentate î i au originea în -sia i >> de ani, de unde au ajuns în 1uropa în anii $'>>.

-u constituit un component alimentar important nu numai datorită remarcabileiconservări, a te2turii i aromei produselor, ci i datorită proprietă ilor lorș ș țnutri ionale. /ele mai utilizate legume conservate prin fermenta ie sunt varza,ț țcastravetele i măslinele în masură mai mică se folosesc gogonele, ardeii,șmorcovii i alte legume specifice diferitelor zone geografice.ș

0ateria primă are un con inut ridicat de umiditate i redus de proteine i grăsimiț ș ș

(e2cep ie măslinele) dar con Cnut suficient de carbohidra i pentru a suportaț ț țfermenta ia lactică.ț

"eg#ma A$ă, % &i'rați C, % Proteine, % Grăsimi, %

Var(a 2)4 5)! 1 )

Castra*ete 5 2)3 1 )

+ăsline 8)80 2)4 1)2 12)14


21/28

!ehnologia de ob inere a legumelor fermentate se bazează pe acelea i principiiț șca în cazul altor produse alimentare de fermenta ie (lactate, carne), dețtransformare a hidra ilor de carbon în aciziț i ob inerea de produse cuș ț proprietă i organoleptice diferite.ț

iferen aț constă însă în faptul că fermenta ia nu se desfă oară sub ac iuneaț ș țunor culturi starter , ci se bazează pe microflora lactică naturală a produselor vegetale, care este e2trem de variată, incluzând specii homo# ișheterofermentative.

0aterialul vegetal con ine însă o microfloră comple2ă, ceea ceț impuneselectarea acelor condi iiț , factori care să faciliteze activitatea bacteriilorlactice i să fie ostile celorlalte speciiș .

-cesti factori se rezumă la prezen a săriiț , la temperatură propice iș condi iițanaerobe. Dn acest mediu, majoritatea microorganismelor nelactice vorcre te foarte încet (dacă supravie uiesc), în timp ce bacteriile lactice vorș ț produce, prin fermenta ie, acidularea mediului i eliminare de /


22/28

(icro)ora reprezentativă dinlegumeBacterii aerobe 5 # & log /;Ag

Pseudomonas Flaobaterium

!icrococcus

Staph"lococcus

#acillus

1nterobacterii 8 # 8.' log /;Ag

$nterococcus $nterobacter

%lebsiella

$scherichia

Bacterii lactice >.E # 5 log /;Ag Lactobacillus

Pediococcus

Streptococcus&etragenococcus

Leconostoc

rojdii si fungi >.8 # 5.& log /;Ag Fusarium

'scoch"ta

'spergillus Penicillium

hodotorula


23/28

'rincipalele bacterii lacticeimplicate în fermentația

legumelor +icroorganism Var(ă acră +#răt#ri -n saram#ră +ăslineLeuconostocmesenteroides

Leuconostocfallax

Lactobacillus plantarum

Lactobacillus

brevis

Pediococcus pentosaceus


24/28

!ermenta iaț depinde de cre terea succesivă așmicroorganismelor prezente natural în materialulvegetal. Anele apar în fază incipientă de fermenta ie,ț jucând un rol particular, apoi dispar, în timp ce altespecii se dezvoltă mai târziu, ramânând în concentra iițde la medii la ridicate atât pe perioada fermenta iei cât iț șa postfermenta iei. ezvoltarea acestora din urma estețînsă legată de cele din fazele incipiente.

-ctivitatea microbiană începe o dată cu adăugareasaramurii. ni ial mediul este aerobț , dar datorită efectului

combinat al dislocuirii fizice a aerului, cu respira iațreziduală i consumul de o2igen de către celuleleșvegetale, treptat atmosfera va deveni anaerobă, oferind pu ine sanse de dezvoltare speciilor aerobe. Anele dintrețacestea sunt sensibile i la sare, reducând ansele deș șcre tere i supravie uire.ș ș ț

Dn condi iile de temperatură (7>#7'ț > /), unele speciifacultativ aerobe (1nterobacter, 1scherichia, 1rFinia) ișal i coliformi, pot supravie ui, dar doar pentru o perioadăț țscurtă de timp, atât datorită competi iei cu bacteriilețlactice cât i datorită acidulării mediului.ș

Fluxul tehnologicdeobținere a verzeimurate


25/28

Cresterea succesiva abacteriilor lactice în

fermentația verzei – modelidealizat

Dn fermentația verzei se distingurmătoarele faze*

# !aza heterolactică (faza

gazoasă), marcată de creșterea de Leuconostoc mesenteroides, microorganism aerotolerant șitolerant la sare, având o perioadăde lag scurtă și viteză mare decreștere. 0etabolizează

zaharurile heterofermentativ, producând acid lactic, acetic,/.>.G=) inhibă competitoriinelactici în favoarea bacteriilorlactice, iar producerea de /


26/28

!aza homolactică (negazoasă), in care se dezvolta alte bacterii lactice L. plantarum si breis, facultativ heterofermentative, metabolizând zaharurile pe diferite cai, provocând aproape dublarea aciditatii mediului, dominândfermentatia, chiar daca pot fi prezente si alte specii lactice.

n final aciditatea se apropie de $.&=, p34 5, conditii in care doar L. plantarum este capabil sa creasca. ;ermentatia se considera terminata in cca o luna,când aciditatea mediului se apropie de $.G= si p348.5 # 8.&.

n produsul finit predomina acidul lactic, dar sunt prezenti si alti metaboliti (acidacetic 6 >.8=, etanol 6 >.'=, cantitati mici de diacetil, acetaldehida,manitol), care contribuie la definirea aromei produsului. -cumularea de /


27/28

'rincipalele reactii biochimice


28/28

Fermentatia muraturilor in

general, 'eci si a castra*etilor

'ec#rge 'i/erit 'e cea a *er(ei.

ormarea 'e C2 /iin' ne'orita,

se e*ita eta$a

etero/ermentati*a $rin #tili(area

#nor concentratii saline ri'icate

5 ) 8%, care inia cresterea

'e Leuconostoc , /ermentatiaomolactica /iin' 'eclansata 'e

Pediococcus s$ si Lactobacillus

plantarum.

Contin#t#l ri'icat 'e sare si

aci'itate a me'i#l#i $&64.5

inia cresterea coli/ormelor,

acteriilor nelactice si a altor

microorganisme.

Documents

7_Fermentatia lactica (1).ppt