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Sistema de Gestión de la Calidad
Regional BoyacáCentro de Desarrollo agropecuario y Agroindustrial
CEDEAGROTecnólogo Procesamiento de Alimentos
Cultivos Lácticos
Fecha:Año 2012
CULTIVOS LÁCTICOSDEFINICIONLos cultivos lácticos son microorganismos seleccionados que se emplean en la industria lechera para la elaboración de leches fermentadas, quesos, mantequilla etc.FUNCIONES DE LOS CULTIVOSLos cultivos o fermentos lácticos se utilizan en la industria para conferirle a los productos características determinadas como sabor, aroma, textura y apariencia.Los cultivos se hicieron indispensables la industria láctea ya que el pasterizarla por aspectos sanitarios se elimina los microorganismos naturales de la leche.QUE CAMBIO PRODUCEN EN LA LECHE?
Desarrollo de acidezLas bacterias lácticas utilizan la lactosa de la leche como fuente de energía y la transforman en ácido láctico y pequeñas cantidades de otras sustancias como ácido acético, ácido fórmico y anhídrido carbónico (CO2)
Compuestos de aroma y saborAlgunas bacterias lácticas producen pequeñas cantidades de acetaldehído (compuesto orgánico, líquido volátil, incoloro y con un olor característico ligeramente a fruta) y diacetilo(es el responsable del olor de la mantequilla. Tiene un olor afrutado que recuerda al plátano y a la piña) por la fermentación de los citratos, otorgando sabor y aroma agradable. Además producen anhídrido carbónico, que van a formar los ojos de algunos quesos y el carácter espumosos en algunas leches fermentadas.
Actividad lipolítica y proteolíticaEsta actividad tiene influencia en la formación de compuestos de sabor y aroma típicos en variedades de quesos maduros, como son ácidos grasos libres y transformaciones enzimáticas de algunos aminoácidos produciendo amoníaco, ácidos orgánicos (ácido acético, ácido propiónico, ácido isobutírico) y anhídrido carbónico.
BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICASBacterias ácido lácticas (BAL): grupo grande de bacterias con la característica común de producir ácido láctico como el principal producto final del metabolismo; se encuentran en la leche y en otros ambientes naturales.
Las Bacterias Lácticas pueden ser:
Homofermentativas: producen de un 70-90% de ácido láctico. Por ejemplo: Lb. bulgaricus, St. thermophilus, Lb. acidophilus .
Heterofermentativas: producen al menos un 50% de ácido láctico más otros compuestos tales como el ácido acético, CO2 y etanol. Por ejemplo: Lb. casei, Bifidobacterias.
Mesófilas: crecen mejor en un rango de temperatura de 25-30°C. Por ejemplo: Lb. Casei. Usos: Kumis nacional. Quesos semimadurados sin ojos y mantequilla. Volumen de cultivo liquido 1-2 %Tiempo de incubación 18 a 20 horasAcidez final pH 4.6 ó 0.8 % de A.L.
Termófilas: prefieren un rango de 40-45°C. Por ejemplo: Lb. delbrueckii sp bulgaricus, St. salivarius sp thermophilus.Volumen de cultivo líquido del 2-3%
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Cultivos Lácticos
Fecha:Año 2012
Tiempo de incubación 4-6 horasAcidez final PH 4.6 ó 0.9 % A.L.
Anaerobias: prefieren condiciones facultativas Anaerobias para su metabolismo pero son aero-tolerantes (la mayoría de las BAL encajan dentro de esta categoría).
Anaerobias sobreviven sólo en estrictas: condiciones anaerobias
CLASES DE CULTIVOComercialmente los cultivos lácticos vienen en diferentes presentaciones, su uso depende del tipo de industria y de los equipos que posean. En Colombia no existen empresas productoras de cultivos iniciadores por lo tanto hay que importarlos; los más utilizados son los liofilizados y congelados.La vida de duración de los cultivos depende de la temperatura de almacenamiento; entre mas baja sea ésta mayor duración tendrá, así: un cultivo liofilizado en refrigeración puede puede durar meses y en congelación hasta un año.Los cultivos se venden bajo la presentación de:
Cultivos líquidos frescosPierden su actividad en mas o menos una semana (1 a 200 x 106 bacterias/cm3 )
Cultivos congeladosSegún la temperatura a que se mantiene congelados, va su tiempo de conservación
Tª de conservación Tiempo mínimo de conservación
Transporte
-20ºC 2-3 semana Congelación normal-40 a -45ºC 2-3 meses Hielo seco (CO2)
-196ºC 10 a 12 meses N2 liquidoLos cultivos congelados de acuerdo con su cuenta bacteriana se clasifican en dos tipos:Contenido normal (1 a 200 x 106 bacterias/cm3) para preparar cultivo iniciadosConcentrados (1 x 1010 bacterias/cm3) para uso directo
Cultivos liofilizadosSon los más utilizados en la industria y me mantienen por más tiempo, se clasifican en dos tipos:Contenido normal (1000 x 106 bacterias/g) para preparar cultivo iniciadosConcentrados (100000 x 1010 bacterias/cm3) por su alto contenido son los mas utilizados en la industria láctea
FACTORES PARA EL DESARROLLO DE LOS CULTIVOS LACTICOS Composición y calidad del medio de cultivo: el medio de cultivo debe aportar todos los
nutrientes requeridos para el crecimiento microbiano. En la leche se consiguen carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales. Pero la gran parte de estos nutrientes deben ser metabolizados para estar disponibles, es decir, la lactosa debe ser hidrolizada en galactosa y glucosa, la proteína en péptidos y aminoácidos, etc. De ahí que aquellos microorganismos que no tengan la capacidad para producir enzimas hidrolíticas verán dificultado su desarrollo o dependerán de la capacidad de otros microorganismos para crecer. Muchos cultivos comerciales combinan varias especies o cepas de microorganismo para buscar la simbiosis entre ellos y conseguir mejores resultados, por ejemplo, el cultivo para yogur.
Ausencia de inhibidores: es lógico suponer que si se desea el crecimiento microbiano (del cultivo), entonces la leche debe estar ausente de cualquier tipo de inhibidor, ya sea residuos de antibióticos o detergentes. De ahí la importancia que a nivel de recepción se
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Cultivos Lácticos
Fecha:Año 2012
pueda hacer la determinación de inhibidores en leche cruda antes de destinarla para la producción de lácteos fermentados.
Ausencia de bacteriófagos: los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias dentro de las cuales se reproducen. Inicialmente, el bacteriófago se une a las bacterias a través de la pared celular e inyectan su ADN. Durante la reproducción bacteriana, en vez de replicarse el ADN de la célula, se replica el ADN del bacteriófago. La sustancia nuclear produce los “caparazones” de los bacteriófagos, los cuales son rápidamente llenados con ácido nucleicoPosteriormente los virus producen un enzima que causa la lisis de las células bacterianas y los nuevos bacteriófagos son liberados. Los bacteriófagos se encuentra en cualquier lugar, pero generalmente llegan a la planta junto con la leche cruda. Afortunadamente pueden ser inactivados por medio de los tratamientos térmicos (85°C por 30 min.), o por el uso de desinfectantes.
Temperatura de Incubación: todos los microorganismos tienen temperaturas óptimas de crecimiento, las cuales deben ser tomadas en cuenta para la incubación de la leche cultivada. Cuando se emplean cultivos compuestos por más de una cepa, se deben realizar estudios cinéticos para determinar la temperatura que beneficie a la mezcla de microorganismos. La maduración de los quesos, muchas veces se realiza a temperaturas bajas con el objetivo de retardar el crecimiento microbiano y controlar los cambios debido al metabolismo de estos.
Tiempo de Incubación: el tiempo estará determinado por las otras condiciones de cultivos (temperatura, pH, etc.) y depende del grado de acidez que se desea. lógicamente al aumentar el número de microorganismos en la leche se podrá acelerar hasta cierto punto la aparición de los efectos buscados (acidez, aroma, textura) en la leche. Pero debe tenerse en cuenta que una elevada densidad celular tampoco es lo ideal ya que igualmente se alcanzara más rápido un acumulo de metabolitos que puedan inhibir el crecimiento, además de que se puede presentar inhibición por competencia. Generalmente las dosis recomendadas están por el orden del 1 al 3%, dependiendo del producto a elaborar y del tipo de cultivo y la forma en que se presentan estos (líquidos, liofilizados, etc.).
Capacidad acidificante de los microorganismos: si se ha comprendido que uno de los objetivos de los cultivos iniciadores es la producción de ácido, una mayor capacidad de estos en producirlo, acelerara el proceso, pero también causara cambios en las características del producto final. De allí que la selección de los cultivos debe ser realizada tomando en cuenta este aspecto.
Cultivos Iniciadores : en la industria quesera se utilizan diferentes tipos de microorganismos solos o mezclados, según las características deseadas en los quesos. Su uso tiene especial aplicación en los quesos madurados pero también son aplicados en algunos quesos frescos.
Ejemplo de Cultivos Iniciadores utilizados en la Elaboración de Quesos
Queso Tipo Cultivo
Cottage Blando, Fresco L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, Lc. mesenteroides subsp. cremoris
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Fecha:Año 2012
Camembert Blando, Madurado L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, Lc. mesenteroides subsp. cremoris, Penicilium camemberti
Gouda Semiduro L. lactis subsp. lactis, Lc. mesenteroides subsp. cremoris
Cheddar Duro L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris
Enmental Duro con ojos Lb. delbruckii subsp. bulgaricus, S. salivarius subsp. thermophilus, Lb. Helveticus, Propionibacterium shermanii
Parmesano Extraduro L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, Lb. delbruckii subsp. bulgaricus, S. salivarius subsp. thermophilus
Roquefort Semiduro Penicilium roqueforti
