Informe de Laboratorio Nº1 Chucrut

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHOMANN / INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

FERMENTACION DE HORTALIZAS:Página 1


I. OBJETIVOS:

Observar, estudiar y evaluar el proceso de fermentación de hortalizas.

Desde el punto de vista microbiológico dar la importación debida al

control del proceso anaeróbico para la obtención de un correcto

desarrollo de la fermentación láctica.

II. FUNDAMENTO TEORICO:

La fermentación láctica en la cual se basa la

obtención de hortalizas fermentadas es un

proceso estrictamente anaeróbico.

Las hortalizas se les colocan en salmuera inicialmente al 8% y luego se alcanza al

10-12%, paulatinamente. Deben de mantenerse condiciones anaeróbicas así no

habrá desarrollo de hongos. El ácido láctico se ira formando poco a poco, en 3

meses puede alcanzar 1-2% a temperatura de 20ºC. Durante el proceso es

necesario controlar el pH, el % de acidez titulable, % de sal y la temperatura.

El % de sal no debe bajar del 8%, para evitar sobre todo en el inicio de la

fermentación el desarrollo e bacterias anaerobias indeseables que malogran el

producto.

La fermentación láctica se da por el desarrollo de

bacterias acido-lácticas como: Streptococcus lactis,

Lactobacillus plantarum, Leuconostoc

mesenteroides, Lactobacillus brevis convirtiendo el

azúcar contenida en la materia prima en ácido

láctico, que le da el sabor característico a este

producto.

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Durante el proceso de fermentación de verduras además de ocurrir la fermentación

láctica, ocurre una fermentación alcohólica de azucares, formándose alcohol etílico

con desprendimiento de dióxido de carbono, se acumula alcohol etílico hasta el 0.5-

0.7%, lo cual no impide el desarrollo de microorganismos acido-lácticos, el alcohol

mejora el sabor y consistencia del producto final.

EL CHUCRUT

El chucrut (del francés, choucroute, y éste del

alemán, sauerkraut, ‘col agria’, a través del

alsaciano sürkrüt; en polaco, kiszona kapusta; en

ruso, квашеная капуста (kvašenaä kapusta) es

una comida típica de Alemania, de Alsacia, de

Polonia y de Rusia que se prepara haciendo

fermentar las hojas del repollo (col) en agua con

sal (salmuera).

Se emplea en la mayoría de los casos como acompañamiento de platos que

generalmente se ven aliñados con algunas especias tales como el eneldo o la

pimienta, y diversos embutidos y carne de cerdo.

Es el resultado de la fermentación láctica de la col por efecto de la Sal. La chucrut

tradicionalmente se hace en toneles de madera pero puede adaptarse en

cantidades más pequeñas utilizando un recipiente de vidrio o cerámica de boca

ancha apropiado. Por ejemplo en un tarro de cristal grande se puede poner una col

y con una botella llena se consigue un peso apropiado para prensar la verdura.

Para elaborar chucrut tradicional, se emplea normalmente col blanca. Después de

haber cortado en tiras finas las coles y de haberlas lavado y escurrido, se colocan

en toneles con el fondo revestido con anchas hojas de col o parra, se salan por

capas sucesivas. Se espolvorea cada capa con bayas de enebro, que confieren un

delicado perfume a la preparación.

Cuando el tonel está lleno se cubre la

chucrut con un paño, y después con una

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tapa de madera de un diámetro inferior al de la boca del recipiente. Sobre esa tapa,

se coloca una piedra pesada no porosa, un canto rodado es apropiado. Al día

siguiente, bajo la presión, el agua cubrirá la tapa. Hay que procurar que ocurra

siempre así. Luego se guarda en un lugar fresco.

La fermentación dura de 15 días a 3 semanas y se divide en tres fases: la

fermentación alcohólica, la fermentación ácido-láctica y, finalmente, la fermentación

de refinado. No se aconseja llevar demasiado lejos esta última, para evitar que el

grado de acidez baje demasiado. Se recomienda retirar de vez en cuando, durante

la fermentación, un poco de salmuera, sustituyéndola por una solución salina nueva,

para que la col no se altere. Aunque la col fermentada sea buena para el consumo

al cabo de un mes, no adquiere todo su sabor y perfume antes de 6 a 8 semanas.

Cada vez que se saque chucrut, hay que quitar el líquido sobrante, volver a colocar

el paño en su lugar, así como la tapa y la piedra, y añadir agua fresca.

La chucrut esta mejor cuando su preparación no es demasiado vieja; amarillea en

seguida y adquiere un sabor más pronunciado. Según algunos, debe quedar un

poco crujiente, y no ser calentada nunca. Otros, por el contrario, consideran que es

mejor después de varias cocciones y con una coloración ligeramente rubia, debida

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al contacto con el fondo del recipiente cuando el agua casi se ha evaporado. En

este caso las propiedades probióticas del preparado se destruyen.

La col de invierno es la más apropiada para la chucrut, porque tiene más

carbohidratos. Dosificar la sal con cuidado. La col no fermentará del modo adecuado

si se añade excesiva sal o demasiado poca.

LA JARRA DE ANAEROBIOSIS:

Sistema de incubación de placas Petri en anaerobiosis

práctico y sencillo. De 1,0L de capacidad, está

fabricada en poli carbonato transparente la tapa y

cuerpo de acero quirúrgico; incorpora tapa con junta de

silicona de cierre hermético, y gradilla en acero

inoxidable. Compatible con todos los reactivos

habituales en microbiología. Capacidad: 06 placas Petri estándar de 100 x 15 mm

de diámetro., adicional gradilla para tubos prueba13x100mm.

Este aparato sirve para mantener bacterias anaerobias. Tiene unos tubos en donde

se conectan a una máquina que succiona el aire. La tapa tiene un catalizador para

facilitar el proceso.

SISTEMA ANAERÓBICO DE INCUBACIÓN PARA MICROBIOLOGÍA,

ANAEROCULT:

Anaerocult es un sistema seguro y acreditado para el cultivo de microorganismos

anaerobios y microaerófilos. El sistema Anaerocult está compuesto por bolsas de

reactivos de distintos tamaños, que se rellenan con una mezcla de reactivos que

absorben oxígeno y generan dióxido de carbono. La reacción se activa añadiendo

agua. La reacción se basa en la oxidación muy fina del hierro y no requiere

catalizador. El sistema Anaerocult permite distintos tipos de incubación.

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Anaerocult no requiere catalizador, y por lo tanto se evitan aumentos de

temperatura que podrían dañar el crecimiento de los microorganismos

Para la incubación de microorganismos anaerobios o microaerófilos

Anaerocult se usa para crear un ambiente anaeróbico en jarra de anaerobiosis

(con capacidad para 12 placas) o en bolsas para una o cuatro placas Petri

III. MATERIALES

Baldes de plástico.

Cuchillos.

Cocina.

Balanzas.

Probetas.

Densímetro en ºBe.

Termómetro.

Equipo para medir acidez titulable.

pH-metro.

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Placas Petri.

Tubos de ensayo.

Agar Rogosa.

Agar nutritivo.

IV. PROCEDIMIENTO

1) Seleccionar las hortalizas.

2) Lavarlas.

3) Trozarlas.

4) Realizar el blanqueamiento de estas.

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5) Preparar la salmuera.

6) Colocar las verduras en baldes y añadir la salmuera.

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7) Cerrar los baldes en condiciones anaeróbicas.

8) Diariamente realizar los controles de ºBe, acidez titulable, temperatura, pH.

9) Finalizada la fermentación aislar lactobacillus en agar Rogosa.

10) Además elaborar chucrut, estableciendo las diferencias entre el proceso

anterior y este.

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DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE CHUCRUT

Fuente: http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2003/comunicaciones/08-Exactas/

E-067.pdf

a) Repollo

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Al inicio se eliminan las hojas superficiales del repollo; luego se parte en dos

y se le extrae el corazón.

b) Lavado y cortado

Posteriormente, el repollo se lava para eliminar la suciedad que pueda

contener y, así, evitar la contaminación con microorganismos indeseables.

Es importante mencionar que no se debe adicionar ningún aditivo al agua,

como cloro, ya que podría eliminar por completo los microorganismos que

se encargarán de la fermentación.

El repollo se pica con una cortadora en rebanadas de 2-3cm de grosor

aproximadamente; de esta forma, se aumenta en gran medida el área

superficial, lo que beneficia tanto la extracción de los líquidos del repollo

como el desarrollo de los microorganismos.

c) Salado y mezclado

Las principales funciones de la sal en el proceso de elaboración son las

siguientes:

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Extraer del repollo el agua, los azucares, las proteínas y otras

sustancias que son utilizadas por los microorganismos para su

desarrollo.

Favorecer la fermentación láctica, ya que inhibe el crecimiento de otros

microorganismos.

Contribuir al sabor, el aroma y la firmeza del producto final.

El repollo se debe mezclar muy bien con la sal. Normalmente, se utiliza una

concentración de 2.0-2,5% p/p (2,5 Kg de sal por cada 100 Kg de repollo).

Una concentración mayor favorece la extracción de jugos del repollo así

como la firmeza del producto final; sin embargo, puede inhibir los

microorganismos participantes en la fermentación. Luego, el repollo se

coloca en el fermentador (puede ser un recipiente de plástico).

La fermentación se inicia cuando, por efecto del contacto entre la sal y el

repollo, se extraen los jugos de este último y se forma una salmuera, es

decir, una disolución de la sal en el jugo del repollo. En esta salmuera están

disueltos los nutrimentos necesarios para el desarrollo de los

microorganismos.

d) Prensado

Una vez que el repollo con la sal han sido colocados en el fermentador, este

se cubre con el fin de impedir la presencia de oxigeno dentro del recipiente.

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Una manera de hacerlo es colocando una tapa que permanezca en contacto

directo con el repollo; a la tapa, se le colocan algunos objetos de peso

encima. Otra forma de evitar el contacto con el aire consiste en cubrir el

repollo con un plástico y verter sobre este un poco de agua; el

procedimiento, conocido como “sello de agua”, es muy utilizado por su

sencillez y efectividad.

e) Fermentación

El repollo posee una gran variedad de microorganismos: algunos de ellos

participan activamente en la fermentación láctica (bacterias lácticas),

mientras que otros causan su deterioro. Los microorganismos causantes del

deterioro del producto son, en su mayoría, aerobios y no sobreviven en

ambientes ácidos, por lo que prácticamente no se desarrollan en este

proceso.

El crecimiento de cada una de las bacterias lácticas depende de los

siguientes factores: la concentración de ellas en el vegetal, las

concentraciones de sal, azúcar y otros nutrimentos, así como la temperatura

a la que son sometidas. Durante la primera parte de la fermentación

predomina la bacteria Leuconostoc mesenteroides, cuyo desarrollo se ve

favorecido por la concentración inicial de sal y una temperatura de 21ºC.

El microorganismo es capaz de convertir los azúcares en ácido láctico,

ácido acético, etanol, manitol, algunos ésteres y dióxido de carbono. Este

último compuesto burbujea hasta la superficie y produce un efecto de

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agitación. La bacteria se inactiva cuando la concentración de los ácidos

generados alcanza un 1% v/v. Con la acidez, también se inactivan los

microorganismos indeseables y las enzimas que ocasionan el

ablandamiento de los vegetales.

En estas nuevas condiciones, se desarrollan dos tipos de bacterias:

Lactobacillus brevis y Lactobacillus plantarum, las cuales producen

principalmente ácido láctico; además, es muy común encontrar la bacteria

láctica Pediococcus cerevisiae.

La fermentación del repollo puede durar de tres a seis semanas; al final, la

concentración de ácido oscila entre 1,8 y 2,2% (equivalente a un pH entre

3,5 y 3,7). El proceso se detiene cuando no hay más azúcares disponibles o

cuando la acidez inhibe los microorganismos involucrados.

Fuente: http://fermentacionvegetales.wikispaces.com/CHUCRUT

11) Al finalizar la fermentación aislar lactobacillus en agar Rogosa a partir del

chucrut.

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V. RESULTADOS

V.1. RESULTADOS DEL CHUCRUT

La Figura 1 muestra la variación del pH y la acidez titulable durante el período

de fermentación. En ella puede observarse que la primera semana de

fermentación se caracterizó por una rápida acidificación que se evidenció por el

descenso del pH de 5,67 a 3,38 y un aumento en la acidez titulable de 0,09 a

0,69 % ácido láctico. Entre los 7 y 21días el pH se mantuvo prácticamente

constante en tanto que la acidez titulable mostró un aumento hasta alcanzar el

valor de 1,3 %.

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En la figura 2 a, b y c se muestran las características de las colonias

desarrolladas sobre el medio general TSA, sobre agar sacarosa y sobre el

medio selectivo para bacterias lácticas MRS, respectivamente, provenientes de

una muestra de jugo al inicio de la fermentación. Sobre TSA puede observarse

una gran variedad de colonias al inicio de la fermentación entre las cuales de

detectaron levaduras y especies bacterianas Gram positivas y negativas.

Después de la primera semana de fermentación la flora desarrollada en este

medio fue morfológicamente homogénea lo que se videncia la inhibición del

crecimiento de algunas especies por agotamiento de oxígeno y acidificación del

medio y la selección de grupos específicos.

Por su alto contenido de sacarosa (5%) el medio AS permite detectar la

presencia de especies productoras de exopolisacáridos a partir de este azúcar,

como Leuconostoc mesenteroides. En este medio se observó la presencia de

colonias grandes y con filancia durante la primera semana de fermentación

(Figura 2b). No se observaron colonias de este tipo en las semanas siguientes.

Este hecho puede explicarse teniendo en cuenta que especies de Leuconostoc,

especialmente Leuconostoc mesenteroides, son responsables de la

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acidificación del producto durante la primera fase de fermentación (Jagnow y

Dawid, 1991; Muller, 1981), sin embargo, su crecimiento es inhibido a

concentraciones de ácido láctico de 0,7 a 1,0%

Los recuentos de bacterias lácticas aumentaron de 105UFC/ml, al inicio de la

fermentación, a 107UFC/ml al final de la segunda semana (Figura 3). Entre los

14 y 21 días puede observarse una disminución en los recuentos debida

principalmente a la elevada acidez del medio.

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Las bacterias seleccionadas al final de la fermentación fueron todas

identificadas como Lactobacillus Plantarum de acuerdo a su perfil de

fermentación de carbohidratos (Figura 2d), este microorganismo es

acidotolerante y homofermentativo. Si bien se ha reportado la presencia de

otras bacterias lácticas durante la fermentación tales como: Lb. casei, Lb

acidophilus, Lb fermentum (Friedrich, 1995; Mallo y col., 2002) es Lb plantarum

el microorganismo informado como predominante al final de la fermentación

(Mallo y col., 2002, Fleming y col. 1988) que por su tolerancia a medios ácido y

su metabolismo homofermentativo permite alcanzar en el producto altas

concentraciones de ácido láctico que aseguren la conservación del vegetal.

Durante el período de fermentación se registró movimiento de burbujas

gaseosas y formación de espuma sólo durante los primeros 12-14 días,

poniéndose de manifiesto el cambio de flora heterofermentativa a

homofermentativa.

VI. CONCLUSIONES

En este proceso fermentativo se garantiza que no existan microorganismos

patógenos cuando se realiza en condiciones anaeróbicas y con un alto

porcentaje de sal y una acidez de 0.8%. Controlando estos parámetros durante

la fermentación se asegura solo el crecimiento y desarrollo de lactobacillus

productores de ácido láctico (se obtiene 1-1,2% de ácido láctico).

La mayoría de microorganismos patógenos son aerobios, por lo cual es ideal

que la fermentación de las hortalizas y el repollo se realice en ausencia de

oxígeno (medio anaerobio) propiciando la inhibición de estos patógenos. En

cuanto a los patógenos anaerobios como el clostridium botulinum que es

anaerobio y fácilmente se puede desarrollar en este medio sin oxígeno, se

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ingenió el agregado al medio de un elevada concentración de sal y el aumento

de la acidez, que son barreras que impiden su desarrollo.

Las diferencias entre la elaboración de hortalizas fermentadas y el chucrut

hecho del repollo se encuentran en el momento de la adición de sal, las

hortalizas se sumergen en una solución de salmuera al 8% siendo este líquido

en mayor cantidad. Para el caso del repollo este no se sumerge en salmuera

sino que se le adiciona sal directamente (2-2.5%) mezclándose con el agua

alojada en el mismo repollo formándose una salmuera de menor cantidad.

Los métodos de conservación de los alimentos como la fermentación tienen

muchas importancia a nivel mundial, ya que este permite la conservación y

preservación de un alimento, a diferentes temperaturas evita el desarrollo de

microorganismos y las reacciones enzimáticas conservando sus características

nutricionales y organolépticas y de esta manera alargar su vida útil; frente al

deterioro por parte de microorganismos y reacciones enzimáticas no deseadas.

VII. RECOMENDACIONES

Si en la elaboración del chucrut se deja fermentando mucho tiempo la acide

aumenta a 2-4% y entonces los microorganismos fermentativos empiezan a

morir, lo que significa que el producto perdería su propiedad probiótica.

En la fermentación del repollo se puede agregar zanahoria lo cual permitirá

obtener mayor porcentaje de ácido láctico porque la zanahoria tiene una mayor

cantidad de azucares que sirve como fuente de energía para las bacterias

lácticas.

Se debe ejercer presión en el envase de fermentación del repollo para evitar

que la tapa se levante por la presión ejercida del CO2 que es producido en la

fermentación, lo que arriesga la condición del medio anaerobio.

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Cuando se elabora chucrut la fermentación se debe detener cuando el repollo

empieza a tomar un color verde olivo.

VIII. BIBLIOGRAFIA

http://www.nutribiota.net/blog/blog4.php/chucrut

http://es.wikipedia.org/wiki/Chucrut

https://es.vwr.com/app/catalog/Product?article_number=1.15112.0001

http://www.evamuerdelamanzana.com/2013/02/fermentacion-introduccion-al-

chucrut-alimento-probiotico/

http://es.scribd.com/doc/134798941/Elaboracion-Del-Chucrut

http://fermentacionvegetales.wikispaces.com/CHUCRUT

http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2003/comunicaciones/08-

Exactas/E-067.pdf

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