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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI FACULTAD DE INDUSTRIAS AGROPECUARIAS Y CIENCIAS AMBIENTALES INGENIERÍA DE ALIMENTOS Asignatura: Biotecnología Nivel: Quinto “CT” Tema: Elaboración de Yogurt Recibido para su revisión fecha: lunes 16 de julio del 2018 Docente: Ing. Carlos Rivas Autores: Marcelo Cucás, Geovanny Alpala, Frans Narváez y Andrés Reina. Informe N°2 RESUMEN El yogur es un producto popular actualmente, que se obtiene de la fermentación de la leche por microorganismos específicos (streptococcus thermophilus y lactobacillus bulgaricus), con la finalidad de darle al producto mayor vida útil y propiedades nutritivas mejoradas, dichas bacterias transforma los azúcares en ácido láctico y representan un vasto conjunto de beneficios para el consumidor. El objetivo del presente trabajo fue transformar la leche en yogurt, con la finalidad de prolongar su vida útil. Para lo cual lo primero que se hizo fue un análisis de acidez y ph de la leche cruda cuyos valores fueron 0,14% de acidez y 6,83 de pH. Se pasteurizó la leche a 80 °C durante10 min y se repitió el análisis obteniéndose valores de 0,16 para la acidez y 4,70 para el pH, se agregó 100g de azúcar y 10 g de leche en polvo, se homogenizo, posteriormente se disminuyó la temperatura a 45 °C y se inoculo con 60 ml de yogurt natural. Después se procedió a incubar a una temperatura de 45 °C por 5 horas, tiempo en el cual se alcanzó la acidez y pH ideal, durante la fermentación se tomó una muestra a las 3 horas para el respectivo control de PH y acidez, finalmente se enfrió el yogurt a 4 °C. Obteniendo como resultado que los valores de pH y acidez han cambian en función del tiempo de forma inversa. Es así que mientras el pH disminuye la acidez aumenta obteniéndose un pH final de 4,75 y una acidez de 0,75% concordando de forma perfecta con los valores teóricos que son: pH (4,4 – 4,5) y acidez % de ácido láctico (0,60 – 0,80) según el Codex Alimentarius. La acidificación del producto evita el desarrollo de algunas baterías patógenas, lo que, sumado con la anterior pasterización de la leche y la posterior refrigeración del yogurt contribuyen de forma positiva a la conservación de este producto. Palabras Clave: Fermentación, ácido láctico, acidez, pH, inversamente, patógenos. INTRODUCCIÓN La historia del yogur se remonta a miles de años, el primer ejemplo de leche acidificada fue presumiblemente producido en forma accidental por los nómadas. La leche se volvía ácida y

coagulaba bajo la influencia de ciertos microorganismos, posteriormente se fue descubriendo que esta leche fermentada tenía cualidades curativas para desordenes estomacales, problemas de

piel, así como para conservar cierto tipo de alimentos. (Cárdenas, 2011). El consumo de yogur se fue incrementando cada vez más, principalmente en Europa oriental y después en el resto del mundo. A fines del siglo XIX, con el advenimiento de la industria lechera en los países occidentales, se inició el interés por los productos lácteos fermentados. Se dio gran importancia a la calidad de los fermentos y a las condiciones higiénicas de su producción, para controlar totalmente la elaboración y obtener finalmente un producto de calidad uniforme. (Cárdenas, 2011). Actualmente la tecnología de elaboración de yogur está al alcance de todo el mundo y se produce en forma industrial, semi industrial o artesanal. De acuerdo al código de alimentaría, el yogur se define como el producto de leche coagulada obtenida por fermentación láctica mediante la acción de lactobacillus del brueckii subsp. Bulgaricus y streptococcus salivarius subs. Thermophilus a partir de la leche y productos lácteos. Los microorganismos presentes en el producto deberán ser apropiados y abundantes. (Cárdenas, 2011). El yogur es un alimento de fácil digestibilidad la caseína que es la principal proteína de la leche es parcialmente hidrolizada en el proceso de fermentación, por tanto, el organismo lo asimila con mayor facilidad. La lactosa, que es el azúcar de la leche es transformada en ácido láctico, esta acidez favorece el desarrollo de una flora intestinal benéfica que destruye los componentes de la putrefacción

presentes al interior del intestino humano. En aquellas personas cuyo sistema digestivo carece de la enzima lactasa, la lactosa no es descompuesta en azúcares más simples. (Cárdenas, 2011). MATERIALES Y MÉTODOS Para la elaboración de yogurt, lo primero que se realizó fue la recepción de materiales (leche, azúcar, leche en polvo, yogurt natural comercial), se preparó un equipo de titulación con NAOH como titulante y fenoftaleina como indicador según lo indicado en la norma INEN 710. Para el análisis de la leche se tomó una muestra de 10 ml para medir su % de acidez con el equipo de titulación antes mencionado, también se midió su PH. Posterior a esto se utilizó 1 litro de leche cruda y vertiendo en un matraz de 2000 ml, se filtró, seguidamente se llevó a cabo la pasteurización de la leche a 80 °C durante 10 minutos, para la cual se utilizó una hornilla eléctrica como fuente de calor, una olla de un volumen superior al volumen de la leche y un termómetro para controlar que no varié dicha temperatura, hecho esto se añadió 100 gramos de azúcar y 10 gramos de leche en polvo, se homogenizo manteniendo esta temperatura por 10 minutos y agitando con una varilla de agitación, una vez mesclado esto se enfrió la leche (utilizando agua fría) hasta alcanzar los 45 °C y se lo trasladó a un matraz; seguidamente se inoculo con 60 ml de yogurt comercial y finalmente para dar inicio el proceso de acidificación de la leche se cubrió el Erlenmeyer con papel aluminio, generando así, condiciones anaerobias, se sometió a incubación en una estufa a 45°C, la segunda medición de PH y acidez se la realizo a las 3 horas obteniéndose 0,55% de acidez y 4,79 el valor de pH, con lo que tuvimos que dejar dos horas más en incubación. A las

5 horas se realizó la última medición obteniéndose 0,75 el porcentaje de acidez y 4,45 el valor de pH, con lo que se procedió a detener la acidificación del yogurt, ya que finalmente se encontraba en los rangos teóricos tanto de acidez como de pH.

Figura 1. Relación de pH con respecto al tiempo

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Tabla 1. Variación del % de acidez de la leche durante el proceso de fermentación.

Figura 2. Relación de acidez con respecto al tiempo

Tiempo / horas

Acidez Titulable 0 3 5

0,16 0,55 0,75

Tabla 2. Variación de PH durante el proceso de fermentación. Tiempo / horas

Ácidez vs Tiempo 1 y = 0.1189x + 0.1695 R² = 0.9953

0.8 0.6 0.4 0.2

pH

0

0

6,7

3

4,79

5

4,45

En la tabla 1 y 2 se muestran los valores de pH y acidez de la leche durante el proceso de fermentación desde su estado de leche pasteurizada hasta la etapa en donde alcanza los valores teóricos establecidos en la Normativa NTE INEN 2395 para leches fermentadas para que el producto sea considerado como yogurt y garantice que sus propiedades fisicoquímicas, nutritivas y organolépticas sean óptimas para el consumo humano.

0

2

4

6

En las Figuras 1 y 2 se observó que el pH disminuye con forme pasa el tiempo en condiciones anaerobias y a 45°C, por el contrario, la acidez aumenta inversamente con el pH, es decir en las mismas condiciones planteadas anteriormente la acidez aumenta conforme pasa el tiempo. DISCUSIÓN Según (Zelmhi, 2005) las caseínas de la leche como consecuencia de la acidificación producida por la transformación de la lactosa en ácido láctico por parte de las bacterias lácticas forman un gel débil que engloba la fase acuosa y grasa de la leche. Por esta razón existe un cambio en la textura de la leche

cuando se procesa para la obtención de yogurt. Según (Yuste, 2008) yogur es el producto obtenido de la fermentación ácido láctica a través de la acción de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus y streptococus salivariuis ssp, thermophilus de leche (fluida o concentrada), con o sin agregados opcionales (leche entera o descremada en polvo y suero en polvo). La cantidad de ácido láctico no debe ser inferior a 7%, el pH óptimo de desarrollo del S thermophilus es de 6, 8 y del L bulgaricus es de 6, 0, los primeros generar una acidez entre 0, 7 a 0, 8 % ácido láctico. En base a lo dicho por (Yuste, 2008). podemos decir que las condiciones de acidez y pH presentados por la leche pasteurizada fueron óptimas para el desarrollo de S thermophilus y del L bulgaricus. Los cuales generaron ácido láctico llegando a un valor de 0,75% en la práctica, valor que se ubica dentro del rango planteado por (Yuste, 2008), de 0,7% hasta 0,8% de ácido láctico. Con lo que es evidenciable que el yogurt elaborado en esta práctica se encuentra en un rango de acidez permitido garantizando así, que el consumo de este producto cumple con los estándares mínimos de calidad. El ph tal y como se esperaba disminuyo de 6,7 hasta 4,45, esto por la formación de ácido láctico, producto de la fermentacion de las bacterias acido lácticas; Lactobacillus bulgaricus y el Streptococcus thermophilus.

CUESTIONARIO 1.- ¿Qué tipos de bacterias son utilizadas en las leches fermentadas? Los microorganismos que se utilizan con más frecuencia como cultivos iniciadores pertenecen al grupo conocido genéricamente como bacterias ácido lácticas (LAB) En el caso del yogur, estas bacterias son el Lactobacillus bulgaricus y el Streptococcus thermophilus. El renovado y creciente interés sobre las propiedades terapéuticas de las leches fermentadas ha llevado a la inclusión de las bacterias intestinales Bifidobacterium en los cultivos iniciadores. En la fermentación de algunos productos, intervienen también las levaduras; por ejemplo, en la producción de dos leches alcohólicas fermentadas, el koumis y el kefir, se utilizan cultivos que contienen levaduras que actúan conjuntamente con las bacterias lácticas. (Pérez, 2014) 2.- ¿Por qué es importante mantener la acidez baja en una leche fermentada? Es importante debido a que, si el yogurt ha fermentado durante pocas horas, estará menos ácido y menos cuajado que un yogurt que ha fermentado durante más horas. El yogurt comienza a estar cuajado a partir de la cuarta hora, aunque es recomendable dejarlo fermentado al menos 6 horas para que tenga buena consistencia. “Si queremos un yogurt con poca acidez dejaremos menos tiempo de fermentación. Si queremos un yogurt con más acidez, lo dejaremos fermentar más tiempo”. (Sánchez, 2016)

3.- ¿Por qué razón se debe mantener la temperatura de fermentación en el yogurt a 45 °C? Mantener la temperatura estable de 45°C durante el tiempo de fermentacion, esto con la finalidad que las bacterias puedan trabajar adecuadamente. El tiempo de fermentación puede ser variable, además de la cantidad de inóculo, no solo influyen en la acidez final sino también en la relación entre bacterias. En el caso del cultivo del yogurt con Streptococcus termophilus y Lactobacillus bulgaricus, una menor cantidad de inóculo y bajas temperaturas favorecen al Streptococcus termophilus y en el caso inverso al Lactobacillus bulgaricus. Al mismo tiempo, el desarrollo del Lactobacillus bulgaricus favorece el crecimiento del Streptococcus termophilus por la producción de nutrientes como ácido láctico, péptidos y aminoácidos como la valina. (Mendoza, 2010) CONCLUSIONES En esta práctica se elaboró un yogurt con propiedades fisicoquímicas aceptables que cumple con los estándares mínimos de calidad establecidos por las diferentes normativas reguladoras y de control de calidad alimentarias, esta afirmación es válida de forma relativa ya que si bien es cierto los parámetros fisicoquímicos permiten hacerse una idea de las propiedades del producto únicamente las pruebas microbiológicas definen con total certeza la idoneidad para el consumo del alimento. El yogurt se obtiene por la fermentación bacteriana de la leche, cuando la lactosa es degradada en ácido láctico y el cual a más de ser responsable de proporcionar al yogurt sabor, textura y consistencia,

sirve como un agente bactericida evitando el desarrollo de algunas bacterias patógenas, prolongando l vida útil de la leche, claro con otras características fisicoquímicas, organolépticas y nutricionales. En esta práctica se empleó más de un método de conservación entre los cuales podemos mencionar; la pasteurización, la fermentación y por último la refrigeración, todo esto en el afán de conservar por más tiempo la leche sin que esta pierda sus propiedades de calidad características de dicho producto. RECOMENDACIONES Durante el proceso de fermentación no debe de excederse los 45 °C ya que si se lo hace se producirá una proliferación superior de estreptococos thermophilus que de lactobacillus bulgaricus. provocando la producción de lacto suero, el cual no es deseable en la elaboración de yogurt. Esterilizar los materiales que se van a utilizar para la elaboración del yogurt para evitar la contaminación del producto. El producto final debe ser almacenado a temperatura de refrigeración de 4 °C, para detener el crecimiento de las bacterias acido lácticas, deteniendo así, la acidificación del yogurt. Siempre regirse a una normativa de control y regulación como la INEN, el CODEX alimentarius, la FAO u otras, para garantizar la calidad del yogurt y asegurar sus propiedades fisicoquímicas, nutritivas y organolépticas al consumidor.

Para evitar la alteración de la bebida fermentada no solo es necesario que el lugar donde se va a producir la fermentación este completamente limpio y en condiciones asépticas, sino que, es necesario que se controle esto desde la obtención de la leche en los establos hasta que llega su etapa de procesamiento. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Pérez, D. (2014). Ciencia de la leche y tecnología de los productos lácteos. Recuperado de;https://www.aragon.es/estatic os/ImportFiles/12/docs/Areas/Se guridad_Agroalimentaria/Agenci a_Aragonesa_Seguridad_Alimen taria/Dictamenes_informes/AAS A/LECHES_FERMENTADAS. pdf Sánchez, A. (2016). Fermentaciones Industriales. Recuperado de: http://fermentacionesindustriales .blogspot.com/2010/12/fermenta cion-del-yogurt.html Mendoza, L. (2010). Influencia de la acidez del yogurt y la temperatura de

almacenamiento.Recuperado.de: .http://repositorio.unajma.edu.pe /bitstream/handle/123456789/21 1/17-2015-EPIAMendoza%20NieveINFLUENCIA%20DE%20LA% 20ACIDEZ%20DEL%20YOGU RT%20Y%20LA%20TEMPER ATURA%20DE%20ALMACE NAMIENTO.pdf?sequence=1&i sAllowed=y Yuste, J. (2008). Leche y productos lácteos. Recuperado de https://es.scribd.com/document/ 269523750/PRACTICAN%C2%BA10-Elaboracion-deYogurt Zelmhi, F. (2005). Calidad e inocuidad de los productos lácteos. Recuperado de https://es.slideshare.net/jomito8/practica -3-elaboracin-de-yogurt Cárdenas, Y. (26 de enero de 2011). Elaboración del yogurt. Recuperado de: http://www.monografias.com/tr abajos73/yogurt-elaboracionconservacion/yogur-elaboracionconservacion2.shtmk