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• Caro Ln Camacuari

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LOS MICROORGANISMOS BACTERIAS-HONGOS-MOHOS Y LEVADURAS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

GENERALIDADES: Existen una serie de características que comparten todos los microorganismos y que suponen ciertas ventajas para su uso en la industria. La más fundamental, el pequeño tamaño de la célula microbiana y su correspondiente alta relación de superficie a volumen. Esto facilita el rápido transporte de nutrientes al interior de la célula y permite, por consiguiente, una elevada tasa metabólica. Así, la tasa de producción de proteína en las levaduras es varios órdenes de magnitud superior que en la planta de soja, que, a su vez, es 10 veces más alta que en el ganado. Esta velocidad de biosíntesis microbiana extremadamente alta permite que algunos microorganismos se reproduzcan en tan solo 20 minutos (Escherichia coli). Los ambientes capaces de albergar vida microbiana son muy variados. Se han encontrado especies que viven a temperaturas comprendidas entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición, en agua salada y dulce, en presencia y en ausencia de aire. Algunos han desarrollado ciclos de vida que incluyen una fase de latencia en respuesta a la falta de nutrientes: en forma de esporas permanecen inactivos durante años hasta que el medio ambiente, más favorable, permita el desarrollo de las células. Los microorganismos se hallan capacitados para acometer una extensa gama de reacciones metabólicas y adaptarse así a muchas fuentes de nutrición. Versatilidad que hace posible el que las fermentaciones industriales se basen en nutrientes baratos. Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe estar disponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en cultivos a gran escala. Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. El microorganismo debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandes cantidades. Además, un microorganismo industrial no debe ser patógeno para el hombre o para los animales o plantas. Otro requisito importante es la facilidad de separar las células microbianas del

medio de cultivo; la centrifugación es dificultosa o cara a gran escala. Los microorganismos industriales más favorables para esto son aquellos de mayor tamaño celular (hongos filamentosos, levaduras y bacterias filamentosas) ya que estas células sedimentan más fácilmente que las bacterias unicelulares e incluso son más fáciles de filtrar.

Los microorganismos que sintetizan productos útiles para el hombre representan, como máximo, unos pocos centenares de especies de entre las más de 100000 descritas en la Naturaleza. Los pocos que se han encontrado con utilidad industrial son apreciados por elaborar alguna sustancia que no se puede obtener de manera fácil o barata por otros métodos. En contra de la idea de que todos los microorganismos son dañinos, los yogures y los quesos son ejemplos de alimentos a los que se añaden éstos para, por ejemplo, agriar la leche y producir yogur, u obtener la cubierta blanca característica del queso Brie o el color azul del queso Roquefort. De un tamaño más o menos similar es el sector de frutas y verduras, en el que los productos pueden no haber sufrido ninguna alteración o estar enlatados, congelados, refrigerados o fritos, tetraciclina, etc. Su uso, se debe a que los microorganismos, al realizar procesos de fermentación, liberan moléculas orgánicas al medio donde se desarrollan, algunas de las cuales tienen utilidad para el hombre; es el caso del ácido láctico (fermentación láctica) y el alcohol etílico y CO2 (fermentación alcohólica). Los microorganismos que realizan fermentación láctica ( bacterias y algunos hongos) son utilizados industrialmente para la obtención del queso y otros productos lácteos; los que realizan fermentación alcohólica (levaduras) son utilizados para la obtención del vino, cerveza y otras bebidas alcohólicas.

 FABRICACIÓN DEL QUESO: Las técnicas de fabricación del queso y de las leches fermentadas son muy antiguas y se cree que nacieron como un medio de conservar la leche, ya que el ácido láctico actúa como un conservante natural, evitando, por el pH ácido que origina en la leche, que se desarrollen en ella microorganismos patógenos. La elaboración del queso se lleva a cabo en tres etapas: 1. Adición a la leche de renina, también llamada cuajo, una enzima que se extrae del estómago de los rumiantes. En combinación con el ácido láctico producido por las bacterias lácticas, la renina provoca la precipitación de las proteínas lácticas formando un producto sólido, la cuajada, que se separa posteriormente del componente líquido, el suero lácteo. 2. Separación de la cuajada del suero mediante un proceso de filtración. La filtración se realiza haciendo pasar el suero a través de telas limpias. A continuación, se añade sal a la cuajada.

3. Maduración del queso. Según el tipo de queso, en esta etapa final intervienen otras bacterias responsables del sabor y el olor propios de cada variedad de queso. En algunas variedades de queso también intervienen hongos, como el Penicilliurn roquefortü responsable del color, olor y sabor característicos del queso de roquefort.

 FERMENTACIONES ALCOHÓLICAS

Se basan en la acción de levaduras (hongos unicelulares) sobre materiales ricos en glucosa. Estas levaduras degradan la glucosa a alcohol etílico, liberando CO2. Esta degradación proporciona a las levaduras energía (los 2 ATP de la glucosilis)

 FABRICACIÓN DEL VINO

El vino es un producto que se obtiene de la fermentación alcohólica del zumo de uva, realizada por levaduras (Sacharomyces ellipsoideus) que están en la superficie de las uvas. La elaboración del vino implica los siguientes procesos: Se inicia triturando las uvas en una máquina hasta obtener un zumo rico en glucosa y fructosa llamado mosto. El mosto se trasvasa a grandes cubas, que pueden ser de madera , de acero o de cemento y se espera unos días a que las levaduras degraden la glucosa de la uva en alcohol etílico. El CO2 liberado en la fermentación se evapora o se elimina artificialmente, excepto en el caso de algunos vinos espumosos. Posteriormente, el vino se traslada a cubas de sedimentación donde precipita un residuo orgánico (orujo). El vino decantado continúa la fermentación algún tiempo más; para aclararlo, es decir, para eliminar la turbidez que puede tener debido a ciertos componentes, se provoca su precipitación y luego se filtra el vino . A continuación el vino se trasvasa a cubas de roble para su envejecimiento, que tiene como finalidad que el vino adquiera ciertas características de color, aroma y sabor; este proceso puede durar años, como es el caso de algunos tipos de vinos.

 FABRICACIÓN DE LA CERVEZA

Requiere un proceso más complicado desde el punto de vista tecnológico, ya que implica la obtención previa de la malta: se llama así a los granos de cebada germinados, que se tuestan y a continuación se muelen. A este material, rico en glucosa, se le añaden levaduras (Sacharomyces cerevisiae), que desarrollarán una fermentación alcohólica. El sabor amargo de la cerveza se obtiene añadiéndole las flores de lúpulo y el color que caracteriza a cada tipo de cerveza se obtiene tostando más o menos la malta.

 FABRICACIÓN DEL PAN

Es un proceso que se realiza desde la antigüedad. Los microorganismos que intervienen en la fabricación del pan son las mismas levaduras que se usan en la obtención de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae); de hecho, se obtienen industrialmente como un subproducto en la fabricación de la cerveza. La elaboración del pan consiste en mezclar, en un primer paso, harina, agua, sal y levadura. Al entrar en contacto con el agua, las enzimas amilasas presentes en la harina se activan e hidrolizan el almidón liberando glucosa que es fermentada por la levadura. El CO2 resultante queda atrapado en el interior de la masa y forma un gran número de pequeñas burbujas que determinan el aspecto esponjoso de la misma. La cocción de la masa elimina el etanol producido en la fermentación y destruye las células de levadura. Así mismo, tiene lugar una reducción importante en el contenido de agua.

 ELABORACION DE LA MANTEQUILLA También la elaboración de la mantequilla es, en parte, un proceso microbiológico. En su caso, es necesario un agriado inicial, causado por los llamados estreptococos de la leche, para poder separarse después la grasa de la mantequilla durante el batido. Además, estos microorganismos crean pequeñas cantidades de acetoína, una sustancia que se oxida de forma espontánea a diástilo, el compuesto responsable del aroma y sabor de la mantequilla. En algunos países, es costumbre que la leche experimente un proceso mixto de fermentación a base de bacterias lácticas y levaduras y se forme un producto lácteo agrio, pero con contenido en alcohol, como es el caso de kéfir y el kumis, un lácteo elaborado con leche de yegua, que constituía parte importante de la dieta de algunos pueblos guerreros nómadas de Eurasia. Pero las bacterias del ácido láctico no solo pueden desarrollarse en sustratos como la leche. La fermentación láctica también puede ocurrir sobre materiales vegetales. Es el caso de la elaboración de col fermentada ácida o de algunos tipos de aceitunas y encurtidos agrios.