Vegetales Fermentados

VEGETALES FERMENTADOS La fermentación en un medio salino es uno de los métodos mas antiguos de conservación, y sigue sie

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VEGETALES FERMENTADOS La fermentación en un medio salino es uno de los métodos mas antiguos de conservación, y sigue siendo uno de los métodos más importantes de conservación de vegetales. Las primeras referencias de productos vegetales fermentados datan de los años 1100 a 600 a.C.

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VEGETALES FERMENTADOS Muchos vegetales han sido preservados mediante salado, con varios grados de fermentación, dependiendo de la concentración de sal utilizada. Pepinos, repollos y olivas dan cuenta del gran volumen de vegetales fermentados, pero menores cantidades de pimientos, zanahorias y coliflores son preservados con salmuera. La fermentación de vegetales involucra una complejidad de factores físicos, químicos y microbiológicos que han sido bien caracterizados en las últimas décadas. Las actividades microbianas durante la fermentación natural y almacenaje de vegetales ha sido dividida en cuatro etapas: iniciación de la fermentación, fermentación primaria, fermentación secundaria y postfermentación.

• La mayoría de los frutos y vegetales son susceptibles de ser fermentados ya que contienen los nutrientes suficientes para favorecer el crecimiento de bacterias responsables de fermentación (Fernández Díaz, 1991). • Entre la gran variedad de vegetales posible de ser fermentados están : aceitunas(olivas), pepinos, tomates verdes, col, cebollines(cebollas cambray), rábanos, zanahoria, berenjenas, betabel(remolacha), pimientos verdes, coliflores, apios y coles de Bruselas.

Ejemplos de vegetales fermentados en diferentes regiones del mundo Producto

Regiones

Ingredientes principales

Uso

Col fermentada

Alemania, estados unidos

Col, sal

Ensaladas, guarnición

Pepinillos

estados unidos, Asia

Pepinillos, sal, vinagre

Ensaladas guarnición

Kimichi

Corea

Col de corea, sal, rábano, y Ensaladas otros guarnición

Tápenas

Países del Mediterráneo

Tápenas, agua y sal

Ensaladas guarnición Ensaladas guarnición

Aceitunas

Países del Mediterráneo

Olivas, sal y agua

Ensalada guarnición

Dhamuoi

Vietnam

Col, otros vegetales

Ensalada guarnición

Dakguadong

Tailandia

Hoja de mostaza y sal

Ensalada guarnición

Buronk mustaza

Filipinas

mostaza

Ensalada guarnición

Sinki

Himalaya oriental

Raíz del rábano

Ensalada

Jiang-gua

China

Col, sal, azúcar y vinagre

ensalada

PROCESOS GENERALES DE ELABORACION DE VEGETALES FERMENTADOS • La tecnología para la obtención de vegetales fermentados tienen como objetivo desarrollar un alto grado de acidez por microrganismos específicos a partir de los azucares presentes. • Según la naturaleza del producto vegetal, hay diferencias en los diversos tratamientos que se aplica durante el procesado de este tipo de producto en donde las especies hortícolas se colocan en una solución salina(salmuera), donde tiene lugar la acción de las bacterias lácticas(Leuconostoc) mesenteroides, lactobacillus brevis, pediococcus acidilactic, Lb. Plantarum, pediococcus, pentosaceus) que fermentan los azucares disonibles. • Que fermentan los azúcares disponibles disminuyendo el pH del medio, lo que asegura la conservación del producto y el control de microorganismos patógenos.

LAS ETAPAS DE PROCESADO DE VEGETALES 1. Selección de materias primas.• Esta constituida por frutos inmaduros de diferentes especies (col, aceitunas, betabel, pepinos, zanahorias, coliflor, apio, ajo, tomates verdes, pimientos, etc.). • La textura de éstos debe ser firme y deben estar extintos de sabores extraños, amargos y de malos olores. Los vegetales se tratan de diferentes maneras según su naturaleza. • En algunos casos se eliminan las hojas externas y las flores que permanecen adheridas a los frutos, dados que estas contienen de forma natural poblaciones de hongos que son fuentes de enzimas de reblandecimiento. Por ejemplo el las coles se elimina las hojas externas y el tronco, mientras que en las aceitunas verdes se da a los frutos un tratamiento alcalino previo con una solución diluida de hidróxido de sodio (1 a 2.6%).

2. Etapa del lavado.Se aplica previa a a fermentación para disminuir la suciedad y los restos de tierra adheridos a los frutos. La higiene es el manejo de las materias primas es fundamental para eliminar a los microorganismos que producen enzimas pectinolícas y celulítica responsables del reblandecimiento y la putrefacción de los vegetales(García Valera y Hernández Monzón, 2012)

Pelado y escaldado.En el pelado se elimina la piel de las materias primas, en caso de que sea necesario ; en algunos casos de que sea necesario, en algunos casos como las aceitunas, los frutos no se pelan. Esta operación puede realizarse en forma manual, mecánica, por peladoras abrasivas, o químicas siempre procurando que no queden restos de piel. Aunque generalmente los vegetales no son escaldados para no destruir la flora láctica presente y responsable de la fermentación, algunas materias primas se someten a una fase de escaldado de 72 a 84 °C durante 3 minutos.

Troceado o cortado.Es una operación que tiene diversas finalidades; favorecer la uniformidad en la penetración del calor durante los procesos térmicos; aumentar la relación superficie/volumen, lo que incrementa la eficiencia del proceso; mejorar la presentación en el envasado al lograr una mayor uniformidad en formas y pesos por envase.

Salado.Se puede realizar n forma sólida, o como salmuera; este ultimo es el más utilizado. Tiene un efecto en la selección de la microflora predominante ; la concentración de sal varía en función del posible ablandamiento del producto en salmuera, como resultado de la acción enzimática pectinolíticas del producto en salmuera de origen microbiano o proveniente del propio vegetal (Montaño y col 1992)

Fermentación.Esta tiene lugar en medio salino lugar en medio salino, lo que permite un control selectivo del microorganismo . La fermentación lo lleva a cabo bacterias acidolácticas, la que conlleva al descenso de pH. A diferencia de diferentes fermentaciones, la de los productos vegetales se caracteriza por ser un material sólido inmerso en medio líquido, por lo que la velocidad de crecimiento microbiano esta influenciada por la difusión de los nutrientes desde el interior de los vegetales hasta el medio liquido que los rodea(Montaño y Col; 1992), aunque la fermentación por las bacterias tiene en la salmuera como en el producto.

Selección y clasificación.Se lleva a cabo una vez finalizada la fermentación. Envasado.El material de envase mayormente empleado para estos productos es de vidrio. Durante esta operación debe de evitarse el derrame de productos, o la contaminación de las zonas de cierre ; pequeñas cantidades de producto en el borde de la tapa del envase puede reducir la hermeticidad, lo que ocasiona oxidaciones o recontaminaciones por microorganismos.

Cerrado.Una vez llenados con los líquidos de cobertura, se cierran los envases. La temperatura elevada del liquido de cobertura facilita la expulsión de aire del espacio de cabeza y produce un vacío parcial, esto permite a los envases resistir la presión interna producida durante el tratamiento térmico. Se reduce la cantidad del oxigeno en el espacio de la cabeza y con ello las posibilidades de oxidaciones, destrucción de vitaminas y la descoloración de los productos.

Tratamiento térmico.Se lleva a cabo un proceso de pasteurización o de esterilización, dependiendo de las necesidades de la vida útil del producto (Montaño y Col; 1992). El proceso es similar para todos los vegetales, con ligeras variaciones entre ellos (Montaño y Col; 1992), en este tipo de productos ácidos el incremento en la población de levaduras es el factor limitante, no así el de bacterias, por lo que el proceso térmico que se lleva es calculado para la eliminación de las levaduras, obteniéndose un producto microbiológicamente estable. A continuación se enfría los envases hasta 38°C, a esta temperatura se secan los envases y se evita la corrosión de las tapas.

Almacenamiento.Se recomienda almacenar estos productos a una temperatura máxima de 25°C para evitar un efecto cocido, ablandamiento y aceleración de la oxidación del producto.

FENOMENOS FISICOS, QUIMICOS Y MICROBIOLOGICOS DURANTE LA FERMENTACION • Durante la fermentación se producen fenómenos físicos, químicos y microbiológicos , tanto en el productos vegetal como en la salmuera, que determinan los cambios en la textura, color y otras características sensoriales de estos productos, lo que los hace m{as apetecibles y digeribles. FENOMENOS FISICOS.- en las primeras 48 a 72 horas de fermentación, el agua , los azúcares, las proteínas, los minerales y otros compuestos contenidos en los frutos se difunden por ósmosis a la salmuera, en donde estos constituyen los nutrientes de las BAL y de otros microorganismos. Como consecuencia, el producto pierde peso y se produce una contracción . Transcurrido este periodo , la sal comienza a penetrar en los tejidos y con ella se produce la entrada de agua , con lo que los frutos ganan peso y vuelven a su volumen normal.

FENOMENOS QUIMICOS.• Es fundamentalmente la transformación de los azúcares contenidos en los frutos en ácidos láctico por las BAL; • sin embargo, aunque el principal producto de la fermentación es el ácido láctico, también se producen cantidades menores de ácido acético, además de otros compuestos como alcoholes y ésteres. • Dependiendo de las cepas empleadas y de las características de los sustratos, en ocasiones durante la fermentación del ácido láctico se originan cantidades importantes de anhídrido carbónico e hidrógeno.

CAMBIOS MICROBIOLOGICOS .Las BAL son los responsables de los mayores cambios en los productos vegetales. Dentro de este grupo se encuentran : leuconostoc mesenteroide, que los primeros momentos de la fermentación predominan sobre el resto; streptococcus fecalis, bacteria homofermentativa que transforma la glucosa en ácido láctico pediococcus cerevisae, cuya actividad microbiológica se incrementa en relacio con el tiempo transcurrido; Lb. Plantarum, la más eficiente productora de ácido láctico en este tipo de productos.





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INICIACIÓN DE LA FERMENTACIÓN El hecho que los LAB ganen en número durante estos procesos también es un reflejo de muchos factores, incluyendo poblaciones iniciales de todos los M.O., propiedades físicas y químicas de los vegetales y el ambiente físico y químico en el cuál los vegetales son colocados. Cada vegetal puede reflejar una respuesta única durante la iniciación de la fermentación. Se sabe que la sal ejerce dos efectos importantes en su rol preservativo: Dirige el curso de las actividades microbianas y Previene el ablandamiento del tejido vegetal. Aunque la sal se agrega comúnmente en las fermentaciones vegetales, las concentraciones utilizadas y su efecto sobre la fermentación y calidad del producto varía ampliamente.

MICROORGANISMOS SOBRE LOS VEGETALES USADOS PARA FERMENTACIÓN

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FERMENTACIÓN DE PEPINOS Los pepinos son usados en varias formas para hacer pickles, incluyendo fermentación en salmuera. El propósito primario de la fermentación es servir como un medio temporal de preservación de los pepinos en tanques hasta que se necesiten para el procesamiento en varias formas, como pickles dulces o ácidos .El producto fermentado puede o no ser pasteurizado dependiendo del uso que se dará. Los pepinos son cosechados y separados por tamaño, antes de ser colocados en grandes tanques conteniendo una solución salina donde ellos son dejados para su fermentación. Los pepinos intencionalmente no son lavados antes de salar así los M.O. presentes en la piel reflejan el tipo de suelo y condiciones climáticas a las cuales el fruto fue expuesto, tanto como los métodos de cosecha y manejo utilizados.

LA MICROFLORA EN EL FERMENTADO DEL PEPINO • La microflora se encuentra localizada sobre o en la superficie más externa de los pepinos • Se ha reportado que también se encuentra una población latente de bacterias en el interior del fruto, probablemente del tipo Enterobacteriaceae. • Los pepinos son colocados en grandes tanques conteniendo 612% NaCl. • Con la sal, los sustratos solubles difunden a la solución permitiendo el desarrollo de los microorganismos.

FERMENTACIÓN DE REPOLLOS • Se agrega sal seca antes de colocarlas en los estanques de fermentación. La sal constituye entre 2 y 2.25% del peso de las hojas. • La cantidad de sal influye en la cantidad de salmuera producida y en la velocidad y tipo de acción microbiana. • La relativamente baja concentración de sal y la mayor disponibilidad de nutrientes de las hojas cortadas resulta en un más rápido crecimiento inicial de los M.O. que en el caso de los pepinos.

FERMENTACIÓN DE OLIVAS • La fermentación de las olivas es un proceso único, a diferencia del caso de los pepinos y los repollos, en parte por la presencia del glucósido fenólico oleuropein, de sabor amargo. • En el proceso que se realiza en España para las olivas verdes, las olivas son expuestas a una solución alcalina con el objeto de degradar este compuesto, por lo tanto eliminando el sabor amargo y luego lavando para eliminar el exceso de álcali. • Luego se colocan en una salmuera de 7% de NaCl y se dejan fermentar.

• Existen dudas acerca de si este compuesto oleuropein inhibe la actividad de la LAB. • En algunos casos no se tratan con álcali antes de la sal muera, puede ser debido a que son poco amargas o porque se las deja madurar en el árbol antes de cosecharlas, lo cuál aparentemente reduce el sabor amargo. • La fermentación de las olivas la realizan especies de LAB que se encuentran naturalmente en esos ambientes. Las especies dependen de la cantidad de sal utilizada. • Entre las especies de M.O. están Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides y otros. • Las levaduras también pueden ser activas en los primeros días de la fermentación. • En el caso de usar las olivas no tratadas con álcali, serían las levaduras las responsables de su fermentación.

FERMENTACIÓN PRIMARIA • Se han reportado cuatro géneros de bacterias productoras de ácido láctico en la fermentación de vegetales. • Especies de Streptococcus se encuentran sobre los vegetales frescos y pueden estar presentes en las etapas iniciales de la fermentación. • Los otros tres géneros son (Leuconostoc, Pediococcus y Lactobacilos) característicamente aparecen en estas fermentaciones. • Los principales carbohidratos fermentables en los vegetales son glucosa y fructosa, aunque también pueden estar presentes sacarosa y otros azúcares. • La fermentación de glucosa y fructosa produce generalmente ác. láctico, pero también se puede producir CO2, etanol, ác. acético y manitol.

• Las levaduras pueden o no estar presente en esta fermentación, depende de la materia prima y de las condiciones ambientales. • Las especies que participan en la fermentación de los pepinos y las olivas son especies de Candida, Rhodotorula, Saccharomyces, Torulopsis, etc. Pueden producir CO2 y etanol en condiciones anaeróbicas.

CHUKRUT • La fermentación natural de chukrut se caracteriza por una progresión en el crecimiento de especies de LAB, comenzando con Leuconostoc mesenteroides (sensible al ácido) y terminando con el ácido tolerante Lactobacillus plantarum. • La temperatura necesaria para producir un buen chukrut varía entre 13 y 24oC y la concentración de sal entre 1.8 y 2.25%. • Las hojas cortadas y saladas son colocadas en tanques y tapadas haciendo presión para ayudar en la extracción de los azúcares. • Se dejan fermentando hasta que alcanzan 1% ác. láctico.

FERMENTACIÓN SECUNDARIA • Se puede producir una segunda fermentación, esta vez por levaduras, debido a la presencia de azucares reductores presentes aun después de la acción de LAB. • Esto se puede evitar agregando ácido sórbico, que inhibe el desarrollo de las levaduras. • También se puede producir una segunda fermentación por acción de bacterias tipo Clostridium que producen ác. butírico de los azúcares disponibles.

FERMENTACIÓN SECUNDARIA

• Los vegetales fermentados alcanzan estabilidad debido a: • Ausencia de azucares fermentables • pH alrededor de 3.8 o mas bajo. • Exclusión del Oxígeno

POSFERMENTACIÓN • Una vez terminada la fermentación es bueno que el producto sea estable, esto dependerá de las condiciones de acidez, presencia de azucares fermentables, concentraciones de sal, etc. • El contacto del alimento con el oxígeno debe ser evitado, ya que se puede producir el desarrollo de M.O. capaces de crecer en las condiciones de acidez del producto. • Si llegaran a crecer hongos y levaduras formadoras de película sobre el ác. láctico, subiría el pH y crecerían otros M.O. causantes del deterioro.

• Otra forma de evitar el deterioro de los productos fermentados es mediante el uso de CO2, este inhibirá el desarrollo de los M.O. Aeróbicos. • Utilizando vasijas anaeróbicas. • En algunos casos como el chuckrut se puede • calentar con el objeto de pasteurizar.