Fundamentos y Microbiologia Del Yogur - Mblgo. Erick Estrada Huancas

FUNDAMENTOS Y MICROBIOLOGIA DEL YOGUR

Erick ESTRADA1

Según las normas técnicas del INDECOPI y EL Codex, el yogurSegún las normas técnicas del INDECOPI y EL Codex, el yogur es:es:“Producto lácteo coagulado obtenido por fermentación láctica“Producto lácteo coagulado obtenido por fermentación láctica mediante la acción de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcusmediante la acción de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus a partir de leche pasteurizada, leche concentradathermophilus a partir de leche pasteurizada, leche concentrada pasteurizada, leche en polvo entera, semidescremada opasteurizada, leche en polvo entera, semidescremada o descremada, proteínas de leche y/u otros productos precedentesdescremada, proteínas de leche y/u otros productos precedentes del fraccionamiento de la leche.”del fraccionamiento de la leche.”

1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.

mailto:[email protected]

INTRODUCCION

Aunque no disponemos de ningún documento en el que se complete el origen del yogur,

durante mucho tiempo diversas civilizaciones han creído en sus efectos beneficiosos sobre la

salud y la nutrición humana.

Según la tradición persa, la fecundidad y la longevidad de Abraham se dijeron por el

consumo de yogur.

Mas recientemente se sostuvo que el emperador francisco I de Francia se recupero de la

enfermedad debilitante gracias al consumo de yogur de leche de cabra (Rosll, 1932).

Sin embargo el yogur es probablemente originario de oriente medio y la evolución de este

producto fermentado a lo largo de los años se puede atribuir a las habilidades culinarias de

los pueblos nómades de esta parte del mundo.

La fermentación debida a las bacterias no lácticas dan a lugar a un producto insípido y

desagradable, que presenta un coagulo irregular, con gas y una notable tendencia a la

sinéresis.por el contrario, la acción de las bacterias lácticas, sobre la leche da lugar a un

producto fermentado de aroma y sabor agradable, que se puede comer o beber siendo

denominado en este ultimo caso “LECHE FERMENTADA ACIDIFICADA”.

Poco a poco nuevas comunidades aprendieron este sencillo tratamiento de conservación y

uno de los productos obtenidos se denominó” yogur”, vocablo derivado del termino turco

“JUGURT”.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE ELABORACION

DE YOGUR1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


El proceso de elaboración del yogur es un arte muy antiguo que data de hace miles de años,

siendo posiblemente anterior a la domesticación de vacas, ovejas, y cabras, pero hasta el

siglo XIX apenas se conocían los fundamentos de las distintas fases de la producción.

No obstante, en las últimas décadas este proceso se ha racionalizado mucho, principalmente

debido a los descubrimiento y avances en diversas disciplinas, como por ejemplo

Microbiología y Enzimología, Física e Ingeniería, Química y Bioquímica, pero incluso con la

actual tecnología industrial el proceso de elaboración continua siendo una completa compleja

combinación de “Ciencia y Arte”.

Sin embargo, para comprender los principios básicos del proceso de elaboración del yogur

resulta de gran utilidad estudiar independientemente las distintas etapas del mismo y sus

efectos sobre la calidad del producto final.

Tanto los dos métodos de elaboración, el tradicional y el mejorado son consecuencia del

otro, pero se puede comprobar que el primero de ellos presenta inconvenientes como :

(a) las repetidas siembras de estárter tienden a estabilizar la relación tienden a estabilizar la

relación entre Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus, o pueden dar lugar a

mutaciones hacia la 15-20º resiembra.



(b) la baja temperatura de incubación, temperatura ambiente, determina una lenta aci-

dificación de la leche (18 horas o más) en comparación con las 2,5-3 horas en las que este

proceso tiene lugar en condiciones óptimas a temperatura de 40-45 °C;

La lenta acidificación puede tener efectos secundarios no deseables, como por ejemplo una

exudación de suero, los cuales pueden influir negativamente sobre la calidad del yogur;

El proceso tradicional no permite controlar la concentración de ácido láctico producida

durante la fase de fermentación.

No obstante, a pesar de sus inconvenientes, es obvio que el proceso tradicional ha sido la

base fundamental para la actual producción industrial de yogur.

Las modificaciones básicas se basan principalmente en:

(a) la pureza de los cultivos estárter de yogur obtenido a partir de casas comerciales, de

«bancos» de estárter, o de centros de investigación;

(b) la capacidad de las personas que trabajan en las industrias lácteas para sembrar la

leche esterilizada con estos cultivos en condiciones asépticas, consiguiendo así estárter

realmente activos;

(c) la posibilidad de controlar con precisión la temperatura de incubación, pudiendo

prever con antelación la velocidad de la acidificación y la duración del proceso;

(d) la posibilidad de refrigerar rápidamente el yogur una vez alcanzada la acidez re-

querida, permitiendo una mayor uniformidad en la calidad del producto final;

(e) la disponibilidad de métodos sencillos para determinar el desarrollo de la acidez en la

leche (utilizado pH metros o acidómetros) que permiten controlar el proceso incluso por

operarios poco preparados.

TRATAMIENTO PRELIMINAR DE LA MEZCLA BASE

A. La leche como materia prima

Para la producción de yogur se ha utilizado leche de distintas especies animales.1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Se presentan las principales diferencias en la composición de la leche de distintas especies.

(Por esta razón, en función del tipo de leche utilizado, se pueden presentar variaciones en la

calidad del yogur. Por ejemplo, las leches con un elevado contenido en grasa (como la de

oveja, búfala o rena) dan lugar a un yogur «rico» y «cremoso», con un excelente «cuerpo»,

en comparación con el yogur elaborado a partir de leches de bajo contenido en grasa o de

leches desnatadas.

La lactosa de la leche es la fuente de energía para los microorganismos estárter del yogur,

pero las proteínas desempeñan un importante papel en la formación del coágulo y por tanto la

consistencia y viscosidad del producto es directamente proporcional a la concentración de

proteína presente. El yogur elaborado a partir de leche de yegua o burra no enriquecida es

menos viscoso que el elaborado a partir de leche de oveja o rena.

Aunque el flavor del yogur es resaltado de complejas reacciones bioquímicas debidas a la

actividad de los microorganismos, el flavor de la leche varía de unas especies a otras, lo cual

se refleja en el producto final.

No obstante, puesto que la mayor parte de los países disponen de grandes cantidades de leche

de vaca se hará un especial énfasis en la utilización de esta para la elaboración de yogur. Sin

embargo, también existen grandes diferencias en la composición de la leche de vaca. Los

principales constituyentes de la leche son: agua, grasa, proteína, lactosa y minerales

(cenizas).



Inevitablemente, la composición de la leche fresca varía dentro de una misma raza en función

de diversos factores, como la selección animal, la fase de lactación, la edad del individuo, el

estado sanitario de la ubre, las infecciones, la alimentación, las condiciones climáticas, la

estación del año o, incluso, el tiempo transcurrido entre los ordeños.

Para evitar los efectos de estas variaciones intrínsecas de la composición de la leche es

preciso recurrir a la estandarización normalización y/o enriquecimiento de la misma con

objeto de:

(a) cumplir las especificaciones exigidas por las normas legales de composición de yogur, es

decir, el contenido mínimo en grasa y/o extracto seco magro;

(b) estandarizar la calidad del yogur, es decir la acidez, la suavidad y la consistencia/vis-

cosidad del coágulo, para satisfacer las exigencias de los consumidores.

Los dos primeros factores pueden ser controlados durante las distintas fases de producción,

pero la consistencia/viscosidad del yogur está condicionada por la concentración de proteínas

en la leche, por lo que el enriquecimiento de la misma con extracto seco magro es un factor

de importancia fundamental.

B. Eliminación de las células y contaminantes presentes en la leche

La leche puede contener células epiteliales o leucocitos procedentes de la glándula mamaria

de la vaca y, en algunos casos, debido a la falta de cuidado durante la obtención de la leche,

esta queda expuesta a una ulterior contaminación por paja, hojas, pelos, semillas

excrementos, etc.



El objetivo principal de los productores de leche es eliminar estos contaminantes para

garantizar una máxima calidad de los productos elaborados, aunque en las vaquerías e

industrias lácteas se emplean diversos métodos, el sistema más generalizado para esta

depuración física es la filtración. A pesar de todo, este sistema tiene algunas limitaciones,

entre otras que sólo permite eliminar las impurezas macroscópicas presentes en la leche.

La utilización de separadores «bactófugos» en el proceso de elaboración del yogur no es

estrictamente necesaria, ya que el tratamiento térmico al que es sometida la mezcla base

(como se ve más adelante) es suficiente para eliminar o, como mínimo, reducir notablemente

el número de microorganismos esporulados presentes en la leche destinada a la fabricación

de yogur y, en cualquier caso, los microorganismos de este tipo que pudieran quedar no son

causa de importantes problemas en la industria del yogur. Por tanto, el uso de tamices de tela

para filtrar la leche cruda resulta más que suficiente, aunque en algunas ocasiones, cuando se

utilizan productos lácteos en polvo para aumentar el contenido en extracto seco de la leche,

es preciso utilizar tamices de tela metálica que permitan además separar las partículas de

leche en polvo aglomeradas y no disueltas.

C. Estandarización o normalización del contenido en grasa de la leche

El contenido en grasa de los distintos tipos de yogur elaborados en distintas partes del mundo

varía de un 0,1 a un 10 %, siendo necesario estandarizar la composición de la leche para

cumplir las especificaciones fijadas por las normas legales o recomendadas de composición

del yogur. Por ejemplo, en Reino Unido el contenido medio en grasa de la leche oscila de un

3,8 a un 4,2 % y el contenido en grasa del yogur comercial es de un 1,5 % aproximadamente

en yogur entero y un 0,5 % en yogur desnata-do. (Los métodos empleados para la

estandarización de la leche incluyen:

(i) eliminación de parte de la grasa de la leche;

(ii) mezcla de leche- entera y leche desnatada;

(iii) adición de nata a leche entera o desnatada;

(iv) utilización de una combinación de los métodos (i) y (iii) es decir, utilización de

centrífugas para la estandarización.



La cantidad de cada uno de los componentes necesarios para la estandarización de la leche

mediante alguno de los métodos anteriores puede ser fácilmente calculada por el método de

Pearson.

D.-Estandarización del extracto seco magro de la leche

El porcentaje de extracto seco magro de la leche destinada a la elaboración del yogur (que

incluye principalmente lactosa, proteínas y sales minerales) viene regulado bien directamente

por las normas legales de cada país.

Cuando existen normas legales el extracto seco magro mínimo fijado oscila del 8.2 -8.6% el

establecimiento de estos valores mínimos tienen por objeto la protección de los

consumidores, garantizando el mantenimiento de un valor de extracto seco magro semejante

al de la leche.

El aumento del extracto seco de la mezcla destinada a la elaboración del yogur se puede

lograr por diversos métodos, entre los que incluye:

1.- METODO TRADICIONAL:

El método de concentración de la leche mas utilizado tradicionalmente ha sido el

calentamiento de la misma.

Este consiste en mantener la leche en ebullición hasta reducir el volumen al 2/3 del valor

inicial y, aunque el objetivo principal es el aumento del extracto seco total de la leche,

determina otras muchas modificaciones físico-químicas.

2.- ADICION DE LECHE EN POLVO:

En la industria es muy frecuente la utilización de leche en polvo entera o desnatada, para el

enriquecimiento de la leche destinada a la elaboración de yogur, de consistencia espesa y

suave.



3.- ADICION DE MAZADA EN POLVO:

Se trata de un subproducto de la elaboración de mantequilla dulce aunque también puede

obtenerse un tipo de mazada acida si se parte de nata madurada para la elaboración de

mantequilla. La importancia para la industria Láctea y alimentaría en general de este

producto en polvo en alto contenido en grasas, se debe a su elevado contenido en

fosfolípidos, que le confiere una importantes propiedades emulsionantes.

4.- ADICION DE SUERO DE LECHE EN POLVO:

Este producto se obtiene como subproducto de la elaboración de queso y su aprovechamiento

en las industrias lácteas y otras industrias alimentarias ha sido revisado por Robinsón Y

Tamime (1978).

En el mercado existen muchos tipos diferentes de suero de leche procedentes de la

elaboración de queso cuyas características dependen del procesado de los mismo, previos a la

deshidratación, es decir desmineralización, eliminación de la lactosa, concentración de las

proteínas, deshidratación directa, etc.

El porcentaje de acción recomendado de cualquier tipo de suero de quesería para la

elaboraron de yogur es del 1-2% ya que concentraciones superiores pueden originar una

desagradable “FLAVOR A SUERO”.

5.- ADICION DE CASEINA EN POLVO:

Se pueden elaborar distintos tipos de caseína en polvo a partir de leches desnatadas cuyas

propiedades dependen de la técnica utilizada para la precipitación de la misma.

Los principales tipo son:

Caseína acida precipitada por adición de acido láctico, clorhídrico, o sulfúrico; Caseína

coprecipitada o Caseína precipitada con quimosina.

La caseína en polvo como su propio nombre los indica contiene principalmente caseína y su

adición a la, mezcla base destinada a la elaboración del yogur supone un aumento de la

concentración de proteínas en el producto y de su viscosidad.



6.- CONCENTRACION POR EVAPORACION:

La cantidad de agua eliminada oscila de un 10-25%, lo que equivale a un incremento del

extracto seco total de 2-4%.

Otras ventajas del proceso de evaporización son:

1.- la eliminación del agua de la leche y se hace al vacío, lo que permite además arrastrar el

aire retenido, mejorando la estabilidad del coagulo y reduciendo la síntesis durante el

almacenamiento del producto final.

2.- durante la elaboración del yogur de leche de cabra el proceso de evaporación mejora la

consistencia que reduce el “flavor a cabra” del producto final.

7.- CONCENTRACIÓN POR FILTRACIÓN POR MEMBRANA:

La filtración a través de membrana es un proceso desarrollado para concentrar y/o separa los

sólidos de una mezcla acuosa, siendo los tipos mas comunes de filtración por membranas LA

OSMOSIS INVERSA (OI), en ocasiones denominada hiperfiltracion y la ultrafiltracion(UF).

Las diferentes aploicaciones de la OI y UF en las industrias lacteas han sido revisadas

recientemente por Glover, et al 1978; siendo las principales diferencias entre estos dos

sistemas los siguientes:

a.- El proceso de OI separa los solutos de bajo peso molecular, inferior a 500 dejando pasar

unicamente atraves de la membrana las moléculas de agua.

b.- El proceso de UF simplemente filtra o tamiza la leche, de modo que las membranas solo

retiene los compuestos de peso molecular elevado, superiores a 1000.

El material que atraviesa la membrana se conoce como permeato. Durante el procesado de la

leche (entera o desnatada) y/o del suero, la diferencias principal entre los permeatos

obtenidos por ambos sistemas de filtración es que el permeato de los procesos e OI es

únicamente agua, mientras que el permeato del proceso de UF contiene además lactosa, sales

y vitaminas.



D. Adición de estabilizantes/emulsionantes

Para la elaboración de diversos productos lácteos, incluido el yogur, se emplean

estabilizantes y/o emulsionantes, cuya utilización está regulada por la legislación

vigente en la mayoría de los países. A nivel internacional, la FAO/OMS (1976) ha

elaborado una lista de compuestos y de las concentraciones a las que estos pueden ser

adicionados al yogur. En Reino Unido se han adoptado unas recomendaciones

semejantes.

La clasificación de estos estabilizantes/emulsionantes alimentarios ha representado

siempre un problema, habiendo sido sugeridos distintos esquemas, por ejemplo:

(a) inclusión de todos ellos como polisacáridos;

(b) clasificación en función de su origen botánico;

(c) clasificación según su origen: animal, vegetal o sintético;

(d) clasificación según su naturaleza química.

Esta última clasificación ha sido modificada recientemente por Glicksman (1969,1979),

quien propone su clasificación en función de la técnica de procesado empleada, es decir:

(a) gomas naturales (las que se encuentran como tales en la naturaleza);

(b) gomas naturales modificadas o semisintéticas (es decir, gomas naturales química-

mente modificadas o materiales semejantes a las gomas);

(c) gomas sintéticas (obtenidas por síntesis química).



F. Adición de azúcares y/o agentes edulcorantes

Normalmente en la elaboración de yogur con frutas, yogur con sabor a frutas y, en algunos casos, de yogur natural azucarado o edulcorado, producto de limitada demanda, se suelen adicionar azúcares o agentes edulcorantes.

La principal finalidad de la adición de azúcares o agentes edulcorantes es atenuar la acidez del producto.La cantidad de azúcar o edulcorante añadido depende de: -^(i) el tipo de agente edulcorante o azúcar utilizado;(ii) las preferencias de los consumidores;(iii) la fruta utilizada;(iv) los posibles efectos inhibidores sobre los microorganismos estárter del yogur;(v) las limitaciones legales;(vi) consideraciones económicas.El yogur de frutas y el yogur aromatizado contienen por término medio hasta un 20 % de carbohidratos, los cuales proceden de:(a) la leche (lactosa, galactosa, glucosa), cuya concentración varía en función del ex-

tracto seco de la mezcla base y del método empleado para lograr el incremento del mismo;

(b) los azúcares presentes en las frutas añadidas (sacarosa, fructosa, glucosa y maltosa);(c) los azúcares añadidos por los fabricantes de yogur o de las mezclas de frutas.1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Albaricoque 7,5 %Cerezas 12,0 %Grosella negra 6,6 %Mandarina 14,2 %Melocotón 9,0 %Pina 11,6 %Frambuesa 5,6 %Fresa 6,2 %

Sacarosa

Este carbohidrato es muy abundante en el reino vegetal y se conoce vulgarmente como

«azúcar». Su fórmula empírica es C12H22O11. El azúcar refinado se obtiene

comercialmente a partir de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera. Se utiliza

mucho en la industria alimentaría como edulcorante, pudiendo ser obtenido en forma

cristalizada o como jarabe. Es aconsejable añadir el azúcar antes de proceder al

tratamiento térmico, ya que así se garantiza la destrucción de las formas vegetativas de

los microorganismos contaminantes, mohos y levaduras osmófilas e incluso de algunos

esporos.

No obstante, si es preciso añadir el azúcar después de la formación del coágulo tienen

que adoptarse las medidas necesarias para evitar la distribución heterogénea del mismo

y una excesiva disminución de la consistencia del producto.



2. Azúcar invertido

Este carbohidrato se obtiene por «inversión» de un azúcar con actividad

dextrorrotatoria, dando lugar a uno con actividad levorrotatoria o viceversa. Los

distintos tipos de azúcar invertido dependen del producto de partida e incluyen:

(a) Jarabe de sacarosa invertido. Este jarabe se obtiene por hidrólisis acida de la saca-

rosa a elevada temperatura, pudiendo oscilar el grado de inversión de un 10 a un 90%

3. Fructosa (Levulosa)

La fructosa (azúcar de las frutas) tiene la misma fórmula empírica que la glucosa,

C6H12O6, y como se puede ver en la Tabla 2.10, es más dulce que la sacarosa y la

glucosa. Comercialmente la fructosa se obtiene principalmente por conversión del

almidón.

4. Glucosa (Dextrosa)

La fórmula empírica de la glucosa es igual a la de la fructosa y se obtiene comercial-

mente por hidrólisis del almidón de maíz.

5. Jarabe de glucosa/galactosa

Este tipo de jarabe se obtiene a partir de suero de leche, subproducto de la industria

quesera, de la obtención de caseínas y, en menor proporción, del permeato resultante de

la concentración de la leche por ultrafiltración.¿La cantidad de lactosa presente en el

suero es normalmente del 5 °/o pero, tal y como se muestra en la Tabla 2.7, el poder

edulcorante relativo de la lactosa en comparación con el de la sacarosa es de 0,3, por lo

que tiene que ser hidrolizada en sus monómeros componentes —glucosa y galactosa—

para poder impartir sabor dulce (véase Tabla 2.7). La hidrólisis de la lactosa puede ser

acida o enzimática.

6. Otros edulcorantes1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


El sorbitol es un alcohol obtenido comercialmente a partir de la glucosa por un proceso

de reducción por el cual el grupo aldehído de la molécula de glucosa (—CHO) es con-

vertido en un grupo alcohol (CH2OH). Aunque el poder edulcorante relativo del sorbitol

es de 0,5 con respecto al de la sacarosa , tiene gran aplicación en la fabricación de yogur

de frutas o aromatizado para diabéticos, ya que la absorción del sorbitol en el tracto

intestinal es más lenta que la de la glucosa, por lo que tiene poco efecto sobre la

concentración sanguínea de azúcar. No obstante, no se recomienda consumirlo diaria-

mente, ya que la ingestión de grandes cantidades del mismo causa diarreas. (Davidson

et al, 1979).

La sacarina y el ciclamato son agentes edulcorantes artificiales con un poder edulco-

rante de 240 a 350 y de 30 a 80 veces superior al de la sacarosa respectivamente.

Sin embargo, debido a su posible toxicidad, el ciclamato ha sido prohibido como adi-

tivo alimentario en muchos países-y, aunque la sacarina aún está permitida, su

utilización está siendo muy controlada por las autoridades sanitarias de casi todo el

mundo. Por tanto, la utilización de estos edulcorantes en la industria alimentaria está

limitada y en este texto se comprobará que se dispone de poca información relativa al

efecto de los mismos sobre la actividad de los estárters del yogur.

G. Adición de otros ingredientes

Algunos fabricantes de yogur añaden determinadas sustancias a la leche durante el pro-

ceso de elaboración con la finalidad de conseguir unos objetivos específicos. A

continuación se incluyen algunos ejemplos de dichos aditivos.

1. Penicilinas

La inyección vía intramamaria de antibióticos es un tratamiento ampliamente difundido

frente a las mastitis del ganado vacuno, pudiendo los residuos de los antibióticos

administrados inhibir el crecimiento de S. thermophilus y L. bulgaricus.

Aunque se han establecido normas legales en los distintos países limitando la

concentración de estas sustancias inhibidoras en la leche estas pueden, incluso a las

concentraciones permitidas, reducir la actividad de los cultivos estárter del yogur. Como



consecuencia de ello se han buscado métodos para inactivar los distintos antibióticos,

habiéndose logrado bastante éxito en el caso de la penicilina.

La inactivación de la penicilina se consigue utilizando una enzima, la penicilinasa (β-

lactamasa) contenida en el filtrado de cultivos de distintas especies del género Bacillus,

existiendo una preparación comercial conocida como Bactopenasa (Anón., 1971).

La (β -lactamasa hidroliza específicamente las amidas cíclicas, es decir el anillo(β-

lactámico de la penicilina, dando lugar a un compuesto que carece de actividad

antibiótica.

2. Conservantes

En la industria alimentaria, incluyendo la del procesado de frutas, se utilizan distintos

tipos de conservantes para inhibir el crecimiento de mohos y levaduras.

El ácido sórbico se puede obtener comercialmente en polvo, tanto como ácido (CH3.

CH—CH.CH—CH.COOH) como en forma de sal sódica o potásica (CH3.CH—CH.CH

— CH.COOK o Na) es decir, como sórbalo sódico o potásico.1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Las sales son más utilizadas que el ácido y su actividad antimicótica se manifiesta a

valores de pH bajos (inferiores a 6,5, a los que la sal se encuentra disociada como ácido

libre (Anón., 1974, 1981b). Debe tenerse en cuenta que la actividad inhibidora de los

sorbatos sódico y potásico equivale sólo a un 75 % de la del ácido sórbico.

Un 0,13 % de sorbato sódico o potásico tiene una actividad equivalente a la de un 0,1 °h

de ácido sórbico (1.000 pprn). El ácido sórbico es un agente micostático, es decir, no

destruye los mohos o levaduras presentes en el producto, sino que simplemente inhibe

su actividad, probablemente por interferencia con sus deshidrogenasas.

Hamdan, Deane y Kunsman (1971) han estudiado el efecto del sorbato potásico sobre la

actividad de los cultivos estárter del yogur, observando una disminución del crecimien-

to, del desarrollo de la acidez y de la producción de acetaldehído. Las cantidades de

sorbato potásico añadidas en el estudio fueron de un 0,05 y un 0,1 % en peso, lo que

equivale a 375 y 750 ppm de ácido sórbico libre respectivamente.

HOMOGENIZACIÓN

La homogeneización consiste literalmente en la formación de una emulsión homogénea

de 2 líquidos inmiscibles, esto es, aceite-grasa y agua. Entre los productos lácteos exis-tí

1 distintos tipos de emulsiones que se pueden englobar en dos categorías:

(a) Emulsiones de aceite en agua, en las que las gotas de aceite o grasa se encuentran

dispersas en la fase acuosa. En esta categoría se incluyen la mayoría de los productos

lácteos homogeneizados.

(b) Emulsiones de agua en aceite, en las que las gotitas de agua se encuentran disper-

sas en la fase oleosa, siendo la mantequilla el ejemplo más característico.

A. Efectos sobre la grasa

El diámetro de los glóbulos grasos de la leche varía de 1 a 10 u con un valor medio de

3,5 u. Esta variación en el tamaño de los glóbulos grasos depende directamente de los

mismos factores que influyen sobre la composición química de la leche, es decir:

—Raza.

—Fase de lactación.

—Edad y estado sanitario de la vaca.

—Alimentación, etc.1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


En cualquier caso la homogeneización supone:

(i) Una disminución del diámetro medio de los glóbulos grasos hasta un valor inferior

a 2 u);

(ii) Evita la formación de grumos de glóbulos grasos y la tendencia de la grasa acu-

mularse en la superficie;

(iii) Disminuye la aglutinación y la fuerza ascensional efectiva debido a la adsorción

de micelas y submicelas de caseína.

B. Efectos sobre las proteínas de la leche

Las proteínas de la leche (la caseína y las proteínas del lactosuero) pueden experimentar

una o varias de las siguientes modificaciones:

(a) desnaturalización de las proteínas del lactosuero;

(b) interacciones entre la caseína y las proteínas del lactosuero como resultado de la

desnaturalización de las últimas y/o de una modificación del equilibrio salino;

(c) producción de compuestos sulfhidrilo a partir de las proteínas del lactosuero

desnaturalizadas.

C. Efectos sobre otros constituyentes de la leche

Estos efectos y/o modificaciones se presentan en la Tabla 2.10 Los efectos deseables de

la homogeneización sólo pueden lograrse si se mantienen determinadas condiciones

durante el proceso, principalmente:

(i) concentración de grasa apropiada en la mezcla tratada;

(ii) presión de homogeneización correcta;

(iii) temperatura de homogeneización adecuada.



TRATAMIENTO TÉRMICO

Aunque el calentamiento de la leche por ebullición ha sido utilizado en el proceso de

elaboración de yogur como método para conseguir incrementar la concentración de ex-

tracto seco lácteo en la mezcla base, los efectos del tratamiento térmico se pueden

resumir fundamentalmente en los siguientes:

(a) destrucción y/o eliminación de microorganismos patógenos y otros microorganis-

mos indeseables;

(b) producción de factores estimulantes o inhibidores de los cultivos estárter del yogur;

(c) cambios en las propiedades fisicoquímicas de los componen ¡es de la leche.

A. Destrucción de microorganismos patógenos

El tratamiento térmico al que es sometida la leche destinada a la producción de yogur es

suficiente para destruir la mayor parte, si no todas, las formas vegetativas de los mi-

croorganismos presentes en la leche cruda (Gilmour y Rowe, 1981), pero algunos

microorganismos esporulados y algunas enzimas termoestables pueden resistir estos

tratamientos

Una elevada contaminación por bacterias psicrófilas puede implicar una degradación de

la caseína (β y ∞Sj (DeBenkellar et al., 1977) y de los constituyentes de la grasa de la

leche.

La degradación de la caseína puede dar lugar a un coágulo frágil y a la subsiguiente

separación del suero y el enranciamiento político a la aparición de aromas extraños

(Cousin 1977; Cousin y Martle, 1977a, b). Otro aspecto importante a destacar es que las

enzimas (peptidasas y lipasas) de algunas especies de Pseudomonas son termoestables,

siendo necesario recurrir a tratamientos térmicos extremadamente intensos, por ejemplo

de 150 °C para lograr su inactivación (Mayerhofer et al, 1973; Adams y Brawley,

1981). Afortunadamente, la presencia de estas enzimas no representa un problema

significativo en la industria del yogur (Cogan, 1977).

B. Producción de factores estimulantes e inhibidores

El calentamiento de la leche puede determinar la producción de ciertos factores que

pueden estimular o inhibir la actividad de los cultivos estárter láctico. El trabajo de

Greene y Jezeski (1957) resume el conjunto de estos fenómenos del modo siguiente:1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


(1) estimulación de los cultivos estárter en leche sometida a un tratamiento térmico de

62 °C/30 minutos o de 72 °C/40 minutos;

(2) inhibición de los cultivos estárter en leche sometida a un calentamiento entre 72 °C

durante 45 minutos, 82 °C durante 10-120 minutos o 90 °C durante 1-45 minutos-

(3) estimulación de los cultivos estárter en leche sometida a un tratamiento térmico de

90 °C durante 60-80 minutos o a 120 °C durante 15-30 minutos;

(4) inhibición de los cultivos estárter en leche sometida a tratamiento en autoclave

(120 °C) durante más de 30 minutos.

C. Cambios en las propiedades físico-químicas de la leche

La leche presenta una estructura muy compleja siendo sus constituyentes principales

agua, carbohidratos, grasa, proteínas y minerales.

1. Efecto sobre las proteínas

Cheeseman (1975), Whitney et al. (1976) y Banks, Dalgleish y Rook (1981) han

estudiado en profundidad las proteínas de la leche de vaca. La fracción proteica de la

leche de vaca comprende:

Las caseínas constituyen la fracción mayoritaria de las proteínas de la leche de vaca,

jugando un papel primordial durante la elaboración de determinados productos lácteos,

como el yogur o el queso. Aunque la estructura de estas proteínas no ha sido

completamente definida se han propuesto diversos modelos, pero en general se admite

que se encuentran formando micelas o agregados de submicelas constituidas

básicamente por caseínas (∞Sj y (β estabilizadas por caseína K, asociadas con calcio y

fosfato de calcio (Banks, Dalgleish y Rook, loe. cit.).1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


(a) Las propiedades hidrofílicas óptimas de las proteínas y por tanto la coagulación de la

mezcla del yogur se manifiestan tras el calentamiento de la leche a 85 °C durante 30

minutos (Grigorov, 1966b, c).

(b) El efecto del calor sobre las proteínas, de acuerdo con Parry (1974), tiene lugar en

dos etapas. En primer lugar se produce una alteración de la estructura, causando la

desnaturalización y, en segundo lugar, una agregación seguida de coagulación,

dependiendo de la intensidad y duración del calentamiento. Como resultado del

tratamiento térmico los grupos —SH de la (β -Lg se activan (Jenness y Patton, loe. cit.)

Los agregados formados son de dos tamaños dependiendo de los grupos reactivos

involucrados: agregados pequeños de (β -Lg (3,7 S) con grupos —SH libres y

agregados de (β -Lg de mayor tamaño (29 S) en los que hay un importante número de

puentes disulfuro (S-S) (Sawyer, 1969; Lyster, loe. cit.; McKenzie, 1971).

Los datos publicados sobre la desnaturalización de la (β -lactoglobulina por el calor re-

conocen la interacción entre la (β -Lg y la K-caseína. No obstante, las últimas

investigaciones de Elfagm y Wheelock (1977, 1978a,b) sugieren que la a-La también

está implicada. La reacción puede esquematizarse del modo siguiente:

2. Efecto sobre otros componentes de la leche

Aunque resulta evidente que los componentes de la leche más afectados por el trata-

miento térmico a las temperaturas normalmente aplicadas durante la fabricación de

yogur son las proteínas, también pueden tener lugar otros cambios como consecuencia

del calentamiento, incluyendo entre los más significativos los siguientes.

(a) La mayor superficie de los glóbulos de grasa resultante de la homogeneización a

temperaturas de 60 °C o superiores es ocupada parcialmente por material de membrana

y en parte por componentes tensoactivos, como caseínas o proteínas del lactosuero 1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


desnaturalizadas. Lyster (loc.cit.) ha propuesto que es más probable que sean las

proteínas del lactosuero, ya que a estas temperaturas solo tiene lugar una ligera

modificación/desnaturalización de las mismas.

(b) El calentamiento de la leche puede afectar al estado de las sales en la leche, espe-

cialmente al del calcio, fosfato, citrato y magnesio. Estas sales se encuentran en la leche

en forma soluble o en estado coloidal, formando parte de las micelas de caseína. El

calentamiento de la leche a 85 cC/30 minutos puede dar lugar a un paso del 16 % del

calcio soluble a la fase coloidal (Kannan y Jenness, 1961).

PROCESO DE FERMENTACIÓN

La formación del gel que constituye el yogur es el resultado de las siguientes

modificaciones físicas y químicas de la leche:

(a) Los estárters del yogur metabolizan la lactosa presente en la leche para cubrir sus

necesidades energéticas, dando lugar a la formación de ácido láctico y de otros

compuestos importantes.

(b) La producción gradual de ácido láctico comienza a desestabilizar los complejos de

caseína-proteínas del lactosuero desnaturalizadas, por solubilización del fosfato

calcico y de los citratos.

(c) Los agregados de micelas de caseína y/o las micelas aisladas se van asociando y

coalescen parcialmente a medida que el pH se aproxima a su punto isoeléctrico, es

decir, 4,6-4,7.

(d) Es probable que la interacción de la a-La/j3-Lg con la /c-caseína a través de los

grupos SH con la formación de puentes disulfuro proteja parcialmente a las mice-

las frente a una compleja desestabilización o ruptura, por lo que la red del gel o

matriz queda formada por una estructura regular que atrapa en su interior al resto

de los componentes de la mezcla base, incluyendo la fase acuosa.

ENFRIAMIENTO



La elaboración de yogur es un proceso biológico, siendo la refrigeración uno de los mé-

todos tradicionales más empleados para controlar la actividad metabólica de los cultivos

estárter y sus enzimas.

Debido a la escasa actividad de los microrganismos del yogur a temperaturas de 10 °C

aproximadamente, el objetivo básico del enfriamiento es disminuir la temperatura del

coágulo de 30-45 °C a menos de 10 °C (preferiblemente a unos 5 °C) tan rápidamente

como sea posible, para así controlar la acidez final del producto.

El proceso de enfriamiento puede llevarse a cabo de las siguientes formas:

A. Enfriamiento en una sola fase

En este proceso el coágulo se enfría directamente desde la temperatura de incubación

hasta temperaturas inferiores a 10 °C antes de proceder a la adición de los agentes

aromatizantes y al envasado del producto. El fundamento de este método es que el

coágulo es más estable a bajas temperaturas que a temperaturas superiores a 20 °C, por

lo que tienen lugar menos alteraciones durante las etapas posteriores, es decir, durante

las manipulaciones necesarias para la adición de frutas y aromas o durante el envasado

para la posterior comercialización.

B. Enfriamiento de dos fases

Durante la primera fase del proceso se reduce la temperatura del coágulo de 30-45 °C a

15-20 °C, antes de la adición de los aromatizantes y del envasado. La segunda fase de

enfriamiento se realiza en cámaras de refrigeración en las que el yogur se enfría hasta

temperaturas inferiores a 10 °C. El enfriamiento final tiene lugar por tanto en el envase

de comercialización, mejorando notablemente la viscosidad del producto tras 1-2 días

de almacenamiento en reposo.

ADICIÓN DE AROMATIZANTES Y COLORANTES1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


A. Frutas

Se pueden utilizar frutas frescas, pero el carácter estacional de la producción de las

mismas y la variabilidad de su calidad limita considerablemente su utilización en la

industria, siendo más populares las conservas de frutas, especialmente por la posibilidad

de estandarizar la mezcla de frutas con objeto de cubrir las especificaciones requeridas

por los consumidores. Estos tipos de frutas se pueden clasificar del modo siguiente:

1. Confituras de frutas

Las frutas son procesadas con pequeñas cantidades de jarabes de azúcares para dar lugar

a un producto final que contiene un 70 % de fruta y un 30 % de agua.- Este producto se

puede denominar como «puro o natural», ya que no lleva añadidos conservantes ni

colorantes. Dependiendo de la técnica empleada, el producto puede ser notablemente

aromático, pero los colores naturales de las frutas se vuelven pálidos debido al efecto

del tratamiento térmico. Es también importante señalar que estos productos resultan

caros, razón principal de su limitada demanda por la industria.

2. Frutas en conserva

Este tipo de frutas es similar al anterior, pero en estas conservas está permitida la adi-

ción de algunos aditivos, como por ejemplo:

(a) colorantes que contrarresten la pérdida del color natural de las frutas.

(b) estabilizantes que conserven la estructura de la fruta procesada y mejoren la visco-

sidad del producto.

(c) aromatizantes que mejoren la aceptación del producto final por los consumidores.

3. Frutas congeladas

Algunas frutas pueden congelarse a temperaturas de —20 °C para su posterior utiliza-

ción. Cuando este tipo de producto va a ser utilizado se procede a su descongelación, se

le añade agua y finalmente se somete a calentamiento.

4. Otros productos



(a) Purés de frutas. En este tipo de preparados las frutas son homogeneizadas hasta dar

lugar a una pasta en la que se pierde la forma de las frutas y de la que puede eliminarse

la fibra.

(b) Jarabes de frutas. Se trata de productos claros libres de sólidos a los que se adiciona

un azúcar o agente edulcorante.

(c) Mermeladas. Las mermeladas sólo se utilizan para la fabricación de determinados

tipos de yogur tradicional o cuando no se dispone de otro tipo de conserva de fruta.

B. Aromatizantes

El tratamiento térmico de los preparados de frutas puede originar una disminución de la

intensidad del aroma, por lo que frecuentemente se adicionan agentes aromatizantes

para compensar estas pérdidas. Los aromatizantes se dividen en función de su origen en

tres grupos:

(i) Aromas y aromatizantes naturales origen botánico; (ii) sustancias aromatizantes

idénticas a las naturales,-(iii) sustancias aromatizantes sintéticas o artificiales, (origen

químico).

C. Otros agentes aromatizantes

Para la elaboración de yogur aromatizado se utilizan distintos productos alimenticios y

alimentarios, incluyendo bebidas alcohólicas (véase Tabla 2.17), por ejemplo:

(i) productos dulces (miel, jarabe de arce, caramelo de azúcar con mantequilla),

(ii) frutos secos (coco, avellana, nueces, nueces del Brasil),

(iii) cereales .

(iv) hortalizas (pepino, tomate, apio),

(v) otros (café, moka, especias, pimentón, vainilla).

La adición de colorantes a los yogures de frutas o aromatizados persigue aumentar el

atractivo del producto. 'Las sustancias utilizadas pueden ser colorantes naturales o

sintéticos. La lista de colorantes autorizados como aditivos alimentarios en Reino Unido

incluye unos 39 compuestos y su inclusión es apoyada por la Food And Drugs Act, 1973

(modificaciones de 1975, 1976 y 1978). En otros países existen listas similares, pero

hay que resaltar que los colorantes autorizados no son los mismos en todos los países. 1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


No obstante, la FAO/OMS (1976) ha establecido unas orientaciones sobre los

colorantes y las concentraciones a las que pueden ser utilizados en el yogur, suponiendo

que estos agentes provienen directamente de las frutas o aromatizantes (véase Tabla

2.18).

ENVASADO

El envasado es una etapa muy importante del proceso de elaboración del yogur.

Paine (1967) definió el objetivo del envasado de alimentos del siguiente modo:

«El envasado es una forma de asegurar la distribución del producto hasta el consumidor

final en adecuadas condiciones y con un mínimo costo».



BIOQUIMICA DE LA FERMENTACIÓN

Los microorganismos mantienen sus ciclos vitales mediante un gran número de complejas e

interrelacionadas rutas metabólicas, con funciones biosinteticas y energéticas. Cada ruta

metabólica comprende múltiples reacciones reguladas por diferentes sistemas enzimáticos,

por lo que es la síntesis y la actividad de la enzima la que mantienen y controla las funciones

de la célula microbiana. (Stanier, Doudoroff, 1971)

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

A.- Rutas metabólicas:

Los microorganismos cubren sus necesidades energéticas por diferentes vías, por ejemplo el

sistema citocromo de transporte de electrones, las enzimas de las rutas anapleróticas, el ciclo

de los ácidos tricarboxílicos o la fermentación.

Las bacterias ácido lácticas no poseen ninguno de los tres primeros sistemas mencionados,

por lo que sólo pueden obtener la energía a través de la fermentación de los carbohidratos

(Lawrence, Thomas & Terzaghi, 1976); siendo la lactosa el único azúcar presente en la leche

y utilizado para este fin por los microorganismos del yogur.

El catabolismo de la lactosa por S. thermophilus y L. bulgaricus tiene lugar en el interior de

la célula microbiana, por lo que el paso inicial es el transporte de las moléculas de lactosa a

través de la pared celular.

En los estreptococos homofermentativos del grupo N, el transporte de lactosa a través de la

pared celular implica la participación del sistema fosfotransferasa (SPT); dependiente del

fosfoenolpiruvato (PEP), siendo fosforilada la lactosa a glucosil; β-(l, 4)-galactosa-6P

(Lactosa-P) durante esta incorporación.

Una vez en el interior de la célula la lactosa-P es hidrolizada hasta D-glucosa y galactosa-6P

por acción de la enzima β -D-fosfogalactosidasa (β -P gal).

La glucosa es metabolizada hasta piruvato por la vía de Embden Meyerhof (EMP) y el

piruvato convertido en ácido láctico por la lactato deshidrogenasa; los pasos iniciales

corresponden a los de la ruta glucolítica normal.



El metabolismo de la galactosa-6P se diferencia del de la glucosa en que, en primer lugar, es

convertida en gliceraldehído-3P por la ruta D-tagatosa-6P y, en segundo lugar, el

gliceraldehído-3P es catabolizado hasta piruvato y ácido láctico por el ciclo glucolítico

(Lawrence, Thomas & Terzaghi, loe. cit.; Law & Sharpe, 1978; Lawrence & Thomas, 1979).

Si estas rutas metabólicas y de transporte son las que tienen lugar en los microorganismos del

yogur es un hecho que todavía no se conoce con seguridad.

Resulta más probable que el transporte de la lactosa a través de la pared celular de

S.thermophilus y L. bulgaricus este mediado por la acción de una galactosa-permeasa. Estos

microorganismos poseen (β -D-galactosidasa), enzima que hidroliza la lactosa en el interior

de la célula hasta D-glucosa y β-D-galactosa. La D glucosa es metabolizada, tanto en el caso

de S.thermophilus como en el de L. bulgaricus, hasta ácido láctico, como ocurre en los

estreptococos lácticos del grupo N, pero el catabolismo de la galactosa por los

microorganismos de la flora del yogur no se conoce con certeza.

La evidencia del acumulo de galactosa en el yogur (Goodemough & Kleyn, 1976; O'Leary &

Woychikm 1976a, b: Tamine, 1977a, b) indica que este monosacárido no es intensamente

metabolizado y pasa al medio a través de la membrana celular. Sin embargo, se ha señalado

la presencia de una segunda enzima, la |3-Pgal (también presente en los cultivos estárter de

los quesos) tanto en L. bulgaricus (Permi, Sandine & Elliker, 1972) como en S. thermophilus

(Somku-ti & Steinberg, 1978, 1979a; Farrow, 1980), estando indicadas las actividades

relativas de la β -gal y la β –P gal en los microorganismos del yogur, presentando

normalmente una mayor actividad la primera. No obstante, es posible que la actividad de la

β –P gal aumente en ciertas condiciones, es decir, en medios sintéticos, en los que la

galactosa es metabolizada por algunas cepas de L. bulgaricus (Snelí, Kitai & Hoff-Jorgensen,

1948) y S. themophilus (Reddy, Williams & Reinbold, 1973; Somkuti & Steinberg, 1979b; ).

La presencia de las enzimas β -gal y β Pgal en los microorganismos del yogur determina que

la hidrólisis intracelular de la lactosa de lugar a D-glucosa, β -D-galactosa y/o galactosa-6P.

En vista de que algunas bacterias del yogur son capaces de fermentar la galactosa, es posible

que la galactosa-6P sea cataboliza la hasta ácido láctico por la misma vía D-tagatosa-6P

presente en los estreptococos del grupo N.



B. Producción de ácido láctico

El catabolismo de la lactosa-por S. thermophilus y L. bulgaricus determina principalmente la

producción de ácido láctico y, aunque el proceso comprende muchas reacciones bioquímicas,

puede simplificarse en la siguiente ecuación;

La importancia del ácido láctico en la elaboración del yogur se debe a las siguientes razones:

en primer lugar contribuye a la desestabilización de las micelas de caseína mediante el paso

del fosfato y del calcio de un estado coloidal (en las micelas) a una forma soluble, que

difunde en la fracción acuosa de la leche, lo que determina una progresiva deplección de



calcio de las micelas que conduce a la precipitación de la caseína a valores de pH de 4,6 a

4,7, dando lugar a la formación del gel que constituye el yogur.

Una vez alcanzada esta condición, se forma láctato calcico soluble y, de acuerdo con

Dyatchenko (1971), la reacción de desestabilización puede resumirse como sigue:

En segundo lugar, el ácido láctico proporciona al yogur su sabor característico, es decir

ácido, pudiendo también contribuir o acentuar el «flavor» a nuez y/o aromático del producto.

Las bacterias acido-lácticas poseen la enzima lacticodeshidrogenasa (LDH), que cataliza la

síntesis de lactato a partir del ácido pirúvico

Lactato, es decir, ácido láctico, es una voz de origen latino empleada para designar el ácido

procedente de la leche. Se pueden producir distintos isómeros de ácido láctico, l( + ), d(-) y

d(±), los cuales difieren en la configuración del segundo átomo de carbono, siendo las

siguientes:

En los cultivos estárter de yogur, S. thermophilus produce principalmente ácido l(+) láctico

(Garvie, 1978; Hemme, Nardi & Wahl, 1981), mientras que L. bulgaricus produce ácido d(-)

láctico (Gasser, 1970; Gasser & Gasser, 1971; véase también la revisión de Tamine & Deeth,

1980).

La LDH se localiza en el citoplasma de la célula bacteriana y, de acuerdo con Garvie (1980),

la actividad de esta enzima depende, en los microorganismos de la flora del yogur, del NAD

(nicotín adenín dinucleótido)/NADH (forma reducida del NAD). La primera coenzima se

regenera a partir del NADH durante la conversión del ácido pirúvico en ácido láctico. Sin

embargo, algunas cepas de S. thermophilus contienen una forma de LDH que es activada por



la fructosa 1,6-difosfato (FDP) (Wolin, 1964; Garvie, 1980), siendo tales enzimas

completamente dependientes de la FDP a valores de pH fisiológicos. La reacción es

prácticamente irreversible y la enzima reacciona débilmente con ácido láctico y NAD.

Durante la elaboración del yogur el crecimiento de S. thermophilus es más rápido que el de

L. bulgaricus, por lo que se produce en primer lugar ácido L(+) láctico y a continuación ácido

D(-) láctico, siendo el porcentaje entre estos isómeros indicativo de los siguientes hechos:

(a) Si el yogur contiene más de un 70 % de ácido l(+) láctico ello indica que ha sido

inoculado con un cultivo estárter consistente principalmente en S. thermophilus (Kunath &

Kandler, 1980), que la fermentación se ha desarrollado a temperaturas inferiores a 40 °C o, si

el yogur contiene un 0,8 °Io o menos de ácido láctico, que ha sido refrigerado cuando

presentaba una acidez «baja», (b) Si el yogur contiene más ácido d(-) láctico que l(+) láctico,

ello indica: que ha sido incubado a una temperatura demasiado alta, es decir, de 45 °C o

superior, que ha sido incubado durante mucho tiempo, por lo que el producto ha alcanzado

una acidez muy alta, que ha sido almacenado por un período de tiempo prolongado, que el

inoculo de estárter fue superior al 3 %, o bien que el cultivo estárter empleado contenía más

bacilos que cocos.

El yogur contiene normalmente un 45-60 % de ácido l(+) lático y un 40-55 % de ácido d(-)

láctico (Puhan, Banhegyi y Flüler, 1973; Puhan, Flüler y Banhegyi, 1973, 1974; Van-

derpoorten y Renterghem, 1974; Kielwein & Daun, 1980; Aleksieva, Girginova y Kondra-

tenko, 1981), pudiendo emplearse la relación entre el contenido en las formas l(+) y D(-)

como control de calidad del producto. No obstante, Puhan, Flüler y Banhegyi (1973, 1974)

analizaron 269 muestras de yogur comercial encontrando que la relación l(+):d(-) oscilaba de

0,34 (en los productos muy ácidos) a 8,28 (es decir, con un claro predominio de la forma

l(+). Blummenhal y Helbling (1974) han propuesto que para un «yogur de buena calidad» el

valor del cociente debería ser de 2. Sin embargo, estas aproximaciones serían de mayor

validez en los casos en los que la calidad del producto (es decir, dulce o de baja acidez o

ácido o de elevada acidez) tenga que modificarse para cubrir las demandas de los

consumidores, es decir, que el yogur ácido deberá presentar una relación l(+):d(-) baja y

viceversa.

C. Producción de los compuestos responsables del «Flavor»1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Los cultivos estárter son los principales responsables de la producción de los compuestos que

contribuyen al aroma del yogur, los cuales pueden ser agrupados en cuatro categorías:

—ácidos no volátiles, como el láctico, pirúvico, oxálico o succínico;

—ácidos volátiles, como el fórmico, acético, propiónico o butírico;

—compuestos con grupos carbonilo, como acetaldehído, acetona, acetoína o diacetilo;

—un grupo heterogéneo de sustancias, entre las que se incluyen algunos aminoácidos y/u

otros compuestos formados por degradación de las proteínas, la grasa o la lactosa por acción

de la temperatura.

Otros compuestos posiblemente relacionados, quizás indirectamente, con el aumento del

flavor característico o que podrían actuar como precursores de los principales responsables

del aroma del yogur son:

Ácidos grasos volátiles: ac. acético, ac. propiónico, ac. butírico, ac. isovalérico, ac. caproico,

ac. caprílico y ac. cáprico (Turic, Rasic y Canic, 1969; Dumont & Adda, 1973)

Aminoácidos: serina, ac. glutámico, prolina, valína, leucina, isoleucina y tirosina (Groux,

1976),

Productos procedentes de la degradación por acción del calor, de determinados

constituyentes de la leche, a temperaturas de 80-90 °C durante 15-30 minutos (Viani &

Horman, 1976), como son:

(a) Procedentes de la degradación de la grasa:

(i) Ceto-ácidos (acetona, butanona, hexanona). (ii) Hidroxiácidos (v-valerolactona, 5-

caprolactona, 5-caprilactona). (iii) misceláneos (2-heptanona, 2-nonanona, 2-undecanona,

pentano).

(b) Procedentes de la degradación de la lactosa (furfural, furfuril- alcohol, 5-

metilfurfural, 2-pentilfurano).1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


(c) Procedentes de la grasa y/o la lactosa (Alcohol bencélico, benzaldehído,

metilbenzoato).

(d) Procedentes de la degradación de las proteínas:

(i) metionina (dimetilsulfhídrico). (ii) valina (isobutiraldehído). (iii) fenilalanina

(fenilacetaldehído). n-pentaldehído y 2 heptanona producidos por L. bulgaricus (Yu &

Nakaniski, 1975a, b; Gronx & Moinas, 1974).

El trabajo publicado por Lees & Jago (1976a,b) confirma la formación de acetaldehído y

etanol a partir de la glucosa por acción de S. thermophüus y L. bulgaricus, estando catalizada

la reacción por la aldehido deshidroge-nasa y la alcohol deshidrogenasa. La primera de estas

enzimas está presente en ambas especies microbianas pero la segunda, es decir, la alcohol

deshidrogenasa, sólo se encontró en 3 de 4 cepas de S. thermophylus .

La síntesis de acetaldehído por la aldehido deshidrogenasa supone la reducción del acetil-

CoA o del acetato y la alcohol deshidrogenasa reduce el acetaldehído a etanol (Lees & Jago,

1978a).

La enzima principalmente relacionada, dentro de este contexto, con el metabolismo de la

treonina es la treoninaldolasa, que la presentan tanto S.thermophilus como L. bulgari-cus.

No obstante la treoninaldolasa de los lactobacilos es más activa que la de los estreptococos 1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


(Lees y Jago, 1976a, b, 1977) y, de acuerdo con Lees y Jago (1978a) la reacción de

degradación es la siguiente:

Otro amino ácido, la metionina, puede determinar también un aumento en la concentración

de acetaldehído en un medio de cultivo sembrado únicamente con S. íhermophilus (Shankar,

1977). Sharkar observó que enriqueciendo el medio de cultivo con 100-400 mg/ml de

metionina, la concentración de acetaldehído tras 20 horas de incubación se incrementaba de 1

ppm en el control a 10 y 14 ppm respectivamente en los cultivos estudiados. La conversión

propuesta de la metionina en acetaldehído y glicina .

Finalmente, Lees & Jago (1977) detectaron actividad desoxirriboaldolasa en una de cuatro

cepas de S. thermophilus estudiadas, pero esta actividad enzimática no se detectaba en L.

bulgaricus

Esta enzima, junto con la timidina fosforilasa y la desoxi-rribomutasa, degrada el DNA hasta

2-desoxirribosa-5-fosfato, que es posteriormente hi-drolizado rindiendo acetaldehído y

gliceraldehído.

Por tanto puede observarse, que la producción de acetaldehído por S. thermophilus y L.

bulgaricus implica varias rutas metabólicas diferentes.



METABOLISMO PROTEICO

Aunque los cultivos estárter del yogur sólo son débilmente proteolíticos, S. thermophilus y L.

bulgaricus pueden provocar durante la fermentación un significativo grado de proteolisis,

actividad importante por las siguientes razones:

(a) La proteolisis enzimática de las proteínas de la leche determina la liberación de

péptidos de tamaño variable y de aminoácidos libres y estos cambios afectan a la estructura

física del yogur.

(b) Como ya se ha estudiado, la liberación de aminoácidos en la leche resulta esencial

para el crecimiento de S. thermophilus.

(c) Aunque los aminoácidos y peptidos no contribuyen directamente al desarrollo del

flavor del yogur, actúan como precursores de multitud de reacciones que conducen a la

formación de compuestos responsables del mismo (véase Goux, loe. cit.; Viani y Horman,

loe. cit.).

1. Constituyentes de las proteínas lácteas

La fracción nitrogenada de la leche está constituida por la caseína, las proteínas del suero y

los compuestos nitrogenados no proteicos. Aunque las moléculas proteicas son muy

complejas, es importante describir brevemente la estructura de las mismas e indicar l0 puntos

en los que puede tener lugar la proteolisis.

Los constituyentes esenciales de las proteínas son los aminoácidos, habiendo sido

identificados unos 19-20 distintos en las proteínas lácteas, siendo su estructura la siguiente:

Cada aminoácido consta de uno o más grupos amino (NH3+) y uno o más grupos carboxilo.

Todos los aminoácidos, a excepción de la glicina, presentan el carbono-a (al que están unidos

el grupo amino y el grupo carboxilo) asimétrico. La nomenclatura de los aminoácidos es

similar a la de los carbohidratos, es decir D y L indican la configuración del carbono-a. 1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Algunos aminoácidos, como la prolina, que es considerada como un iminoácido, aunque su

estructura es similar a la de los ∞-aminoácidos, son cíclicos.

Los aminoácidos son las unidades básicas de las moléculas proteicas, estando constituidas las

cadenas polipeptídicas por distintas secuencias aminoacídicas. La estructura dé la cadena

responde a la siguiente fórmula:

La formación de una cadena polipeptídica supone la pérdida de una molécula de agua por

cada unión de dos aminoácidos. Los enlaces entre aminoácidos se conocen como enlaces

peptídicos: —NH.CO—. Además, las cadenas polipeptídicas se mantienen unidas unas a

otras por distintos tipos de enlaces, como puentes de hidrógeno, enlaces covalentes y enlaces

no covalentes, conduciendo su agregación a la formación de la molécula proteica.

2. Enzimas proteolíticas

Estas enzimas, como su propio nombre indica, tienen una acción específica, siendo su

función catalizar la hidrólisis de los enlaces peptídicos que mantienen el esqueleto de la

molécula proteica. La acción de las enzimas proteolíticas sobre los enlaces peptídicos sé

puede representar del modo siguiente:

Es posible que este sistema sea ampliamente aceptado, por lo que en este texto se

denominaran las peptidasas y proteasas de acuerdo con el mismo.

La hidrólisis de las proteínas hasta aminoácidos tiene lugar principalmente en dos etapas:



A. Péptido hidrolasas de los microorganismos del yogur

Los datos recopilados por Tamine y Deeth (loe. cit.) sobre la actividad proteolítica de S.

thermophilus y L. bulgaricus indican que ambos microorganismos poseen diversas peptidasas

y proteasas.

La actividad peptidasa de los primeros es superior a la de L. bulgaricus, pero sólo presentan

una débil actividad proteásica mientras que la capacidad de L. bulgaricus para hidrolizar la

caseína confirma una actividad proteasa muy superior en los lactobacilos.

Este modelo de hidrólisis peptídica por parte de los microorganismos del yogur evidencia la

relación simbiótica existente entre S. thermophilus y L. bulgaricus. Por tanto, la actividad

proteásica de L. bulgaricus hidroliza las caseínas, dando lugar a polipéptidos que son

degradados por las peptidasas de S. thermophilus hasta la liberación de los aminoácidos

constituyentes.

De acuerdo con los datos obtenidos por Tamine y Deeth (loe. cit.J la actividad peptidásica de

los microroganismos del yogur parece alcanzar su máximo bajo las siguientes condiciones:

(a) la actividad es más intensa durante la fase logarítmica de crecimiento;

(b) la tasa de proteolisis disminuye durante el almacenamiento o después de alcanzar la

fase estacionaria;

(c) la concentración de aminoácidos en el yogur depende de la relación entre S. ther-

mophilus y L. bulgaricus en los cultivos estárter.

(d) en el yogur (tras 24 horas de incubación) el espectro de aminoácidos varía en función

de la relación cocos:bacilos. A una relación de 1:1 el 56 % de los aminoácidos corresponden

a tirosina, fenilalanina y leucina, pero para una relación de 3:1, la prolina representa el 7,1 %

los aminoácidos libres;

(e) la hidrólisis de las proteínas del suero de la leche da lugar a concentraciones inferiores

de NNP a medida que disminuye la relación de L. bulgaricus a S. thermophilus;

(f) los ácidos grasos libres, por ejemplo el ácido cáprico y en menor grado el ácido

oleico, pueden reducir la actividad proteolítica de los cultivos estárter, afectando a la textura

del coágulo;

(g) durante la elaboración del yogur de lactosa hidrolizada se observó un aumento de la

actividad proteolítica, debido tal vez a la presencia de residuos de proteasa en las

preparaciones de β -D-galactosidasa (Hemme et al., 1979);



(h) en la leche preincubada con bacterias psicótrofas antes de la elaboración del yogur se

observa un aumento de la actividad proteolítica, pero el producto presenta aromas

desagradables;

(i) el sabor amargo del yogur se atribuye normalmente a la formación de péptidos

amargos como consecuencia de la actividad proteolítica de L. bulgaricus. Sin embargo, la

fermentación de la leche a temperaturas de 44 °C da lugar a un producto con menos

probabilidades de resultar amargo que los productos incubados a temperaturas de 38 °C.

B. Productos de la proteolisis

El perfil de compuestos nitrogenados del yogur cambia, en comparación con el de la leche de

partida, como consecuencia de la actividad proteolítica de S. thermophilus y L. bulgaricus,

tanto durante la fermentación como durante el almacenamiento del producto en refrigeración,

aunque algo menos en este último caso. El cambio básicamente supone un aumento en la

concentración de compuestos nitrogenados solubles, que incluye así mismo la liberación de

péptidos y aminoácidos a partir de las proteínas.

1. Compuestos nitrogenados solubles

El estudio más completo realizado en este campo se debe a Miller y Kandler (1967a, b).

Estas cifras muestran que las distintas cepas de microrganismos del yogur difieren en su

actividad proteolítica y las cantidades de nitrógeno dializable liberadas por L. bulgaricus y S.

thermophilus (490 y 302 mg/1) confirman que el primero de estos microorganismos es más

proteolítico que S. thermophilus. Esta misma tendencia se observa en relación con las

cantidades de aminoácidos, urea y péptidos pero la capacidad de S. thermophilus para

aumentar la concentración de amoniaco en las leches incubadas se debe a su capacidad para

degradar la urea.

2. Liberación de aminoácidos

El espectro de aminoácidos libres presentes en la leche y el yogur (véase Tabla 7.10) depende

de diversas variables, como son:

(a) Tipo de leche: la leche de las distintas especies de mamíferos (vaca, oveja y cabra)

presenta distintas concentraciones de aminoácidos, ^ 10, 3,78 y 20,6 mg/100 mi



respectivamente y, además, la leche de cabra presenta niveles muy superiores de alanina,

glicina, ácido glutámico y treonina, en relación con la del resto de las especies.

(b) Método de fabricación: cuando la fermentación se realiza a 42 °C durante 2-3 horas

se obtienen concentraciones ligeramente superiores de aminoácidos que cuando esta tiene

lugar a 42 °C durante 1 hora, seguida de un período de 5-6 horas a 30-32 °C, siendo el

contenido total de aminoácidos en dichos productos de 23,6 y 19,4 mg/100 ml

respectivamente (Rasic, Stojslavljevic y Curcic, 1971; Rasic et ai, 1971, Stosjslavljevic,

Rasic y Curcic, 1971).

(c) Relación cocos: bacilos: puesto que L. bulgaricus presenta una actividad proteolítica

superior a la de, S. thermophilus, cuanto mayor es la relación bacilos : cocos en el cultivo

estárter, mayor es la concentración de aminoácidos en el yogur.

(d) Condiciones de almacenamiento: la temperatura de almacenamiento del yogur

condiciona la concentración de aminoácidos libres en el producto. Cuanto mayor es la

temperatura de conservación mayor es la concentración de aminoácidos libres. Ottogali et al.

(1974) almacenaron yogur y yogur desnatado (con un 1 % de materia grasa) a temperaturas

de 4 y 20 °C durante 60 días, obteniendo en estos productos incrementos en la concentración

de aminoácidos de 2,36 y 1,00 mg/100 ml a 4 °C y 7,57 y 14,65 mg/100 ml a 20 °C

respectivamente.

(e) Concentración de ácido láctico: El contenido en aminoácidos del yogur depende de la

acidez titulable del producto. De acuerdo con Luca (1974) yogures con un 1,9 y un 1,72-1,73

% de ácido láctico presentaban concentraciones de aminoácidos totales de 70 y 41-50

mg/lOOg respectivamente. La cifra de 70 mg/lOOg de yogur es el máximo valor citado en la

literatura y podría pensarse que si esta elevada acidez fuese resultado de una incubación

prolongada, el contenido en aminoácidos sería reflejo de la prolongación de la actividad

metabólica del cultivo estárter.



3. Liberación de péptidos

Como ya se ha señalado, algunas enzimas proteolíticas de las bacterias del yogur liberan

péptidos en el producto final.

METABOLISMO LIPIDICO

Los acilgliceroles representan el 96-98 % de los lípidos de la leche, estando constituido el

resto de esta fracción por fosfolípidos, esteróles, vitaminas liposolubles (A, D, E y K), ácidos

grasos, ceras y escualeno. Los lípidos de la leche se encuentran formando los glóbulos

grasos, como constituyentes de las membranas de los mismos o bien en el suero de la leche,

variando las proporciones presentes en las distintas formas en función de diversos factores,

como especie animal, raza, fase de la lactación y alimentación (Jennes y Patton, 1959; Kurtz,

1974).

Los acilgliceroles presentes en la leche están consituidos por una molécula de glicerol

esterificada en 1, 2 ó 3 de sus radicales con ácidos grasos (mono-, di- y triacilglicéridos

(triglicéridos) respectivamente). Por tanto, de modo general, la hidrólisis enzimática de los

lípidos de la leche tiene lugar a nivel de los enlaces éster, rindiendo ácidos grasos libres y

glicerol. Las enzimas se conocen como lipasas y su acción puede ser específica sobre



determinados enlaces ester del glicerol, de modo similar a los que ocurre con las péptido-

hidrolasas. La hidrólisis de los lípidos se puede esquematizar del modo siguiente:

Las lipasas del yogur pueden proceder del cultivo estárter o de los microorganismos

contaminantes que resistan el tratamiento térmico de la leche. Las lipasas propias de la leche

se inactivan a las temperaturas de pasterización (Deeth y Fitzgerald, 1976). Por tanto,

cualquier disminución en el porcentaje de grasa, aumento de la concentración de ácidos

grasos (libres o esterificados) o incremento en la concentración de ácidos grasos volátiles en

el yogur, puede atribuirse al metabolismo lipídico de los microorganismos, incluyendo L.

bulgaricus y S. thermophilus. No obstante, antes de evaluar el papel de las distintas lipasas de

los microorganismos, es necesario estudiar algunos de los factores que pueden condicionar la

intensidad de la lipolisis.

1. Contenido en grasa del yogur

El contenido en grasa del yogur varía según los países en función de las normas legales

establecidas para la composición del producto o en relación con los tipos de yogur (véase

Tabla 10.4). De estos datos se deduce que pueden existir los siguientes tipos básicos:

(i) < 1 %

(ii) >1 y <3 %

(iii) >3 y <4 <%

(iv) >4,5 %

Siendo mayor el grado de lipolisis en los yogures con un elevado contenido en grasa.

2. Homogeneización

El proceso se efectúa sobre la mezcla base y es ampliamente aplicado a nivel industrial por 2

razones principales: para reducir el tamaño de los glóbulos de grasa y así evitar la separación

de la grasa de la leche durante la incubación y para mejorar la viscosidad y la textura del

producto. Sin embargo, la intensidad de la lipolisis en la leche homogeneiza-da es muy



superior a la que tiene lugar en la leche no homogeneizada, debido en gran parte a la

destrucción de la membrana del glóbulo graso (Mulder y Walstra, 1974).

Aunque los cultivos estárter del yogur producen un limitado grado de hidrólisis de la grasa,

este puede ser suficiente para el desarrollo del aroma final del producto.

A. Productos de la lipólisis

1. Cambios de la concentración de ácidos grasos libres y esterificados

Los ácidos grasos libres y esterificados del yogur elaborado a partir de leche de vaca, oveja y

cabra han sido estudiado por Rasic y Vucurovic (1973) y Rasic, Vucurovic y Obra-dovic

(1973), no observándose cambios apreciables, aumento o disminución de la concentración de

ácidos grasos libres, en los distintos tipos de yogur. Estas variaciones son posiblemente

reflejo de las diferencias en el comportamiento de S. thermophilus y L. bulgaricus sobre la

leche de vaca, oveja y cabra.

En otra investigación llevada a cabo por Formisano et al. (loe. cit) se muestran de modo más

simplificado los cambios experimentados por los ácidos grasos libres del yogur,

comprobándose una liberación de ácidos grasos de cadena larga en el producto, no

observándose una modificación significativa del perfil final durante el almacenamiento en

frío.

2. Cambios en la concentración de ácidos grasos volátiles

Durante la elaboración y almacenamiento del yogur se observa un apreciable aumento de la

concentración total de ácidos grasos en el producto. En muchos trabajos publicados se

incluyen datos sobre la liberación de ácidos grasos por cepas puras de S. thermophilus y L.

bulgaricus y por cultivos mixtos, produciendo más ácidos los lactobacilos que los

estreptococos. El incremento de la concentración de ácidos grasos volátiles en el yogur de

pende de varios factores, como la cepa de estárter utilizada, el tipo de leche (es decir, de

vaca, búfala o cabra), la duración y temperatura de incubación, la temperatura aplicada

durante el tratamiento térmico de la leche y/o la «edad» del yogur (Dutta et al, 1971a, b;

Dutta, Kuila and Ranganathan, loe cit.; Singh, Khanna y Chander, 1980). Sin embargo, se ha

observado un ligero descenso de los ácidos grasos volátiles en presencia de bajas

concentraciones de ácido cítrico en la leche (Dutta et al, 1972).



METABOLISMO DE LAS VITAMINAS

La leche contiene vitaminas hidrosolubles y liposolubles. En la Tabla 9.2 se indican las

concentraciones de estas vitaminas en leche entera, leche desnatada y yogur obtenido a partir

de ellas. Las concentraciones de las vitaminas experimentan modificaciones durante el

proceso de elaboración del yogur por las siguientes razones:

1. Disminución

(a) Un exceso de oxígeno en disolución y/o un tratamiento térmico moderado de la leche

pueden determinar una significativa reducción del contenido en vitaminas de la leche, siendo

las vitaminas C, B6, Bn y el ácido fólico las más susceptibles (Hartman y Dryden,

1974).

(b) Un tratamiento térmico de la leche demasiado intenso, por ejemplo ebullición durante 5

minutos, determina una pérdida aún mayor de las vitaminas mencionadas. Por ejemplo, el

contenido en vitamina Bl2 se reduce en 1,78 /xg/1 (Rasic y Panic, 1963).

(c) Los estárteres del yogur utilizan parte de las vitaminas presentes en la leche durante la

fermentación para cubrir sus necesidades de crecimiento. Este factor contribuye en cierta

medida a la disminución del valor nutritivo del producto. No obstante, las cantidades

consumidas dependen de la proporción del inoculo, la cepa de estárter y las condiciones de

fermentación (Shahani, Reddy y Joe, 1974).



(d) Algunas vitaminas disminuyen durante el almacenamiento del yogur a temperatura de 4

°C, por ejemplo la vitamina Bi2 (Rasic y Pasnic, loe. cit.; Cerna, Pickova y Blarrna, 1973) y

Reddy, Shahani y Kulkarni (1976) han comprobado pérdidas del ácido fólico y vitamina Bu

del 28,6 y 59,9 % respectivamente durante el almacenamiento del yogur a 5 °C durante 16

días.

2. Aumento

Las vitaminas cuya concentración aumenta durante el proceso de elaboración del yogur son

la niacina y el ácido fólico, como consecuencia de una activa síntesis de las mismas por los

cultivos estárter.

Aunque existe acuerdo general en las distintas referencias sobre la disminución de la

concentración de vitamina B12 durante el proceso de producción del yogur, Mittic,

Otenhajmer y Obradovis (1974); Shahani, Reddy y Joe (loe. cit.) y Kilara y Shahani (1978),

han comprobado que algunas especies del género Lactobacillus y algunos estárter del yogur

sintetizan vitamina B12.

A. Biosíntesis del ácido fólico (Folacina)

La denominación de «grupo del ácido fólico» o folatos es el nombre genérico que hace

referencia a 10 compuestos diferentes que comparten una unidad básica estructural unida o

«conjugada» a un número variable de restos de ácido glutámico.

Algunos o todos estos compuestos presentan actividad folacina, siendo la estructura de uno

de ellos, el ácido Pteroil-glutámico ácido [p-(2-amino-4-oxodihidropteridil-6-)-metil-

aminobenzoil-L-glutámico)], que puede ser sintetizado por las bacterias del yogur, la

siguiente:



Muchos organismos precisan folacina como factor de crecimiento. Esta vitamina actúa como

coenzima de muchas reacciones bioquímicas, como activador y trasportador de unidades

carbonadas durante la oxidación y participa en el metabolismo de las purinas, pirimidinas y

algunos aminoácidos (Hartman y Dryden, loe. cit.). No obstante, las rutas biosintéticas del

ácido fólico por S. thermophilus y L. bulgaricus no han sido bien caracterizadas y se ha

sugerido (Anón. (1970)) que la síntesis de este compuesto en los animales, vegetales y

microrganismos implica posiblemente las siguientes reacciones bioquímicas:

B. Biosíntesis de la niacina1 Licenciado en Biología, Microbiología y Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”. Maestrante en Ciencias con mención en Ingeniería Ambiental. EPG. UNPRG. Lambayeque. Correo- e: [email protected]. Tel. Cel. (074978876178). Av. Arequipa 217 José Olaya .Chiclayo.


Hartman y Dryden (loe. cit.) se refieren a la actividad niacina para designar aquella exhibida

por el ácido nicotínico y la nicotinamida. El primer compuesto forma parte de la estructura de

dos importantes coenzimas, a saber NAD y NADP (fosfato de dinicotín adenín dinucleótido).

Estas dos coenzimas están formadas por un resto de ácido adenílico y la nicotinamida unidos

a través de sus grupos fosfato

El NADP contiene además un grupo fosfato adicional (Steiner, Doudoroff y Adelberg, loe.

cit.). Puesto que el NAD y/o el NADP son esenciales para gran número de reacciones

bioquímicas de oxidación-reducción, la niacina sintetizada por S. thermophilus y L.

bulgaricus puede proceder de las fracciones de nicotinamida formadas durante la síntesis de

NAD y/o NADP. La biosíntesis de estos nucleótidos implica básicamente las siguientes

etapas: primero, síntesis de la porción glucídica (posiblemente a partir de los azúcares de la

leche) y, segundo, síntesis de la base púrica o pirimidínica. En ocasiones, después de la

formación del NAD o el NADP, la fracción nicotinamida puede ser liberada como resultado

de la degradación de los nucleótidos. No obstante, la posible procedencia del ácido nicotínico

como derivado de la nicotinamida liberada, debe ser objeto de investigaciones más profunda.



En cualquier caso, algunas bacterias pueden sintetizar ácido nicotínico a partir del me-

tabolismo o degradación del triptófano, ruta dependiente de la disponibilidad de diversas

vitaminas, como la tiamina, la riboflavina y la vitamina B6, necesarias para activar las

enzimas implicadas (Anón., 1970). Dado que S. thermophilus y L. bulgaricus utilizan estas

vitaminas y que no se observa un acumulo de triptófano en el yogur, es posible que estos

microorganismos utilicen estas vitaminas para la síntesis de niacina. En vista de la escasa

información disponible sobre este aspecto, la Figura 7.6 sólo incluye algunos de los posibles

esquemas de la síntesis de la niacina por los cultivos estárter del yogur.

C. Biosíntesis de vitamina B6

La piridoxina, el piridoxal y la piridoxamina presentan actividad vitamínica E&6 (Hart-man

y Dryden, loe. cit.). Estos compuestos poseen una estructura similar, basada en un anillo

piridina, pero difieren en el radical unido al mismo:

No se dispone de información sobre la biosíntesis del anillo piridina por los microor-

ganismos, los vegetales o los animales (Anón., 1970), pero se sabe que las distintas formas

de vitamina B6, se pueden convertir unas en otras según el esquema que se presenta a

continuación:



En vista del escaso conocimiento que se tiene sobre la síntesis de la vitamina B6, es difícil

sugerir las rutas metabólicas de biosíntesis de esta vitamina por S. thermophilus y L.

bulgaricus.

OTRAS MODIFICACIONES

La actividad biológica de S. thermophilus y L. bulgaricus durante la elaboración del yogur es

muy compleja, siendo preciso llevar a cabo más investigaciones para elucidar algunas de las

rutas metabólicas de estos microorganismos. En cualquier caso se sabe que la leche

experimenta numerosas transformaciones. Algunas de estas modificaciones adicionales de

los constituyentes de la leche son:



Fundamentos y Microbiologia Del Yogur - Mblgo. Erick Estrada Huancas

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