Suero Costeño

7/26/2019 Suero Costeo

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PREPARACINDELSUERO COSTEO

Para la elaboracin del suero costeo en el taller de lcteos utilizamos los siguientes insumosas:

Informacin Tecnolgica

SueroCosteoColombiano

Resumen

En el presente estudio se analizaron los efectos simultneos de la temperatura de fermentacin, elnivel de slidos totales y la concentracin del inculo sobre la acidificacin, la sinresis y laviabilidad del !uero "osteo, un producto lcteo fermentado tradicional de "olombia# Para ello seus la metodologa de superficie de respuesta con tres variables y cinco niveles# $a fermentacin serealiz con las bacterias lcticas Lactococcus lactis Subs. Lactis (ATCC29146) y LactobacillusParacasei Subs paracasei (ATCC 334). El tratamiento estadstico dio lugar a la generacin de

modelos matemticos, con los cuales se determino %ue los slidos totales disminuyen lavelocidad m&ima de acidificacin y la sinresis del suero, mientras la temperatura afectasignificativamentelaviabilidaddelasbacteriasacidolcticas.

Palabrasclave:suerocosteo,cintica!eaci!i"icaci#n,sinresis,s#li!ostotales

INTRODUCCIN

El '!uero "osteo( es un producto lcteo fermentado elaborado tradicionalmente en la "osta)tlntica "olombiana, producido por la acidificacin espontnea de la lec*e cruda, debido a la accinde los microorganismos autctonos# !e diferencia de las lec*es fermentadas por%ue *ay ruptura delgel, desuerado y adicin de sal +a"l-# El producto final es similar a la crema agria y se emplea como

aderezo# !u fermentacin forma un sistema de dos fases: una li%uida y otra slida. donde la parteli%uida es llamada lactosuero y la otra es conocida como 'suero( +"*amie y /arca, 0111-# $ademanda creciente de los consumidores *acia productos ms naturales %ue contengan menos o


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ning2n aditivo o estabilizantes *a motivado la investigacin del uso de componentes de la mismalec*e o el control de las variables de proceso para me3orar los productos lcteos#

$a temperatura de fermentacin espontnea del 4!uero "osteo4 es el factor %ue ms influye en elcrecimiento de los microorganismos, y por tanto en los valores de p5, acidez y lactosa obtenidos enel producto# $as bacterias cido lcticas +6)$- %ue *an sido aisladas depende del sitio donde seproduce y de la etapa del proceso +filtracin, estandarizacin, tratamiento trmico, enfriamiento,

inoculacin, incubacin, separacin y ruptura del coagulo, salado y *omogenizacin- dentro de estasestn: Lactococcus lactis$ Lactobacillus paracasei$ Lactobacillus brevis y %nterococcus"aeciu&.+7arelo, 8998-#

$a actividad acidificante de las bacterias acido lcticas durante la fermentacin puede ser descrita atravs de las curvas de p5, midiendo la disminucin del p5 en intervalos de tiempo, la velocidadm&ima de acidificacin +ma&- puede ser calculada como dp5;dt de acuerdo a +-.

$a lec*e en polvo descremada, o protenas concentradas del lactosuero +?*eyproteinconcentrate- son ampliamente utilizadas para la estandarizacin de los slidos totalesdelyogurt,estome3oralate&tura yreducelasinresis+)mataya@uly!*er@at,800A-.

$a metodologa de superficie-respuesta es una *erramienta eficiente en la evaluacin de los efectossimultneos de algunos parmetros tecnolgicos y microbiolgicos sobre la velocidad deacidificacin y el crecimiento de las bacterias iniciadoras durante el proceso de fermentacin delyogurt +9C" por 89 minutos# Despus del tratamiento trmico se inoculo a lastemperaturas de fermentacin +8B#B=1#FC"- las fermentacin se monitoreo por 08 *oras con lasconcentraciones de bacterias lcticas establecidas +9#1BGA#99H-, luego de obtenidos los cogulos,se realiz su ruptura y la separacin del 89 H del lactosuero en relacin al volumen inicial de lec*e,*aciendo pasar la mezcla por un filtro# Para conseguir una consistencia adecuada se realizo una*omogenizacin y se adiciono 0#8H de sal del volumen inicial de lec*e +Espinal y 6arrera, 8999-# !erealizaron combinaciones de las cepas LactococcuslactisSubs.Lactis(ATCC29146)y LactobacillusParacaseiSubsparacasei(ATCC334-,en las proporciones: =:8 +v;v- para cada nivel#

%stu!io!elacintica!eaci!i"icaci#n

$as mediciones del p5 durante la fermentacin se realizaron a intervalos de 0 *ora *asta 0A *oras,la velocidad m&ima de acidificacin +ma&- se calcul de acuerdo a la Ecuacin 0 +


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iabili!a!

!e utilizo la tcnica de recuento estndar en placa en superficie, la cual suministr informacin sobreel n2mero de clulas viables en trminos de K7";g del suero costeo

o!eloesta!*stico

!e realizaron veinte e&perimentos de acuerdo a un diseo central compuesto rotable de segundoorden con tres variables y cinco niveles para cada variable# $as variables independientes fueron:nivel de slidos totales +!T-, %ue depende de la adicin del lactosuero en polvo parcialmentedesmineralizado, temperatura de fermentacin +T7-, y concentracin del inculo +"I-, %ue es funcindel volumen de inculo por unidad de volumen de lec*e a fermentar# $os resultados de las variablesanteriormente mencionadas se consignan en la tabla 0# $a composicin del suero parcialmentedesmineralizado producido industrialmente se describe en la tabla 8# $os parmetros de los veintee&perimentos se muestran en la tabla =#

Tabla 0: 7actores y iveles

7actores iveles!lidos totales +L0- !T 09#A 08#9 0F#9 0A#9 0B#=

Temperatura de fermentacin +C"- +L8- T7 8B#A =9#9 ==#J =B#9 =1#F"oncentracin de inoculo +H v;v- +L=- "I 9#1B 8#9 =#J J#9 A#9

Tabla 8: "omposicin del lactosuero en polvo parcialmente desmineralizado

"omponentes Porcenta3e H +p;p- "omponentes Porcenta3e H +p;p-

$actosa >A,B> Protena 8,>A"eniza A,00 !al 0,JA

5umedad F,89 /rasa y acidez titulable 9,09 y 9,9>

!e utiliz la metodologa de superficie de respuesta para establecer los efectos simultneos de lasvariables independientes en el proceso de acidificacin, viabilidad y sinresis del suero costeo# $osensayos se realizaron por triplicado# El anlisis estadstico de los datos se realizo con el programaMIIT)60F, mediante pruebas de varianza +)N)-, manteniendo un intervalo de confianza del1JH para evaluar el efecto principal de cada factor y el efecto de interaccin entre los mismos sobrela respuesta#

Todos los trminos del modelo de superficie respuesta de segundo orden polinomial, fueron llenadospara cada respuesta basada en la ecuacin 8, donde 0, 0...8= representan los coeficientesde regresin, con 0 como intercepto, 0, 8 y = son los efectos lineales, 00, 88 y == son losefectos cuadrticos,08,0= y 8= son las interacciones y es el error aleatorio, L0, L8 y L= son las

variables independientes +!T, T7 y "I- respectivamente# Para simplificar el modelo, solamente seincluyeron los coeficientes %ue tienen significancia estadstica es decir P O 9#9J#

0Q0L0Q8L8Q=L=Q00L08Q88L8

8Q==L=

8Q08L0L8Q0=L0L=Q8=L8L=Q +8-

Tabla =: Diseo E&perimental

Ensayos Temperatura !lidos Totales "oncentracinInculos

0 ==,J 0F,9 =,J

8 =B,9 08,9 J,9

= =9,9 0A,9 J,9

F =1,=> 0F,9 =,J

J ==,J 0F,9 =,J

A ==,J 09,A= =,J

B =9,9 0A,9 8,9

> =B,9 0A,9 J,9

1 ==,J 0F,9 =,J

09 =B,9 0A,9 8,9

00 =B,9 08,9 8,9

08 ==,J 0F,9 A,98

0= 8B,A 0F,9 =,J

0F =9,9 08,9 8,9


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0J ==,J 0F,9 9,1B

0A =9,9 08,9 J,9

0B ==,J 0F,9 =,J

0> ==,J 0F,9 =,J

01 ==,J 0F,9 =,J

89 ==,J 0B,=A =,J

RESULTADOS!DISCUSIN

$a tabla F consigna los resultados obtenidos para cada uno de los factores estudiados, con respectoa ma&, !inresis y iabilidad +$og-# Por otra parte, las ecuaciones = a J son obtenidas seg2n elmodelo a3ustado de la ecuacin 8, para as llevar a cabo la realizacin de las grficas de ma&,viabilidad y sinresis +figuras 0 a =, respectivamente-#

$as ecuaciones %ue describen los efectos simultneos de !T, T7 y "I sobre ma&, !inresis y $ogen suero costeo se presentan a continuacin:

=9>#FJJG88#>88L0 Q 9#1=JL08

0>B#FBG01#B>JL0 G 9#8L0L8

GF1#A9>0Q =#JJ=L8 G 9#9J89 L88

ma& +=-

!inresis +F-

iabilidad +$og- +J-Tabla F: "oeficientes de regresin del modelo polinomial de segundo orden para la variable derespuestas +""onstante, T7Temperatura de fermentacin, !T!lidos totales. "I"oncentracinde inculo. R8 "oeficiente de correlacin# S P O 9#990. SSP O 9#90. SSSP O 9#9J-

7actores ma& +p5;min- !inresis +H- $og

C =9>,FJJSSS 0>B,FBSS GF1,A9>0SSS

T" GA,=9A G0,FJ9 =,JJJ=S

ST G88,>>8SSS G01,B>JS G9,J81A

CI GF,A8F G0,=FA G9,FJ8A

#T"$% 9,001 9,9A> G9,9J89S

#ST$

%

9,1=JSS 9,>8AS 9,90AA#CI$% 9,F>F 9,0AF 9,9B8>

T&ST G9,0A> G9,899 9,99=A

T&CI 9,0BA 9,9=> G9,9909

ST&CI G9,=J> G9,9J> G9,999>

R% 9#1>J 9#1>1 9#1>B

Cintica!eaci!i"icaci#n+viabili!a!

$a velocidad m&ima de acidificacin fue afectada significativamente por el nivel de slidos totalestanto por los trminos lineal y cuadrtico +ver ecuacin =-# !eg2n la figura 0, la velocidad m&imadisminuye con el incremento de la concentracin de slidos totales, mientras %ue si la temperaturaaumenta, la velocidad m&ima lo *ace muy poco, tambin los slidos totales afectan de formanegativa la velocidad m&ima de acidificacin y los mayores valores de la velocidad m&ima seobtienen a ba3os niveles de slidos totales, estos resultados fueron similares a los obtenidos por+


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7ig#0: !uperficie respuesta parama& en funcin de temperatura yde slidos totales

El lactosuero mineralizado in*ibe el proceso de fermentacin cuando reemplaza parcialmente a lalec*e descremada en polvo debido, a la alta fuerza inica, pero cuando se utiliza lactosuerodesmineralizado la alta concentracin de lactosa ocasiona una elevada produccin de acido lctico+Torres et al, 899A-#

En el caso de la viabilidad, sta se incrementa con el aumento en la temperatura *asta los =J",para descender finalmente *asta los F9", mientras %ue el aumento en los slidos totales no pareceafectar a la viabilidad, puesto %ue dic*o factor aumenta 3unto con los slidos totales# Estecomportamiento puede apreciarse en la figura 8

7ig# 8: !uperficie respuestapara $og en funcin de

temperatura y deslidos totales

$os datos de la ecuacin J

muestran %ue la viabilidadsolamente depende de latemperatura de fermentacintanto del termino lineal como delcuadrtico por lo tantoseleccionando la temperatura defermentacin apropiada, sepueden obtener los niveles decultivos prebiticose&igidos por la normasinternacionales en el producto#$a temperatura de fermentacinafecta

fundamentalment e el crecimientode las bacterias del '!uero costeo( y por lo tanto su estructura y sabor +"astillo y $ucey,899J-# $a importancia de la produccin de acido se debe a %ue contribuye a la


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desestabilizacin de las micelas de casenas mediante el paso del fosfato y del calcio de un estadocoloidal a una forma soluble lo %ue causa disminucin del calcio de las micelas y su precipitacin#

De acuerdo a los resultados de la tabla F, la figura 8 y la ecuacin J , se puede concluir %ue lacantidad de minerales en el lactosuero no afecto significativamente la viabilidad de las 6)$ en el'!uero "osteo( debido a %ue se utiliz lactosuero parcialmente desmineralizado#

$a temperatura ptima de crecimiento es de =BC", los slidos totales y la cantidad de inculo notienen marcada influencia en la viabilidad, esto est de acuerdo con +!aarela y Morgensen, 8999-%uienes reportaron %ue altos incrementos en las 6)$ se obtienen a temperaturas de +=AG=>C"-# Knalto numero de bacterias prebiticas al final de la fermentacin es importante para mantener un altonivel durante el almacenamiento refrigerado +$ourens y il3oen, 8990-

Sinresis

$a sinresis del '!uero "osteo( fue afectada significativamente por el nivel de slidos totales, tantopor el trmino lineal como por el cuadrtico y por la interaccin de la temperatura con los slidos

totales +ver ecuacin F-# En la figura = se muestra la variacin de la sinresis respecto a latemperatura y los slidos totales, seg2n la figura, la sinresis aumenta a medida %ue se incrementala temperatura y disminuye cuando se incrementan los slidos totales, aun%ue al aumentar la

temperatura de fermentacin la sinresis aumenta levemente, *ay %ue sealar %ue el incremento dela temperatura aumenta la velocidad de sinresis, debido a la rela3acin de los enlaces y a ladesnaturalizacin de las protenas %ue forman la red de casena +"astillo y $ucey, 899J-# $acapacidad de retencin de agua y la sinresis disminuyen cuando se incrementa el contenido deprotenas en los slidos totales, adems el aumento de las protenas del lactosuero en larelacinlactosuero:casenadisminuyelasinresis+Remeuf,899=-

7ig.=: !uperficierespues taparasinresisen funcindetempera turaydeslidos

totales

CONCLUSI ONES

Todos los modelose&plican


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adecuadamente la variacin de las respuestas con un alto R8# $os slidos totales disminuyen lavelocidad m&ima de acidificacin y la sinresis del '!uero "osteo(, mientras la temperaturaafecta significativamente la viabilidad de las bacterias acido lcticas#

$a variacin de la temperatura y la concentracin del inculo pueden causar desnaturalizacin de lasprotenas y aumento de la produccin de acido lctico adems, con el control de las condicionesestudiadas +ma&, sinresis y $og-, se puede lograr obtener un '!uero "osteo( de buena calidad

y aceptabilidad, esto es importante para una industria %ue *a iniciado su produccin en "olombia#

RE"ERENCIAS

)ic*inger, P# y "# !ervais. ,er&entationo"as-i&&il-concentrateit/Streptococcust/er&op/ilusan! c/+&osin: structure, viscoelasticit+ an! s+neresis o" 0els. "olloids and !urface: =0, 8F=G8JJ+899=-#

)mataya@ul, T# y 7# !*er@at, 7# P/+sicalc/aracteristicso"set+o0/urt&a!eit/altere!it/altere!casein to/e+protein ratiosan!%PSpro!ucin0 starterculturesat9an!14 total soli!s. 7ood5ydrocolloids: 89, =0FG=8F +899A-#

"astillo, M# y U# $ucey. %""ect o" te&perature an! inoculu& concentration on 0el&icrostructure$ per&eabilit+ an! s+neresis -inetics Cotta0e c/eeset+pe 0els. International Dairy3ournal: 0A, 0J=G0A= +899J-#

"*amie, V# y N# /arcia. Caracteriaci#n "isicou*&ica !el suero costeo. Traba3o de grado,Kniversidad de la !abana# 6ogotG"olombia +0111-#

"ueto, " y 7# /arcs. Preli&inar+ stu!ies on t/e &icrobiolo0ical c/aracteriation o" lactic aci!bacteria inSuerocosteo$aColo&bian tra!itional "er&ente!&il-pro!uct. Revista latinoamericanade microbiologa: F1, 00-0B +899B-#

Espinal, /# y !# 6arrera. 5nventario+!esarrollo!elatecnolo0*a!epro!uctoslcteosca&pesinosenColo&bia.I"T) +8999-#

7arelo, 5#. Caracteriaci#n &icrobiol#0ica + !e los par&etros "isicou*&icos relaciona!os conel proceso !e "er&entaci#n !el suero costeo co&o pro!ucto "inal elabora!o en el 7i"*cilAri0uani.Traba3o de grado# Kniversidad de la !abana# 6ogotG"olombia +8998-#

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