TOPICO : PROCESOS TECNOLOGICOS EN LECHE Y … · LUIS ARTICA MALLQUI “La denominación "quesos"...
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LUIS ARTICA MALLQUI Facilitador: LUIS ARTICA MALLQUI 2014 TOPICO : PROCESOS TECNOLOGICOS EN LECHE Y DERIVADOS TEMARIO: Definición de queso Clasificación por parámetros Etapas que intervienen en la elaboración La maduración y conservación LECHES FERMENTADAS BACTERIAS LACTICAS 02/04/2014
Transcript of TOPICO : PROCESOS TECNOLOGICOS EN LECHE Y … · LUIS ARTICA MALLQUI “La denominación "quesos"...
LUIS ARTICA MALLQUI
Facilitador: LUIS ARTICA MALLQUI
2014
TOPICO : PROCESOS TECNOLOGICOS EN LECHE Y DERIVADOS
TEMARIO:
Definición de queso
Clasificación por parámetros
Etapas que intervienen en la elaboración
La maduración y conservación
LECHES FERMENTADAS
BACTERIAS LACTICAS
02/04/2014
“La denominación "quesos" se reserva al producto fermentado o no, obtenido por coagulación de la leche, de la nata, de la leche desnatada o de su mezcla, desuerado y contiene como mínimo 23 g de extracto seco por cada 100 g de queso.
Olson y Mocquot (1980), indícan que el queso es básicamente una forma concentrada de la leche, obtenida por coagulación de la caseína, que retiene la mayoría de la grasa de la leche y parte de la lactosa, agua y proteínas del suero; la mayoría del agua y los componentes solubles son separados como suero durante la manipulación de la cuajada.”
QUESO
02/04/2014 LUIS ARTICA MALLQUI
LUIS ARTICA MALLQUI
“La denominación "quesos" se reserva al producto fermentado o no, obtenido por coagulación de la leche, de la nata, de la leche desnatada o de su mezcla, desuerado y contiene como mínimo 23 g de extracto seco por cada 100 g de queso.
Olson y Mocquot (1980), indícan que el queso es básicamente una forma concentrada de la leche, obtenida por coagulación de la caseína, que retiene la mayoría de la grasa de la leche y parte de la lactosa, agua y proteínas del suero; la mayoría del agua y los componentes solubles son separados como suero durante la manipulación de la cuajada.”
QUESO
02/04/2014
Principio de la Coagulación
para
Enzima
+
Glicopéptido
Hidrólisis
para
para
gelificación
O….H – O – Ca -
Caseína Micelar
Formación de Red ó Malla
02/04/2014
Paso inicial de
fabricación de quesos
Paso inicial de
fabricación de quesos
Gelación Coagulación
de caseína
Gelación Coagulación
de caseína
Inducida
Mediante acción
Combinada de enzimas
proteoliticos
(cuajos de distintos tipos)
y Calcio
Inducida
Mediante acción
Combinada de enzimas
proteoliticos
(cuajos de distintos tipos)
y Calcio
1
2
FASE PRIMARIA
O ENZIMÁTICA
FASE PRIMARIA
O ENZIMÁTICA
FASE SECUNDARIA
O DE AGREGACIÓN
FASE SECUNDARIA
O DE AGREGACIÓN
FASE TERCIARIA
SINERESIS O EXPULSIÓN DEL LACTOSUERO
Y AL REARREGLO ESTRUCTURAL
DE LA RED PROTEÍCA
FASE TERCIARIA
SINERESIS O EXPULSIÓN DEL LACTOSUERO
Y AL REARREGLO ESTRUCTURAL
DE LA RED PROTEÍCA
Pero algunos investigadores indican que.
02/04/2014
FASE PRIMARIA
O ENZIMÁTICA
FASE PRIMARIA
O ENZIMÁTICA
Consiste de una
Reacción altamente
Específica entre el
Cuajo y la -caseína que
se encuentra en la
superficie de las micelas
de caseína
El glicomacropéptido formado por la cadena entre los residuos de aminoácidos
106 a 169 es hidrofílico y soluble. Este fragmento, que representa
cerca del 4% de la caseína total (Callanan, 1991), pasa a formar parte del lactosuero y
por tanto no contribuye al rendimiento. El otro fragmento, formado
por la cadena entre los componentes 1 a 105, se denomina para-k-caseína, es altamente hidrofóbico
y permanece enlazado a las micelas.
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El efecto inicial de esta reacción es una reducción drástica en
la carga eléctrica negativa de la
superficie de las micelas, que permite el acercamiento entre
sí de las micelas modificadas y facilita así la segunda fase
de agregación de las micelas para formar un gel, en la que el calcio (Ca++) juega un papel importante como acelerador del
proceso. 02/04/2014
Eliminación
De agua o
Concentración
de sólidos
a partir del gel o coágulo formado
mediante la acción del cuajo. En este
proceso de deshidratación, la caseína y la
materia grasa de la leche se concentran
por un factor cercano a 8 - 10 veces,
dependiendo del contenido de humedad
en el queso.
02/04/2014
02/04/2014
En la leche, las micelas de caseína contienen cerca de 2 gramos de agua por gramo de caseína. El grado al que se retiene la estructura de las micelas de caseína en su forma original depende en gran medida de la pérdida de fosfato de calcio y esta pérdida, a su vez, depende del pH en el momento en el que se retira el lactosuero de la cuajada.
Por eso, tratándose de quesos en general y ciertamente de quesos madurados, una de las maneras más importantes para eliminar el agua consiste en disminuir el pH de la cuajada (Lawrence et al., 1983). La Figura 1 muestra la relación entre el pH hasta el momento del desuerado y la estructura básica de un queso.
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PRODUCION E ACIDO
EN LA TINA
pH de la cuajada
al desuerar
Disminución del
pH de la
Cuajada
Pérdida de calcio
y fosfato
Contenido de minerales
en la cuajada
Estructura básica
Expulsión de
humedad
Figura 1. La relación entre el grado de producción de acidez hasta la etapa
de desuerado y la estructura básica del queso (Lawrence et al., 1983)
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La relación que se muestra en la Figura 1 ha sido corroborada en la práctica. Por ejemplo, la unidad estructural en la matriz proteica de queso Blanco, Suizo o Gouda (en los que hay poco desarrollo de acidez) tiene la misma forma globular y dimensión que las de las sub-micelas originales en la leche, mientras que en los quesos Cheddar y Cheshire (en los que la producción de acidez es mayor), los agregados protéicos son de mucho menor tamaño y han adaptado la forma de tiras o cadenas (Lawrence et al., 1983).
En otras palabras, a medida que baja el pH y se disuelve el fosfato de calcio coloidal, las micelas van perdiendo su identidad original y dan lugar a estructuras diferentes. 02/04/2014
Un contenido alto de humedad o grasa debilita la firmeza de la estructura dado que, necesariamente, las proteínas deben estar más alejadas entre sí.
La Firmeza de la red
proteica depende
también de:
Contenido de agua
Contenido de grasa
Contenido de minerales
FACTORES
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afectan casi todos los aspectos
de la fabricación de queso
y el fosfato El calcio
La concentración de Ca
y PO4 en la leche es de
cerca de 117 y 203
mg/100g, de los cuales
aproximadamentre 68 y
46%, respectivamente,
están en forma insoluble
a pH 6.6
Este calcio y fosfato enlazados se transfieren a la cuajada pero se disuelven gradualmente a medida que baja el pH; por ejemplo, a pH 5.3, que es muy similar al pH de quesos tales como Cheddar, Chihuahua (queso mexicano similar al Monterey Jack estadounidense), Mozzarella y Oaxaca (queso mexicano de la familia de los quesos de pasta hilada) al final de su fabricación, prácticamente todo el fosfato de la leche está solubilizado, mientras que cerca del 14% del calcio sigue presente dentro de las micelas de caseína (Lucey y Fox, 1993).
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.
Más allá de los cambios estructurales,
el contenido final de calcio y fosfato en un queso contribuye
significativamente al rendimiento.
Por ejemplo, estos minerales representan cerca del
1.6 % de la masa del queso Cheddar y
cerca del 1.9 % de la masa del queso Gouda (Emmons et al., 1991).
Si se eliminaran, el rendimiento (calculado a humedad constante) disminuiría
cerca de 2.9 y 3.2 %, respectivamente. Los quesos blancos elaborados
sin fermentos ni acidificación de otro tipo (a pH alrededor de 6.2 - 6.5)
retienen entonces mayor proporción de estos minerales que un
queso Gouda y, en el otro extremo, quesos altamente ácidos
como el Cottage y el Quarg retienen menor
proporción que un queso Cheddar 02/04/2014
La adición de Ca++ en forma de cloruro de calcio aumenta ligeramente la firmeza mecánica de la cuajada, siempre y cuando la concentración no sea mayor de 10mM, equivalente a 40 g de calcio/100 l de leche (Lucey y Fox,1993).
En ausencia de tratamientos térmicos especiales, lo usual es añadirle a la leche 20 g de cloruro de calcio/100 l, que equivale a cerca de 7 g de calcio/100 l. Por otro lado, la acidificación de la leche aumenta la actividad de los iones Ca++, disminuyendo el tiempo de coagulación y aumentando también la firmeza mecánica de la cuajada (Lucey y Fox,1993).
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La materia grasa es el componente más importante, después de las caseínas, para la
formación de estructura y para el rendimiento en quesería.
Glóbulo de grasa
Micela de caseína
Bacteria 1μm
Figura 2. Diagrama esquemático de los tamaños relativos de un glóbulo de grasa
una bacteria una micela de caseína(1μm = 0,001 mm, 1nm =0,001 μm)
Glóbulo de grasa de leche de vaca recién ordeñada. Se ilustra para fines de comparación, el tamaño del glóbulo de grasa (3 - 4 mm) en relación con el tamaño de una micela de caseína (20 - 600 nm) y de una bacteria (1 mm).
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En la leche entera, la grasa
está presente en la forma de
glóbulos de grasa rodeados
por una membrana cuyos
constituyentes principales
son fosfolípidos y proteínas.
El diámetro de estos glóbulos
varía entre 0.1 mm y 10 mm
(Evans, 1986) y el promedio
está dentro del rango entre 3 y
4 mm (Bylund, 1995).
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Generalmente no es usual homogenizar la leche para quesería, aunque algunos industriales lo hacen.
La homogenización de la leche causa una reducción en el tamaño de los glóbulos de grasa y por consiguiente un aumento en el área superficial de la materia grasa, lo que altera a la membrana original puesto que la concentración de este complejo es ahora insuficiente para cubrir toda la superficie resultante de la homogenización.
Las nuevas membranas consisten de material de las membranas originales, más proteínas adsorbidas provenientes de la fase acuosa de la leche.
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Como indican Aguilera y Kessler (1989), los glóbulos de grasa se pueden comportar como núcleos de copolimerización que refuerzan el gel de caseína.
La grasa recubierta de proteína puede enlazar cantidades adicionales de proteína y ayudar así a la formación del gel reforzado.
Sin embargo, un factor crítico en este proceso es la presión de homogenización de la grasa, que debe resultar en glóbulos pequeños recubiertos de proteína. Partículas grandes de grasa pueden lograr el efecto contrario; es decir, interferir con la formación de la matriz protéica.
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Cano-Ruiz y Richter (1997) publicaron
algunos efectos de estas variables en el
tamaño de los glóbulos de grasa, en la
adsorción de proteína por unidad de área
superficial de grasa y en la composición de la
proteína adsorbida.
Como era de esperarse, encontraron que al
aumentar la presión de homogenización (30,
60 y 90 MPa, equivalente a 5000, 8702 y 13054
lbs/pulg2), disminuyó el diámetro promedio
de los glóbulos de grasa y aumentó la “carga
protéica” G (mg de proteína por metro
cuadrado de área superficial de materia
grasa).
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El ligero aumento de rendimiento al homogenizar la leche no significa necesariamente que se obtiene un queso de buena calidad.
Dependiendo del tipo de queso, la homogenización de la materia grasa puede o no ser benéfica. La hipótesis es que puede ser benéfico aumentar la presión de homogenización, debido al aumento en el área superficial de la grasa, que permite la adsorción de mayor cantidad de proteína.
Sin embargo, una presión excesiva puede ser contraproducente, por lo que esto debe de cuantificarse y de evaluarse en un contexto más grande que incluya otros atributos importantes, tales como la textura del queso resultante.
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A la luz del propósito de este modulo taller, que es sugerir opciones tecnológicas para maximizar el rendimiento de queso, todas las variables son importantes: pH de la leche, composición de la leche (concentración de sólidos, concentración de proteínas, relación grasa/proteína), tratamiento térmico, cantidad de cloruro de calcio añadido, tiempo de coagulación, condiciones de corte de la cuajada, agitación y calentamiento de la mezcla de cuajada y lactosuero, salazón y prensado del queso.
Ninguna de estas variables es independiente y las interacciones no son lineales ni exactamente predecibles, por lo que el camino hacia la optimización es necesariamente un proceso iterativo de aprendizaje.
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Quesos
Queso Cottage Roquefort Stilton Queso azul Gorgonzola Camembert Brie Swiss Baby Swiss Gouda Danbo Edam Romano
Limburger
Queso brick tradicional
Cheddar
Colby
Sweet Brick
Muenster
Havarti
Muzzarella
Provolone
Parmesano
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Etapas Generales de la producción de Quesos
Pasteurización
Agregado del starter
Lactosa ácido láctico
Formar un grumo
Cuajar el grumo cuajada ácida o cuajada ácida caliente
Cortar la cuajada
Calentar la cuajada + suero
Remover el suero
Salado – Pre prensado - Prensado
Curado-maduración
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Fases de la coagulación del queso
FASE PRIMARIA La renina hidroliza la k-caseína; esta fase primaria o fase
enzimática lleva la ruptura entre los aminoácidos 105 y 106 de la k-caseína, que son la phe y la met respectivamente. Esta hidrólisis tiene como resultado la separación de la fracción hidrofílica soluble (macropéptido) que contiene los residuos ácidos, el grupo fosfato y las unidades de carbohidratos de la fracción hidrofóbica (para k-caseína) (Swaisgood, 1975; Hill, 1969).
La formación de para k-caseína a partir de la k-caseína
sigue una cinética de Michaelis-Menten, con una Km entre 2.6 x 10- 4 M y 5 x 10- 4 M y una velocidad máxima (Vmáx.) aproximada de 1.01 x 10- 5 mol/L. seg- 5 (Chaplín, 1980; Dalgleish, 1979).
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La fase primaria puede ser representado por la siguiente ecuación:
Kappa-caseína para-Kappa-caseína + macropéptido
(PM= 6000 – 8000 Daltons) (insoluble) (soluble)
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FASE SECUNDARIA
Las micelas modificadas se agregan. Se acepta que la αs1 y ß-caseínas son gradualmente hidrolizadas por largo tiempo, llamándose en algunas ocasiones a esta etapa fase terciaria (Kato, 1980).
La fase secundaria es de carácter no enzimático. Los iones de Ca++ son requeridos para que se produzca la coagulación. Las condiciones óptimas para la acción de la renina incluye un rango de temperatura de 40 a 42ºC (104º - 107.6ºF). La coagulación esta influenciada por el pH de la leche. La reacción es más fuerte a un pH más bajo alrededor de 6.6 a 5.8. La coagulación no ocurre a pH alcalinos fuertes.
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Cambios en la calidad durante el
proceso/añejamiento
Flavor a manteca
Citrato Diacetilo
Algunas LAB
Formación de “ojos”
producción de CO2
Propionibacterium shermanii
“Venas azules”
Penicillium roqueforti
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Quesos con “ojos”
Swiss
Baby Swiss
Gouda
Edam
Danbo
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Swiss y Baby Swiss
Predominante- Streptococcus thermophilus
Pequeña cantidad - Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Pequeña cantidad - Lactobacillus helveticus
Pequeña cantidad - Lactobacillus lactis
Opcional- Lactococcus
Propionibacterium fruedenreichii subsp. shermanii ácido láctico CO2
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Gouda , Edam y Danbo
Lactococcus spp.
Glucosa ácido láctico
Leuconostoc spp.
ácido cítrico CO2
Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis
ácido cítrico CO2
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02/04/2014
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FLUJO DE ELABORACIÓN DE QUESO TIPO MOZZARELLA
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
10ºC
FILTRADO
ADICIÓN DEL Cl2Ca
PESADO
PRE-MADURADO
ADICIÓN DEL CULTIVO
PASTEURIZADO
RECEPCIÓN DE LA LECHE
ALMACENADO
ENFRIADO
ADICIÓN DEL CUAJO/COAGULACIÓN
BOLEADO
AMASADO E HILADO
MADURACIÓN
DESUERE
REPOSO
SEGUNDO AGITADO
CALENTAMIENTO DE GRANOS
PRIMER AGITADO
REPOSO
CORTE
3g/100Lt
LTLT 63ºC X30min
3%SG y 16-18ºD
32 – 34ºC
32 – 34ºC 23ºD
32 – 34ºC
32 – 34ºC
200ppm.
2,5g/100Lt
32 – 34ºC x 20 min
1ºC/2min. hasta llegar A 41ºC
HORIZONTAL Y VERTICAL 1cm arista
5min.
Rápido Y Total
41 – 43ºC x 60 min. Aprox.
pH=5.2 – 5.3 en agua a 80ºC
En agua fría
A 80ºC forma esférica
FILTRADO
ADICIÓN DEL Cl2Ca
PESADO
PRE-MADURADO
ADICIÓN DEL CULTIVO
PASTEURIZADO
RECEPCIÓN DE LA LECHE
ALMACENADO
ENFRIADO
ADICIÓN DEL CUAJO/COAGULACIÓN
BOLEADO
AMASADO E HILADO
MADURACIÓN
DESUERE
REPOSO
SEGUNDO AGITADO
CALENTAMIENTO DE GRANOS
PRIMER AGITADO
REPOSO
CORTE
3g/100Lt
LTLT 63ºC X30min
3%SG y 16-18ºD
32 – 34ºC
32 – 34ºC 23ºD
32 – 34ºC
32 – 34ºC
200ppm.
2,5g/100Lt
32 – 34ºC x 20 min
1ºC/2min. hasta llegar A 41ºC
HORIZONTAL Y VERTICAL 1cm arista
5min.
Rápido Y Total
41 – 43ºC x 60 min. Aprox.
pH=5.2 – 5.3 en agua a 80ºC
En agua fría
A 80ºC forma esférica
32 – 34ºC x 5 min
30min.
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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE QUESO MOZZARELLA
RECEPCÓN DE LA MATERIA PRIMA.
Se utilizó leche de vaca fresca.
ANÁLISIS DE LA ACIDEZ.
La leche destinada para este proceso debe presentar una acidez entre 16 a 18ºD.
DETERMINACIÓN DEL pH.
La leche tenía un pH=6,78
FILTRADO
PESADO DE LA LECHE.
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PASTEURIZACIÓN
La pasteurización fue el sistema LTLT, dado el pequeño volumen, usándose temperatura de 63ºC x 30min.
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ADICIÓN DEL CULTIVO.
Luego de haberse realizado el proceso de pasteurización de la leche, ésta se enfrío a 34ºC con la finalidad de añadir el cultivo láctico.
3g/100Lt. de leche; esto se agrego agitándose por 2min.
PRE-MADURACIÓN.
Una vez inoculado el cultivo se dejo en baño maría. El tiempo de pre-madurado alcazo 2.20 h. 02/04/2014
DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ.
En el pre-madurado la acidez de la leche debe de llagar a 23ºD. Esto nos indica la finalización del pre-madurado.
También de determinó el pH que llego a 5.74
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ADICIÓN DEL Cl2Ca.
A la misma temperatura y una vez concluido la acidificación, se adicionó el Cl2Ca (200ppm) agitándose lentamente por 5 min.
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COAGULACIÓN.
Para tal efecto se adicionó el cuajo o renina, en relación de 2.5g/100Lt. de leche, dejándose por espacio de 30 min. Para lograr la coagulación de la leche.
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Después de los 30 min. Verificamos si la cuajada esta lista para el corte, haciendo la prueba con un cuchillo. Es la prueba de la consistencia, se realiza se realiza haciendo un corte en la cuajada y luego introducir el cuchillo levantándolo en forma de gancho.
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CORTE DE LA CUAJADA.
Una ves concluido el cuajado de realiza el corte de la cuajada con las liras, primero en forma horizontal y luego en forma vertical; quedando cubetas de 1 cm. de arista.
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SINÉRESIS.
Al cortar la cuajada se dejó por un espacio de 5 min. Para efectos de lograr la sinéresis del suero de la cuajada.
PRIMERA AGITACIÒN.
Este agitado de hizo lentamente y sin calentamiento el cual tuvo una duración de 20 min. manteniéndose a 34ºC
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CALENTAMIENTO DE LOS GRANOS.
El calentamiento de los granos se realizó con agitación continua y un cambio de temperatura, a razón de 1ºC por cada 2 min. Hasta llegar a la temperatura de 41 ºC.
SEGUNDO AGITADO.
Alcanzado los 41ºC se prosigue a un agitado intermitente por espacio de 30 min., esto hace que aumente la acidez y que los granos de queso queden mas secos.
REPOSO.
Durante 5min. se dejo de agitar con la finalidad de lograr separar los granos de queso del suero.
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DESUERADO Se procede a eliminar todo
el suero que rodea a la cuajada, el suero restante que queda dentro de los granos de cuajada, va saliendo lentamente, lo que ayuda a la acidificación de la cuajada. Este desuere fue rápido y tratando de juntar los granos de cuajada a los lados del recipiente, permitiendo así el escurrimiento del suero.
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MADURADO.
Esta etapa se realizó en el mismo recipiente y se mantuvo a la temperatura de 43ºC. La cuajada se voltea durante 60min. a intervalos de 15 min. (si es abundante se corta en trozos). De esta forma se permitió la salida del suero y el desarrollo de la acidez.
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PRUEBA PARA EL HILADO.
Se introduce un trozo de la cuajada al agua que se encuentra a 80ºC, se amasa tratando de estirar. Cuando estire aprox. 80 cm. sin romperse, esta listo para la siguiente operación.
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AMASADO E HILADO.
El hilado se realizó con agua a 80ºC, y el pH hubo llegado a 5.2; este hilado se hizo sumergiendo los trozos de la cuajada en agua y tratando de estirar hacia todos los lados. Esta operación se repitió hasta obtener una masa uniforme, lisa y brillante. (Duración: 3 min. Aprox)
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BOLEADO O MOLDEADO.
Esta etapa se realizó manualmente dándole así al queso mozzarella en forma esférica.
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ENFRIADO.
Realizado el moldeado, el queso mozzarella se sumergió en agua fría (temperatura ambiente) dejándola en esta hasta ser envasado.
ENVASADO
Se envaso en bolsas de polietileno.
ALMACENADO.
A temperatura baja (refrigeración).
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LUIS ARTICA MALLQUI
Bacterias lácticas Microflora natural de la leche Se emplea para la fabricación de alimentos, productos lácteos,
productos cárnicos, productos de panificación, bebidas (vino, sidra) y en conservación de alimentos
Géneros caracterizados por su capacidad de fermentar glúcidos produciendo ácido láctico
Fermentación Homoláctica -----> ácido láctico único producto formado. Heteroláctica -----> se produce: ác. láctico, ác. acético, etanol,
CO2, etc.
Algunas bacterias homofermentativas ----->capaces de fermentación heteroláctica a condiciones de crecimiento no óptimas.
Bacterias G(+), inmóviles, nunca esporuladas, catalasa negativas,
oxidasa negativas, capacidad de biosíntesis débil, ineptas para respiración aerobia y anaerobia, anaerobias facultativas microaerófilas (fermentan en anaerobiosis y aerobiosis).
Formas: cocos (streptococcus, Lactococcus, Enterococcus,
Leuconostoc, Pediococcus), bacilos (Lactobacillus). 02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Géneros
Células
Fermentación Forma Agrupamiento
Strepcoccus coco cadenas homo láctica
Leuconostoc coco cadenas heterolática
Pediococcus coco tetradas homo láctica
Lactobacillus bacilo cadenas homo láctica,
heterolática
Bifidobacterium
variado variado acética y láctica
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LUIS ARTICA MALLQUI
Género Streptococos
Especies patógenas para el hombre (Sc. Pyogenes) Saprofitos de la cavidad bucal (Sc. mutans, Sc. salivarius) o del
intestino (Sc. faecalis). Estreptococos lácticos (excluidos del genero Streptococcus) - Ahora:
Lactococos lácticos 1er grupo: estreptococos lácticos (Lactococos lácticos): mesófilos que
poseen el antigeno N o antigeno de Lancefield – estreptococos del grupo N, no patógenos, crecen a t° entren 20-30°C.
Streptococcus lactis (Lactococcus lactis) Streptococcus lactis subsp. lactis (Lactococcusvlactis subsp. lactis) Streptococcus lactis subsp. diacetylactis (Lactococcus lactis subsp.
lactis biovar diacetylactis :utiliza citrato para producir diacetilo Streptococcus lactis subsp. Cremoris (Lactococcus lactis subsp.
cremoris) Streptococcus raffinolactis (Lactococcus raffinolactis) Streptococcus plantarum (Lactococcus plantarum) 2do grupo: especie termófila Streptococcus thermophillus (no tiene
antigeno de Lancefield), sensible al NaCl, t° óptima 42 - 43°C.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Género Leuconostoc
Mesófilas (óptimo 20 - 30°C), heterofermentativa (produce ácido D(-) láctico, etanol, y CO2), usan el citrato de la leche para producir diacetilo y a veces acetato, ejm: Ln. mesenteroides subsp. cremoris.
Tres especies:
Leuconostoc mesenteroides (subsp. mesenteroides, subsp.
dextranicum y subsp. cremoris)
Leuconostoc lactis
Leuconostoc paramesenteroides
Especie acidófila: Leuconostoc oenos 02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Género Lactobacillus
Bastoncitos agrupados en cadenas, gran exigencia de factores de crecimiento, ejm:
Lactobacillus delbrueckii: requiere 11-15 AAaas, acidificación lenta, resistente a pHs ácidos (hasta pH: 3.5), producción de ácido láctico de 27g/L.
Subdivisión del género Lactobacillus
Grupo I: Lactobacilos homofermentativos obligatorios, no fermentan pentosas y el gluconato, células largas, rectas y empalizadas: 2 conjuntos de especies Lactobacillus delbrueckii (sus subespecies producen hasta 18g/L ácido D(-) láctico), Lactobacillus acidophilus (3 subgrupos: Lactobacillus acidophilus (la cepa tipo), Lb. gasseri y Lb. helveticus).
Grupo II: Lactobacilos homofermentativos facultativos, fermentación homofermentativa de hexosas (algunos casos heterofermentativas), fermentación heterofermentativa de pentosa y gluconato, células cortas, ordenadas en filamentos.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
3 grupos de especies: Lb. plantarum; Lb. casei (3 genotipos: la cepa tipo, subespecies Lb. casei subsp. casei, Lb. casei subsp. pseudoplantarum, Lb. casei subsp. tolerans y Lb. casei subsp. rhamnosus) y el grupo Lb. sake – Lb. curvatus – Lb. bavaricus (genomas próximos y propiedades similares de sus enzimas); producen poco ácido láctico de 3 a 13g/L.
Grupo III: Lactobacilos heterofermentativos obligatorios, fermentan hexosas y producen ácido láctico, acético (o etanol) y CO2 en la relación 1:1:1; fermentan pentosas – producen ácido láctico y acético, células cortas, rectas y separadas, producción débil de ácido D(L) láctico 5g/L; especies: Lb. kefir, Lb. buchneri, Lb. reuteri, Lb. fermentum, Lb. brevis, Lb. bifermentans, etc.
02/04/2014
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Grupo I
Especie Hábitat
Lb.delbruecii subsp.delbrueckii vegetales
Lb.delbruecii subsp.bulgaricus yogurt, queso
Lb.delbruecii subsp.lactis queso
Lb.acidophilus boca, vagina
Lb.gasseri boca, vagina
Lb.helveticus queso
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Grupo II
Especie Hábitat
Lb.casei subsp.casei rumen
Lb.casei subsp.pseudoplantarum queso, forraje
Lb.casei subsp.tolerans boca, vagina
Lb.casei subsp.rhamnosus tracto intestinal
Lb.sake, Lb.curvatus vegetales
Lb.bavaricus vegetales
Lb.plantarum vegetales, queso
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Grupo III
Especie Hábitat
Lb.bifermentans queso
Lb.brevis vegetales, queso
Lb.buchneri vegetales, queso
Lb.kefir kefir
Lb.reuteri tracto intestinal
Lb.fermentum vegetales, queso
Lb.confusus vegetales
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Género Pediococcus
Células agrupadas en pares o tetradas
Fermentan azúcares y producen ácido láctico D(L) ó L(+).
Muchas especies son incapaces de utilizar la lactosa, débil actividad proteolítica, exigentes nutricionalmente son factores que no les permite acidificar y coagular la leche.
Las especies se diferencian por su tolerancia a la temperatura, al pH, y al NaCl.
Especies: Pediococcus damnosus, Pediococcus parvulus, Pediococcus inopinatus, Pediococcus dextrinicus, Pc.pentosaceus, Pc.acidolactici, Pc.halophilus, Pc.urinaequi
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Género Bifidobacterium Produce más ácido acético que ácido láctico (relación 3:2),
bajas cantidades de ácido fórmico, de etanol y de ácido succínico y no produce CO2 como una bacteria heteroláctica.
Existen en la fermentación láctica, son de forma cocoide, alargada con protuberancias, bifurcaciones, ordenados en cadenas estrelladas, en V o en empalizadas.
Bacterias anaerobias, algunas toleran el oxígeno en presencia de CO2, son mesófilas, muestran temperatura óptima de crecimiento entre 37 – 41°C, no soportan pH ácidos: 5,0 – 4,5.
Especies: Bifidobacterium bifidum, B.longum, B.infantis, B.breve, B.adolescentis, B.thermophilum, B.suis, B.subtile, B.globosum, B.animalis, B.minimum, etc. Tienen su origen en el hombre, animales, conejo, cerdo, pollo, etc.
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Hábitat de la bacterias lácticas Los Lactococcus: se aíslan de la leche cruda, cuajada, de los
vegetales y el rumen
Streptococcus thermophilus: se aíslan de la leche pasteurizada, producto lácteos (yogurt), del material de la lechería y de los cultivos iniciadores artesanales.
Los Leuconostoc: se aíslan de la leche, productos lácteos, frutas, hortalizas, vegetales en fermentación (choucroute), de los productos de panificación y de las soluciones viscosas de azúcar en las industrias azucareras. Leuconostoc oenos no está en la leche y se aíslan del vino.
Los Lactobacillus: en medios diferentes;
Especies mesófilas: Lb.casei subsp.casei, Lb.plantarum, Lb.curvatus, Lb.brevis están presentes en la leche y el queso como el Chedar.
En leches fermentadas: el kéfir (Lb.brevis, Lb.kefir,Lb.fermentum
Lb.kefiranofaciens).
En vegetales fermentados: choucroute (Lb.bavaricus).
En el cuajo: Lb.brevis, Lb.fermentum, Lb.curvatus.
En el vino: Lb.brevis, Lb.buchneri.
En la cerveza: Lb.malefermentans
En la sidra: Lb.sanfrancisco 02/04/2014
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En carnes frescas o fermentadas, los salchichones: Lb.sake.
En el tubo digestivo del hombre y animales: Lb.acidophilus,
Lb.casei,
Lb.fermentum,
Lb.reuteri.
Especies termófilas:
En leches fermentadas: En el yogurt Lb.delbreckii subsp.bulgaricus; en leches acidófilas encontramos Lb.acidophilus.
Quesos fabricados a temperaturas mayores a 40°C (Parmesano y emental): Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus.
Los Pediococcus: presentes en vegetales en descomposición, a veces en bebidas: cerveza, sidra y vino.
Ejemplo: P.pentosaceus y P.acidilactici en vegetales, salchichones, leche y productos lácteos (queso parmesano).
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Fisiología del crecimiento: metabólismo y regulación
1. Nutrición nitrogenada y el crecimiento de las bacterias lácticas en leche.
Para una converción completa de la leche en un producto fermentado, las bacterias lácticas deben multiplicarse en pocas horas hasta 10 células/mL de leches (0,5 mg de peso seco/mL) y 10 células/mL en la cuajada para producir suficientes cantidades de ácido láctico y de compuestos aromáticos.
La capacidad de crecimiento depende de: factores nutricionales, t°, pH, presencia de otros m.o.
1.1 Exigencias nutricionales
Crece en medios ricos en vitaminas, bases nitrogenadas y fuentes de carbono y nitrógeno: leche, productos lácteos, vegetales en descomposición, carnes, etc.
9
02/04/2014
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1.2 Utilización de aminoácidos libres ф Leche: concentración baja en AAaas libres,
ausencia de metionina. ф Fuente de nitrógeno más rápidamente
incorporada a las proteínas celulares. ф Presencia de permeasas de aminoácidos
(dependientes o no de la fuerza motriz protónica - energía) que transportan AAaas hacia el interior de la célula, el sistema esta regulado por el pH externo e interno, estimulado por presencia de glucolípidos en la membrana celular o disacáridos: lactosa y sacarosa pero no glucosa ni galactosa (Streptococcus thermophilus)
02/04/2014
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1.3 Utilización de péptidos
ф La concentración de AAaas libres no asegura el crecimiento de las bacterias ------> utilización de péptidos es necesario.
ф Péptidos sirven de fuente de AAaas como metionina.
ф Presencia de permeasas para péptidos (di y tripéptidos) facilitan su fermentación dentro de la célula. Permeasas son energía(ATP) dependientes acoplado a la fuerza motriz protónica, la energía es aportada por la lactosa y la toma de péptidos está regulada por el gradiente de pH
en ambos lados de la membrana.
ф Crecimiento sobre péptidos varia según cepa y esta en función de la eficacia de los sistemas de permeación de estos péptidos.
Disposición de las células de peptidasas externas para el
rompimiento de grandes moléculas.
02/04/2014
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1.4 Utilización de las proteínas y de los polipéptidos de la leche: sistema proteolítico
Bacterias para crecer en la leche deben hidrolizar las
proteínas (caseína), las proteínas son bien hidrolizadas cuando la concentración bacteriana es importante. El crecimiento puede estar limitado por la baja velocidad de la proteolisis de las caseínas.
Proteínas y oligopéptidos no pueden atravesar a
membrana citoplasmática debido a su tamaño y carga --------->necesario hidrolizarlas fuera de la célula por proteasas (hidrolizan caseína y derivados) y peptidasas extracelulares de las bacterias (hidrolizan péptidos).
Las proteasas estan ligadas a la pared celular y pocas veces
son excretadas al medio. Peptidasas extracelulares o de pared son aquellas cuya
especificidad varía en función de la naturaleza de los residuos de AAaas presentes en el extremo de la molécula.
02/04/2014
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Péptidasas intracelulares o citoplasmáticas hidrolizan péptidos internos formados por proteolisis interna (renovación de proteínas) o provenientes de una permeación específica.
Proteolisis bacteriana (proteasas de la pared y de aquellas proteasas y peptidasas intracelulares liberadas por lisis celular) es importante no solo para la coagulación de la leche sino durante la maduración de quesos (desarrollo de sabores y aromas) y textura.
Proteasa
Peptidasa
Dipeptidasa
Permeasa
Permeasa
Permeasa
Membrana Pared
Peptidos
Peptidasas
AAaas
Proteasas
Proteínas
intracelulares
Caseínas
Oligopéptidos
Dipéptidos
AAaas
Citoplasma
02/04/2014
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1.5 Regulación de la actividad proteolítica
Composición del medio de crecimiento y condiciones de cultivo puede modificar la actividad proteolítica total o activar/inhibir una actividad proteásica o peptidásica específica.
Medios ricos en AAaas y péptidos disminuye la actividad de proteasas de la pared pero no la de las peptidasas.
Lactococos frecuentemente tienen reducida capacidad de coagular la leche, tienen crecimiento débil (proteasas-negativas Prt - ). Crecimiento está limitado por la concentración baja de AAaas y péptidos libres. La acidifación ligada al crecimiento es suficiente para coagular rápidamente la leche.
02/04/2014
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1.6 Catabolismo de la arginina y de otros AAaas
Bacterias lácticas (no todas) usan la vía de la arginina desiminasa (arginina dihidrolasa).
Esta vía esta formado por 3 enzimas que actúan sucesivamente: la arginina desiminasa (ADI), la ornitina carbamoil-transferasa (OTCasa) y la carbamato quinasa (CK).
Produce 1 ATP por molécula de arginina consumida (fuente unica de carbono en Streptococcus faecalis).
El ingreso de arginina a la célula no requiere energía, se da por intercambio con la ornitina.
Presentan esta vía: Lc.lactis subsp.lactis, algunas cepas de Streptococcus thermphilus, grupo III del género Lactobacillus, Lb.buchneri.
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Arginina Citrulina Ornitina
Carbamil-fosfato
H2O
NH3
1
Pi
2
CO2 + NH3
3
ADP
ATP
1: arginina disiminasa
2: ornitina carbamoil transferasa
3: carbamato quinasa
02/04/2014
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2. El metabolismo de los azúcares: fermentación láctica
Los azúcares son fermentados hasta ácido láctico por las bacterias en 2 formas:
Fermentación homo láctica: se produce lactato por la vía de Embden – Meyerhof - Parnas (EMP).
Fermentación heteroláctica: la vía usada es la de las pentosas fosfato y desemboca en la producción de lactato, etanol y eventualmente acetato.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI La fermentación de la lactosa en las bacterias lácticas: vía homofermentativa y vía
heterofermentativa
Lactosa
Lactosa-6-P
Glucosa
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
Dihidroxiacetona-P
Vía homofermentativa
Gliceraldehído -3-P
1,3-difosfoglicerato
3-fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
Lactato
Galactosa-6-P
Tagatosa-6-P
Tagatosa-1,6-diP
Lactosa
Lactosa-6-P
Glucosa
Glucosa-6-P
6-fosfogluconato
Ribulosa-5-P CO2
Xilulosa-5-P
Acetil-P
Acetil-CoA
Acetaldehído Etanol
PEP
PYR
ATP
ADP
ATP
ADP
7
1 2
3
4
5
6
8
9
ATP ADP
NAD+
NADH
ADP ATP
ADP
ATP
NADH
NAD+
PEP
PYR
ATP
ADP
NAD+
NADH
CoASH Pi
NADH
NAD+ NADH NAD+ CoASH
Vía heterofermentativa
1: Fosfo-β-galactosidasa
2: tagatosa-6-fosfato isomerasa
3: tagatosa-6-fosfato quinasa
4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa
5: piruvato quinasa
6: lactato deshidrogenasa
7: fructosa-1,6-diP-aldolasa
8: pentosa-5-fosfato cetolasa
9: etanol deshidrogenasa
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
2.1 Metabolismo de la lactosa
Leche de vaca: 40 a 50 g/litro de lactosa-unico azúcar en estado libre.
Metabolismo de lactosa en Lactococcus lactis
♦ Lactosa penetra usando un sistema fosfotransferasa (PTS) dependiente del fosfoenolpiruvato (PEP). Ya dentro la lactosa es fosforilada a glucosil-β-1,4-galactósido-6- fosfato(lactosa-6-fosfato). Algunas cepas poseen una β- galactosidasa y así una β- galactósido permeasa.
♦ Lactosa-6-fosfato es hidrolizado por la fosfo-β-galactosidasa, la glucosa-6P formada se degrada según la vía EMP (Fig. anterior).
♦ El PEP esta presente en el cruce de las dos vías, la permeación de la lactosa y la formación de ATP a través de la vía glucolítica; su concentrción intracelular está controlada a través de la modulación de la actividad de la PK. La variación de la relación FDP/Pi regularía la actividad de la PK controlaría la velocidad de la fermentación del azúcar por el ciclo PTS-glicolisis. FDP: fructosa-1,6-difosfato, PTS: sistema fosfotransferasa.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
En fermentación homoláctica por cada mol de lactosa produce 4 moles de lactato y 5 moléculas de ATP (2 por la vía de la glucosa y 3 por la de la galactosa), tras reducción de piruvato. El lactato es expulsado al medio.
Las bacterias lácticas pueden sintetizar no solamente la forma L(+) sino la forma D(-) o las dos de ácido láctico. Esto depende de la especie o del género de la bacteria y también de las condiciones de crecimiento.
La fermentación heteroláctica de una molécula de lactosa produce 3 moléculas de lactato y 4 moléculas de ATP.
El crecimiento de las células en presencia de lactosa o de galactosa permite incrementar la síntesis de las enzimas específicas de sistema lactosa (Inducción de enzimas del sistema lactosa).
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Metabolismo de la lactosa en Sc. thermophilus
Probablemente algunas posean una β-galactosidasa o una fosfo-β-galactosidasa o las dos, esto implicaría la presencia de una permeasa específica de los β-galactósidos, ya sea de un sistema PTS, ya sea de los dos.
La galactosa producida por hidrólisis de lactosa no es fermentada mayormente y es excretada, su no utilización sería debido a la represión por la glucosa o la lactosa.
La glucosa proveniente de la lactosa se metaboliza a través de la vía EMP: está presente una fuerte actividad de la hexoquinasa.
Metabolismo de la lactosa en Lactobacillus
• Lactobacilos homofermentadores: Lb. Delbrueckii subsp.lactis,
Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Lb. helveticus poseen una β-Gal.
En Lb. acidophilus están presentes la enzima anterior y la P-β-Gal, pero
con actividades variables según cepas.
• La lactosa debe penetrar por acción de una permeasa, Lb. delbrueckii
subsp. bulgaricus y Lb. helveticus no poseen un sistema PTS ni para
lactosa ni para galactosa. Sólo utilizan la mitad de la glucosa de la
molécula de lactosa. 02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
• Lactobacilos heterofermentadores
Las enzimas claves del metabolismo homofermentativo (la FDP aldolasa y la triosa-fosfato isomerasa) están ausentes.
Metabolismo de la lactosa en Leuconostoc
♠ Leuconostoc no utiliza el sistema PTS-PEP para el transporte de los azúcares sino más bien un sistema que utliza el ATP como fuente de energía.
2.2 Metabolismo de la galactosa
Metabolismo de la galactosa en los Lactococos
Lactococcus lactis subsp.lactis pued utilizar galactosa de 2 maneras según el sistema de entrada utilizado.
1. Un sistema PTS-PEP adaptado a la galactosa con una enzima especifica que produce Gal-6P interna.
2. Una permeasa energía dependiente, específica de la galactosa (galP) que suministra a la célula galactosa interna.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
En el primer caso la Gal-6P se utiliza por la vía de la Tag-6P(como en la lactosa), en el segundo caso, la galactosa debe ser fosforilada a Gal-1P y seguir la vía de Leloir.
Los 2 sistemas no son utilizados simultáneamente por la célula: a alta
concentración de galactosa sería preponderante el sistema PTS-PEP y a baja concentración es la permeasa la que se activa y actúa la vía de Leloir.
La regulación catabólica de la vía de Leloir se da cuando se cultivan células
en presencia de una mezcla de galactosa y glucosa, la glucosa es utilizada en primer lugar, o si se adiciona glucosa (o lactosa) a un cultivo exponencial de Lc.lactis subsp.lactis crecido en galactosa inhibe inmediatamente la utilización de este azúcar.
La fermentación de la galactosa podría diferir según las cepas o las
especies, el crecimiento en galactosa puede producir una fermentación homoláctica u heteroláctica y a veces con algunas desviaciones del metabolismo para producir formiato, acetato y etanol.
La desviación del metabolismo puede deberse a: - Baja concentración de la FDP o de la TDP y así baja activación de la LDH. - Baja conc. de triosas-fosfato inhibidoras de la piruvato-formiato-
liasa. En una fermentación homoláctica normal el sistema PTS-PEP funciona
normal y la conc. de los activadores de la LDH permanece elevada.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI Fermentación de la galactosa en Lactococcus lactis: las 2 vías de penetración y los 2 tipos de metabolismo
Galactosa
Galactosa
Galactosa-1-P
Glucosa-1-P
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
Gliceraldehído-3-P
Piruvato
Acetil-CoA
Acetil-P
Acetato
Acetaldehído
Etanol
Formiato
Lactato
Galactosa
PEP-PTS Permeasa
Galactosa-6-P
Tagatosa -6-P
Tagatosa-6-diP
Dihidroxiacetona-P
TPP
A
2
3
4
1 6
11
12
10
13 9
ATP
ADP
NADH
NAD+
NADH NAD+
NAD+ NADH
1: Fosfo-β-galactosidasa
2: tagatosa-6-fosfato isomerasa
3: tagatosa-6-fosfato quinasa
4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa
6: lactato deshidrogenasa
9: etanol deshidrogenasa
10: galactoquinasa
11:piruvato formiato liasa
12:piruvato deshidrogenasa
13:acetato quinasa
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Metabolismo de la galactosa en los Lactobacilos
La galactosa que proviene de la hidrólisis de la lactosa se liberan al exterior de las células y puede acumularse en la leche, si es fermentada se transforma por la vía de Leloir y se fosforila a Gal-1P por medio de la galactoquinasa.
La fermentación de una molécula de galactosa produce una molécula de ATP menos que la fermentación de una molécula de glucosa.
Metabolismo de la galactosa en Sc. thermophilus
Contiene una permeasa para galactosa, energía dependiente (ATP) y la fuerza motriz protónica esta implicada en el transporte. La galactosa sólo se metaboliza por la vía de Leloir con la condición de que lactosa sea limitante (ver figura 5).
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
2.3 Metabolismo de las pentosas Las pentosas en algunas especies de Lactobacillus
heterofermentativos, penetran ayudado por permeasas específicas y luego son convertidos en D-xilulosa-5-fosfato y finalmente a lactato y acetato.
Numerosas cepas homolácticas de Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus y Pediococcus pueden fermentar pentosas, aqui la fermentación de las pentosas es heteroláctica con producción de lactato y acetato en cantidad equimolar.
Las bacterias que poseen un metabolismo homofermentativo en presencia de hexosas y un metabolismo heterofermentativo en presencia de pentosas son especies homofermentativas facultativas.
2.4 Determinismo de la heterofermentación
Especies heterofermentativas obligatorias son incapaces de escindir la FDP: la FDP-aldolasa estaría ausente o reprimida.
Ciertas especies son homofermentativas al crecer en las hexosas o disacáridos y se convierten en heterolácticas cuando estos azúcares (glucosa, lactosa) están en concentración limitante.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
La elección entre los 2 tipos de fermentación dependería de la concentración en FDP, la FDP activa la LDH en la mayor parte de las bacterias lácticas (salvo la de Sc. thermophilus) y podría inhibir la glucosa-6P-deshidrogenasa-NADP-dependiente. A baja concentración de azúcar y así de FDP favorecería el funcionamiento de la vía heteroláctica en cepas homofermetativas.
2 mecanismos explicarían a producción de compuestos distintos al lactato:
1. El etanol puede formarse por la vía de las pentosas fosfato por reducción del acetil-P y producción de CO2 en cantidad apreciable.
2. El formiato (en lugar de CO2), el acetato y el lactato podrían provenir del piruvato por dismutación de este causado por la enzima piruvato-formiato-liasa, enzima inhibida por las triosas-fosfato de la vía EMP, en ausencia de estas se activaría la enzima. De igual modo a pH alcalino, especies homofermentativas producen lactato asociado a formiato y acetato.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
2.5 Permeación y el metabolismo de los otros azúcares
La permeación de la glucosa en bacterias lácticas puede darse por una permeasa específica o por el sistema PTS.
Existiría dos PTS para la entrada d glucosa: PTS-glc (presente en todas las bacterias homofermentativas que usa la vía EMP) y la PTS-manosa (permite la entrada de manosa, fructosa y glucosa).
La no utilización de la vía de EMP conduce a la heterofermentación.
La permeación de la sacarosa y de la maltosa estaría ayudado por un sistema PTS-PEP. Sólo una mitad de la molécula es metabolizada por la vía EMP, entonces se produce un bajo contenido en FDP y un alto contenido de fosfato, esto sería responsable de la inhibición de la piruvato quinasa y de la LDH.
Regulación de la glicólisis por el ciclo PTS
La velocidad de la glicólisis depende de las concentraciones relativas de la FDP y del fosfato:
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
1. Cuando hay crecimiento en azúcares, la concentración
intracelular en FDP es alta, la de Pi es baja: la piruvato quinasa y la LDH son activadas y conducen el PEP hacia el lactato y no hacia los sistemas PTS.
2. Al mismo tiempo la alta concentración de FDP activaría la proteína-quinasa y la transformación de las proteínas HPr hacia la forma HPr(ser)P inepta para la permeación.
Estos dos fenómenos tienden a disminuir la entrada de los azúcares y así modular la velocidad de la glicólisis.
La proteína HPr en su forma HPr(ser)P jugaría un papel de modulador de la actividad de los sistemas PTS en bacterias lácticas incluso en otras bacterias Gram-positivas.
La inhibición de la piruvato quinasa por el fosfato permite explicar la constitución del pool PEP en carencia de azúcares.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI El ciclo de la glucólisis y el sistema fosfotransferasa en Lactococcus lactis
EII Lac
Glucosa
Galactosa-6-P
Tagatosa-6-P
Tagatosa-1,6-diP
Triosa-P
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
2-desoxiglucosa-6-P
Gliceraldehído-1,3-diP
PEP
Piruvato
Lactato
Gliceraldehído-2-P
Gliceraldehído-3-P
Formiato
Acetato
Etanol
Lactosa
Lactosa-6-P EIII-Lac
HPr-P
EI EI-P
HPr
EIII-Lac-P
6
5
2
3
4 7
1
2-desoxiglucosa
EII Man
1: Fosfo-β-galactosidasa
2: tagatosa-6-fosfato isomerasa
3: tagatosa-6-fosfato quinasa
4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa
5: piruvato quinasa
6: lactato deshidrogenasa
7: fructosa-1,6-diP-aldolasa
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
3. El metabolismo del citrato y del piruvato
El citrato solo, no puede ser utilizado como sustrato de crecimiento por las bacterias lácticas. En presencia de un sustrato fermentable y de una fuente de nitrógeno, ciertas bacterias lácticas pueden utilizar el citrato de la leche.
La vía metabólica de utilización del citrato es idéntica en bacterias lácticas, conduce a la formación de acetato (mayor parte excretado), CO2 y de diacetilo (2,3 butanodiona) – compuesto aromatizante, así mismo son excretados otros productos como: la acetoína y eventualente 2,3- butanodiol.
Producción de diacetilo y de la acetoína
En cultivos puros con Lc.lactis subps.diacetylactis la síntesis de estos compuestos tiene lugar durante la fase exponencial de crecimiento y es máxima cuando el citrato está agotado. En Leuconostoc la producción de diacetilo comienza con la entrada de las células en fase estacionaria.
En cultivos mixtos donde se asocian Lc.lactis subsp.diacetylactis o Leuconostoc con cepas acidificantes, la utilización del citrato y la producción de diacetilo y de acetoína dependen de la cepa aromatizante elegida.
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI El metabolismo del citrato en bacterias lácticas
Citrato
Citrato permeasa
Citrato
Oxalacetato
Piruvato
Acetaldehído-TPP
Diacetilo
Acetoína
2,3-butilenglicol
CO2
Acetolactato
CO2
Mg++ ó
Mn++ 1
2
3
4
5
6
Acetato
7
8
TTP
CO2
Acetil-CoA
CoASH
TTP
NADPH
NADP+
NADPH
NADP+
Mg++ ó
Mn++
1: citrato liasa (citritasa)
2: oxaloacetato decarbo-
xilasa
3: piruvato decarboxilasa
4: diacetilo sintetasa
5: diacetilo reductasa
6:acetoína reductasa
7: acetolactato sintetasa
8: acetolactato decarbo-
xilasa
02/04/2014
LUIS ARTICA MALLQUI
Regulación del metabolismo del citrato
En Lc.lactis subsp.diacetylactis
En ausencia de azúcar la formación de diacetilo y acetoína se reduce a trazas, en ausencia de citrato las enzimas de esta vía (citrato liasa, acetolactato-sintetasa, diacetil reductasa y acetoína reductasa son constitutivas.
En presencia de citrato , la citrato permeasa es inducida y el citrato interno es transformado en piruvato. La permeasa se activa solo a un pH inferior a 6.0 (actividad max. pH 5.0).
El exceso de piruvato producido no puede ser reducido a lactato, se utiliza para formar acetoína, diacetilo y eventualmente 2,3-butilenglicol.
La adición de Cu+2, Fe+2, Fe+3, Mo+6 y Co +2 aumentan la producción de diacetilo.
02/04/2014
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En Leuconostoc
Un citrato permeasa (pH óptimo < 6,0) ingresa el citrato en la célula e induce a la citrato liasa y a la acetolactato sintetasa (pH óptimo entre 5,0 y 6,0).
La acetoína puede ser formada teóricamente por dos vías, a partir del oxaloacetato o del diacetilo.
La producción de acetoína sólo tiene lugar a pH ácido; a pH 5,4 la adición de azúcares inhibe la utilización del citrato y a pH 4,5 esta inhibición disminuye, al haber menos piruvato, éste está disponible para la síntesis de acetoína ( la adición de piruvato no permite la formación significativa de diacetilo o de acetoína).
Algunos Leuconostoc: Ln.mesenteroides subsp.mesenteroides y subsp.dextranicum utilizan el citrato prto no producen ni acetoína ni diacetilo, la vía metabólica es desconocida.
Algunos Lactobacillus como: Lb.reuteri, Lb.acidophilus producen succinato a partir del citrato.
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4. La producción de acetaldehído
Producido en cantidad variable por las bacterias lácticas, es de gran importancia en bacterias del yogurt, es considerado el compuesto aromático más importante del yogurt.
Es producido durante el crecimiento de Sc.thermopilus o de Lb. delbrueckii subsp. Bulgaricus.
En el yogurt la producción de acetaldehído sería producido por los Lactobacilos termófilos, la presencia de acetona puede alterar el aroma del producto, así las mejores cepas deberían producir 2,8 veces más d acetaldehído que de acetona.
Los precursores del acetaldehído pueden ser el piruvato y el acetil-CoA derivados del metabolismo de los azúcares. En Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus y Sc.thermophilus una cantidad de acetaldehído deriva de la treonina que puede ser directamente escindida en glicina y acetaldehído por una treonina aldolasa.
La hiperproducción de acetaldehído por las bacterias del yogurt podría explicarse por la ausencia de etanol deshidrogenasa (ADH) y así la incapacidad de producir etanol a partir de acetaldehído.
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5. Producción de polisacáridos Sc.thermophilus y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus
o El crecimiento en leche de estas cepas les hace responsables de la viscosidad, ejemplo en el yogurt. Esta viscosidad es atribuida a la producción de EPS (exopolisacárido) por dichas cepas.
o Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus produce un EPS soluble en presencia de diversos substratos carbonados y en fase exponencial precoz, estaría formado por fructosa y glucosa en relación 2:1 y poseería enlaces α-(1,4) y α-(1,6).
o El EPS de Sc.thermophilus difiere del de Lactobacilo por estar formado de galactosa y de glucosa, además están presentes trazas de ramnosa, arabinosa y xilosa.
Lactococcus lactis
o Cepas de Lc.lactis subsp.cremoris aisladas de leche fermentada cuyas células son encapsuladas producen EPS. Este EPS podría ser una glucoproteína
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6. Metabolismo aerobio
Las bacterias lácticas tienen metabolismo fermentativo y son consideradas anaerobias – son incapaces de sintetizar las porfirinas hémicas.
Su sensibilidad al oxigeno varía según cepas desde anaerobia estricta a aerotolerante e insensible.
Poseen catalasas no hémicas llamadas pseudocatalasas – bacterias lácticas transforman el oxígeno molecular en superóxido (O2˙), en peróxido (H2O) o en agua. En presencia del aire, el peróxido si no es destruído por una peroxidasapuede acumularse, autoinhibir la cea productora e inhibir cepas concurrentes.
Acción del oxígeno sobre el metabolismo de los azúcares
Durante la fermentación láctica en anaerobiosis, la regeneración del NAD+ stá asegurada por la LDH, la acetaldehído deshidrogenasa y la etanol deshidrogenasa (fig.3 y 8).
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La presencia del oxígeno puede modificar el espectro fermentativo de las bacterias lácticas y la naturaleza de los productos finales de la fermentación.
Metabolismo heteroláctico aerobio de Leuconostoc
En aerobiosis las enzimas que fermentan (anaerobiosis) la glucosa (acetil-fosfato tansferasa y etanol deshidrogenasa) son poco activas. Por el contrario en aerobiosis, la NADH-oxidasa y la acetato quinasa son activas y conducen el metabolismo hacia la formación de acetato . (figura)
El metabolismo aerobio produce una molécula más de ATP por molécula de sustrato: aumenta la tasa de crecimiento y rendimiento.
Metabolismo aerobio de Lactococcus
El metabolismo homoláctico de Lactococcus es derivado hacia la heterofermentación por la aerobiosis.
La piruvato deshidrogenasa al contrario que la piruvato-formiato-liasa (otra candidata a la transformación del piruvato) es insensible al oxígeno, sino es activada en aerobiosis, así esta enzima transforma el piruvato en acetato con producción de una molécula de ATP suplementaria. (Figuras)
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Las vías de la piruvato formiato-liasa y de la piruvato deshidrogenasa
Piruvato
Hidroxietil-TPP
Acetil-CoA
CO2 TPP
CoASH
NAD+
NADH
Acetil fosfato
Acetato
Acetaldehído
Etanol
NADH
NAD+
NADH
NAD+
Formiato
CoASH
a
b
Pi
CoASH
ADP
ATP f
e c
d
a: piruvato formiato-liasa
b: piruvato deshidro-
genasa
c: acetaldehído deshidro-
genasa
d: etanol deshidrogenasa
e: fosfoacetil transferasa
f: acetato quinasa
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LUIS ARTICA MALLQUI El metabolismo aerobio: Vía heterofermentativa
Glucosa
Glucosa-6-P
6-P-gluconato
Pentosa-5-fosfato
Gliceraldehído-3-P
Piruvato
Lactato
Acetato
Acetil-P
Acetil-CoA
Acetaldehído
Etanol
Pi 1
2 NAD+
NADH O2
H2O2 ó H2O
NAD+
NADH
H2O2 ó H2O
O2
Pi
H2O2 ó H2O
O2
NAD+
NADH
NADH
NADH
NAD+
NAD+ NAD+
NADH
CO2
3
4
5
6
7
8
2ADP
2ATP
ADP
ATP
CoASH
Pi
1: glucoquinasa
2: glucosa-6-P-deshidrogenasa
3: gluconato-6-P-deshidrogenasa
4: pentosa-5-P-cetolasa
5: acetato quinasa
6: fosfoacetil transferasa
7: acetaldehído deshidrogenasa
8: etanol deshidrogenasa
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Producción aerobia de acetoína
♠ En ciertas cepas de Lc.lactis subsp.lactis la α-acetolactato sintetasa es activada y produce acetoína (fig7) sobre todo en presencia de galactosa y a la adición de catalasa para eliminar el peróxido.
Oxidación del piruvato
La piruvato oxidasa presente en aerobiosis en muchas bacterias lácticas produce acetato y una molécula de ATP.
Utilización de lactato por Pediococcus y Lactobacillus
ф Lb.plantarum y Lb.casei son capaces de oxidar el lactato. Pc.pentosaceus en aerobiosis oxida las formas L(+) y D(-) del lactato formado hasta acetato y CO2.
ф Este sistema es reprimido por la glucosa e inducido por la galactosa o la latosa.
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Ventajas del metabolismo aerobio
o Aumenta la producción de ATP y así la tasa de crecimiento y rendimiento de biomasa.
o Gracias a la producción suplementaria de NAD+ oxidado, el espectro fermentativo de ciertas bacterias lácticas se extiende a sustratos inutilizados en anaerobiosis: glicerol, manitol, sorbitol y lactato.
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7. Fermentación maloláctica (FML)
Durante vinificación, en presencia de azúcar como fuente de energía, ciertas bacterias como Leuconostoc oenos son capaces de fermentar concentraciones elevadas de ácido málico en ácido láctico con un rendimiento de transformación muy elevado del 75 al 96%.
Leuconostoc oenos bacteria más frecuente del vino a pH <3,5 y la más importante en la vinificación y la única que existe en el vino a este pH ácido.
La FML por Ln.oenos se acompaña de la degradación de los ácidos cítrico y fumárico con formación de ácido acético y de la utilización de la arginina, histidina y del acetaldehído.
Ciertas especies de Lactobacillus y Pediococcus se aíslan también del vino a un pH igual o superior a 3,5 y realizar esta fermentación, pero en este caso no hay utilización del ácido cítrico y fumárico ni producción de acetato.
El fumarato, etanol y un pH ácido inhiben a las bacterias malolácticas y así la fermentación maloláctica.
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La enzima responsable de la fermentación maloláctica (MLE)(E.C. 1.1.1.38). Es una malato-decarboxilasa que exige Mn2+ y NAD+ sin reducirlo. Transforma el L-malato en CO2 y L-lactato que es liberado al medio.
La enzima puede ser constitutiva o inducible por el malato en algunas especies de bacterias lácticas. En presencia de malato se induce otra enzima que es también una malato-decarboxilasa que produce piruvato y CO2 reduciendo el NAD+
Fermentación maloláctica y el crecimiento
o En Ln.oenos la fermentación maloláctica estimula la tasa de crecimiento y la biomasa. La energía suplementaria provendría de la salida del lactato que engendraría una fuerza motriz protónica.
o El pH del medio conteniendo malato influenciaría la tasa de crecimiento de la bacteria láctica aumentando o disminuyendo este crecimiento.
o La fermentación maloláctica a pH inferior a 6,0 con Lb.plantarum consumiría energía, la permeación del malato exige energía. La FML en estas condiciones serviría para aumentar el pH por decarboxilación del malato.
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8. El metabolismo y los minerales El magnesio estimula el crecimiento de las bacterias lácticas y la
producción de ácido láctico, ejemplo en Lc.lactis, Sc.thermophilus y Lb.acidophilus. Es indispensable para muchas enzimas necesarias para el crecimiento celular o para la producción de aromas.
El manganeso sirve para la resistencia del Lb.plantarum al superóxido. Diversas especies de Leuconostoc y todos los Lactobacilos exigen Mn2+ y su variación en la leche exlicaría la variación en el crecimiento y la producción de aromas en Ln.cremoris. Es necesario para la actividad de numerosas enzimas entre ellas la ARN polimerasa, la LDH, la enzima maloláctica, la NADH oxidasa, etc.
El fierro transportado por varias moléculas muy afines no tiene efecto general sobre el crecimiento o sobre la producción de ácido láctico.
El calcio no estimularía el crecimiento de las bacterias lácticas salvo el de Lb.casei y permitirá la desintegración de las cadenas de células así como una modificación en su forma en Lb.acidophilus que le permite una mejor resistencia a la congelación. El lactato formado se excreta acoplado con dos protones, en este flujo hay formación de ATP por una ATPasa de membrana dependiente de Ca2+/Mn2+.
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El transporte del potasio es necesario para la regulación del pH intracelular. Su concentración es alta y se exige para el crecimiento de Lb.helveticus y Lb.casei. Otros iones monovalentes Na+, NH4+, entran en competición con el K+.
El cadmio contaminante de la leche a baja concentración puede inhibir el crecimiento y la producción de ácido en Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.helveticus y Sc.thermophilus.
El cobre inhibe el crecimiento de las bacterias lácticas (Lb.casei, Lb.debrueckii subsp.bulgaricus, Sc.thermphilus) en la leche y la producción de ácido láctico a concentraciones entre 10-2 y 10-4 mM.
El cobre Cu2+ así como el Fe2+, Fe3+, Co2+ y el Mo6+ aumentan la producción de diaetilo.
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9. Lipolisis
La actividad lipolítica de los Lactococos en la leche sería débil pero podía contribuir al sabor y aroma de los quesos madurados. Estas bacterias hidrolizarían más fácilmente los mono- y di-glicéridos que los tri-glicéridos de la leche.
En Lactobacilos homofermentativos mesófilos como Lb.casei y Lb.plantarum, en termofilos como Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.helveticus y Lb.acidophilus, la actividad lipásica ha sido manifestado. Los triglicéridos que contienen ácidos grasos con cadenas cortas son los más fácilmente hidrolizados, los de la materia grasa de la leche lo son débilmente. El sistema enzimático es óptimo a un pH neutro y a una temperatura entre 40 y 50°C según la especie.
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10. Producción de compuestos antagonistas
Las bacterias lácticas son conocidas por producir durante su crecimiento sustancias que inhiben el crecimiento de otros m.o. Pueden ser los metabolitos excretados por la bacteria como el ácido láctico o derivados del metabolismo del oxígeno como el peróxido de hidrógeno. También producen bacteriocinas que son de naturaleza proteíca.
1. En Lactococcus lactis
Se ha observado la producción de 2 sustancias consideradas antibióticos: la nisina y la diplococina.
La nisina, grupo de polipéptidos producidos por Lactococcus lactis subsp.lactis tiene acción contra las bacterias Gram positivas, actúa sobre las células vegetativas e impide tambien la germinación de los esporos de bacterias esporuladas como Bacillus y Clostridium.
La acción de la nisina seria sobre la membrana bacteriana, también inhibe otras bacterias lácticas como a Lactococcus lactis subsp.cremoris, pero sería inactiva frente a los Lactobacilos y Streptococcus thermophilus.
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La nisina es el único que está autorizado y comercializado en la industria alimentaria para la conservación de alimentos.
La diplococina es producida por Lactococcus lactis subsp.cremoris su actividad es más restringida que la nisina y actúa sobre ciertas cepas de Lactococcus lactis subsp.lactis pero no actúa sobre las bacterias esporuladas.
La diplococina (polipéptido) detiene inmediatamente la síntesis de ADN y ARN y la muerte de las células pero no su lisis.
2. En Lactobacilos
o Las bacteriocinas son de naturaleza proteica de acción bactericida y su actividad esta restringido a especies parecidas.
En Lb.helveticus
Produce la lactocina 27 (glicoproteína). Es activa sobre cepas de Lb.helveticus o de Lb.acidophilus, provoca el detenimiento de la síntesis proteica pero no la del ADN o del ARN. La helveticina inhibe solo cepas de Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus y de Lb.lactis.
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En Lb.acidophilus
La mayoría produce una bacteriocina de origen cromosómico activa sólo sobre Lb.leichmanii, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.helveticus y Lb.lactis.
En Lb. plantarum
Produce plantaricina A que inhibe levaduras, bacterias Gram-negativas y la mayor parte de bacterias Gram-positivas, entre ellas las bacterias lácticas: Lb.plantarum, Pc.pentosaceus y Ln.paramesenteroides.
En Lb.sake
Algunas cepas produce una proteína llamada sakacina A que inhibe el crecimiento de Listeria monocytogenes y también diversos Lactobacillus y Leuconostoc pero sobre todo bacterias Gram-negativas. 02/04/2014
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3. En Pediococcus
2 cepas de Pc.pentosaceus producen una proteína llamada pediocina A que inhibe el crecimiento de otros Pediococcus, de Lb.plantarum, Ln.mesenteroides, Micrococcus luteus, Baillus cereus, Clostridium botulinum, Cl.sporogenes, Lb.brevis, Listeria monocytogenes, etc.
Técnicas de conservación Los sistemas de conservación de larga duración de las bacterias lácticas son la congelación a muy baja temperatura y la liofilización.
Lactococcus lactis
Crece a 37°C, para el recuento se usa el medio MRS (empleado sobre todo para Lactobacilos) y el medio Elliker. El medio M17 es el más usado contiene β-glicerato de sodio (efecto tampón del medio: a pH 7.15 el crecimiento es rápido y colonias de buen tamaño en medio sólido).
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Las células no deben conservarse en medio ácido, favorece las lesiones de la envoltura y la pérdida de los plásmidos, deben ponerse en suspensión en un medio de leche nuevo y almacenadas en frío sin incubación.
Pueden almacenarse en frío en medio M17. El método más utilizado es la congelación y el almacenamiento a -30°C o menor a -75°C o en nitrógeno líquido en un medio que contenga M17 nuevo y como crioprotector glicerol.
La liofilización destruye hasta el 90-95% de las células.
Streptococcus thermophilus
o Para el recuento se usa el medio M17 a pH 6.8 para la distinción con especies de Lactobacilos. La temperatura de incubación seería de 60°C.
o La conservación es mejor al frío y al vacío o en nitrógeno líquido que en presencia de aire.
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Leuconostoc
Los medios específicos utilizados no parecen ser muy eficaces, el medio MRS se usa con frecuencia. No crecen bien en medio M17, su crecimiento es posible en el medio KCA y Rogosa.
Lactobacillus
Para el recuento se utiliza con frecuencia el medio de Rogosa, aunque tambien el medio MRS a un pH 6.5 pero con frecuencia de utiliza a pH 5.5.
La conservación tras congelación -196°C de células concentradas es buena incluso tras 28días. Tras siembra en leche pasteurizada y conservación a 5°C, la viabilidad (21días) varía con las cepas.
Pediococcus
Se desarrollan bien en medios como MRS con pH 6.2 o en presencia de ácido ascórbico MRSS o de acetato de talio MRST y el medio RA a pH 6.2.
Las bacterias que sirven de fermentos pueden liofilizarse o mejor congelarse en presencia de diversos crioprotectores.
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Aplicaciones industriales Fermentos industriales
Como fermentos (cultivos iniciadores) en la industria láctea, producción de quesos, yogurt, etc.
Fermentos mesófilos, termófilos, de cepa única, fermentos multiples, fermentos mixtos.
En la elaboración de mantequilla, cepas productoras de diacetilo (aroma característico): Lc.lactis subsp.diacetylactis, cepas de Leuconostoc.
Fermentos lácticos termófilos Sc.thermophilus y Lb.bulgaricus producen acetaldehído a partir de AAaas presentes en la leche.
Fermentos mesófilos: Lo forman: Lactococos, ciertos Leuconostoc (Ln.cremoris, Ln.dextranicum), y ciertos Lactobacillus (Lb.casei, Lb.plantarum): se usan para la fabricación de quesos frescos: Quarg, Feta, Cottage, de quesos de pasta blanda: Camembert, Brie, Pont l’Eveque, Coulommers, de quesos duros de pasta prensada: Cheddar, Gouda, Edam o de quesos de pasta azul: Roquefort (en particular Leuconostoc), Silton, Gorgonzola y otros.
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Los fermentos termófilos: abarcan Sc.thermophilus y Lactobacillus: Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.lactis, Lb.helveticus y Lb.acidophilus. Sc.thermophilus y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus se asocian para producir yogurt y también con otras leches fermentadas: skyrr, koumiss. Sc.thermophilus, Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.lactis y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus forman la flora de los quesos de pasta cocida como el queso Suizo (Emmental, Gruyere) y del tipo Italiano (Parmesano, Romano, Grana).
Cultivos mixtos de fermentos mesófilos: se usa en la fabricación de quesos y mantequilla: Lc.lactis subsp.lactis y subsp.cremoris y especies aromatizantes como el biovar diacetylactis y Leuconostoc.
En la fabricación de Kéfir: se usa entre otros Lc.lactis, Lactobacillus (Lb.brevis) y de Leuconostoc.
Los probióticos Es una preparación bacteriana a base de bacterias lácticas intestinales utilizada en forma revivificable con fines nutricionales o terapéuticos
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Bacterias lácticas utilizadas frecuentemente son Lactobacilos: Lb.acidophilus, Lb.casei, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.helveticus, Lb.lactis, lb.salivarius, Lb.plantarum y también Sc.thermophilus, etc.
Bacterias intestinales o no deben ser resistentes a enzimas digestivas de la cavidad bucal y gástrica, pH ácido del estomago, sales biliares y tener capacidad de adherirse a la células intestinales para colonizar el tracto intestinal sin perturbar a la flora intestinal normal.
Los probióticos deben ingerirse con leche. Lactobacilos vivos ingeridos no debe sobrepasar 10x8-10x9 por dosis.
Probióticos: aumenta la producción de ciertas vitaminas, estimula la digestión de los alimentos, excretan ciertos AAaas (lisina), mejora la digestión de la lactosa, probablemente actuarían sobre la estructura del epitelio intestinal, el número de células productoras de mucus y la rapidez de renovación celular. 02/04/2014
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Consumo de leche con Lb.acidophilus vivo facilitaría el transito intestinal, combatiría el estreñimiento y el trastorno causado por antibióticos – ayuda a restaurar el equilibrio de la flora intestinal.
Las bacteriocinas producidas por numerosas bacterias lácticas pueden inhibir bacterias patógenas del tracto digestivo. Estos probióticos estimularían la producción de inmunoglobulinas (linfocitos B).
Los probióticos poseerían actividad anticolesterol, ciertas bacterias lácticas inhibirían la conversión de acetato en colesterol, el Sc.thermophilus sería responsable de esta acción.
En los productos cárnicos
Flora espontánea predominante en la fermentación de los productos cárnicos está constituida por Lactobacilos (Lb.plantarum, Lb.brevis, Lb.fermentum) y Pediococcus (Pc.acidilactici). Estos inhiben la Salmonelas, Estafilococos o Clostridium boltulinum en la fabricación de salchichas y bacón. 02/04/2014
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En los vegetales
Uso de cultivos puros de bacterias lácticas para la fermentación de productos vegetales: pepinos, aceitunas, coles, etc. Fermentación maloláctica.
En la panificación
o Se utilizan junto con cultivos iniciadores: Lb.sanfrancisco, Lb.plantarum, Lb.delbrueckii, Lb.brevis, etc.
Producción microbiana de ácido láctico
A partir de medios sintéticos, sueros de quesería, sacarosa, etc. las bacterias lácticas empleadas son homofermentativas: Lb.delbrueckii subsp.delbrueckii (con glucosa), Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus (con lactosuero).
E carácter anaerobio facultativo de estas bacterias permite trabajar en un biorreactor sin eliminar el oxígeno. Se hacen cultivos en batch, continuos, con células inmovilizadas o atrapadas en alginato. 02/04/2014
FIN DE LA PRESENTACIÓN
GRACIAS
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