ENZIMAS:

Polimerización parcial (no permanente)

Disolución acuosa de enzima se emulsiona con un disolvente orgánico inmiscible

Adición de monómeno hidrofílico que polimeriza en la interfaz entre las fases acuosas y orgánica

RETENCIÓN QUÍMICA:Unión soportes y reticulación

1.UníÓN A SOPORTES La más usada

Soporte de alta resistencia, ser fácilmente separable.

Tipos de soporte:

inorgánicos: sílica, cerámicas, alúmina, magnéticos. Orgánicos: polisacáridos, poliacrílicos, polivinílicos

Mecanismos de uníón a soportes:

A) ADSORCIÓN:

el soporte está sin funcionalizar. Uníón débil, condicionada por pH, fuerza iónica, diámetro del soporte. Se basa en puentes de Hidrógeno, interacciones iónicas o hidrofóbicas.

Ventajas:

Sencillo de preparar. Bajo coste. No altera la especificidad de la enzima. Se puede incorporar mucha cantidad de enzima (concentración). Se puede recuperar el soporte

Desventajas

Es necesario optimizar el proceso de adsorción. Poca estabilidad mecánica, las uniones son débiles. Muy sensible a cambios en el medio, que pueden desestabilizar (pH, temperatura o fuerza iónica)

B)

ENLACE COVALENTE:

enlace es más fuerte. Se unen así soportes funcionalizados, que reaccionan con facilidad. Los grupos funcionalizados de los soportes van a reaccionar con los grupos nucleofílicos de las enzimas.
Los aminoácidos que mejor reaccionan son Lys, Cys , Tyr e His (son aminoácidos polares, que van a reaccionar con más facilidad).

Métodos reaccionar:

Activación por bromuro de cianógeno.

Alquilación

Mediado por imidazol

Activación por carbodiimida

ENLACES COVALENTES:

Ventajas

Manipulación sencilla, el producto es muy estable a nivel mecánico

Carga enzimática constante tras la inmovilización

Versatilidad: pueden ser utilizados en muchos tipos de reactores diferentes

Mejor resistencia a pH, temperatura y disolventes orgánicos

Desventajas

Es necesario conocer la densidad de grupos activos en superficie, porque condicionará el número de enlaces y con ello la geometría

Puede alterarse el grupo activo, porque se una al soporte por él (se suele evitar con un inhibidor)

2. RETICULACIÓN:

También conocido como “cross linking”. Se puede hacer por dos técnicas:

Reticulación pura:

la enzima se pone en contact con reactivos bifuncionales, con un grupo funcional en cada uno de sus extremos (por ejemplo, glutaraldehído). Los soportes son dialdehídos , sales de diazonio, diaminas. El soporte hace de puente de uníón entre dos moléculas de enzima. Se tiene una red enzimática con alta resistencia a condiciones extremas de pH y temperatura.

Reticulación usando polímeros o resinas :

Semejante al proceso de atrapamiento, pero se forman interacciones entre los iones divalentes y las moléculas de polímero. El más clásico es el proceso de reticulación de alginato con cloruro de calcio.

LA INMOVILIZACIÓN SUPONE UN INCREMENTO DE LA ESTABILIDAD PERO UNA REDUCCIÓN DE LA ACTIVIDAD:

TOTAL si se modificó el centro activo (se impide el paso de sustrato al centro activo o hay reacción del soporte con algún aminoácido del centro activo) 

Será PARCIAL:

Efectos difusionales:

cuando un soporte sólido se introduce en un líquido, alrededor de éste se forma una capa de difusión, que da un gradiente de concentración, que dificulta el acceso del sustrato al centro activo. Se corrige con una mayor agitación del reactor.

Efectos electrostáticos

Especialmente en soportes cargados, serán repulsiones sustrato soporte

Efectos esféricos:

sustratos con alto peso molecular pueden tener dificultad de acceder a la enzima. La solución es intercalar brazos espaciadores.

Efecto de microentorno

Lo más común es por un desplazamiento del pH óptimo de la catálisis (no es igual que en el medio homogéneo)

APLICACIONES ENZIMAS:

• Hidrólisis de proteínas con enzimas proteolíticas

Hidrolizados de proteínas de trigo

Es un producto de interés porque el producto se absorbe directamente en el tracto gastrointestinal (sin necesidad de hidrólisis previas). Útil para pacientes con problemas estomacales, síndromes de mala absorción, alimentación infantil. Suele usar pepsina inmovilizada en quitosano.

Industria quesera:

para la coagulación de la caseína. Inicialmente se usaba la quimiosina de los cuajos de las vacas. A día de hoy se usan proteínas recombinantes quimiosina, pepsina.

B-lactoglobulina de la leche:

 Puede causar alergias, por eso puede ser útil para estas personas afectadas. Se usa tripsina inmovilizada covalentemente en soporte de celulosa.

• Hidrólisis de Hidratos de Carbono

Obtención de leche sin lactosa

Para los intolerantes a la lactosa (por ausencia de lactasa intestinal). No sólo para leches sin lactosa, también para productos derivados como los helados. Se usa B galactosidasa inmovilizada en soportes de acetato de celulosa.

Producción de edulcorantes:

producción de jarabes de fructosa y glucosa para bebidas refrescantes. Desde el maíz, utilizando alfa amilasa, glucoamilasa, glucoisomerasa, pululanasa inmovilizadas en alginato.

Fabricación de zumo:

utilizando enzimas pectinasas inmovilizadas sobre poliéter, poliacrilamid. Pq las pectinas pueden provocar zumos demasiados viscosos y húmedos.

Mejora de las carácterísticas organolépticas

Amargo de cítricos:

Células de Arthrobacter globilis para reducir el sabor , que van inmovilizadas en poliacrilamida.

Desacidificación de vivnos:

Levaduras o bacterias lácticas inmovilizadas en alginato  (células de Oenococcus oeni o de Schizocosaccharomyces pombe). Tiene especial interés para desacidificar vinos blancos, y así evitar la producción de aminas biógenas, que suele ir asociada a la fermentación malo láctica.

Maduración acelerada de quesos:

Lipasas y proteasas encapsuladas

Endo B-glucosidasas:

inmovilizadas en esferas acrílicas para mejorar el aroma de vinos y de zumos.

OTRAS APLICACIONES:

Aditivos alimentarios:

como el ácido L málico (aditivo que se usa como conservador, saborizante y aromatizante). Se produce desde una fumarasa purificada de Brevibacterium flavum inmovilizada en carragenano

Sucedáneos de chocolate:

mediante lipasas inmovilizadas en agarosa. Lo ideal es que el cacao funda a 37ºC (se consigue en el cacao por un ácido esteárico, para que no se funda en los dedos, pero sí en la boca). El problema de los sucedáneos es que no consiguen fundir a esa temperatura. Con lipasas se hace un reparto de ácidos grasos semejantes a la manteca de cacao y se consigue esa temperatura de fusión.

INDUSTRIA PANADERA:

Lipooxigenasa inmovilizada en agarosa:

Pan de molde, efecto blanqueante, masad más manejables.

Amilasa: romper almidón y obtener monosacáridos q sirven cmo nutrientes para la 1 fase de cto de levadura.

Proteasa (GLUTEN)

Para degradar proteínas como el gluten

INDUSTRIA CERVECERA

Enturbiamiento – Papaína

Proteasa de origen vegetal (los turbios son resultado de la interacción de proteínas y compuestos fenólicos). La papaína hidroliza proteínas y así no reacciona con los compuestos fenólicos.

Malteado – Amilasas:

se necesita que se hidrolice el almidón, para que haya azúcares libres para que crezca la levadura, y por tanto ocurra la fermentación alcohólica.

I.AZUCARERA:

Rafinosa

Aparece en la remolacha con la maduración. No es deseable porque baja el rendimiento de la extracción de azúcar. Se degrada con la galactosidasas inmovilizadas, obtenidas desde Aspergillus oryzae

Huevo pasteurizado:

GOX (Glucosa oxidasa) y CATALASA (enzimas de bajo coste)

Ablandar la carne:

papaína y la bromelaína 

Lactoperoxidasa/tiocianato

Útil para la conservación de productos lácteos y para conservar productos vegetales de cuarta gama (bolsas de verduras ya preparadas)

ESTERILIZACIÓN ALIMENTOS SIN ENVASAR HTST:

Contacto Indirecto

El calor se transmite a través de una superficie. Aquí se incluyen los intercambiadores de placas y los intercambiadores de carcasa y tubos.

Intercambiadores de placas:

el más usado en la industria alimentaria.
Se pueden aplicar distintos grados de calefacción en función del número de placas. Requiere limpieza frecuente de las placas, pues la sección de paso es pequeña y tiende a la obstrucción. No puede utilizar fluidos viscosos.

Intercambiadores de carcasa y tubo (concéntricos):

permite operar a presiones más elevadas, y alimentos más viscosos. Alcanzan régimen turbulento y, por tanto, se facilita el intercambio de calor. Presentan un problema de elevada superficie de intercambio de calor. Otro problema es que el deterioro de un solo tubo puede suponer la parada de toda la instalación.

APLICACIÓN DE ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS:

relativamente novedosa (1995), aplicar a alimentos líquidos como mermeladas una alta presión provoca desnaturalización de enzimas y destrucción de bacterias vegetativas.

ESTERILIZACIÓN POR PULSOS DE LUZ:

se generan pulsos de luz blanca desde ionización de una lámpara de xenón, consiguiendo una intensidad lumínica de 20000 veces la radiación solar sobre la tierra. Aporta altas dosis de energía en pulsos y puntos muy concretos, consiguiendo la esterilidad

REFRIGERACIÓN:

Neveros (pozos profundos en sistemas montañosos) o Fresqueras (alacenas orientadas al norte)

REFRIGERANTES: PRODUCCIÓN DE FRÍO EN EMCÁNICO:

Se consigue usando fluidos refrigerantes: fluidos condensables cuyo punto de ebullición a la presión de una atmósfera es inferior a 0°C. Para el caso de la congelación, es necesario que esté por debajo de -18°C.

En el evaporador entra el refrigerante en estado líquido y a baja presión y se evapora a temperatura y presión constantes, tomando el calor latente de vaporización del cuerpo que se desea enfriar El refrigerante en estado de vapor pasa a un compresor movido por un motor donde se comprime hasta una presión más alta, suficiente como para que su punto de ebullición aumente hasta tal punto que pueda condensar en el condensador El refrigerante de nuevo, en estado líquido pasa por una válvula de expansión que reduce la presión, y entra de nuevo en el evaporador de nuevo, para iniciar un nuevo ciclo.

¿QUÉ DEBE TENER UN BUEN REFRIGERANTE?

Punto de ebullición bajo

Calor latente de vaporización alto (hace falta mucha energía para cambiar de fase)

Punto de congelación bajo

Temperatura crítica (temperatura por encima de la cual no es posible licuar un gas) alta

Baja toxicidad

Baja inflamabilidad

Baja corrosividad

Estable químicamente

Bajo coste y bajo impacto ambiental à Hace muchos años, los freones y los clorofluorocarbonos (CFCs) eran los refrigerantes más usados. Retirados por su daño ambiental (ozono)

Amoniaco y dióxido de carbono

CONGELACIÓN

Se inhibe el crecimiento de microorganismo al bajar la temperatura hasta, al menos -18°C

Efecto conjunto:

reducción de temperatura y reducción de la actividad del agua (cristales y hielo)

Mayoritariamente congela el agua presente en el alimento, aunque en ocasiones también congelan algunas grasas (aunque en menor proporción)

Los cálculos se suelen hacer referidos al agua Cuando el agua está en estado líquido, sus moléculas se mueven de forma libre con una energía cinética que se expresa en función de la temperatura absoluta y de la constante de Boltzmann.

CRISTALIZACIÓN:

La energía asociada al movimiento no será 0 hasta el 0 absoluto (-273°C), pero a 0°C en condiciones ambientales, la velocidad ya es muy pequeña, y las moléculas se incorporan a una red cristalina.

Ocurre un fenómeno de CRISTALIZACIÓN, Dos partes:

Formación de nuevos cristales (nucleación)

Crecimiento de los cristales (porque se le van uniendo moléculas a su alrededor)

La velocidad de crecimiento de los cristales AUMENTA al disminuir la temperatura hasta alcanzar un valor estable. Como el alimento no es agua “pura”, la temperatura de congelación experimenta un descenso. Se estima que comienzan a congelar de -0,8°C a -2,8°C.

Si la velocidad de congelación es RÁPIDA (como mínimo bajar la temperatura a razón de 5°C por minuto), se entra rápidamente en una velocidad de nucleación alta, con lo que se consiguen muchos núcleos de pequeño tamaño (inofensivos para las membranas celulares)

TEXTURA SE CONSERVA:

si la velocidad de congelación es rápida. 

CURVAS DE CONGELACIÓN:

CENTRO TÉRMICO:

punto del alimento que congela más tarde Si representamos la temperatura de este centro térmico con el tiempo se obtienen las curvas de congelación (de diferentes pendientes según la velocidad)

Tres Fases o zonas:

Zona de pre congelación se elimina el calor sensible del alimento. Zona de congelación comienza la formación de cristales. Zona de enfriamiento ya ha congelado prácticamente todo el agua

CADENA DE FRÍO:

Es la expresión que se usa para referirse a todas las instalaciones, vehículos y aparatos por los que pasa un alimento desde su producción congelada hasta que se consume.

Debe mantenerse en todo momento una temperatura igual o inferior a -18°C

Desde que se produce la congelación, sufre todas estas etapas:

Almacén frigorífico: hasta que sale de la fábrica (entre -25°C y -30°C)

Vehículos frigoríficos: para el transporte (a -25°C)

Depósitos de distribución: previos a los lugares de venta (-20°C)

Centros de venta: las vitrinas deben asegurar entre -18°C y -20°C

Transporte doméstico (debería garantizarse que no se supera la temperatura de -18°C)

TIEMPO DE CONGELACIÓN:

En el tiempo de congelación influye:Dimensiones y formas del producto. Temperatura inicial y final. Temperatura del foco frío. Coeficiente de transmisión de calor. Conductividad del producto.

A pequeños tamaños, la limitación es el coeficiente de transmisión de calor y a tamaños grandes el control lo ejerce la conductividad.

¿Cómo predecirlo? Modelo de Planck Ende (aplicado al punto crítico).Lo que mejor congela es una esfera o cubo, luego cilindro y luego lámina

DESCONGELACIÓN

No es exactamente el inverso de la congelación.

En la congelación la capa de hielo crece desde el exterior del alimento hacia el centro, mientras que en la descongelación se va fundiendo desde el exterior hacia dentro.

En la congelación, a medida que crece la capa de hielo la velocidad de transmisión aumenta mientras que en la descongelación, a medida que decrece la capa de hielo, la velocidad se reduce.

Por esta razón, ante el mismo “salto térmico”, la descongelación siempre será más lenta.

No deben usarse focos calientes con temperaturas muy altas porque, aunque se favorecería el salto térmico, podría pre cocinarse los alimentos

EQUIPAMIENTO PARA LA CONGELACIÓN:

Se suelen agrupar en tres grandes grupos, según el método de congelación:

1.Por contacto del producto con una superficie fría:

La superficie actúa de foco frío. El refrigerante circula por el interior de placas huevas o circuitos sobre los que se colocan los alimentos.

Ejemplos: congelador de una placa o de dos placas, congelador de escarcha o túnel de congelación de superficies

2.Por contacto directo del producto con aire:

El aire se ha enfriado previamente en una máquina frigorífica. El aire es el foco frío y se recircula a través de un evaporador.

Ejemplo: Túnel de aire frío, cinta sinfín, lechos fluidizados

3.Por inmersión:

Al introducirse en mezclas frigoríficas (enfriadas por frío mecánico) o en gases licuados (frío criogénico)

LIOFILIZACIÓN :

criodeshidratación o secado en estado congelado

Se basa en la Eliminación de agua.
Realiza esta eliminación a través de la bajada de temperatura

Conserva propiedades organolépticas y nutritivas del alimento

Confiere una porosidad que permite fácil rehidratación

Limitación: coste Son instalaciones complejas que requieren de mucha inversión solo justificable para alimentos muy sensibles a la temperatura y de alto valor añadido

La base teórica es la sublimación a vacío del agua de un alimento previamente congelado

ETAPAS:

Congelación del agua. Sublimación del hieloCondensación del vapor de agua a eliminar. Ruptura del vacío

ENVASADO:

 Tiene dos objetivos:
 anunciar el producto y protegerlo para ser conservado durante un período de tiempo determinado. Las principales

TIPOS DE ENVASE:

  envases para la venta al consumidor, envases para el transporte.

MATERIAL PLÁSTICO: En general, plásticos que tengan buenas carácterísticas de resistencia como copolímeros de cloruro de etileno y alcohol vinílico. Si se quiere más rigidez, copolímeros de etileno y acetato de vinilo.

PARA PRESERVAR: (barrera para el oxígeno), se suelen usar poliéster, cloruro de polivinilideno o poliacrilonitrilo.TRANSPARENTES: que estimulan la compra, están formados mayoritariamente por poliamida o polipropileno.

Según su forma:

ALMOHADA:

con cabezal con sellado de solapa longitudinal en la base y dos transversale a ambos lados)

Ventajas:

Inconvenientes:

llena y sella por el mismo lugar, polvos finos pueden influir en el sellada, difícil llenada de multicomponentes. No reocmendado productos en polvo.

BRAQUETA o bandeja inferior rígida (termoformada que cierra con una lámina flexible) SOBRE O SACO (sellado de rebaba x 3 o 4 lados)

Ventajas

Buena contención productos en polvo, útiles para pequeñas cantidades, mayor rigidez, maquinaria simple para el envasado.

Inconvenientes:pobre relación volumen producto y tamaño envase,llenado y sellado por el mismo sitio,no recomendado para llenado de multicomponente (embutidos, levaduras…)

SOBRE O SACO (sellado de rebaba x 3 o 4 lados) Ventajas:

llenado y sellado por lugares diferentes, solo la tapa del envase es plástico especial (menor gatso y menor riesgo de ruptura. Fácil llenado de multicomponentes.

Inconvenientes:

maquinaria y costes de llenado elevados. Poca velocidad de producción. Baja relación volumen y tamaño, poco útil para productos grandes. Colapsa fácilmente en el envasado al vacío. (platos preparados, carnes pescados crudos, ….)

ATMÓSFERAS PROTECTORAS:

Consiste en sustituir el aire que rodea al producto por un gas (o una mezcla) que le den unas mejores condiciones para el mantenimiento de la calidad química, microbiológica y estructural del alimento.Otra alternativa es la eliminación del aire (

TIPOS ATMÓSFERAS::

modificadas, controladas o hipobáricas

ENVASADO AL VACÍO

: Basado en eliminar de la atmósfera de aire en el recipiente que tiene el alimento.

Colapso de las paredes del envase sobre el alimento, evitando que haya oxígeno en contacto con el alimento.

El oxígeno es el gas más peligroso para la conservación porque permite la proliferación de bacterias aerobias, permite la oxidación de las grasas y otras reacciones enzimáticas.

Hay productos donde no puede aplicarse, porque la presencia de oxígeno es necesaria. Es el caso de frutas y verduras que usan el oxígeno para su metabolismo, o el de las carnes rojas (para mantener la pigmentación de mioglobina)

También es deseable la presencia de oxígeno en alimentos donde puedan proliferar patógenos anaerobios estrictos (Clostridium botulinum ). Es el ejemplo de las conservas vegetales.

ENVASADO ATMÓFERAS: MODIFICADA, CONTROLADA,HIPOBÁRICAS

ATMÓSFERA MODIFICADA

:técnica en que se sustituye el aire del recipiente por un gas o una mezcla de gases con cierta cantidad de oxígeno. Las modificaciones que puedan ocurrir en la atmósfera del envase durante el proceso no se corrigen. Por tanto, del metabolismo del microorganismo puede liberarse dióxido de carbono que aumenta mucho su concentración hasta su consumo.

MÉTODOS PARA ATMÓSFERA MODIFICADA:1. BARRIDO GASEOSO O PURGA CON GAS se introduce el gas o la mezcla de gases deseados en el envase mediante un flujo continuo que arrastra el aire que conténía el envase Se consiguen altas velocidades de producción Solo con envases tipo almohada o tipo sobre A las máquinas se les conoce como FFS (form fill seal).
2. VACÍO COMPENSADO primero se evacua totalmente la atmósfera inicial del aire y después se rompe el vacío con el gas o mezcla de gases deseados Se hace en una cámara de vacío, por lo que se optimiza el aire usado (se pierde menos) Usado con envases de tipo barqueta o tipo sobre Las máquinas son llamadas Envasadoras de campana.
3. MODIFICADORES DE ATMÓSFERA se basa en el uso de productos que absorban o generen gases una vez estén dentro del envase Van modificando la composición del espacio de cabeza del envase Particularmente utilizados los absorbedores de oxígeno (polvo de hierro) que usan el oxígeno para oxidarse, consiguiendo niveles muy bajos de oxígeno Hay otros que son generadores de etanol, que funcionan como antiséptico.
4. DESDE EL METABOLISMO DEL PRODUCTO ENVASADO usado en frutas y verduras en países donde se tarda en llegar la fruta importada La fruta una vez cortada sigue manteniendo el metabolismo, consumiendo oxígeno y produciendo dióxido de carbono No interesa que el oxígeno se acabe por completo Para ello, hay que poner envases con permeabilidad al oxígeno para mantener el balance

ATMÓSFERA CONTROLADA se hace de forma que se pueda corregir la composición de los gases, manteniéndolo dentro de unos valores prefijados Se hace en cámaras específicas.

Almacenamiento en atmósferas controladas

Cámaras frigoríficas con productos a granel controlando la atmósfera para que la composición se mantenga dentro de límites prefijados.

Controlar el proceso de maduración para que vaya saliendo al mercado de forma ordenada y según la capacidad de absorción de dicho mercado.

A veces: rretrasar la maduración de frutos o acelerar la maduración:

RETRASAR

: bajar la concentración de oxígeno y aumentar la concentración de dióxido de carbono

ACELERAR

: aumentar la concentración de oxígeno e introducir etileno con nitrógeno

Esto también dependerá de si tenemos frutos climatéricos (distintas necesidades de oxígeno) o no climatéricos (constante necesidad de oxígeno).

ATMÓSFERAS HIPOBÁRICAS también realizado en cámaras donde no solo se mantiene la composición del gas, sino también la presión y la humedad

Busca evitar el colapso que se da en el envasado al vacío.

Aun así, en ocasiones se produce cierto colapso porque los gases se solubilizan en la fracción líquida del alimento (reduciendo el tamaño del envase, al disminuir el volumen de gas libre).El envasado en estas atmósferas depende de varios factores:Gas o mezcla de gases a usar. Envases. Forma de introducir el gas. Equipo de envasado. Temperatura de almacenamiento. Calidad del producto a envasar

GAS O MEZCLA:Gases componentes

: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono.

Gases traza:

monóxido de carbono, monóxido de nitrógeno.

NITROGÉNO se usa para desplazar el oxígeno, evitando las alteraciones asociadas a él. El nitrógeno es incoloro, inodoro, insípido, inerte e insoluble en la fracción líquida de los alimentos (no contribuye al colapso).
OXÍGENO también es incoloro, inodoro e insípido, pero no es inerte.
DIÓXIDO DE CARBONO es el más usado. Es incoloro, inodoro y de sabor ácido. Soluble en agua y grasas (dando ligero sabor ácido). Es bacteriostático y fungicida por su capacidad de reducir el pH pasando a ácido carbónico.

CARNE

Tipos de tejidos:

(conectivo, cartílago, adiposo, epidérmico Mayoritariamente provienen de animales de abasto (mamíferos y aves)

Embutidos

: carne comestible transformada con técnicas de conservación.

Músuclo esqulético:

Miosina y Actina. La interacción de los dos, mediado por la acción del calcio y del ATP provoca la contracción muscular.

ETAPAS DEL PROCESADO:

1

Sacrificio del animal

Con él termina el aoprte de oxígeno y nutrientes al músculo, y por tanto, del ATP. Primeramente, se solventa con una acumulación de ácido láctico (anaerobiosis) que dura unas horas. Posteriormente, ya no hay ATP, y se produce el rigor mortis.

2

Ablandamiento de la carne

Tras 3 4 días, se resuelve el rigor mortis, con el consecuente ablandamiento de la carne. Es consecuencia de la actuación de proteasas del medio que van a degradar tejidos:Tejido conectivo: colagenasas y catepsinas. Tejido muscular estriado: catepsinas y calpaínas

Se pueden añadir de forma exógena otras proteasas (de origen vegetal) para reducir el tiempo de maduración de la carne. Ejemplos: papaína (papaya), bromelina (piña) y la ficina (higo). Hay diversas formas de aplicar estas enzimas a la carne.

EMBUTIDOS FERMENTADOS:

CONTENIDO CARNE:

Grasa

Influye en la calidad sensorial.

Sal

Para conservar y dar mayor sabor.

Azúcares

Como lactosa, sacarosa y glucosa, que son fuente de carbono para las bacterias lácticas.

Nitratos y nitritos

Dan el tono rojizo carácterístico e inhiben el crecimiento de C. Botulinum

Los nitritos se combinan con la Hb dando lugar al complejo nitroso hemocromo que es el que da la tonalidad. Sin embargo, los nitritos tienen el peligro de combinarse con aminas biógenas dando nitrosaminas (potencialmente cáncerígenas)
. La concentración de nitritos debe ser controlada.

ETAPAS EN EL PROCESAMIENTO:

1.Recepción de las materias primas. Refrigeración. 2.Picado y mezcla: incorporación de nitratos, especias y cultivos iniciadores 3.Embutido en tripas.4.Fermentación (entre 15 y 24ºC, humedad relativa del 80%)5. Maduración/secado

DURANTE FERMENTACIÓN:

inversión de la microbiota:

Antes Fermentación (aerobiosis)
: bacterias gran negativas oxidasa positivas como Pseudomonas y Enterobacter . También levaduras y hongos.

Tras la Fermentación (anaerobiosis)
: Lactobacillus , Micrococcus , Pediococcus , Lactococcus

DOS FENÓMENOS en la fermentación

1. Paso de nitratos a nitritos (en las primeras 24 horas, por acción de Micrococcus

2. Fermentación de los azúcares Ocurre una fermentación láctica, donde se produce ácido láctico y se reduce el pH Al reducirse el pH precipitan muchas proteínas, que retenían agua, y por tanto, el embutido se va secando El pH bajo inhibe el crecimiento de Pseudomonas (no deseable)

CULTIVOS INICIADORES MEZCLA DE BACTERIAS LÁCTICAS Y MICROCOCÁCEAS

BAL Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus:

aceleran los procesos fermentativos, mejoran propiedades organolépticas Pediococcus es responsable del aroma)

Micrococáceas:

Micrococcus varians con actividad nitrogenasa y catalasa

Lo ideal es que sean organismos GRAS, funcionales, que puedan crecer a baja Tª de fenotipo estable y resistentes a la sal y al nitrito

En la etapa de MADURACIÓN o SECADO, también se pueden añadir algunos cultivos iniciadores que den un producto más homogéneo o estable. Suelen añadirse en superficie

• Levaduras: Debaryomyces, Trichosporon, Cándida, Toluropsis
• Hongos: Penicillium nalgiovensis, Aspergillus

P. Nalgiovensis es de los más usados. El peligro era que producía penicilina. Se usa una cepa GMO para evitar la formación de penicilina.

BENEFICIOS DE ESTA FLORA SUPERFICIAL:

Tienen efecto antioxidante (protegen de la oxidación por luz y dificultan la entrada de O2)

Provocan un secado más lento y uniforme

Participan en el desarrollo de aroma y sabor del embutido (por aa’s particulares)

Inhiben el desarrollo de moho (provocaría la podredumbre)

Modifican la apariencia del embutido, haciéndolo más atractivo

PESCADO:

El músculo de los mamíferos y el del pescado son diferentes

Diferencias:

Músculo del pescado tiene mucha más agua que el de la carne, así como menor cantidad de proteínas

Los lípidos son principalmente insaturados en el pescado y saturados en la carne

Mucho más nitrógeno no proteico en el músculo del pescado en forma de Amóníaco, óxido de trietilamina, aminoácidos libres como la histidina (fácilmente transformable en histamina, tóxica)

Presencia de ácidos grasos poliinsaturados

Los AGP tienen interés nutricional, pero son más susceptibles a la oxidación lipídica (hándicap para procesos de congelación) También es una limitación para la conservación por salazón (dificulta la entrada de salmuera a más lípidos)

PRODUCTOS FERMENTADOS DERIVADOS DE PESCADO

Salsas de pescado

. Desde pescado no eviscerado que se fermenta durante 6 meses. Actúan bacterias como Bacillus , Micrococcus Lactobacillus, Pediococcus y otros halófilos. Se acaba obteniendo un líquido proteináceo donde hay mucho Calcio (cedido desde el esqueleto)

Pastas de pescado

. Desde pescados de mayor tamaño, y con fermentación más corta. Tiene una consistencia más sólida.

Pescado salazonado

. Es pescado eviscerado, con la adición de sal y un cereal fermentable. Primero ocurre una fermentación natural tras la cual se añade el Koji (cereal arroz y Aspergillus oryzae ), que se encarga de la segunda

LECHE:

Es un producto íntegro que no ha sido adulterado, libre de calostros, del ordeño higiénico, regular y completo de las hembras mamíferas sanas y bien alimentadas. Es una emulsión coloidal de glóbulos grasos dispersos en una emulsión acuosa La leche tiene distinta composición según el mamífero de origen (diferentes concentraciones de lactosa, proteína o grasa). La leche puede procesarse para su consumo directo, o para producir compuestos derivados tales como:Yogurt,Kéfir,Mazada (mantequilla y nata),Queso

PREPARACIÓN DE LA LECHE:

Termización

Supone un incremento de la temperatura por intercambiadores de calor para reducir la carga microbiológica de la leche (por esterilización o por pasteurización).

Refrigeración

Bajada de forma rápida de la temperatura, hasta 4ºC.

Filtrado

Eliminar posibles partículas sólidas que se pudieran encontrar (con filtros de tela sintética).

Homogeneización

Reducción del tamaño del glóbulo graso, por choque mecánico (provocando una reducción de su tamaño). Esto se hace para reducir la formación de nata en la superficie de la leche.

Almacenamiento

La leche puede tomar dos vías: pasteurización y envasado, o un proceso de normalización (para reducir la grasa de la leche, leches semi desnatadas o desnatadas).

LECHES FERMENTADAS:

Leches que tras la adición de un microorganismo evolucionan hacia otros alimentos con diferentes propiedades organolépticas.Lo ideal es que los MO responsables fuera viables toda la vida útil del producto tras la fermentación.VENTAJAS productos fermentados:Conservación: tienen una vida útil más largaMenor riesgo de toxicidad: la bajada del pH dificulta el crecimiento de microorganismos. Aporte de vitaminas del grupo B y mayor contenido proteico. Mejor tolerados por intolerantes a la lactosa.

ACCIÓN PROBIÓTICA:

contribuyen al desarrollo de la flora intestinal, que interviene: Evitando infecciones intestinales. Previniendo el cáncer de colon. Potenciando la respuesta inmune. Disminuyendo la hipercolesterolemia

YOGURT:

Producto fermentado que resulta del crecimiento de bacterias lácticas como: Lactobacillus delbrueckii (subesp. Bulgaricus) y Streptococcus salivarus (subesp. Thermophilus. Es un líquido suave y viscoso, de estructura firme, uniforme, con sabor carácterístico.

TIPOS SEGÚN INGREDIENTES

Natural.Azucarado. Edulcorado (con sorbitol o ciclamato). Con frutas. Aromatizados SEGÚN TEXTURA:
Firme. Batido. Líquido (más líquido que batido). Congelado. Concentrado (incremento de sólidos totales)

ETAPAS DE ELABORACIÓN:

Elección de la leche.Normalización de la leche (contenido lipídico y proteico).Incorporación de ingredientes.Pasteurización. Incorporación de fermento. Envasado. Enfriamiento. Almacenamiento.

A veces, la fermentación ocurre ya directamente en el envase. Otras veces (yogures batidos), se fermenta, se bate (para romper el coágulo proteico) y se envasa.

Ingredientes:LECHE

Se suele emplear leche descremada en polvo,  añaden proteínas lácteas (proteínas séricas) o leche concentrada para incrementar el extracto seco (sólidos totales) para conseguir mayor firmeza y resistencia Se debe normalizar el contenido de G. Aporta textura y viscosidad al producto final.

ESTABILIZANTES

Buscan mejorar la textura del producto final y evitan la sinéresis (separación de la fracción coagulada de las proteínas) Algunos ejemplos almidón, pectinas, alginatos, carragenanos gomas Una alternativa reciente usar cepas que producen polisacáridos que le da esa consistencia de goma.

Microorganismos

Principalmente Lactobacillus delbrueckii y Streptococcus salivarus las proporciones ideales serían 1:1 o 1:2 No debemos subir mucho el Lactobacillus porque aumentaría la acidez Al aumentar la temperatura ocurre esto.

La temperatura óptima: 42-44º,produciendo AcLáctico q baja el pH e inhibe la aparición de patógenos como Salmonella La fermentación produce Acetaldehído.

MAZADA, MANTEQUILLA Y NATA:

MANTEQUILLA es el producto graso obtenido exclusivamente de leche o nata higienizada de vaca El proceso de fábrica consiste en obtener una emulsión de agua en grasa.

La NATA es el producto lácteo rico en materia grasa separado de la leche procedente de vaca, oveja, cabra (o mezcla de varias), que toma la forma de emulsión de grasa en agua. Al batir el glóbulo graso de la leche, se provoca la coalescencia de los glóbulos grasos, formando una capa de grasa continua (llamado mantequilla), y como subproducto, tras batir la fase líquida, el suero de mantequería Este suero puede ser fermentado para dar la MAZADA.
Muy usado ahora como alimento funcional, por la presencia de fosfolípidos activos, que tienen protección frente a cáncer de colon o toxinas bacterianas

QUESO:

Es el producto lácteo que ha sido obtenido a partir de la coagulación enzimática de laleche, o de determinados productos lácteos, con la subsiguiente separación de parte delagua, lactosa y sales minerales, seguida o no, de maduración

Composición de la leche:

90% de agua5% de grasa5% de proteína

Composición del queso:

50% de agua25% de proteína25% de grasa(Esta composición es un promedio, depende del tipo de queso)

ETAPAS PROCESADO QUESO:

Preparación de la leche:

Comprende el tratamiento térmico y la estandarización de la leche. La ESTANDARIZACIÓN consiste en ajustar el contenido graso y el contenido proteico (caseínas y proteínas séricas). El TRATAMIENTO TÉRMICO suele hacerse por Pasteurización, para inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos que pasan a la leche tras el ordeño (bacterias butíricas o Brucella). Si el tiempo de maduración es muy alto, puede no ser necesario. Además de esto, puede ocurrir la HOMOGENEIZACIÓN de la grasa (reducir el tamaño del glóbulo de grasa) Usado especialmente en quesos frescos, donde quiero incrementar la lipolisis.

Coagulación de la leche:

En la leche tenemos dos familias de proteínas, las caseínas y las proteínas del suero.Cuando hablamos de coagulación nos referimos a la micela de caseína (dispersa de forma coloidal en la leche). La coagulación ocurre cuando se producen alteraciones en el medio, por medio de agentes desestabilizadores como el pH o la quimiosina (enzima que originalmente se obténía del cuajo de ternera, actualmente de forma biotecnológica Hidroliza de forma específica la caseína, dando dos fracciones). Tras la hidrólisis se fomenta la precipitación al subir la temperatura hasta 70ºC, provocando más hidrólisis que acaba dando Para k caseína y Glicomacropéptido Tras esto, Corte de la Cuajada, con las liras queseras, dando lugar a la formación de gránulos, facilitando el desuerado posterior.

Desuerado:

Eliminación del lactosuero. Para ello es necesario que se haya producido la sinéresis (expulsión de un líquido de un gel) del

Moldeado, Prensado, Salado:

El salado busca mejorar el sabor, bajar la actividad del agua y contribuye a formar una costra superficial.

Maduración:

Suma de muchos procesos que van a modificar la textura, color y sabor del queso. El tiempo de maduración es variable.

MADURACIÓN:

Fenómenos

1.Continúa la fermentación de la lactosa residual. 2.Hidrólisis inicial parcial de TAG para dar AG libres, y más adelante, degradar los AG.3.Proteolisis

Etapas:

1) de horas a días. Es la desecación superficial, y formación de la costra. Temperatura de 15ºC y humedad del 60%. 2) de meses a años. Condiciones más drásticas, temperatura de 2ºC y humedad del 85%.

La maduración se puede ajustar con Enzimas o con Microorganismos añadidos.

Ya sea por la presencia de enzimas o de microorganismos, dos actividades principales:

Actividad Lipasa:

pasando de TAG a DAG, de ahí a MAG y de ahí a AG. Están en la leche de forma natural, pero pueden inhibirse por acción del calor.

Actividad Proteasa:

provienen de la leche o de la coagulación (derivadas de la quimiosina). Sí son termorresistentes. Dos tipos: Plasmina (mayoritaria): proteasa sérica, actúa a pH 8. Proteasa ácida: actúa a pH 4

EFECTOS ACTIVIDAD PROTEOLITICA:

Péptidos: responsables de las carácterísticas organolépticas. Aminoácidos: responsables de los aromas. Aminas biógenas: como histamina y tiroxina. Peligro con la histamina (si es elevada se puede provocar una intoxicación).

MICROORGANISMOS INVOLUCRADOS

Queso emmental:

mezcla de bacterias lácticas y bacterias propiónicas. Pueden provenir del almacenamiento o ser inoculados

Bacterias lácticas Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium. Tienen alta actividad proteolítica y baja actividad lipolítica Produce ácido láctico, diacetilo y acetoína

Bacterias propiónicas: Propionibacterium freunderrenichii. Producen desde el lactato ácido acético, ácido propiónico, dióxido de carbono (que le da los agujeros carácterísticos) Tienen menos actividad proteolítica pero más actividad lipolítica dando ácidos grasos de cadena corta.

Carácterística típica: alta concentración de prolina

MICROORGANISMOS QUESOS:

Quesos con bacterias de superficie

Son ejemplos de este tipo: Quesos Münster, Queso Limburger

Bacterias involucradas: Brevibacterium linens y Micrococcus varians con actividad lipolítica elevada. Forman un pigmento anaranjado en la costra de estos quesos.

Queso con levaduras

Son ejemplos de este tipo: Queso Bryndza, Queso Stilton.

Levaduras involucradas: Kluyveromyces, Debaryomyces, Saccharomyces. Suben el pH por la degradación oxidativa del lactato.

Quesos con hongos

Son ejemplos de estos quesos: Camembert, Brie Roquefort.

Utilizan hongos del género Penicillium como P. Roqueforti o P. Camemberti .

Una de sus principales carácterísticas es su parte superior blanca, que es el micelio del hongo creciente. Igualmente, su aroma a Amóníaco, por la desaminación de aminoácidos fruto de una maduración prolongada.

Queso cabrales o queso roquefort, son Quesos azules. El color azul lo dan las esporas. Tienen alta actividad proteasa y lipasa. El olor carácterístico es por la presencia de alcoholes secundarios y metilcetonas (consecuencia de la lipolisis de AG de cadena media).

Mejoras

INÓCULOS MODIFICADOS:

Busca incrementar el número de bacterias lácticas incorporadas (aumenta las enzimas, aumenta la proteólisis). El problema que presenta es un posible exceso de ácido láctico (demasiada acidez). La forma de solucionarlo Atenuación de las bacterias lácticas (no reducir los sistemas proteolíticos y lipolíticos pero sí la producción de ácido láctico)

QUESOS ULTRAFILTRADOS:

Maduran igual que el resto, pero evitamos las etapas iniciales porque el incremento de concentración de proteína y grasa ocurre por ultrafiltración (Formación más rápida de la cuajada)