Clasificación de los productos fermentados

Teniendo en cuenta el carácter ácido o alcohólico, pueden clasificarse en leches ácidas y leches ácido – alcohólicas.

Dentro del primer grupo se encuentran las siguientes: yogurt, miciurato, leben, masum, gros lait, leche acidófila entre otras. Dentro del segundo grupo se encuentran: el Kefir y el kumys.

Comercialmente los productos más conocidos por sus propiedades organolépticas y por ende tener un mayor consumo son el yogurt, yakult, leche acidófila, kefir y Kumys. Por sus propiedades terapéuticas las bebidas más importantes son: el yakult, la leche acidófila y los producto que utilizan bífidos, puesto que contienen bacterias lácticas que se pueden desarrollar en la flora intestinal.

También las leches fermentadas se clasifican teniendo en cuenta diferentes criterios entre los cuales están: tipo del proceso fermentativo, su contenido graso, la concentración de la leche, la separación del suero y el uso de leches de diferentes especies de animales.

• Según el tipo de fermentación

Pueden ser productos obtenidos a partir de:

• Fermentaciones lácticas puras producidas por:

Cultivos iniciadores mesófilos como: los Lactococcus Lactis ssp. Cremoris o ssp. Lactis; Leuconostoc cremoris/lactis y/o lactococcus lactis biovar diacetylactis. Este tipo de fermento se encuentra en los productos como las leches y natas acidificadas, el ymer y otros. EL LANGFIL (leche larga o filamentosa) que se fabrica en el norte de Europa, contiene cepas de Lactococcus lactis ssp. Cremoris que producen polisacáridos que le dan al producto una consistencia bastante viscosa. El VIILI, que es un producto Finlandés obtenido a partir de la leche pasterizada sin homogenizar y a la cual se le adiciona cultivos iniciadores de polisacáridos y se le añade el moho Geotrichum candidum.

Cultivos iniciadores termófilos, que están compuestos por: una flora de Streptococcus thermóphilus y lactobacillus delbrueckii SSP. Bulgáricus que se

utiliza en el yogurt o un cultivo puro de Lactobacillus acidophilus, que se utiliza para la elaboración de la leche acidófila pero también para el yogurt.

• Los obtenidos por una combinación de una fermentación láctica pura

con la producción de alcohol, tal es el caso del Kefir y el kumiss.

Según su contenido graso

Existen diferentes variaciones de leches fermentadas según su contenido graso, encontrándose por ejemplo la leche acidificada, la mazada fermentada y la nata ácida.

• La leche acidificada,se obtiene a partir de la producción de ácido en leche entera o desnatada, sembrada con un estárter de tipo D ( Cepas de Lactococcus lactis ssp. Cremoris) y cuya incubación se realiza a 20o_{C. Su}

contenido graso varía entre 0.5 a 1.5%.

• La mazada fermentada, se obtiene del batido de la nata fermentada cuando se elabora mantequilla. Generalmente se exige que la leche para la mazada fermentada tenga un contenido graso mínimo del 0.4%, con el fin de que el flavor no sea demasiado ácido. En este caso la leche se precalienta a 80 – 85 oC por 20 segundos con el fin de aumentar la viscosidad de la mazada fermentada y después de lograr la acidez necesaria para su viscosidad y flavor, la leche se agita hasta obtener una textura pareja, se desgasifica, refrigera y conserva a 4oC.

• La nata ácida, se somete a un tratamiento de pasterización alta obteniéndose un producto con un contenido graso del 18 al 20%, el cual es homogenizado a baja temperatura, se siembra con un cultivo aromatizante y se incuba a 20o_{C, obteniéndose una masa viscosa.}

Según la concentración de la leche

Como ejemplo se encuentra la elaboración del yogurt concentrado, para el cual se utiliza la leche evaporada, con el fin de que el exceso de producción de ácido altere menos el aroma, debido a que la capacidad tampón del producto concentrado es mayor.

• Por separación del suero

A partir de este sistema se elabora el Ymer, que es una bebida láctea acidificada originada en Dinamarca. En este caso la leche se somete al un pasterización alta y se acidifica a 4.6 sembrando un estárter (cultivo) aromatizante. La leche fermentada se calienta gradualmente hasta los 35 oC, separándose parte del suero. El CO2que se produce permite que la cuajada flote. Se retira el lactosuero

y a la cuajada se le adiciona la nata homogenizada, se agita la mezcla, se refrigera y se envasa.

El Ymer así obtenido, contiene un 11% de extracto seco magro, un 6.5% de proteína y un 3% de grasa. Es un producto con una consistencia viscosa alta pero que se puede verter y es relativamente bajo en calorías.

• Según el origen de la leche

Generalmente la producción de las leches fermentadas se realiza a partir de la leche de vaca pero existen algunos productos para los cuales se utiliza como materia prima, también la leche de oveja, cabra y yegua, tales como el Kefir y el Kumiss y un yogurt especial llamado “de estilo griego” el cual es obtenido de la leche de oveja, es concentrado y con un gran porcentaje de materia grasa.

El Kefir, es una bebida que se elabora a partir de la leche de oveja, cabra o de vaca. En su fermentación se produce ácido láctico y alcohol. Su producción se inició en Rusia y el Sudeste Asiático pero su fabricación y consumo se ha extendido en otros países. El Kefir es una bebida láctea cremosa, burbujeante y ácida. Su contenido en ácido láctico es de 0.7 a 1% y su proporción de alcohol varía entre 0.05 y el 1%.

El Kumiss o Kumys, es una bebida láctea que se consume en gran cantidades en Rusia y el oeste Asiático antiguamente se le atribuía a esta leche efectos terapéuticos, para la cura de la tuberculosis y el tifus. Tradicionalmente se fabricaba a partir de la leche de yegua, su flora fermentadora, de la misma manera que el kefir es muy variable. Es una bebida espumosa efervescente. Contiene entre 0.7 a 1% de ácido láctico; 0.7 – 2.5% de alcohol; 1.8% de grasa y un 2% de proteína y es de color verdoso.

LECCION 30. El yogurt

El yogurt, es la bebida más conocida de todas las leches fermentadas y se presentan una gran variedad de tipos de yogurt con diferentes composiciones según su contenido en grasa y extracto seco. Puede ser natural, si no se le adiciona ningún otro ingrediente o con otros sabores según las sustancias que se le adicionan como frutas, azúcar o agentes gelificantes. Actualmente se elaboran otros productos derivados del yogurt como helados y bebidas.

Según Kosikowski, el yogurt es un producto lácteo fermentado obtenido a partir del crecimiento de las bacterias del género Lactobacillus Bulgáricus y Streptococcus termófilos, cultivadas sobre la leche a temperatura media (tibia), caracterizándose por una textura suave y por un característico sabor a “nogal”

El yogurt se consume desde tiempos remotos en los países del Asia y Europa Central, pero en los países del occidente no tenía gran aceptabilidad, hasta que aparecieron fórmulas diferentes, debido a la adición de frutas, saborizantes y colorantes, envasados en envases desechables y atractivos al consumidor, lo cual ocurrió, más o menos hacia los años 60.

El yogurt se caracteriza especialmente por ser un líquido viscoso pero suave o con la consistencia de un gel, sin embargo en ambos casos su textura debe ser uniforme y firme, con mínima sinéresis y de sabor característico, además del impartido por las sustancias permitidas que se le adicionan.

• Tipos de yogurt

Actualmente, existen tres tipos principales de yogurt en el mercado: el rígido y semirígido, batido y líquido y de la siguientes formas: natural, con frutas y con sabores y colorantes artificiales. El yogurt rígido y batido presentan un alto contenido de sólidos ( 14 al 16%), debido básicamente a su proceso de elaboración, ya que el aumento de los sólidos se hace a través de una mayor concentración debido a la evaporación, ósmosis inversa, ultrafiltración o adición de leche descremada en polvo, libre de inhibidores sometida a Low Heat.

• Elaboración del yogurt firme y del yogurt batido

El yogurt firme se elabora en forma tradicional a partir de la leche concentrada. En este caso la leche se evaporaba en una marmita abierta hasta perder una tercera parte del agua, luego la leche se somete a enfriamiento hasta llegar a uno 50oC para inocularla con una pequeña porción de yogurt, obteniéndose después de la fermentación un gel firme y consistente. Hoy en día se sigue un proceso parecido al anterior pero la leche se evapora al vacío, o se le adiciona leche en polvo.

El yogurt batido, se fabrica a partir de leche no concentrada, el cual una vez obtenido el gel se somete a agitación para obtener un producto suave y espeso pero que fluye fácilmente. El yogurt batido presenta menos flavor que el firme, es menos consistente y fácilmente puede aparecer el efecto de sinéresis (separación del suero), pero para evitar este efecto, generalmente se le adiciona agentes gelificantes y salsa de frutas.

Otra diferencia es la acidez, debido a que para obtener una textura y flavor aceptable, el pH debe llegar a 4,5 y como la leche concentrada tiene una mayor capacidad tampón debe ser fermentada hasta una acidez de 130o_{N y la leche no}

concentrada, debe llegar solamente hasta 90 - 100 oN. También hay algunas diferencias en el proceso de elaboración, por ejemplo el yogurt firme fermenta en el interior del envase y por lo tanto la refrigeración también se realiza en su propio envase. En cambio el yogurt batido obtiene su fermentación casi completa antes de ser envasado.

En la elaboración del yogurt batido algunas cepas bacterianas conforma la consistencia deseada después del batido y cuando la leche se incuba a temperaturas bajas, pero las bacterias producen menos compuestos aromáticos a bajas temperaturas, entonces para que el yogurt batido adquiera un flavor agradable se requiere propagar el cultivo en condiciones similares que para el yogurt firme, es decir a una temperatura de 45oC y un porcentaje de incubación que produzca igual cantidad de cocos y bacilos. A continuación se presenta el diagrama de proceso de elaboración del yogurt firme y batido.

La velocidad de acidificación es diferente en el yogurt firme que en el batido por la diferente cantidad de inóculo utilizado en ambos casos y por la temperatura de incubación. Generalmente ocurre que la gelación se inicia cuando el pH desciende hasta un valor de 4.7 aproximadamente, instante en que la textura es más

consistente hasta alcanzar un máximo de dureza a los 20 minutos. En el caso del yogurt batido, la gelación ocurre al mismo pH, pero el tiempo para que el yogurt tenga la firmeza adecuada para proceder al batido es mayor.

La acidificación del yogurt sigue aumentando aunque más lentamente, después de la refrigeración, pero en la mayoría de los casos esta acidificación se detiene sometiendo tanto el yogurt firme como batido, a una pasterización, lográndose también impedir el desarrollo de levaduras o mohos que puedan haber en el producto. Sin embargo es importante que el producto no pierda su consistencia homogénea durante la pasterización y para evitar esto se le agregan al producto agentes espesantes como las pectinas, almidón modificado o gelatina.

Figura 14. Diagrama de flujo del proceso de elaboración del yogurt firme y batido

Fuente. Walstra. Ciencia del la leche y tecnología de los productos lácteos. 2000 Leche estandarizada Incubación Refrigeración Envasado Inoculación Inoculación Incubación Refrigeración Agitación Envasado Yogurt firme Yogurt batido estárte estárter Envasado Refrigeración Homogenización 55oC 20Mpa Pasterización alta Refrigeración Refrigeración

• Descripción general del proceso de elaboración del yogurt

Como se puede observar existen diferentes tipos de yogurt a nivel industrial como son el batido, el firme o compacto, aromatizado con frutas entre otros sin embargo la mezcla básica de sus componentes es la misma. Se toma un determinado volumen de leche fresca, entera o desnatada, de excelente calidad microbiológica y libre de antibióticos u otros agentes antimicrobianos. Para enriquecer la leche se puede utilizar las siguientes técnicas:

- Adición de leche concentrada por evaporación o por ósmosis inversa;

- Adición de los compuestos retenidos en la ultrafiltración de la leche o del lactosuero

- Concentración directa por evaporación, ósmosis inversa o ultrafiltración

El contenido en extracto seco puede estar entre el 12 a 15% de acuerdo a la textura que se quiera obtener. Durante el precalentamiento se puede adicionar un agente estabilizante como la gelatina o pectina. Después de la homogenización el producto se pasteriza a condiciones que varían según la dureza del yogurt que se quiera obtener, a nivel comercial se puede utilizar la pasterización alta sometiendo el producto a una temperatura de 85oC por 5 minutos o a temperaturas entre 90oC a 95oC por 60 minutos, para obtener un producto más espeso y untuoso.

La mezcla obtenida se enfría hasta los 44 - 45o_{C para la posterior inoculación del}

estárter (cultivo compuesto de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus Thermophilus), en una proporción de 1:1. La cantidad de este cultivo varía entre el 2 al 2.5% para el yogurt firme o compacto, pero para el yogurt batido la proporción es mucho menor (0.025%). Luego se somete a incubación en un período que varía según el grado de acidificación del producto que se quiera obtener y de la cantidad del cultivo utilizada para la siembra. En el caso del yogurt firme el tiempo de incubación es de 2.5 horas aproximadamente, y se realiza después de envasado; en el caso del yogurt batido es de 16 – 20 horas debido a la cantidad de cultivo adicionado y se realiza antes del envasado. Luego se le adicionan los diferentes ingredientes (frutas, cereales, estabilizantes, aromatizantes, otros).

Una vez cumplido el tiempo de incubación, el yogurt firme se somete a refrigeración a 6oC y el yogurt batido se somete a agitación antes de ser refrigerado y envasado o puede ser envasado después de la agitación y luego ser refrigerado.

Además de la elaboración de estos dos tipos de yogurt, el firme y batido el yogurt también se comercializa como tipo helado, como bebida líquida, pasterizado, esterilizado y con bajo contenido en calorías (producto dietético).

La acidificación del yogurt sigue aumentando aunque más lentamente, después de la refrigeración, pero en la mayoría de los casos esta acidificación se detiene sometiendo tanto el yogurt firme como batido, a una pasterización, lográndose también impedir el desarrollo de levaduras o mohos que puedan haber en el producto. Sin embargo es importante que el producto no pierda su consistencia homogénea durante la pasterización y para evitar esto se le agregan al producto agentes espesantes como las pectinas, almidón modificado o gelatina.

• Propiedades físicas

La estructura física del yogurt es una red de partículas de caseína adheridas las una a las otras, sobre esta red se depositan una parte de las proteínas del suero, las cuales han sido desnaturalizadas por el calor. Por ser un red continua el yogurt tiene la consistencia del un gel y un material viscolástico, que se identifica por un esfuerzo de fluencia muy pequeño. En el yogurt batido, el gel puede romperse obteniéndose un líquido no – newtoniano, muy viscoso, lo que hace que los yogures batidos y firmes tengan texturas bastante diferentes.

Consistencia del yogurt firme

La consistencia del yogurt se mide al introducir una varilla de dimensiones y peso definido en el producto, en un tiempo determinado. El inverso de la distancia de penetración determina la dureza. La dureza no esta relacionada con la elasticidad sino con la fuerza de ruptura y su valor depende del método de medida principalmente del tiempo además de algunas variables del producto y del proceso, entre las cuales se pueden nombrar las siguientes:

 Contenido de la caseína. La consistencia es directamente proporcional al contenido de la caseína elevado al cubo. Entonces de la variación del contenido de la caseína depende en gran parte la textura final del yogur.  Contenido graso. A mayor porcentaje de materia grasa, menor dureza

del gel, debido a que los glóbulos grasos destruyen la red.

 Tratamiento térmico. El calentamiento de la leche aumenta la dureza del yogur debido a que la coagulación de las proteínas séricas aumentan el volumen de las partículas proteicas. Este calentamiento de la leche ocurre a temperaturas entre 85 – 90 por 5 – 10 minutos.

 Los cultivos del yogur. De acuerdo a la clase de cultivo utilizado se obtienen diferentes consistencias de yogures, para una determinada acidez, siendo estas diferencias poco significativas.

 El pH. A pH bajos se obtiene una mayor consistencia. Estos valores oscilan entre 4.1 y 4.6.

 Temperatura de incubación. A menor temperatura, se requiere un mayor tiempo para ajustar el pH y la consistencia ideal, obteniéndose un producto final más firme.

 Temperatura del yogur. A un misma temperatura de incubación, si la temperatura de conservación del yogur se reduce, entonces la consistencia aumenta. Este efecto se debe a que las micelas de la caseína se hinchan al disminuir la temperatura y viceversa.

Sinéresis

Este efecto se observa cuando se separa el suero de los demás sólidos del producto y se debe específicamente a que ocurre una reorganización de la red , dando lugar a un aumento del número de enlaces de la partículas, por lo cual la red se contrae y expulsa el líquido intersticial que encierra. Cuando los geles de caseína están entre un pH 4 a 5 se reduce la tendencia a la sinéresis. Claro está que la sinéresis es un efecto indeseable en el producto y por lo tanto se debe evitar.

La formación de la Sinéresis depende en gran parte de la temperatura de incubación y normalmente se aprecia cuando la incubación se realiza a una temperatura de 32oC y el contenido de caseína es alto. Cuando la incubación se realiza a 45 oC, la sinéresis se puede evitar sometiendo la leche a un fuerte calentamiento, en especial cuando se ha elevado el contenido de caseína y la temperatura de conservación es baja. Cuando el pH del yogur se reduce por debajo de 4, también ocurre la sinéresis, sobretodo cuando la temperatura es alta y el producto se agita después de envasado.

Para el yogurt batido, una fuerte sinéresis es indeseable y se manifiesta cuando el gel se rompe en trozos formándose una mezcla heterogénea de coágulos y suero. Para evitar este efecto, la leche se debe incubar a temperatura baja, aproximadamente a 32oC o menos, si el contenido de la caseína de la leche es bajo.

Viscosidad del yogurt batido

Un yogurt de buena calidad debe presentar una textura homogénea y bastante viscosa para dar la impresión de una textura filante de tal manera que cuando se vierta lentamente se observe una película elástica cuando se rompe. La viscosidad depende significativamente de las fuerzas de cizalla. Cuando se aplica una fuerza de cizalla elevada, la viscosidad aparente, a fuerzas más bajas desciende constantemente, logrando la viscosidad de un fluido Newtoniano y ocurriendo finalmente una ruptura estructural, también la viscosidad aumenta levemente durante un período de conservación prolongado.

Defectos del flavor y vida útil

Debido a que la fermentación del yogur continúa durante su proceso de distribución y venta, se presenta un exceso de acidez en el producto al momento del consumo, así mismo se puede presentar un sabor amargo por causa de la proteólisis. La intensidad de la alteración depende de la calidad de las cepas utilizadas en los cultivos siendo estos defectos los que determinan la vida útil del producto. A pesar de que la refrigeración reduce la aparición de estos defectos, esta no alcanza a reducir del todo la velocidad de la acidificación y de las reacciones enzimáticas que siguen ocurriendo en el producto.

La contaminación por mohos y levaduras son también la causa de aparición de otros defectos especialmente en el aroma, apareciendo aromas indeseables en el producto como a levaduras, afrutado, mohoso, a queso, amargo y algunas veces a