UNIVERSiDAD AUTONOMA CHAPINGO INDUSTRIAS AGRICOLAS

UNIVERSiDAD

AUTONOMA

CHAPINGO

INDUSTRIAS

_AGRICOLAS

CHAPINGO, MEXICO

$ACTORES

QUE AFECTAN

LA

FERMENTACION

LACTICA EN

EL YOGHURT

BATIDO

FABIAN PABLO

/@NZALEZ

_GOYTIA

UNIMERSIDCID AUTONOPlA C W I N G O INDUSTRIAS M I C O L A S

CMPINGO, MEXICO

FClcTORES QUE AFECT#N L A

FERPIENTACION LlqCTICA EN

EL YOGUURT BATIDO

SABOR FRESA

TESIS PRWESIONAL

Que

el

Ingeniero f3qrcinorno

E s p e c i a l i s t a en

INWS TRIAS

#GRICoLAS

Presenta

FABI#N PABLO GONZALEZ GOYTIA

E s t a t e s i s

fue

Jng. Armando Santos Moreno, ha s i d o aprobada por

&l

mismo y por e l j u r a d o examinador:

PRESIDENTE

SECRETARIO

VDCAL

VOCAL

VOCAL

FXRMCIMIENTOS

A C. Ing. Armando Santos Moreno p o r su o r i e n t a c i b n y

d i r e c c i b n d e l p r e s e n t e e s t u d i o ,

A l Ing. E l e a z a r Lbpez Q u i n t e r o , G e r e n t e de p l a n t a ,

L.4LA DERIVf-iDOS LACTEOS, DIVISION YOGHURT, p o r p e r m i t i r

l l e v a r a cabo el p r e s e n t e t r a b a j o de i n v e s t i g a c i b n .

41 L . C. Q. E v e r a r d o Hernandez C a s t r o G e r e n t e de

DEDICATCIRIA

A

m i s

G r a c i a s doy a D i o s por tener

unos padres que me enseñaron

el

de

lo

A

m i

P o r el camino que hemos andado j u n t o s

Porque e r e s l a madre de n u e s t r o s h i j o s

F o r darme apoyo, r e s p e t o y romprensi&-~.

A

mis

P o r

su

A m i 5 hermanos

A m i 5 maestros

LISTA

DE

No. CONCEPTO PC)GINA

1 R e l a c i b n d e S t r e p t o c o c c u s t h e r m o p h i l u s y

L a c t o b a c i l l u s b u l q a r i c u s seg2in l a a c i d e z 30

z

3 C o n v e r s i b n d e g a l a c t o s a a g l u c o s a 44

4 R e s u l t a d o s de cada v a r i a b l e d e l e s t u d i a 64

N o .

.I

2

:3

4

5

6

7

8

9

LISTA

DE

CONCEPTO PAGINA

C i c l o d e e n e r g i d del f o s f a t o

A I f a - l a c t o s s

M e t a b o l i s m o d e l a I a c t o s s en l a fermenta-

c i b n h o m a l d c t i c a

M e t a b o l i s m o d e l a l a c t o s a en l a fermenta-

c i b n h e

terol

V i s u a l i z a c i b n

del

Diagrama d e l p r o c e s a d e l y o g h u r t b a t i d o

H i s t o g r a m s d e l a a c i d e z f i n a l d e l a fer-

m e n t a c i b n

Histograma d e l t i e m p o de l a f e r m e n t a c i b n Histograms d e l a a c i d e z d e p r o d u c t o t e r -

minada

39

39

42

47

48

60

70

71

CCmTENIW

LISTA DE TABLAS Y FIGURAS

RESUMEN

INTRODUCCION

REVISION DE L I TERATURA

H i s t o r i a y d e s a r r o l l o d e l yoghurt

L a l e c h e como m a t e r i a prima

Tratamiento d e l a leche

M i c r o f l o r a d e l yoghurt

B a c t e r i o l o g i a d e

Is

Fermentacibn d e l d c i d o l d c t i c o

C o a g u l a c i b n d e b i d o

al

Sabor y aroma d e l yoghurt

V a l o r n u t r i c i o n a l y f i s i o l b g i c o d e l yoghurt

MATERIALES Y METODOS

P r o c e d i m i e n t o d e l t r a b a j o

T e c n i c a s empleadas

Metodologi a e s t a d i s t i c a

HESUL TADOS

LBISCUSION

CONCLUSIONES

&NEXO No.1 SISTEMA DE ANALISIS ESTADICTICO

ANEXO No.2 RESULTADOS DE L A COMPUTADORA

BIBL IOGRhFIA

5 7

8

12

12

16

21

33

36

53

55

5 7

59

59

61

6 2

6 4

6 9

75

76

61

E l yoghurt es e l producto l d c t e o fermentado r e s u l t a d o

del crecimiento de L a c t o b a c i l l u s b u l o a r i c u s y de

Strep tococcus thermoDhi I u s , que actuan sobre l o s componentes de l a l e c h e , como son l a s p r o t e i n a s y l a

l a c t o s a , degraddndolos a e s t r u c t u r a s mds s e n c i l l a s como son

los

Lo

n u t r i c i o n a l e s , que puede ser u t i l i z a d o como una a l t e r n a t i v a

a l consumo de I s l e c h e .

La determinacibn de l a acidez durante l a etapa de l a

fermen t a c i d n , dentro del proceso de e l a b o r a c i d n del

yoghurt, juega un papel muy importante, ya que nos permite

c o n t r o l a r l a acidez del producto terminado.

i . a acidez i n i c i a l , l a temperatura de incubacibn, e l

tiempo y l a acidez f i n a l de l a fermentacidn, son f a c t o r e s

que i n f l u y e n sobre l a acidez de producto terminado.

Se a n a l i z a r o n 100 l o t e s de yoghurt b a t i d o sabor

f r e s a . elaborados b a j o l a s mismas condiciones de proceso.

Despues del a n d l i s i s e s t a d i s t i c o , 5 e encontrb que

los

terminado, son el tiempo y l a acidez f i n a l de l a

fermentacibn, y que l a acidez i n i c i a l y l a temperatura d e

INTROWCION

E n t r e l a inmensa gama de alimentos procesados que

e x i s t e n actualmente, e l yoghurt es s i n duda alguna, uno de

l o s que goza de mejor reputacicin por

sus

de una d i e t a sana y balanceada, a s i como un producto

altamente d i g e s t i v o . E l yoghurt es e l

m d s

productos l a r t e o s a c i d i f i c a d o s , CLIYOS origenes parten del

Cercanw O r i e n t e extendi+ndose luego h a c i a l a Europa Centra1

y O r i e n t a l donde fueron perfeccionados y d i v e r s i f i c a d o s .

La

secundarios se obtienen durante

la

los

n u t r i r i o n a l y f i s i o l c i g i r o d e l yoghurt.

L o s parametros del presente e s t u d i o fueron:

a ) tiempo de l a fermentacicin,

ti)

ct) acidez f i n a l de l a fermentacibn,

e ) acidez de producto terminado.

01 presente e s t u d i o se l e e s t a b l e c i e r o n los

s i g u i e n t e s l i m i t e s : se consider& scilo l a etapa de l a

u t i l i z o e l mismo t i p o de c u l t i v o , : se consider6 e l mismo

tiempci de e n f r i a m i e n t o y s b l o se a n a l i z b yoghurt b a t i d o

sabor f r e s a .

Los ObJ'etiVO5 del presente e s t u d i o son:

1 )

los

2) Encontrar una regresidn mLSl t i p l e e n t r e l a acidez

de producto terminado como v a r i a b l e dependiente y l o s demds

f a c t o r e s o pardmetros como v a r i a b l e s independientes.

.3) E l a b o r a r conclusiones con respecto a l e f e c t o que

tienen l o s f a c t o r e s , , sobre l a acidez de producto terminado.

E l proceso de e l a b o r a c i b n del yoghurt b a t i d o sabor

f r e s a

lo

e n f r i a m i e n t o a 70°C; homogenizacibn a 2300 l i b r a s por

pulgada cuadrada; e n f r i a m i e n t o a

4 3 T ;

(grados D o r n i c ) ; e n f r i a m i e n t o a IOc%,: a d i c i b n de l a

mermelada de f r e s a ; envasado y almacenamiento en cuarto

f r i o a

4 T .

La determinacibn de l a acidez se l l e v b a cabo por

t i t u l a c i b n de muestras de 9 m i l i l i t r o s de yoghurt,, con NaOH

O . i N ,

.los

10,

(<'DI,

los

De l a misma manera se determina l a acidez de producto

terminado.

E l tiempo de fermentaribn comprende desde e l momento

de l a i n o c u l a c i b n de c u l t i v o hasta que alcance

los

.LALA DERIVADOS LACTEOC, C.A. DE C.V., es una empresa

del GRUPO INDUSTRIAL LALA, e l

cual

RepLjbl i r a Mexi cana.

LALA DERIVADOS LACTEOS, produce quesos, yoghurt,

cremas, flan., helado y naranJ.dda, principalmente., y se

l o c a l i z a en Calzada Durango No. 501 o r i e n t e , c o l o n i a Las

Rosas, en l a Ciudad de Gbmer P a l a c i o , en e l Estado de

Durango, Mdxi

co.

En LALA DERIVADOS LACTEOS C.A. DE C. V . , DIVISION

YOGHURT, p r e s t o m i s s e r v i c i o s como supervisor de proceso, a

p a r t i r del 8 de octubre de 1990 hasta l a fecha. En d i c h a

divisirbn se elaboran yoghurt b a t i d o sabor f r e s a , durazno y

manzana y yoghurt para beber de l o s mismos sabores. Cabe

mencionar que DIVISION YOGUURT,

es

GRUPO

agosto de 1992,. s i t a en A d o l f o Aymes No. 99, Cd.

I n d u s t r i a l , Torrebn, Coahuila. Adem4s cuenta con l a

t e c n o l o g i a de punta del momento en l a produrcibn de

yoghurt., es d e c i r totalmente automatizado.

E l presente e s t u d i o se l l e v a a cabo del 1" de j u l i o

Durango. r?nali ando 1 0 0 l o t e s de yog ir b a t i d o s ü

f r e s a , t o d o s e l a b o r a d o s b a j o l a s mismas c o n d i c i o n e s

p r o c e s o .

'or

REVISION B I B i IO6RMICC)

HISTORI4 Y DESfWROLLO,,,

E l

uso

eIabor.adas por primera vez. Una le,yenda d i c e que un ángel

bajb una

olla,

mientras que o t r a argumenta que l o s antiguos turcos usaban

el yoghurt para o f r e c e r l o a l o s dngeles y a l a s e s t r e l l a s ,

para que l o s protegieran.

En l a B i b l i a es recordado que cuando e l p a t r i a r c a

Abraham d i v e r t i d a t r e s Angeles, e l puso ante e l l o s leche

f r e s c a y l e c h e fermentada (G@nesis, 1 8 i 8 ) . Moisbs menciona

l a l e c h e fermentada de vacas y cabras que JehovA daba a

su

Los

emperador romano Elagabalum, menciona dos formulas para

preparar leches fermentadas: una denominada ”opus

lactarrim”, compuesta de l e c h e fermentada, m i e l , harina y

f r u t a s ; o t r a llamada “oxygala”,. hecha a p a r t i r de leche

fermentada.. vegetales y e s p e c i a s , t a l e s c o m o l a mejorana,

menta, c e b o l l a , t o m i l l o y a j o .

De

o r i g i n a r i o de & i d , donde l o s antiguos turcos V i v i a n como

como ;vogurut y luego fue cambiando subsecuentemente del

s i g l o X I a l presente. Un t i p o de yoghurt firme fue llamado

kurut y uno t i p o bebida denominado suvrik yoghurt.

En 1 7 1 2 E . Kaempfer de

sus

que e1 p a l a c i o del emperador de P e r s i a , t e n i a un cuarto

e s p e c i a l llamado yoghurt choneh.

E l

usaba en l a d i e t a humana y como alimento para pdjaros y

ganado. Otros datos mencionan a l leben de

los

l a s cuales pueden c o n v e r t i r s e a leches d c i d a s durante

su

otro5 autores i n d i c a n , que e l yoghurt es o r i g i n a r i o

de l o s Balcanes. Los habitantes de Thace, c r i a b a n grandes

manadas; de borregos y elaboraban leches a g r i a s llamadas

prokisti,, e l cual mds tarde cambid a l nombre de yoghurt.

Originalmente e l yoghurt fue hecho a p a r t i r de leche

de borrega y birfala y en p a r t e de cabras y vacas,, en

r e c i p i e n t e s de madera. La propagacidn se l l e v a b a a cabo

mediante e l u s o de pequeñas cantidades de l e c h e previamente

coagulada, para sembrar e l s i g u i e n t e l o t e de l e c h e

pasteurizada. E l yoghurt se

usd

para consumo d i r e c t o , luego como producto natural D

f o r t i f i c a d o con v a r i o s vegetales y e s p e c i a s , y tambi+n para

propdsi tos de c o c i n a .

Antiguos medicos del Lejano y Medio O r i e n t e ,

desdrdenes estomacales, i n t e s t i n a l e s e higado, a s i como

para e s t i m u l a r e l a p e t i t o .

Las leches fermentadas se conocen con d i f e r e n t e s

nombres, t a l e s como: leben ( E g i p t o ) . , gioddo ( I t a l i a ) ,

matrum (Armenia., URCC y Dadhi, I n d i a ) . E x i s t e n datos del

uso

O r i e n t e se menciona e l

uso

las

iCn e l i n i c i o del s i g l o X X . Hetchnikoff 11845

-

en su t e o r i a de l a longevidad, hace notar e l e f e c t o

b e n e f i c 0 del yoghurt en l a d i e t a humana. Aunque e s t a t e o r i a

exagera e l v a l o r del yoghurt, i n f l u y e s i g n i f i c a t i v a m e n t e en

l a propagacibn del producto en muchos p a i s e s de Europa que

promueven extensivos e s t u d i o s para

su

1Jno de l o s primeros productores i n d u s t r i a l e s de

yoghurt en Europa fue Danone. En e l presente., e s t a firma es

b i e n conocida en todo el mundo.

Wenneberg 119341 propone complementar l a f l o r a del

yoghurt con L a c t o b a c i l I u s a c i d o p h i l u s para incrementar e l

v a l o r d i e t e t i c o . S i n embargo, e s t e producto designado

yoghuri: reformado no tuvo & x i t o debido a l inadecuado

conocinien t o de l o s requerimientos n u t r i t i v o s y

f i s i o l h g i c o s de L a c t o b a c i l l u s a c i d o p h i l u s , los cuales

desaparecen del producto despues de algunas t r a n s f e r e n c i a s .

Despues de

la

1 5

comprensibn de l o s f a c t o r e s que afectan

sus

o r g a n o l e p t i c a s avanzaron rdpidamente. Del

uso

equipos modernos, ha r e s u l t a d o e l proceso continuo. La

i n t r o d u c c i b n de f r u t a provocb un amplio rango de yoghurt de

sabores, ocasionando un incremento en e l consumo de e s t e

producto.

Con e l avance de

Ja

e f e c t o s benl-ficos de

los

sus

Se complement& l a f l o r a del yoghurt con,

L a c t o b a c i l l u s a c i d o p h i l u s y L a c t o b a c i l l u s b i f i d u s , con el

propbs.ito de incrementar e l v a l o r d i e t e t i c o , resultando

leches con nuevos c u l t i v o s como

el

1.a a p a r i c i b n de leches con c u l t i v o s s i m i l a r e s , t a l e s

como

el

variedad t a e t t e ) con L a c t o b a c i l l u s a c i d o p h i l u s o con

LA LECME COPíil FIFITERIA P R I M < = ,

La l e c h e es un medio p r o p i c i o para l a ferrnentacibn ya

que contiene todos

los

para l a s b a c t e r i a s l d c t i c a s . En algunos casos, s i n embargo,

es n e c e s a r i o i n t r o d u c i r t e c n o l o g i a moderna para c o n t r o l a r

l o s pardmetros de c a l i d a d del producto terminado.

E l primer r e q u i e i t o es que usard solamente l e c h e de

a l t a c a l i d a d . Un c r e c i m i e n t o excesivo de microorganismos en

l a l e c h e puede ocasionar la produccibn de sustancias

metabblicas, l a s c u a l e s i n h i b i r i a n el crecimiento de

las

grasos l i b r e s para luego ser l i b e r a d o s en l a leche que no

s&lo

O t r o punto importante es que l a l e c h e deberd e s t a r

l i b r e de a n t i b i b t i c o s y de residuos de productos quimicos

t a l e s como su1 fonamidas, n i trofriranos y compuestos

cud t e r n a r i o s de amonio i a h en con ren t r a c i ones

extremadamente b a j a s ) , ya que i n h i b e n e l crecimiento de

b a c t e r i a s en l a leche.

TRATAMIENTO A LA LECHEcn,

Cometiendo l a leche a un tratamiento t e c n o l b g i c o

conveniente, e s p o s i b l e a f e c t a r l a s c a r a c t e r i s t i c a s de

sus

e s t r u c t u r a l i p r o p i e d a d e s del c o d g u l o ) d e l p r o d u c t o f i n a l

sean meJ'0rddas.

L a s p r o p i e d a d e s d e l

codgulo

p a r t i c r r l a s d e l a p r o t e i n a . , aunque l o s e n l a c e s c o l o i d a l e s d e

f o s f a t o d e c a l c i o y

el

L o s e l e m e n t o s b d s i c o s q u e d e t e r m i n a n l a s p r o p i e d a d e s

del c o d g u l o d e l p r o d u c t o f i n a l son p o r I o t a n t o , l a s

p r o t e i n a s d e l a l e c h e , e s p e c i a l m e n t e l a c a s e i n a c o l o i d a l

( m i r e l a s ) .

En

las

c a s e i n a c o l o i d a l , d e manera q u e s e produzca

e l

y oghur t :

-

-

-

-

C a n c e n t r a c i b n d e

l a

Para muchos t i p o s d e l e c h e s fermentadas l a s

p r o p i e d a d e s d e l

codgulo

moderna ha h e c h o p o s i b l e comprobar que

e1

p r o t e i n a .

La cantidad de s d l i d o s t o t a l e s en l a leche se puede

aumentar por v a r i o s caminos; uno de e l l o s es por medio de

l a a d i c i d n de l e c h e en polvo.. o t r o es por evaporacidn, o

mediante l a t e c n i c a de f i l t r a c i d n por membrana.

.El

los

de prudricto. En general,, e l matodo mds f d c i l es el de

a d i c i o n a r a l a l e c h e un 3

-

p o l v o , a s i como o t r o s t i p o s de p o l v o de leche o concentrado

de pro'teina de suero ( e l p o l v o contiene e n t r e 30 y 80% de

p r o t e i n a de s u e r o ) . E s t e metodo r e q u i e r e de poco c a p i t a l de

i n v e r s i d n . E l polvo es simplemente mezclado en l a leche.

S i n embargo., e s t e sistema t i e n e

sus

e l polvo,, exactamente a l a s cantidades requeridas y por

e s t e metodo se u s a principalmente en producciones por

l o t e s .

For muchos años, e l metodo t r a d i c i o n a l ha s i d o

evaporar 10 -15% del agua de

la

plantar: pequeñas y medianas es modesta y porque no r e q u i e r e

un entrenamiento e s p e c i a l para I o s operadores.

Tratamiento t&rmico

Desde hace tiempo se sabe que un tratamiento termico

meJ.ora l a s propiedades del codgulo de leches fermentadas.

E l dptimo mejoramiento en l a e s t a b i l i d a d y v i s c o s i d a d se

9OCC por 10 minutos minimo, aunque

lo

95<'C por 5 minutos.

E l e f e c t o p r i m a r i o del tratamiento t&rmico es causar

cambios en l a conformacibn de l a s p r o t e i n a s de l a leche y

l a s p r o t e i n a s del suero, l a s cuales son desnaturalizadas

formando complejos f i s i c o q u i m i c o s con l a s caseinas. Debido

a su a l t a capacidad de r e t e n c i b n de agua,

las

s i g n i f i c a que cuando l a s p r o t e i n a s del suero son

incorporadas dentro del compl e jo casei na

,

e s t a b i l i z a r d n e l complejo p r o t e i n a .

4demds. el tratamiento tcirmiro d e s a c t i v a

la

en l a .leche, reduce e l contenido de oxigeno d i s u e l t o y crea

un nomero de aminodcidos y peptides, l o s cuales mejoran a

l a l e c h e como s u s t r a t o para e l crecimiento de b a c t e r i a s .

El

crecimiento para b a c t e r i a s l d c t i c a s y a l mismo tiempo

cambia e l complejo de p r o t e i n a s , de t a l manera que se

mejora sustancialmente l a e s t a b i l i d a d y v i s c o s i d a d de

los

E l tratamiento termico en o t r a s p a l a b r a s , crea u n

e x c e l e n t e material b d s i c o para l a produccibn de productos

de alta1 c a l i d a d con buenos tiempos de caducidad.

-

Homogeni z a c i bn

Cuando l a l e c h e es homogenizada, s e crean nuevas

act¿fan _como s i f u e r a n grandes c o m p l e j o s d e p r o t e i n a s y p o r

lo

prOdLictOs fermentados. Puede d e c i r s e q u e l a h o m o g e n i r a c i h

c r e a un a p a r e n t e c o n c e n t r a c i r l n d e l c o n t e n i d o d e p r o t e i n a s y

q u e

los

como

Cambio en e l LH

El

E l componente b d s i r o a p a r t i r d e l cual e l c o d g u l o e s

formadw cuando e l v a l o r d e l pH b a j a , e s l a p r o t e i n a d e

la

n e g a t i , v a . C o n f o r m e

e l

de l a s p a r t i r u l a s de c a s e i n a s e r e d u c e gradualmente, l u e g o

a un pH d e 5 . 2 aproximadamente, l a c a r g a e s l o

MICROFLORA DEL Y06HURTIJ,

L a m i c r o f l o r a o r i g i n a l del yoghurt I s componen

predominan temen t e Ct rep tococcu s thermoDhilus Y

L a c t o b a c i l

Ius

I d c t i cas.

.La m i c r o f l o r a del c u l t i v o del yoghurt consta de cepas

seleccionadas de

Ctr.

&

crecimiento de ambas b a c t e r i a s e5 de c a r d c t e r s i m b i b t i c a .

La5 c a r a c t e r i s t i c a s f i s i o l & g i c a s y bioquimicas de I 0 5

organismos del yoghurt i n f l u y e n fuertemente en l a s

propiedades o r g a n o l e p t i c a s y d i e t b t i c a s del producto f i n a l .

:Se

l a

b a c t e r i a s l d c t i c a s apropiadas, por l a s s i g u i e n t e s razones:

a ) Mejora

l a

con d i c.i ones con t r o

1

i7) Incrementa

el

B.

1:) Mejora l a s propiedades organoiBptica5.

L.as b a c t e r i a s del yoghurt, en p a r t i c u l a r

Ctr.

thermophilus,, exhibe una marcada s e n s i b i l i d a d a l o s

a n t i b i b t i c o s y a o t r a sustancias i n h i b i d o r a s presentes en

l a l e c h e .

L.a i n h i b i c i b n y l a destrrrccibn de l a s b a c t e r i a s del

b a r t e r i b f a g o s . p r i n c i p a l m e n t e a q u e l

los

Ctr.

t h e r m o p h i l u s .

P r i n c i p a l e s c a r a c t e r i s t i c a s d e l a m i c r o f l o r a del

y o g h u r t .

S t r e p t o c o c c u s t h e r m o D h i i u s

C a r a c t e r i s t i c a s m o r f o l b g i c a s

Son c e l u l a s e s f e r i c a s u ovoides, n o t i e n e n m o v i l i d a d

s o n de) un d i d m e t r o e n t r e _{0.7 y} 0.9 m i c r o n e s , s e a g r u p a n e n

p a r e s

o

,E1 medio n u t r i t i v o y l a t e m p e r a t u r a i n f l u y e n e n l a

m o r f o l o g i a d e l S t r e p t o c o c c u s t h e r m o p h i l u s . En l e c h e a 4 5 W

f o r m a c a d e n a s c o r t a s , m i e n t r a s q u e a _30°C l a m a y o r i a de l a s

c e p a s a p a r e c e n como d i p l o c o c o s . Forma cadenas l a r g a s e n

l e c h e c o n a l t a a c i d e z . E l medio n u t r i t i v o aumenta l a

t e n d e n c i a a l a f o r m a c i b n de c a d e n a s y a una t e m p e r a t u r a de

45°C

a 30-1;. En l e c h e s e c a d a p o r a s p e r s i b n . l a s c & l u i a s de

S t r e p t o c o c c u s t h e r m o p h i l u s s e h i n c h a n y s e c o n v i e r t e n en

f o r m a s i r r e g u l a r e s c o n t e n d e n c i a a f o r m a r c a d e n a s l a r g a s .

La m o r f o l o g i a de e s t e o r g a n i s m o e s marcadamente a f e c t a d a

en

l a p r - e s e n c i a de a l g u n o s a n t i b i b t i c o s y s u s t a n c i a s

s a n i t i z a n t e s .

Sobre un medio s d l i d o como el a g a r . l a s c e l u l a s de

- -

h i n c h a d a s , p u n t i a g u d a s y f r e c u e n t e m e n t e e n f o r m a de

C a r a c t e r i

s

-

Ctr.

su

y 45"C, minimo 20°C y mdximo 50"C (no hay crecimiento a

53°C).

su

Is i n d ' u s t r i a l d c t e a .

En contraste. a l a c t i s , se l e cunsidera un

organismo termodurico ya que es capaz de s o b r e v i v i r a l o s

procesos de pas t e u r i z a c i d n . C i e r t a s cepas sobreviven a

80°C

-

Ctr.

p r o d u c i r amoniaco a p a r t i r de a r g i n i n a o de crecer en

medios con 2% de NaCl, mientras que

Ctr.

amoniaco de l a a r g i n i n a y s i crece en medios con 4% de

NaCl.

.__

i n h i b i d o r a s , p a r t i cul armen t e an t i b i b t i cos y es f d c i lmen t e

i n h i b i d o con 0.01 UI de p e n i c i l i n a o 5 g de streptomicina

por m i l i l i t r o de leche. l a c t i s es i n h i b i d o con 0.10

-

0.30 U I de p e n i c i l i n a por m i l i l i t r o de leche. V a r i a s cepas

de

Ctrz

l a s e n s i b i l i d a d a l o s a n t i b i b t i c o s .

17lgunas cepas de thermophilus son capaces de

formas cdpsulas en i d leche o una secrecibn v i s c o s a , I s

cual puede ser importante para l a c o n s i s t e n c i a del yoghurt

una c a r a c t e r i s t i c a general de e s t a e s p e c i e es su baja

C a r a c t e r i s t i c a s fermenta t i v a s

C t r . thermophilus se d i s t i n g u e de

Str.

C a r a c t e r i 5 t i cas bioquimi cas

&

de

l a s :

de azircar en rendimientos desde 85 a 98% y pequeñas

cantidades de productos secundarios. En l a leche produce

0.7

-

de p r o d u c i r a r r i b a de 1% de d c i d o I d c t i c o .

/La proporcibn y composicidn de

los

secundarios dependen de l a s condiciones del c u l t i v o y de

l a s propiedades de l a s cepas. En medio glucosa, s i n c o n t r o l

de pH. thermophilus produce anaerdbicamente d c i d o

a c & t i c o y fbrmico, d i b x i d o de carbono, etanol y acetoina,,

ademds del d c i d o l d c t i c o .

1 3 l a l e c h e , produce d r i d o s v o l d t i l e s t a l e s como

formi cn, a c e t i co, propitinico, bu t i r i c o , i s o v a l & r i c o y

caproiiso, a c e t o i n a , pequeñas cantidades de acetaldehido y

acetonii, etanol y butanona-2. Algunas cepas tambi&n

producen d i a c e t i I o.

--

en l a leche y l a mayoria de aminodcidos l i b e r a d o s Son

consumidos durante I s fase de crecimiento l o g a r i tmico.

Algunas; cepas de e s t e organismo son antagbnicas a v a r i o s

L a c t o b a c i l l u s b u l q a r i c u s

E l nombre proviene de B u l g a r i a en l a t i n , del

subgCnero Thermobacterium del gCnero L a c t o b a c i l

lus.

Cindnimos: B a c i l l u s

-

Thermobacterium bu1 o a r i cum, P1 ocamobact erium buioaricum,

Bac t e r u bu

1

E l tamaño promedio de

&

e n t r e 0.8 y 1.0 por 4 a b micrones. En un estado joven y

v i g o r o s o , l a s c & l u l a s se presentan simples o en pares. En

e s t a etapa

los

-

l a s c C l u l a s se a l a r g a n , hasta alcanzar de 1 5 a 30 micrones

y l o s grdnulos de v o l u t i n a son mds v i s i b l e s .

E l medio de c u l t i v o y l a temperatura afectan l a

morfologia de

&

filamentos l a r g o s (en algunos casos a r r i b a de 500

micrones), l a s c C l u l a s se transforman a formas i r r e g u l a r e s .

Adicionalmente, bastones anormales en e l yoghurt pueden ser

debido a un enfriamiento o a una baja a c i d e z . E l

hinchamiento de bastones y l a d e s a p a r i c i b n de estreptococos

puede ser causado por algunas leches calentadas a 85°C por

5 minutos. La a d i c i d n de 10

-

volume!, de leche es recomendado para h a c e r l a r e n d i r , o con

l a propagacibn de un i n i c i a d o r en l e c h e severamente

L a m o r f o l o g i a de

&

a f e c t a d a en l a p r e s e n c i a de algunos a n t i b i d t i c o s ,

p r e p a r a c i o n e s de drogas y s a n i t i z a n t e s en l a l e c h e .

L a m o r f o l o g i a de b u l g a r i c u s e s t a i n f l u i d a por

i n s e c t i c i d a s , t a l e s como e1 m a l a t i o n , t r i c l o r o f o n y

c i o d r i n a . Sobre medio s o l i d o c o m o a g a r , l a s c e l u l a s exhiben

formas i r r e g u l a r e s , probablemente d e b i d o a l e f e c t o adverso

a l o x i g e n o gaseoso y a l a s fuentes de n i t r d g e n o

d e s f a v o r a b l e en e l medio de c u l t i v o ,

Sobre un medio de suero agar con peptona y a z u l de

m e t i l e n o ,

&

-

c i r c u l a r e s a z u l e s t a n t o de s u p e r f i c i e rugosa como l i s a d

razdn de

1:l.

a c t i va s.

C a r a c t e r i s t i c a s f i s i o l c i g i c a s

L a c t o b a c i l l u s b u l a a r i c u s s e d e s t a c a por

su

-

n i n i m o 22" C y m d x i m o 52.5"C ( a l g u n a s cepas crecen aun

a r r i b a de 60°C).

&

m d x i m o a 48°C y e s i n c a p a z de c r e c e r a

20

-

Aunque

&

organismo termoddrico, c i e r t a s cepas son capaces de

s o b r e v i v i r a un c a l e n t a m i e n t o de 75°C por 20

-

--

1.6.

a c i d o p h i l u s es capaz de crecer en presencia de 2

-

s a l e s b i l i a r e s y en medios de 2% de NaCl.

La mayoria de l a s cepas de e s t e organismo son capaces

de cre'cer en presencia de 0 . 4 % de f e n o l , mientras que

Lb.

a c i d o D h i i u s crece adn en 0.5% de f e n o l . Puesto que e l fenol

es

un

los

s u s t a n c i a s ) , l a r e s i s t e n c i a de +5te puede ser usado como un

i n d i c a d o r de l a sobrevivencia de l a f l o r a i n t e s t i n a l .

iVaxa y Teply (1960) propusieron es timar I a

v i a b i l i d a d de c u l t i v o s Idcteos por medio de l a medicibn de

su r e s i s t e n c i a a l f e n o l . La prueba del fenoi c o n s i s t e en l a

incubacibn de 1 m l de c u l t i v o en 100 m l de leche

e s t e r i l i z a d a son l a a d i c i b n de 0.1

-

p/v en s o l u c i b n con e t a n o l ; e l d e s a r r o l l o de l a acidez se

usard como c r i t e r i o comparada con muestras l i b r e s de f e n o l .

Un c u l t i v o para yoghurt de a l t a c a l i d a d deberd a c i d i f i c a r

l a leche con 0.3% de fenol en 4 horas produciendo una

acidez de

56"D

_-

L.6. b u l a a r i c u s demuestra l a mds a l t a r e s i s t e n c i a a

los

Ctr.

-

--

Lb. b u l a a r i c u s es una b a c t e r i a t i p i c a de l a l e c h e ,

originalmente se a i s l b del yoghurt, mientras que

&

a c i d o p l e

es

28

C a r a c t e r i s t i cas fermenta t i vas

Lb.

f r u c t o s a , g a l a c t o s a y l a c t o s a mientras que

Lb.

fermenta mal t o s a , sacarosa, c e l o b i o s a , manosa y o t r a s .

C a r a c t e r i s t i cas bioquimicas

.-

I d c t i r o D ( - ) en l a l e c h e , en tanto

Lb.

a r r i b a de 2.7% o mds de d c i d o l d c t i c o DL.

Lb.

produce e n t r e 0.30 y 1.9% de d c i d o l d c t i c o DL.

Pequeñas cantidades de subproductos i n c l u y e n

compuestos c a r b o n i l o í e l m d s importante es el acetaldehido,

producido en mayores cantidades seguido por l a acetona,

butano,na-Z y t r a z a s de acetoina. De

los

los

i s o v a l & - i c o , c a p r o i c o , c a p r i l i c o , c d p r i c o .

--

media en l a l e c h e , comparativamente con una a l t a

acumulacibn de todos l o s aminodcidos l i b r e s . Ademds,

muestra una gran a c t i v i d a d de l i p a s a s en l a leche

principalmente cambios en e l d c i d o graso o r i g i n a l a dcidos

grasos l i b r e s .

L.a mayoria de l a s cepas de e s t e microorganismo exhibe

un e f e c t o antagbnico a un ndmero de microorganismos

Simbiosis

Cuando se asocian l o s organismos CtreDtococcus

thermophilus y L a c t o b a c i l l u s b u l o a r i c u s , e l tiempo de

coagulacidn de l a leche es mas c o r t o que s i se l e s i n o c u l a

por separado. En a s o c i a c i d n e l crecimiento de ambos a 40

-

4 5 T ,

que pur separado e l tiempo se prolonga por v a r i a s horas

m d s .

Se ha e s t a b l e c i d o que

Lb.

crecimiento de

str.

l a

aminodcidos a p a r t i r de l a c a s e i n a , e n t r e l o s cuales e l mds

impotante

es

los

v a l i n a , , c i s t e i n a y d c i d o a s p d r t i c o ; mientras que en el

otoño requieren de once: d c i d o glutdmico, i s o l e u c i n a ,

g l i c i n a , t i r o s i n a y metionina j u n t o con

los

S t r . i:hermoDhiIus es estimulado por l a h i s t i d i n a y

l a

g l i c i n i i principalmente.

- -

E l e f e c t o e s t i m u l a t i v a de l o s aminodcidos o c u r r e en

una disminucidn del tiempo de generacibn de l a s celulas de

estreptococos y de

un

los

l a r t o b a c i l o s de 3

-

l a

etapa, e l crecimiento de estreptococos es m d s l e n t o debido

de l a c t o b a c i l o s gradualmente alcanza a l o s estreptococos.

La TABLA

No.

Str.

-

Lb. & l a a r i c u s en crecimiento asociado.

TABLA No. 1 RELACIDN DE

ctr.

-

b u l a a r m EN CULTIVO DE YOGHURT DEPENDIENDO DE 13 ACIDEZ.

4cidez Streptococcus Lactobaci 11

u s

ze

1

o1

120

200

37 m i I lones

86 170 230 400 4 70 530 720 I , < I

o.

ie

0. 20

O . 35

O. 40

O. 6 4

O. 78

o.

1 . 2 8

Fuente: P e t t e , I 9 5 7 . J /

La produccibn de d c i d o e5 r e a l i z a d a en l a primera

etapa de l a incubaeibn principalmente por

Ctr.

y en l a segunda etapa principalmente por

Lb.

Como r e s u l t a d o del crecimiento asociado,

&

thermophilus aumenta 5u r e s i s t e n c i a a l d c i d o I d c t i c o .

Investigaciones subsecuentes demostraron que

Ctr.

thermophilus estimula e l crecimiento de

Lb.

que produce d c i d o fbrmico. E l calentamiento severo

d e

produccibn s i g n i f i c a n t e de d c i d o fbrmico. f o r e l c o n t r a r i o ,

e l tratamiento termico de l a l e c h e , u t i l i z a d o en l a

manufactura del yoghurt no provoca una cantidad s u f i c i e n t e

de d c i d o fbrmico. 6dJ.O e s t a s condiciones l a produccibn de

Acido fbrmico l a l l e v a a cabo

Ctr.

anaerbbicamen t e .

Una r e l o c i b n deseable de

Ctr.

Lb.

bulaar- es 1 : 1 a 2 : 1 y se mantiene en leche

pasteurizada a

9 0 T

85°C

-

o

u 1

Por

lo

thermophilus y

Lb.

s i m b i b t i c a . En l a primera etapa de l a incubacidn,

Lb.

bulaar- estimula e l crecimiento de

&

mediante l a l i b e r a c i b n de aminodcidos e s e n c i a l e s , a p a r t i r

de l a caseina. En l a segunda etapa, e l crecimiento de

Ctr.

thermophilus es disminuido debido a l e f e c t o adverso del

d c i d o I B c t i c o mientras que

Lo.

su

de

CtrL

l?eauerimientos n u t r i c i o n a l e s &e b a c t e r i a s

Idctic,- (incluyendo l a s b a c t e r i a s del y o g h u r t ) .

f-uente de energid: L a r t o s a LI o t r o carbohidrato

f ermen tab1 e .

Fuente

de

f u e n t e de nitrdgeno: P r o t e i n a s de l a l e c h e , p@ptidos

y una amplia variedad de aminodcidos.

Ctr.

r e q u i e r e en l a primavera l i s i n a , l e u c i n a , h i s t i d i n a ,

v a l i n a , c i s t e i n a y Acido a s p d r t i c o .

,Minerales: V a r i o s minerales estdn presentes en l a

leche. Manganeso i n f l u y e favorablemente en

el

Vitaminas y o t r o s f a c t o r e s de crecimiento: B i o t i n a ,

n i a c i n a y d c i d o p a n t o t h i c o (requeridos por todas l a s

b a c t e r i a s 1 Act i cas )

.

.,

d c i d o f d l i c o , vitamina

BZ2.

de l a s b a c t e r i a s pero no por todas.

&

r i b o f l a v i n a ;

Lb.

&

f d l i c o .

D i b x i d o de carbono: a p a r t i r del a i r e , promueve e l

crecimiento de b a c t e r i a s J d c t i c a s .

&minadcidos que contienen a z u f r e í c o m o l a c i s t e i n a l

BACTERIOLOGIA DE LA FERHENTACIONI=,

La leche es una fuente r i c a de minerales, vitaminas

y otrcis f a c t o r e s orgdnicos de crecimiento. Las p r o t e i n a s de

l a leche contienen todos l o s aminodcidos e s e n c i a l e s para e l

crecimiento b a c t e r i a n o . PLoptidos y aminodcidos es tdn

presentes en cantidades s u f i c i e n t e s que inducen e l

crecimiento de b a c t e r i a s I d c t i c a s .

Como se menciona anteriormente, es p o s i b l e a l t e r a r

l a s c a r a c t e r i s t i c a s de

los

que acondicionan

sus

e s t a s b a c t e r i a s se puede d e s c r i b i r tanto en t&rminos del

metabolismo quimico de l a fermentacibn de l a Iactosa como

en terminos b a c t e r i o l b g i c o s .

Las b a c t e r i a s I d c t i c a s se c a r a c t e r i z a n como

homo f ermen t a t i vas y he t e r 0 f ermen t a t i vas. Tambien son Gram

p o s i t i v a s y no forman esporas. Todos

los

con rendimientos a r r i b a del BO a l 90%.

Lb.

yoghurt y

Ctr.

ejemplos de t i p o s homofermentativos, los cuales son usados

en l a i n d u s t r i a Idctea.

E l