73 Gráfico 2 pH promedio en las pruebas 1, 2 y 3 durante la primera fermentación al utilizar tibicos para bebida de kéfir. En el presente trabajo analizamos los procesos de fermentación utilizando comunidades simbióticas formadas por bacterias y levaduras de ácido láctico, kéfir y kombucha utilizando cáscara de piña triturada.
INTRODUCCIÓN
- Área de estudio
- Delimitación del problema
- Justificación
- Antecedentes
- Objetivos
- Objetivo General
- Objetivos Específicos
El aprovechamiento de residuos en la industria alimentaria tiende hacia alimentos funcionales que contienen componentes biológicamente activos para producir efectos nutricionales beneficiosos y básicos en el organismo. Se estima que en 2019 alcanzó cifras de 931 millones de toneladas de alimentos totales (ONU, 2021).
MARCO TEÓRICO
Fermentación
- Fermentación alcohólica
- Parámetros de la fermentación alcohólica
- Fermentación láctica
- Fermentación acética
- Metabolismo aeróbico
- Fermentación butírica
Cuando se añade, las colonias de levadura aumentan y se acelera la fermentación. En el ámbito de la tecnología alimentaria, la producción de ácido butírico mediante fermentación no tiene gran importancia técnica.
Microbiología
Para obtener ácido butírico por fermentación no existe una técnica específica, pero en algunas regiones del mundo se aplica la fermentación de butanol-acetona, relacionada con la fermentación butírica. El producto de la fermentación butírica es un ácido carboxílico, el ácido butírico, un ácido graso de cadena corta de cuatro carbonos, también conocido como ácido n-butanoico.
Levaduras
- Características fisiológicas
Presión osmótica y actividad del agua: un denominador común de las levaduras ha sido que siempre se encuentran en medios con alta disponibilidad de agua. En caso de agotamiento o falta de oxígeno, las levaduras se transforman en un metabolismo anaeróbico o fermentativo, donde disminuye la cantidad de biomasa y se produce alcohol.
Bacterias
- Características fisiológicas
Los microorganismos que viven a pH bajo son acidófilos, como la bacteria Thiobacillus. Para satisfacer sus necesidades de crecimiento, las bacterias se dividen en dos grupos (Caycedo y Corrales, 2021).
Comunidades simbióticas
- Kéfir de agua
- Kombucha
Cada comunidad simbiótica tiene un nombre característico; en el caso de la kombucha, se la conoce como SCOBY, un hongo característico compuesto por bacterias y levaduras, debido a su sigla en inglés (Symbiotic Culture Of Bacteria and Yeast); pero también se le conoce como té de kombucha, el cual forma una colonia macroscópica plana en la solución del té, dentro de una matriz de celulosa compuesta por varios grupos de bacterias acéticas (Tellez y Vázquez, 2018). La kombucha también está compuesta por grandes grupos de levaduras, como Brettanomyces bruxellensis, Saccharomyces cerevisiae, Zygosaccharomyces sp.
Frutas tropicales
- Piña
- Agricultura orgánica
- Piña orgánica
La piña es una planta monocotiledónea, herbácea y perenne originaria de América del Sur, de la zona de Matto Grosso, entre Uruguay y Brasil. Una piña es una fruta carnosa o fruta compuesta que proviene de un grupo de frutos pequeños con muchas flores individuales. Este decreto es un reglamento de la ley no. 8591 del 14 de agosto de 2007 para el desarrollo, fomento y promoción de la actividad agrícola orgánica.
Residuos
- Residuos no peligrosos
La piña orgánica se comercializa como una solución ideal para los consumidores que va de la mano con el medio ambiente, ya que se asocia con el cuidado de la piel debido al 87% de agua que contiene, su composición es rica en vitaminas y nutrientes, además posee alfa-hidroxi. . ácidos y beta-hidroxiácidos (Machado, 2014). Según Machado (2014), el cultivo orgánico de piña busca promover cultivos limpios y sustentables, donde es vital cuidar el ecosistema y los recursos naturales; Son una fuente de alto valor nutricional, promueven la protección contra plagas y enfermedades, la preparación del suelo y sus prácticas preventivas. Biodegradables: son desechos químicos o naturales que se descomponen o desintegran fácilmente en el ambiente, por ejemplo, papel higiénico, desechos de alimentos no infectados, vegetales, jabones y detergentes biodegradables, madera; o cualquier otro residuo que pueda descomponerse fácilmente en materia orgánica (Floría, 2015).
Residuos de alimentos
En Costa Rica se producen aproximadamente 4.000 toneladas de residuos cada día, aproximadamente 0,8 kg de residuos por habitante al día. Una parte importante de los residuos generados en la industria alimentaria proviene de las plantaciones de piña, ya que en Costa Rica se producen anualmente 4,28 millones de toneladas de residuos de esta fruta. La cantidad de residuos que genera este sector es alta, ya que Costa Rica se posiciona como líder en exportación de piña fresca.
Diagrama de flujo del proceso de kéfir de agua
Según Bonilla (2018), en investigación realizada por la Universidad de Costa Rica, una hectárea cultivada con piña, que cuenta con 60.000 plantas, puede generar alrededor de 210.000 kg de rastrojo, que consta de 13.500 kg de copa y 51.083 kg de cáscara. y pulpa, quedando un total de 274.583 kg que pueden ser utilizados en alimentación animal, o en el desarrollo de alimentos para humanos. Para añadir el kéfir se deben lavar y escurrir los tibicos, para evitar que lleven algún residuo de una fermentación anterior, luego se pesa la cantidad necesaria para la fermentación. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de una bebida fermentada a base de kéfir de agua.
Diagrama de flujo del proceso de kombucha
Luego se debe hervir el agua, mientras hierve se procede al paso de agregar azúcar para una dilución homogénea de esta materia prima. Para realizar el paso de infusión con el té debes dejarlo durante 15 minutos para obtener las propiedades del producto. Luego se debe tapar la apertura del recipiente con tela de lona, para la respiración celular de la microbiota y para evitar la entrada de insectos o microorganismos no deseados.
Barreras microbiológicas
Una vez envasada y sellada se debe refrigerar (de 0ºC a 5ºC), evitando romper la cadena de frío para mantener controlada la fermentación, ya que la bebida al tener microorganismos vivos puede continuarla a un ritmo acelerado si se rompe esta cadena...
Buenas Prácticas de Manufactura
El manual de buenas prácticas de fabricación describe las técnicas que se pueden aplicar en el procesamiento de alimentos para garantizar su seguridad e idoneidad y evitar su adulteración (Díaz y Uría, 2009).
Inocuidad de alimentos
- Vida útil
Análisis sensorial
Panel Sensorial
- Pruebas sensoriales
- Pruebas afectivas
- Pruebas discriminativas
- Pruebas descriptivas
Dentro de estas pruebas se encuentran las de preferencia, grado de satisfacción y aceptación (Vera Enríquez, 2008). Los jueces deben tener la capacidad de realizar las pruebas correctamente, los jueces o miembros del panel deben tener capacitación previa (UPAEP, 2014). Los jueces deben recibir una formación intensiva, en ocasiones los jueces deben tener experiencia en productos específicos, generalmente se requieren de 8 a 12 personas (Domínguez, 2007).
MARCO METODOLÓGICO
- Enfoque de la investigación
- Métodos de la investigación
- Método científico
- Método deductivo
- Método inductivo
- Tipo de investigación
- Población y muestra
- Materiales y equipos de laboratorio
- Descripción de los ensayos
- Descripción del proceso de kéfir de agua
- Descripción de proceso de kombucha
- Primera fermentación
- Segunda fermentación
- Panel sensorial
- Comparación con marcas comerciales
- Análisis Estadísticos
- Hipótesis nulas
- Hipótesis alternativas
- Variables
Limpieza: en el caso de recipientes y utensilios, es necesario realizar una limpieza para eliminar residuos de alimentos o suciedad, suciedad de gasas y otros tipos de contaminación (FAO, 2016). Fermentación: todo lo agregado al frasco de vidrio se deja fermentar durante 72 horas, en un lugar oscuro y ventilado que favorezca el crecimiento de microorganismos. A continuación se describen los pasos para la primera fermentación de la bebida de kombucha con cáscara de piña administrada en los ensayos 1,2,3 y 4.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Resultado del comportamiento del Kéfir
pH promedio en las pruebas 1, 2 y 3 durante la primera fermentación utilizando tibicos para bebida de kéfir. En los tibicos, cuando están activos, comienzan a consumir azúcar del ambiente para poder crecer. En el caso de una disminución del pH, se produce por la formación de ácido láctico y acético a partir del etanol (Rojo, 2016).
Resultado del comportamiento de la Kombucha
En el caso del pH, se obtuvo una reducción en las pruebas porque la fermentación consta de dos pasos: las levaduras fermentan el azúcar hasta obtener etanol, que luego es oxidado por bacterias ácidas para producir ácido acético en la segunda fermentación. Durante la segunda fermentación se hace una comparación con la kombucha experimental y con las marcas comerciales de kombucha Commercial Drink 1 y Commercial Drink 2. En los grados Brix se observa un aumento durante la segunda fermentación debido a que se agregó la ralladura de la kombucha. piña.
Resultados de análisis estadísticos
- Kefir: pH para Fermentación 1
- Kefir: grados Brix para Fermentación 1
- Kefir: pH para Fermentación 2
- Kefir: grados Brix para Fermentación 2
- Kombucha: pH para Fermentación 1
- Kombucha: grados Brix para Fermentación 1
- Kombucha: pH para Fermentación 2
- Kombucha: grados Brix para Fermentación 2
Debido a que Valor P = 0,963 > 𝛼 = 0,05, no hubo evidencia suficiente para rechazar 𝐻0, por lo que se supone que no hay diferencia significativa en los valores de Grados Brix de los grupos de Fermentación 1. Si Valor P = 0,476 > 𝛼 = 0.05, no se encontró evidencia suficiente en su contra para rechazar 𝐻0, por lo que se supone que no existe diferencia significativa en los valores Brix de los grupos de Fermentación de Kombucha 1. Debido a que el valor P = 0,931 > 𝛼 = 0,05 no hubo evidencia suficiente para rechazar 𝐻0, por lo que se supone que no existe una diferencia significativa en los valores Brix de los grupos de fermentación de Kombucha 2.
Panel sensorial
Una mayor tendencia a aceptar se obtuvo en el color de la bebida con un promedio de 3.67 según la escala del 1 al 5. En el caso de la moda referida que más se repite, el olor fue 3, en el color 4, la fragancia se ubica en 3 y, finalmente, la textura en 3. En el caso de la moda que hace referencia a lo que más se repite, en el caso del olor fue 4, en el color 4, la fragancia se ubica en 3 y, finalmente, textura a las 4.
Características piña convencional y orgánica
Para el dato estadístico de la mediana, que indica el valor central, en orden de menor a mayor, olor 4, color 4, sabor 4 y finalmente textura 4. Como se muestra en las ilustraciones 10 y 11, los parámetros establecidos para la piña convencional y orgánica son similares, ya que la mayor cantidad de variaciones entre los anteriores está en el proceso de cultivo, ya que sólo se pueden utilizar fertilizantes naturales, elaborados con los ingredientes que están permitidos de acuerdo con la ley que se observa. , ya que no está aprobado el uso de sustancias sintéticas (MAG, 2001). Los niveles de ºBrix realmente marcan la diferencia, ya que la piña convencional suele mantenerse en 12ºBrix, pero la piña orgánica tiende a alcanzar entre 17 y 19ºBrix (Arroyo, 2022).
Análisis químicos a la cáscara de piña orgánica y convencional
Debido al contenido de pesticidas en la cáscara de piña orgánica, se tomó la decisión de utilizar únicamente cáscaras de piña clásicas para la producción de bebidas. Debido a la presencia de pesticidas en la cáscara de piña orgánica, se decidió repetir el análisis para comprobar si el etiquetado de los productos analizados resultaba confuso en el primer análisis. La Ilustración 13 muestra que la cáscara de piña orgánica contiene pesticidas.
Declaración de las propiedades de función de las bebidas listas para consumir de
Pero cabe señalar que sólo el kéfir contiene más del mínimo permitido por la legislación costarricense, ya que para que a una bebida se le asigne una declaración de propiedades funcionales, debe contener un número mayor o igual a 1x106UFC/g de bacterias estables. origen probiótico en el producto terminado hasta el final de la vida útil (COMIECO, 2011) después de transcurridos los 20 días de vida útil, ya que a pesar del uso de un SCOBY de un proveedor conocido, dando el tiempo y condiciones óptimas de fermentación, la kombucha no generó la cantidad mínima de bacterias de ácido láctico después de 20 días de vida útil en comparación con el kéfir, por lo que no se puede afirmar que contenga probióticos. Como se muestra en la ilustración 16, la presencia de bacterias ácido lácticas no estaba acorde con lo que exige la legislación, por lo que se decidió repetir el análisis y verificar que la cantidad de bacterias benéficas no fuera la requerida por la legislación para la fermentación. Las bebidas son kombucha SCOBY, con sus respectivas vidas útiles de 20 días. Estas bebidas fueron almacenadas en las mismas condiciones y recipientes, como resultado se puede observar cómo el kéfir tibicos genera una mejor comunidad simbiótica para ser utilizado en fermentaciones, ya que asegura una mayor presencia de bacterias ácido lácticas.
Análisis cuantitativo de dos bebidas comerciales de kombucha, en el mercado
Como resultado de los análisis realizados a las bebidas generadas con kombucha SCOBY y el par de bacterias ácido lácticas, se realizaron dos análisis a bebidas comerciales (bebida A y bebida B), donde la bebida B indica en su etiqueta que la bebida contiene bacterias Lactobacillus. . Esta bebida tiene su envase en lata, especial para alimentación, pero debido a la susceptibilidad de este tipo de bacterias en estos envases, puede perjudicar la aparición de bacterias ácido lácticas a lo largo de su vida útil, generando así una baja presencia de estos microorganismos. Esta bebida tiene un recipiente de vidrio que ayuda a que las bacterias del ácido láctico no resulten dañadas. De igual forma, es importante considerar que, cuando se consumen bebidas con alguna propiedad funcional, la etiqueta así lo declara, ya que la empresa suministradora debe confirmarlo. vida útil del producto, el producto cumple con lo establecido en la legislación.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Además, según el análisis estadístico, no se encontró evidencia suficiente para aceptar que no existe una diferencia significativa en los valores de pH de los grupos de segunda fermentación de kombucha. En el caso del brix de la bebida de kombucha, este tuvo tendencia a aumentar después de agregar la cáscara de piña. En el caso de esta investigación, no se pudo repetir en todos los ensayos debido al alto costo económico de ₡23.000 por muestra.
Disponible en: https://www.ceac.es/blog/que-son-las-caracteristicas-organolepticas-de-los-alimentos. Disponible en: https://www.postgradoune.edu.pe/pdf/documentos-academicos/ciencias-de-la-educacion/10.pdf. Fermentación natural de la lactosa. https://www.parqueciencias.com/sites/default/comun/galerias/galeriaDescargas/educacion-formacion/CienciaAula/FermentacionLactosa.pdf.
ANEXO
Fichas Técnicas de piñas
APÉNDICE
Fotografías tomadas durante los procesos de fermentación de la bebidas
Formato para panel sensorial
Determinación de la reducción de cloro residual
