¿Qué tipo de alimentos se fermentan? ¿Son consumibles los productos de la fermentación?

Practica experimental

Objetivo:

Descubrir cuáles son los aspectos  más importantes de la fermentación de leche y así  mismo la obtención de queso

Hipótesis:

La leche  se fermentara a través de la reacción de cloruro de calcio y también con la ayuda de un cuajo en forma de gotas  con esto descubriremos que realmente es la fermentación.

MATERIALES:

¨     1 olla

¨     1 vaso de precipitado de 100 ml

¨     1 mechero bunsen

¨     1 termómetro 

¨     1 soporte universal completo

¨     1 cuchillo

¨     1 m2 de manta

¨     1 cuchara de madera

SUSTANCIAS

¨     500 ml de leche entera

¨     Disolución de NaCl

¨     Cuajo líquido

¨     Disolución de NaOH

PROCEDIMIENTO:

¨     Vacía 500 mL de  leche en el vaso de precipitados de 1000 mL y calienta a 37 C. durante 5 minutos.

¨     Toma 10 mL de la disolución preparada de cloruro de calcio y agrégaselo a la leche, continúa agitando.

¨     Agrega de 5 a 7 gotas de cuajo líquido, agita. Suspende el calentamiento

¨     Deja reposar por espacio de media hora

¨     En la superficie del queso formado coloca una cuchara pequeña de madera y si no se hunde indica que ya está listo.

¨     Corta la cuajada en trozos aproximadamente de 1 cm2.

¨     Coloca la manta sobre un vaso y pasa el queso a la manta para que escurra el suero.

¨     Una vez separado el suero del queso, agrégale un poco de cloruro de sodio y mezcla bien.

¨     Finalmente pásalo a un recipiente previamente humedecido, espera a que deje de escurrir y estará listo

CONCLUSIÓN:

Los alimentos que son fermentados como en este caso la leche son aptos para el consumo humano ya que solo se usan sustancias inofensivas para una persona.

Antecedentes : 

Habrás observado cuando se deja un recipiente con leche sin refrigerar por espacio de uno o dos días, que la composición de ésta cambia, se empieza a formar un sólido (cuajo) y su sabor cambia, se agria, ¿cómo explicarías este fenómeno?

Alguna vez haz agregado unas gotas de limón a un vaso con leche, ¿qué sucede? ¿cómo explicarías lo que provoca el jugo de limón?

Muchos microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos. Es de todos conocido el hecho de que al dejar alimentos a la intemperie en poco tiempo se altera su sabor, y si se prolonga, la fermentación se hace evidente comenzando a desprender burbujas como si estuviera hirviendo.

El proceso fermentativo más antiguo es el de la transformación del zumo de la uva madura (mosto) en vino. En él se produce abundante desprendimiento de gas carbónico y el líquido adquiere apariencia de una ebullición, llamándole fermentación, del latín fervere (hervir), pero este proceso fue estudiado científicamente hasta el año de 1648 por Helmont.

Estas reacciones ocurren en forma espontánea, provocada por microorganismos que ya existían o que cayeron del aire, provocando por ejemplo: que la leche se agrie, que los frijoles se aceden y otros alimentos se descompongan, o que el jugo de la piña adquiera un sabor agrio y llegue a transformarse en vinagre.

Así podemos resumir que, la fermentación es toda transformación química de una sustancia orgánica, que se acelera por la acción de una pequeña cantidad de microorganismos (fermento), los cuales se ponen en contacto con ella y aparentemente éstas no se modifican, sirven de catalizadores. Resultando así, que la fermentación sea el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar. Éste observó que las uvas con el tiempo adquirían un cierto sabor al que llegó a aficionarse; así el vino llegó a producirse en la región del Tigris y en Egipto desde hace ya varios miles de años. Convirtiéndose el vino en la bebida preferida de los pueblos mediterráneos, quienes la conservan hasta hoy y la han extendido a todo el mundo.

Los estudios de estos procesos adquiere importancia cuando Pasteur, fundador de la bacteriología, descubre y demuestra que todas las sustancias orgánicas se mantienen inalteradas si se colocan en condiciones que impidan toda contaminación con los gérmenes capaces de dar lugar a esta clase de fenómenos.

Así, la fermentación del mosto de la uva, es producida por un microorganismo (Saccharomyces cerevisiae), hongo microscópico, que se nutre del azúcar del mosto, transformándolo en alcohol etílico y dióxido de carbono. A los microorganismos que participan en estos procesos se les da el nombre genérico de Diastasas o Enzimas. Se mencionan a continuación de manera muy general algunas de las fermentaciones más comunes.

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

La fermentación alcohólica producida por levaduras se ha utilizado por todos los
diferentes pueblos de la Tierra. El alcohol etílico es el resultado de fermentaciones de los llamados glúcidos (azúcares simples) no hidrolizables, como la D-glucosa.

En la obtención industrial del etanol se usan diversos sustratos, entre ellos, uno de los principales son las mieles incristalizables que quedan como residuo después de la cristalización del azúcar en los ingenios.

Muchos sustratos con alto contenido de azúcares y almidones se utilizan en la preparación de bebidas alcohólicas como la cerveza, cuyo consumo mundialmente es muy alto. Pero no sólo para la producción de alcohol o vino se emplea la levadura, sino también en la fabricación del pan.

Al mezclarse la levadura con la masa de harina se lleva a cabo una fermentación por medio de la cual algunas moléculas de almidón se rompen para dar glucosa, la  que se sigue fermentando hasta dar alcohol, y bióxido de carbono. Es este gas, el que esponja la masa de harina y hace que el pan sea suave y esponjoso, además del alcohol, se producen algunos ácidos que le imprimen sabor al pan,

En el caso de los di y polisacáridos (sacarosa, maltosa,  almidón, celulosa), el proceso global de la fermentación se divide en dos fases:

1.  La hidrólisis de los di o polisacáridos
2. La fermentación alcohólica propiamente dicha.

Estas reacciones se efectúan en presencia de los catalizadores bioquímicos (enzimas o diasas) que desempeñan un papel esencial en el metabolismo de los seres vivos, así como en la síntesis y degradación.

Las enzimas se elaboran por organismos vivos (células vegetales, glándulas animales superiores, microorganismos), su acción catalítica se ejerce en las células elaboradoras o por su liberación del organismo en el medio exterior (por ejemplo, Tubo digestivo), pero con frecuencia su acción es reproducir utilizando extractos o macerados, por ejemplo, se utiliza un jugo de levadura para fermentar la glucosa o un germinado de cebada hidroliza al almidón.

Su acción con frecuencia rápida, se ejerce a las temperaturas ordinarias (generalmente de 300c a 50 ^oC) en un margen estrecho de acidez, cada enzima tiene un pH óptimo de actividad. Son catalizadores altamente específicos ya que con frecuencia una enzima determinada no interviene más que en una reacción que actúa sobre un sustrato específico.

En cuanto a la fermentación alcohólica sólo un número restringido (cuatro únicamente) de hexosas C₆H₁₂O₆ son fermentables, dando alcohol etílico, la más importante es la glucosa o azúcar de uva.

FERMENTACIÓN ACÉTICA

El sabor ácido del vinagre se debe sobre todo al ácido acético, resultado de la oxidación enzimática de líquidos alcohólicos y en particular del vino. La reacción fundamental es:

La fermentación se efectúa bajo la acción de enzimas (diastasas) elaboradas por ciertas bacterias específicas, la más frecuente mycoderma aceti, como bacterias aerobias, necesitan la presencia de aire para vivir y reproducirse. Y un medio demasiado alcohólico no permite la fermentación acética y los vinos o soluciones alcohólicas sometidos a la fermentación tienen de 6º a 9º grados de alcohol. La temperatura más favorable es del orden de 300C. Los vinagres de mayor calidad se obtienen por el procedimiento de Orleáns a partir de vinos sembrados con “madre de vinagre” y expuestos al aire en barricas apropiadas y en atmósfera tibia. Por aspersión del líquido alcohólico sobre las virutas de la haya (buen soporte para los fermentos), a la temperatura de 25 a 30 oC y en presencia de aire, la oxidación se puede efectuar de manera continua.

FERMENTACIÓN LÁCTICA.

La leche es fermentada por varios microorganismos tales como Lactobacillus casei, o por cocos como el Streptococcus cremoris, transformándose en alimentos duraderos como yogur y la gran variedad de quesos.

La acidez de la leche fermentada se debe al ácido láctico que se forma por la transformación de los azúcares de la leche (lactosa). Este mismo tipo de fermentación es el que sufre la col en la preparación del sauerkraut, que tanto se consume en Europa.

Durante el proceso se agrega carbonato de calcio para formar lactato de calcio, que precipita y se elimina por filtración:

Con lo cual el proceso continúa, ya que el ácido láctico, de no ser eliminado a medida que se forma, al alcanzar una concentración del 1% inactiva la bacteria.

El lactato de calcio se trata con ácido sulfúrico, que libera el ácido láctico y el sulfato de calcio insoluble que se separa por filtración. El filtrado se concentra hasta un contenido del 50% de ácido láctico.

Así, las fermentaciones pueden ser provocadas por muy diversos microorganismos, por lo que las transformaciones pueden seguir distintos caminos y, por lo tanto, obtenerse diferentes productos, tales como ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol, ácido propiónico y muchos otros más.

Por ello, es de suma importancia la utilidad que prestan los microorganismos al efectuar transformaciones de un producto en otro y sobre todo al realizar cambios parciales en algunas moléculas, cambios que por medios químicos son muy difíciles de llevar a cabo, debido a la necesidad de emplear mucho tiempo y reactivos, además de obtener pobres rendimientos. Muchas de estas difíciles reacciones las realizan los microorganismos en poco tiempo y con excelentes rendimientos.