fundamentos-yogurt (danisco 2007) (2).pdf
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Principios TecnolPrincipios Tecnolgicosgicos
DANISCO Mexico/ Colombia (J.J.E.P.)Mexico, Junio 2007.
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Premezcla seca de ingredientes: azcar, estabilisante(gelatina), slidos de leche (leche en polvo), etc.
Homogeneizacin (> 63C * > 2000 p.s.i.)
Pasteurizacin (80 90 C * 20 30 min)
Enfriamiento (I) 42 43C => [40
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Inoculacin (adicin cultivo)
Incubacin / Fermentacin (4 6 horas)
Ruptura de Cogulo (pH 4.6 4.65) / Enfriamiento (II) (15 - 20 25C, < 1.5 horas, post-acidificacin)
Preparacin: Adiciones (Preparado de Fruta / Sabor / Colorante / Conservante etc.)
Empaque
Enfriamiento Final (< 10C, > 24 48 horas para despacho)
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
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Estandarizacin de Slidos y Grasa
Homogeneizacin (> 63C * > 2000 p.s.i.)
Pasteurizacin
Enfriamiento (I) [40 < T (C) < 45]Inoculacin
Incubacin / Fermentacin
Ruptura de Cogulo (pH 4.6 4.65) / Enfriamiento (II) (15 - 20 25C, < 1.5 horas, post-acidificacin)Adicin de Fruta / Sabor
Empaque
Enfriamiento Final (< 10C, > 24 48 horas para despacho)
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Leche estandarizada fresca / recombinadas
Mezcla de hidrocoloides
Homogeneizacin
Pasteurizacin
Enfriamiento
Preparacin decultivo starter Inoculacin
Aromatizacin Incubacin
Enfriamiento
Aromatizacin
Envasado
Envasado
Incubacin
Enfriamiento
Yogur Firme Yogur Batido
Almacenamiento fro
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
.1.-Estandarizacin de Materia GrasaEntero / Semi-descremado / Descremado
.2.-Estandarizacin de los Slidos Lcteos No GrasosLactosa / Protena / Sales
+ (12-16) % S.L.N.G.(14-16) % S.T.
T.A. Acidez titulable (accin buffer, protena adicional, +PO4, citrato, lactatos etc.)
Tiempo de coagulacin [% S.L.N.G.] TEXTURA (viscosidadviscosidad y consistenciaconsistencia del
producto final)
{ > 8.2 > 8.2 -- 8.68.6}%, mnimo legal,Estndares Internacionales
+ % S.T. < 25% (disponibilidad de agua para el cultivo)... 1/ Aw
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
.2.- Mtodos de Estandarizacin de los Slidos Lcteos No Grasos
Slidos Lcteos en Polvo:
Leche en Polvo Entera + (3-4)%Leche en Polvo Descremada + (2-4)%
Suero en polvo + (1-3)%
Casena
Caseinato (de Sodio o de Calcio)
Concentracin
Sabor Suero < 1% en peso< 10% en volumen
Efectividad 3X veces mayor que LPE / LPD
Substituye la Concentracin (adicin protenas),mejora propiedades hidroflicas y viscosidad,menor sinresis en producto refrigerado.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
.2.- Mtodos de Estandarizacin de los Slidos Lcteos No Grasos
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Relacin entre el contenido proteicocontenido proteico de la leche y la consistenciaconsistencia del Yoghurt durante el ao:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
.2.- Mtodos de Estandarizacin de los Slidos Lcteos No Grasos
Efecto de un incremento en el contenido proteicocontenido proteico sobre la viscosidadviscosidad del yogurt:
Porcentage de ProteProtena adicionadana adicionada (%)
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+ Protena > 0.3%ptimo 3.5%
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
.2.- Mtodos de Estandarizacin de los Slidos Lcteos No Grasos
Concentracin / Evaporacin:
Concentracin / U.F. Ultra-filtracin:O.I. Osmosis Inversa:
Mtodo tradicional por EBULLICIN (menor volumen)
EVAPORACIN (10-25% del agua => + ST (2-4)%,ebullicin a baja presin hidrosttica, menor contenido de aire,
=> mejor estabilidad del cogulomenor sinresis en almacenamiento
Las dimensiones de las partdimensiones de las partculas de caseculas de casenana en el yogurt dependen de la concentraciconcentracin de Sn de Slidoslidos LLcteoscteos Totales (en el mix base).
{ partcula casena 1 / [S.L.N.G.] }
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:
.1.- Tipo de emulsin Yoghurt grasa en agua
(glbulos grasos dispersos en una fase acuosa continua)
Modificaciones fsico-qumicas de la leche por homogeneizacin:Efectos sobre la GRASA:Disminucin del dimetro medio de los glbulos grasos
=> < 2 2 mm.Evitar formacin de aglutinaciones de glbulos y la tendencia a sobrenadar
superficialmenteDisminuir la aglutinacin y la fuerza ascensionalfuerza ascensional efectiva
por adsorcin de micelas y sub-micelas de casena
Principio Tecnolgico: disminucin del tamao de los glbulos grasos
=> 3.5 (1 - 10) m < 2 (o.3 - o.35) m
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:.2.- Modificaciones fsico-qumicas de la leche por
homogeneizacin:Efectos sobre la PROTENA:Desnaturalizacin de las protenas del lactosuero.Interaccin entre casena y las protenas del lactosuero, por
desnaturalizacin de las sero-protenas y/o modificaciones del equilibrio salino.
Produccin de compuestos sulfidrilo a partir del las sero-proteinasdesnaturalizadas
.3.- Efecto sobre la textura y la viscosidad:Modificacin de la capacidad de retencin de agua por parte de las
protenas => disminuye tendencia a la sinresis. Aumento de la cantidad de material de membrana de glbulo
graso (fosfo-lpidos y protenas) => mejor higroscopicidad del cogulo (en la fase magra).
Rgimen de homogeneizacin:=> Presin: 160 (100100--200200) Kg / cm2 2350(14501450--29502950) psi.=> Temperatura: 70 (50-70)C=> Etapas: (I) 70%
(II) 30% (productos con alto contenido graso, evitar tendencia a la re-aglomeracin)
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:
Efecto de la Presin de HomogeneizaciHomogeneizacinn sobre la ViscosidadViscosidad en Leche Fermentada:
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Rango de presin usado en laindustria:
Viscosidad (tiempo en segundos, medida usando el embudo Sueco):
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:
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Presin de Homogeneizacin (Kg/cm2)
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Newtoniano
Pseudoplstico
Relacin entre la Presin de homogeneizacihomogeneizacinn (P1) y la viscosidadviscosidad (no newtoniana) en crema pasteurizada con diferente contenido grasocontenido graso (15 45%):
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:Descripcin yogurt
Homogeneizado 50C/ 200 bar
Homogeneizado 85C/ 200 bar
Homogeneizado 65C/ 200 bar
No homogeneizado
Mouthfeel an mas cremoso que para 65C/200 bar Viscosidad an mayor, un poco mas baja que 65C*200
bar Estructura proteica cerrada y muy poca tendencia a la
sinresis, distribucin de grasa homognea
Mouthfeel mas cremoso Viscosidad an mayor Tendencia muy pequea a la separacin de suero Estructura proteica y distribucin de grasa homogneas
Mouthfeel cremoso Viscosidad mas alta Menor tendencia a la sinresis Estructura proteica y distribucin de grasa
homogneas
Mouthfeel relativamente bajo Pequea capa de nata
encima Tendencia a la sinresis Grandes aglomerados de
grasa
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Homogeneizacin:
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Contenido de protena srica en la protena total al homogeneizar (%)
Resistencia a la penetracin (cono) del gel de yogurt:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:Destruccin, inactivacin y/o eliminacin de: HIGIENIZACIHIGIENIZACINN
Clulas vegetativas y flora cruda (saprfita),Microorganismos patgenos e indeseables,Mecanismos antibacterianos naturales de la leche (aglutininas,
lacto-peroxidasa etc.),Inmuno - - globulinas y enzimas nativas de la leche (fosfatasa, peroxidasa...),Esporo-formadores.Enzimas microbianas termo-rresistentes.
Produccin de factores estimulantesfactores estimulantes (y/o inhibidores) para el desarrollo de los cultivos: Ciclo estimulacin / inhibicin / estimulacin / inhibicin:Factores estimulantes mltiples: expulsin de CO2; adicin de cisteina,
glutationa, tioglicolato; bajos niveles de sulfuros txicos; formacin de cido frmico (a partir de la lactosa).
Factores de inhibicin: concentracin excesiva de cisteina, sulfuros txicos voltiles.
Modificacin de las propiedades fpropiedades fsicosico--ququmicasmicas de los componentes lcteos. Modificacin equilibrios salinos aumentando el tamao miscelar y cantidad de agua ligada.
Liberacin de compuestos nitrogenados desnaturalizadosCambios en el lactosuero y sus protenas ( % desnaturalizacin > 85%).Ms seroprotenas desnaturalizadas, mas cloruro de cistena.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
.1.-Efecto del Tratamiento Trmico sobre las ProteProtenasnas:Expresin de las propiedades propiedades hidrofhidroflicaslicas ptimas de las protenas
> 85C * 30min (mxima reactividad -lactoglobulina / -casena).Efecto del calor sobre la protenas sucedido en dos etapas:
1.- Alteracin estructural por desnaturalizacin.2.- AgregaciAgregacinn seguida de coagulacicoagulacinn, dependiendo de la
intensidad y duracin del calentamiento (carga carga calcalricarica efectivaefectivarecibida).
ptimo efecto funcional aparente para las seroproteseroprotenasnas (> 80C):1.- Desnaturalizacin
2.- Reaccin / ligado con -casena.=> Micelas ms estables
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
Temperatura (C)
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1%
5%10%
30%60%
90%
Tasas de desnaturalizacidesnaturalizacinn (medidas y calculadas)para la --LLactoglobulinaactoglobulina en leche descremada en
relacin con la carga tcarga trmicarmica:
Zona de Zona de YOGURTYOGURT
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:Volumen de escurrimiento en Yogurt (leche descremada vs. entera):
Tasa de desnaturalizacin de la -Lactoglobulina en (%):
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:Resistencia a la penetraciResistencia a la penetracinn de yogurt conforme a la
tasa de desnaturalizacidesnaturalizacinn:
Tasa de desnaturalizacidesnaturalizacinn de la --LactoglobulinaLactoglobulina en (%):
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:ViscosidadViscosidad en Yogurt (centipois):
Como una funcin de la temperaturatemperatura de pasteurizacin y el tiempo de retenciretencinn (curva de contorno).
TheformationofStructurein Yoghurt249. Final Reportfrom TheDanish StateResearchDairy in Hillerd.Figure 14, p. 41
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:SinSinresis resis en Yogurt (mL / 2000mL Yogurt):
Como una funcin de la temperatura de pasteurizacin y el tiempo de retencin (curva de contorno).
TheformationofStructurein Yoghurt249. Final Reportfrom TheDanish StateResearchDairy in Hillerd.Figure 14, p. 41
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:.1.-Efecto del tratamiento trmico sobre las proteprotenasnas:
Reduccin de la capa de nata:1.- Desnaturalizacin de la fraccin globulina en la leche
(no hay aglutininas promoviendo la formacin de agregados entre glbulos ascendentes en la leche reposada fra).
Interaccin -lactoglobulina y -lactalbmina con la -casena (> 80C * 30min.):1.- Formacin de gelgel por incremento gradual en el
tamao micelar y formacin de una matriz en cadena=> Distribucin proteica homognea,
Fase acuosa insolubilizada en la red,=> CoCogulo firmegulo firme con menor sinsinresisresis
2.- Formacin de apndices filamentosos -Lg + -casena, interactuando por enlaces S-S, e involucrando varias sales (fosfato de Ca++ y citratos).
3.- Difusin de los apndices con la fermentacin, su presencia en el cogulo inhibe la coalescencia coalescencia miscelarmiscelar.=> cogulo an ms firme con menor sinresis.
Streptococcus thermophilus y Lactibacillus bulgaricusforman espacios vacespacios vacosos en la matriz proteica del coen la matriz proteica del coguloguloy generan filamentos de polisacridos extracelularesadheridos a la misma matriz proteica.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
-LgAgregados pequeos
(-Lg) + (-Lg)Agregados
grandes
(-Lg + -Lg)+
-casena
Reactivacin por calentamiento
Puentes-SH Puentes
-SS
(-Lg + -Lg + -casena)Micela de Casena
(-Lg + -Lg + -casena)Micela de Casena
+
Apndices Filamentosos(95C*10min.)
EnlacesS-S+
PuentesCa++
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:
.1.-Efecto del Tratamiento Trmico sobre las protenas:
Otros efectos del calentamiento:
1.- Remocin de sabores indeseables.2.- Generacin de nuevos sabores (caramelo, Maillard etc.).3.- Mejoramiento de la viscosidad.4.- Disminucin de vitaminas termo-lbiles, como B6, B12 y C (en
proporcin al O2 disuelto)
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
90C * 5 minutos
95C * 5 minutos
85C * 5 minutos
T de Pasterizacin:
Mouthfeel an mejor Mayor viscosidad, lo mismo que para 90C * 5 minutos La estructura proteica mas densa
Mayor viscosidad No acuoso, mejor paladar
Palatabilidad relativamente baja
Mouthfeel acuoso
Descripcin del yogurt:
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
CaracterCaractersticas estructurales de casesticas estructurales de casenana en diferentes leches (10 & 20% de slidos totales), reconstituidasa partir de leche en polvo descremada (bajo nmero calor), con o sin calentamiento (90C* 10min.):
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Calentad
a +
10%
10% S
.TS
.T.
Calentad
aC
alentada
+ 20%
S.T
.
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Anclaje filamentosoAnclaje filamentoso de un Cultivo Lctico en la matriz proteicamatriz proteica del Yoghurt:
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Danisco CULTURES
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Tratamiento Trmico:.2.- Compuestos procedentes de la degradacin por calor:
Degradacin de la Materia Grasa:- Lactonas, metil-cetonas, cetonas voltiles (acetona, butanona,
hexanona, ceto-cidos, hidroxi-cidos).
Degradacin de la Lactosa:- Furfural, hidroxi-metil-furfural, firfuril, alcohol 2-metil-furanol,
cido frmico etc.).
Degradacin de las Protenas:- Metionina, valina, fenil-alanina etc.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.1.- La Leche como Materia prima para la Fermentacin:
Medio de crecimientoMedio de crecimiento verstil para la fermentacin:- La leche contiene casi todos los factores de crecimiento
necesarios para las Bacterias cido-lcticas. - Solo una leche de alta calidad debe ser utilizada (leche cruda e
ingredientes secos).- Un excesivo crecimiento de microorganismos contaminantes en la leche antes de la fermentacin puede producir metabolitos, los cuales pueden inhibir el adecuado crecimiento de la bacterias lcticas.
.2.- Las Bacterias Acido-lcticas:Las Bacterias cido-lcticas son todas GramGram (+)(+) y no esporono esporo-formadoras
[heterotrheterotrficasficas, saprofitassaprofitas, catalasa (-), anaerobias facultativas micromicro--aeraerfilasfilas, morfologa cocos / cocos / bacilarbacilar].
- HomoHomo-fermentativas (Lactobacillus, Streptococus lactis etc), cido lctico D(+), L(-) y (O)
- HeteroHetero-fermentativas (St. dyacetilactis, Leuconostoc, Bifidobacterias etc.).
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.3.- Bioqumica de la Fermentacin:
Los microorganismos mantienen sus ciclos vitales mediante un gran nmero de complejas e interrelacionadas rutas metablicas con funciones biosintticas y energticas:
- Cada ruta metablica comprende mltiples reacciones reguladas por diferentes sistemas enzimticos, por lo que la sntesis y
actividad de las enzimas es la que mantiene las funciones de la clula microbiana.
- Uno de los mecanismos de regulacin feedfeed--backback se debe a los compuestos de bajo peso molecular resultantes de la degradacin de nutrientes (tratamiento trmico).
.4.- Mtodos de incubacin:Mtodo Tradicional de Incubacin Corta:
- > (3 - 3) Horas, uso de cultivo semi-directo repicado (StarterBS), inoculacin
3 (1 5)%, T: (40 - 45)C. Mtodo de Incubacin Larga:
- < (4 - 8) Horas, uso de cultivo directo (Starter DVI), T: (30 -38)C.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
El Yoghurt es una leche fermentada tradicional a flora escencialmente termfila,
ProtoProto--cooperacicooperacinn de (2) dos Bacterias cido-lcticas simbiticas: Streptococcus salivarius spp. thermophilus yLactobacillus delbrekii ssp. bulgaricus.
Temperatura ptima de crecimiento 42 43 [40 45]- (36 - 42)C para el Streptococo,- (42 - 46)C para el Lactobacilo.
Aspecto y textura: - Produccin de cido lctico, consecucin del punto punto isoelisoelctricoctrico(pH 4.6), formacin del cogulo (firmeza y consistencia segn el pH final, la
actividad proteoltica y otros factores)- Produccin de polisacridos que juegan un rol textural(cremosidad y filancia), de hidratacin (ligados a la caseina aumentan el
poder de retencin de agua por el cogulo) y de proteccin del cogulocontra los tratamientos mectratamientos mecnicosnicos durante la fabricacin (agitacin, bombeo, refrigeracin etc.).
- Defectos de textura causados por el cultivo: sinsinresisresis superficial en el cogulo (acidificacin demasiado fuerte o dbil generando un gelgel frfrgilgil), textura demasiado filantefilante (cepas demasiado filantes o desbalance entre cepas), textura lquida (acidificacin insuficiente por crecimiento defectuoso de las cepas), textura heterognea (puntos blancos, textura granulosa etc., por inadecuada seleccin de cepas o desajuste de los parmetros tecnolgicos).
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
.5.1.- Caractersticas funcionales de cada cepa:Streptococcus thermophilus:
- la cepa ms exigente en factores de crecimiento, - muy sensible a fagos e inhibidores (antibiticos)- auto-limitado por la produccin de cido lctico- no posee enzimas proteolticas extracelulares,- necesita de aminocidos y pptidos para su crecimiento (valina,
leucina, arginina, cido glutmico etc.), requerimiento insuficientemente cubierto por los contenidos originales de laleche (p.ej. solo 25 30% de las necesidades en leucina y arginina),
- determina la textura (polisacridos extracelulares)- posee una peptido-hidrolasa intracelular que complementa la amino-peptidasa del Lactobacilo,
- produce parte del cido frmico durante la fermentacin (adicional al proveniente del tratamiento trmico),
- tiene una funcin descarboxilante gracias a una ureasa, descomponiendo la urea nativa lctea para producir el CO2necesario para el crecimiento del Lactobacilo,
- determinante en la (I) primera fase del crecimiento simbiticodurante la fabricacin del yogurt, beneficindose de los factores de crecimiento provenientes del tratamiento trmico y de los metabolitos producidos por la accin protelitica del Lactobacilo.
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
.5.1.- Caractersticas Funcionales de cada cepa:Lactobacillus bulgaricus:
- posee una amino-peptidasa,- una actividad proteinsica ligada a su membrana celular permitiendo la liberacin de peptidos y aminocidos utilizables por el Streptococo,
- es estimulado por los cidos frmico y pirvico, aquel proviene parcialmente del tratamiento trmico y es aprovechado en la sntesis de adenina y, por otra parte, de la actividad descarboxilante del Streptococo.
- el CO2 tiene un papel estimulante para esta cepa e interviene en la sntesis del cido asprtico.
- determinante en la (II) segunda fase del crecimiento simbiticodurante la fabricacin del yogurt, beneficindose de los factores estimulantes del crecimiento producidos por el Streptococo.
- determina el bouquet a yoghurt (produccin de acetaldehido),- principal cepa involucrada en la post-acidificacin ( temperaturas < 10C).
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
Esquema de factores estimulantes en la protoproto--cooperacicooperacinn interinter--especiesespecies:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
Produccin de acetaldehidoacetaldehido por lasBacterias Lcticas utilizadas en lafabricacin del Yogurt:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
Crecimiento relativo de las bacterias del Yogurt:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
Crecimiento simbitico de las especiesbacterianas en un Yogurt:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:
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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
La Fermentacin:.6.- Importancia tecnolgica de la produccin de cido Lctico
(Fenmenos biolgicos y fsicos):Formacin del GEL de Yogurt:
- Conforme a sus requerimientos energticos, el cultivo aprovecha como substrato la lactosa, el agua y otros componentes de la leche para producir cido Lctico.
- Dicho cido contribuye a la desestabilizacin de las miscelas de casena y de los complejos sero-proteicos, ya previamente
desestabilizados (tratamiento trmico), y a la solubilizacin mediante el paso del fosfato y el citrato de Calcio del estado coloidal (integrado a las miscelas) a la forma soluble .
- La deplecin del calcio en las micelas, agregadas o en coalescencia individual, conlleva a la precipitacin de la casena (punto iso-elctrico pH 4.6 - 4.7).
- Se conforma entonces una red tridimensional de casena o GELGEL, estructurada por puentes de iones divalentes / bipolares (Ca++ y Mg++), que atrapa constituyentes lcteos con inclusin de la fase acuosa.
- Dicha red es protegida de la desestabilizacin por la interaccin -Lactalbmina / -Lactoglobulina con la -casena (ligadas por puentes -SH y S-S).
-
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
1.E+06
1.E+07
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Fase LAG: simbiosis en latencia y
comenzando
Fase LOG: mxima velocidad de multiplicacin celular
(logartmica)
Fase Estacionaria: reproduccin = muerte
FaseFinal: disminucin de la
poblacin total
Lag
Log
Estacionaria
Muerte
-
45
6
7
1 2 3 4 5 6 7 8
Horas
p
H
Fase (1):LatenciaInicio Simbiosis
Fase (2):Desestabilizacinde protenas(inicio pH 5.5)
Fase (3):Coagulacin de protenaspH (5.5 4.6)
Fase (4):Corte,enfriamiento,organizacin del gel(abajo pH
-
Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos
Casena nativa en LECHE
Cogulo de YOGURT (pH 4.6) Cogulo de YOGURT (pH 3.8)
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Poli-viscosidad (mm / 15 seg)
pH
Critical zone
La zona crtica durante la fermentacin:
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La Fermentacin:.7.- Produccin de compuestos responsables del Sabor:
Compuestos producidos por el Cultivo:- Acidos no voltiles (lctico, pirvico, oxlico o succnico). - Acidos voltiles (frmico, actico, propinico o butrico). - Compuestos carbonilados (acetaldehdo, acetona, acetona o diacetilo).
- Sustancias heterogneas (aminocidos, serina, cido glutmico, valina etc.).
El Enfriamiento:.1.- Bloqueo del Proceso Biolgico:
Mtodo tradicional para controlar la actividad metablica del cultivo y la bioqumica de sus enzimas (< 10C):- Enfriamiento desde la temperatura de incubacin, en el punto de
corte en acidez deseado para la fermentacin (pH 4.5 - 4.6; >0.9% de acidez titulable en cido lctico, >85Th), hasta temperaturasde refrigeracin (4< T
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El Enfriamiento:.2.- Tipos de Enfriamiento: (previa ruptura del cogulo)
Mono-fsico:- Previo a la saborizacin y empaque- Un cogulo fro es ms estable que uno a temperaturas > 20C(manipulacin mecnica de saborizacin y llenado).
Bi-fsico:- Caractersticas tixotrpicas del cogulo (reologa pseudo-
plstica)- Recuperar deterioro textural por tratamientos mecnicos.
T incubacin(42 - 45)C
T refrigeracin(< 10)C
T incubacin(42 - 45) C
T industrializacin(15< T < 20) C
Enfriamiento enel Empaque
(< 10) C 12 Horas
Fase (I) Fase (II)
Re-estructuracindel cogulo Circulacin forzada de aire:
(5 - 6) Horas * (7-10) C(7 - 12) Horas * (1-2) C
Fase (I)
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Viscosidad inmediatamente despus de la ruptura del cogulo y despus de 2 das de refrigeracin 8C.
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El Enfriamiento:.3.- Procedimiento de Enfriamiento recomendado:
RupturaRuptura del Cogulo
Enfriamiento PrimarioPrimario
Enfriamiento SecundarioSecundario
RefrigeraciRefrigeracin n + Almacenamiento
Manipulacin temperatura de incubacin(en el tanque fermentador)
Previa al inicio del enfriamiento
Enfriamiento inicial < 25 CAdecuacin al empaque
Aditivacin (saborizacin))Obtencin de yogurt terminado
Cuarto fro termostatadoCirculacin de aire forzadaEnfriamiento en dos etapas:
[I] (7 - 10 C) * (5 - 6 Horas)[II] (1 - 2 C) * (tiempo restante)
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Viscosidad del yogurt como una funcin de la temperatura de llenado(leche concentrada o no)
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V
i
s
c
o
s
i
d
a
d
Evolucin del Proceso IndustrialCurva de viscosidad en una planta ptimamente diseada
Curva de viscosidad en una planta inadecuadamente diseada (base blanca fra)
Fermentacin AlmacenamientointermedioEnfriamiento
Bombeo
Empaque
Almacenamientofinal
refrigerado
43C (15-20)C < 8CBombeo
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Danisco CULTURESCriterios de formulacin en Yogurt:
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Sensibilidad al calor y el cizallamientoFalta de suavidad
Alta cremosidad sin gelificacinAlmidn modificado
Ensibilidad al calor y el cizallamientoFalta de suavidadDosis alta
Aporta cremosidadcremosidadAlmidn nativo
No viscosdadAporta cremosidadEfecto antiespumanteantiespumanteNo viscosidadReduce sabor residual sabor residual cidocido
Emulsificante
Falta de suavidadAlta viscosidadviscosidadCaseina
Dosificacin relativamente altaPosible sabor residualsabor residual
Alguna viscosidadAlguna estabilidad a estabilidad a sineresissineresis
Suero (proteina)
Esctructura sub-ptima con dosificaciones altasEstrucutura firme y posible gel dbilAlguna estabilidad a la sineres
Pectina
Tendencia a gelificar durante el almacenamientoDisminucin de la viscosidad a temperaturas > 15-20C
Apariencia suave y finasuave y finaAlta viscosidadAlta estabilidad a la sinsinresisresis
GelatinaDesventaja:Ventaja:Tipo:
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Danisco CULTURES
Criterios de estabilizacin en Yogurt:
Modificar la textura
Prevenir sinresis
Incrementar viscosidad
Suspender fruta
Prevenir la decoloracin
Estabilizar a los choques trmicos (congelacin / descongelacin)
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Danisco CULTURESCriterios de formulacin en Yogurt:
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Referencia + gelatina
Referencia + almidn modificado
Referencia + pectina
Referencia + protena lctea
Yogurt 0 % grasa con 2% LPD (Referencia)
Mouthfeel mejorado Paladar algo seco Pequeos agregados Red proteica relativamente cerrada
Apariencia relativamente brillante Textura algo burda Red proteica relativamente dbil Agregados medianos Menor tendencia a la sinresis
Textura suave y brillante casi gelificada Red proteica compacta y cerrada Pequeos poros Muy poca tendencia a la separacin
Viscosidad mejorada Textura burda Agregados grandes Red proteica relativamente dbil y fcil de romper Menor tendencia a sinresis
Mouthfeel relativamente bajo Consistencia acuosa Red proteica abierta con grandes poros Agregados de tamao mediano Tendencia a separar suero
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Danisco CULTURESCriterios de formulacin en Yogurt:
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++ (aire)0Emulsificante
+++0Almidn modificado
++-0Almidn nativo
++++++Caseinato
+++++Suero (protena)
+++++Pectina
+++++++Gelatina
CuerpoSinresisFuerza de gelEmulsificante & Estabilizante
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Danisco CULTURES
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Yogurt descremado fortificado sistema funcionalsistema funcional(gelatina + pectina + almidn nativo y modificado)
Yogurt descremado fortificado + LPD
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Danisco CULTURES
Defectos en la textura del Yogurt:Grumoso Inadecuadamente estabilizado
Desarrollo de acidez no homogneaDeficiente enfriamiento despus del empaque
Granuloso Desbalance del cultivoProduccin de acidez muy rpidaTemperatura de incubacin demasiado altaLeche de pobre calidad
Desuerado Pasteurizacin inadecuadaBajos slidos no grasosAlto desarrollo de acidezExcesiva perturbacin / agitacinContaminacinBajo pH del preparado de fruta
Ligoso Contaminacin microbiolgicaFilante Inadecuada seleccin del cultivo
Inadecuada seleccin del estabilizanteExcesivo uso de azcar (jarabe)
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Danisco CULTURES
Defectos en el cuerpo y sabor del Yogurt:Cuerpo dbil Inadecuada seleccin de cultivo
Bajos slidos (sustrato)Baja protenaInsuficiente estabilizanteInsuficiente tratamiento trmico
Muy firme Excesivo uso de estabilizante / protenaGelificado Slidos en exceso
Estabilizante del preparado de fruta (acarreo)Acidez alta Temperatura de incubacin elevada
Desbalance del cultivoEnfriamiento muy lento
Acidez baja Temperatura de incubacin inadecuadaNivel excesivo de azcar / edulcoranteInsuficiente tratamiento trmicoCultivo inactivoSubstancias inhibidorasAtaque fgico
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Danisco CULTURES
Defectos en el sabor del Yogurt:
Amargo Contaminacin psicrotroficaIngredientes de pobre calidadPreservativos
Muy dulce Produccin de cido insuficiente(mayor cido = menos dulce)Muy alto en azcares
No natural Ingredientes de pobre calidad
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