Aplicación de la biotecnología para la elaboración de yogurt deslactosado

Chiriboga Adriana, Criollo Mayra 7mo Ciclo Alimentos

Resumen

Introducción

La hidrólisis de la lactosa consiste en la introducción del tratamiento enzimático de la leche con lactasa, también conocida como B-galactosidasa.

Se aísla de una cepa de la levadura Kluyveromices lactis e hidroliza la lactosa en glucosa y galactosa.

El tratamiento está llevado a solucionar algunos importantes problemas dietéticos (intolerancia a la lactosa en leche de consumo, por ejemplo), y tecnológicos.

La hidrólisis de la lactasa también contribuye en diferentes características del producto como la solubilidad, viscosidad, cuerpo, textura y se favorece a la reacción de Maillard

Materiales y métodos Enzima. Lactasa. De origen microbiano. Sustrato: Leche entera con un

porcentaje de lactosa inicial es de 1.7%. Determinación de Lactosa: utilizando

el método de prueba NMX-F-219-1972 para la determinación de lactosa de la leche según la dirección general de normas mexicanas.

Determinación del porcentaje de hidrólisis

Se realizó mediante crioscopía, cuyo fundamento se basa en la disminución del punto de congelación. A medida que aumentan los solutos, los cuales se incrementan debido a la formación de glucosa y galactosa producida en el proceso de hidrólisis de la lactosa.

Condiciones de operación

Para la hidrólisis se trabajo con un porcentaje de enzima de 0,14%, con una temperatura constante de 40 ºC.

Luego de la siembra se determinó el punto crioscópico cada 15 minutos, hasta obtener un porcentaje de hidrólisis cercano al 50%.

Luego se procedió a inactivar la enzima por acción del calor durante 5 minutos a 85 ºC.

Para la elaboración del yogurt se realizó la determinación de la lactosa residual, con el objeto de determinar si con dicho contenido se podría llegar a una acidez característica de este producto 60-120 ºD.

Se reguló la temperatura de la materia prima a 40 ºC, previamente adicionados los aditivos. Y se procedió a la siembra del fermento LAB.

Finalmente se incubó las muestras a 40 ºC durante un periodo de dos horas y se determino su porcentaje de acidez cada 30 minutos.

Una vez terminado este tiempo unas muestras se conservaron a la misma temperatura y otras, se llevaron a refrigeración, para luego de 10 horas determinar los cambios que experimentaron.

Resultados y discusión

Durante el análisis crioscópico realizado en el proceso de hidrólisis se obtuvo los siguientes resultados:

Tiempo (min)

Punto crioscópico

(°C)

°H Y

0 -0,4582 0,4744 474,42

15 -0,6156 0,6374 637,39

25 -0,6497 0,6727 672,71

30 -0,6614 0,6848 684,82

Con los datos y mediante la siguiente fórmula se obtiene el porcentaje de hidrólisis:

x = % de hidrólisisy = valor en ºHorvet del punto crioscópico de la leche después de la hidrólisis, multiplicado por 1000.

74,2

537Y

X

Gráfico 1. Cantidad de lactosa vs el tiempo

Gráfico 2. Porcentaje de lactosa vs Tiempo

Determinación de lactosa

Los volúmenes de titulante se multiplican por la normalidad del mismo y por el miliequivalente del cobre para obtener los miligramos de cobre equivalentes al óxido cuproso formado por el azúcar reductor.

Mg de Cu2O= V. titulante x 0,1N x 63,54

Luego de obtener los valores respectivos en la tabla de la cantidad de hidrato de lactosa correspondiente a los mg de óxido de cobre se determina el porcentaje de lactosa mediante la siguiente fórmula:

Obteniéndose los siguientes porcentajes:P

Mlactosa

10010%

Elaboración del yogurt

Formulación Condiciones iníciales

Como se puede notar existe un valor negativo de lactosa residual lo cual indica que no es posible obtener un yogurt con 120°D, ya que no existe la cantidad de sustrato necesario para que las bacteria LAB produzcan el suficiente acido láctico para llegar dicha acidez.

Por lo tanto se realizo el siguiente cálculo para determinar la acidez que podrá tener el producto final, con las características de la materia prima:

Con el fin de comprobar los cálculos anteriores se realizó un seguimiento del incremento de acidez del yogurt incubado a 40°C obteniéndose los siguientes resultados:

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

10

20

30

40

50

60

70

f(x) = 0.350476190476191 x + 12.3809523809524R² = 0.968605760061034

Acidez

Acidez

Tiempo

°D

Como se ve en la figura una vez adicionado el fermento LAB, el porcentaje de acidez va subiendo, en relación con el tiempo, iniciando con un valor de 17 ° D, y terminado en 66 °D para un tiempo de 2 horas y media.

Luego de las cuales a un determinado número de muestras se las llevo a refrigeración para detener la acción del fermento y a otras, se las dejo a la misma temperatura, con el objeto de observar si la acidez aumentaba. En las muestras que se conservaron a 40 °C, por un periodo de 10h, se determino un porcentaje de acidez de 88 °D, lo que anteriormente fue estimado por el contenido de lactosa con el que se partió para la elaboración del yogurt.

La otra mitad de ellas que se refrigeraron y la acidez que tuvieron al día siguiente fue de 68°D.

Como último punto de este trabajo se realizó la determinación del contenido nutricional de la bebida de yogurt realizada, mediante la ayuda del programa de cálculo nutricional CESNID, obteniendo la siguiente tabla:

Conclusiones

El modelo planteado en este trabajo, representa de buena manera el proceso de hidrólisis que se está produciendo. Lo que nos permite realizar correcciones, o predecir los porcentajes de hidrólisis que se realizarán en un tiempo determinado, permitiéndonos controlar el proceso a nuestra conveniencia.

Al no ser detenida la acción del fermento por medio de la refrigeración, se obtuvo la cantidad de acidez de 88 ºD que fue prevista con anterioridad, basándose en el contenido en lactosa residual, la cual fue transformada en ácido durante el proceso.

El producto obtenido tiene un contenido de lactosa, muy bajo 0,05%, lo que lo hace apto para el consumo de personas, con intolerancia a este disacárido.