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La utilización de organismos vivientes y laimportancia de la fermentación en tecnología
de alimentosImagen de la red de gluten (color naranja) y delalmidón (color verde) / colorante: naranja deacridina
• La fermentación es una reacciónoxidativa completa en ausencia deoxígeno. (fermentación acética,butírica, láctica y alcohólica)
• Avances en el conocimiento de los
mecanismos biológicos
• Los fabricantes pueden escogerentre una sepa comercial o nativa
• Agentes de fermentación segúnlas necesidades (aroma, textura,
etc)
TAREA: Investigar sobre cada una delas fermentaciones (cómo se lleva acabo, aplicaciones en la industria de
alimentos)
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Principales aplicaciones de agentes de fermentación deinterés industrial
Productos fermentados Fermentos Rol tecnológico Comentarios
Productos lácteos
Bacterias lácticas
- Producción de ácido láctico- Liberación de exopolisacáridos- Producción de diacetil (aroma también
conocido como 2,3-butanedione)- Efecto probiótico
La cinética de acidificación es importante ya que
condiciona la organización de la red de gel proteica.La liberación de exopolisacáridos permiten aumentar laviscosidad de los productos lácteos frescos.Ciertas bacterias lácticas son capaces de asimilar elcitrato para producir el diacetil (aroma).
Fermentos para elmadurado (quesos
solamente)
- Proteólisis, lipólisis y aromatización- Desacidificación
El desarrollo de una flora de afinación permite modificarla textura, aromas y sabor.Las levaduras permiten la desacidificación de quesos yfavorecen la implantación de fermentos acidosensibles
EmbutidosFlora de curado
Bacterias lácticas- Proteólisis, lipólisis y aromatización- Gelificación de proteínas y coloración
Las bacterias lácticas son las responsables de la texturade chorizos por insolubilización de proteínas. La actividadreductora de las bacterias interviene sobre la coloración.
Productos de panificaciónLevaduras
Bacterias lácticas- Producción de gas- Aromatización
El gas es el responsable de la formación de la miga.
Productos marinos Bacterias lácticas - Conservación y aromatización
Bebidas fermentadasLevaduras y bacterias
lácticas- Estabilización por producción de alcohol- Desacidificación
Las bacterias lácticas transforman el ácido málico enácido láctico, lo que permite desacidificar los vinos.
Penicillium Camembertii Penicillium Roquefortii
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Caso: Elaboración de pan, tipo “baguette”
Objetivo: Analizar los principales
parámetros susceptibles de modificar elecosistema de una levadura madre y dededucir el impacto biológico sobre la
tecnología.
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Harinas
ObservacionesEjemplos deaplicaciones
Harina de “gruau” Harinas de alto contenido
en proteínas (11%)Pan de “gruau”
Harinas correctoras Características
tecnológicas específicasPostrería, masa milhoja
Harinas corrientesPanificación comúnBase de pastelería
Harinas para pasteleríaBajo contenido en
proteínas (baja tenacidad)Galletería/ Genovesas
Tipos y calidades de harinas de trigo
• El tipo de harina indica el contenido de cenizas (minerales). Una harina de tipo 45contiene < 0,5% de minerales. Este valor no puede sobrepasar los 2,1%. Losminerales solo están presentes en la cubierta del grano de trigo.
• Distintos tipos de trigo: Trigo duro posee más contenido en proteínas que el trigoblando.
• El tamaño del grano de almidón influye sobre la actividad enzimática de las amilasas
presentes en la misma harina. Cuando los gránulos de almidón están fracturados, lasharinas son más pegajosas y se incrementan de las reacciones de Maillard.
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Ingredientes de la masa (pan)
Almidón: Insoluble en frío, fermentable,presente bajo la forma de gránulos ligadosentre ellos gracias a las proteínas (de
gluten). Una hidrólisis importante delalmidón influye sobre la textura de la migay la costra del pan
Proteínas de gluten: (gliadinas y gluteninas)Insolubles, interactúan muy bien con losgránulos de almidón. Permiten la formación
de una red viscoelástica esencial pararetener el CO2 producido por las levaduras.
Emulsificantes: Moléculas bipolares,aseguran la interacción entre el agua y losgránulos de almidón. Mejoran la fijación del
agua en el producto.
Interacción almidón - gluten
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Talla (µm)Bacterias 1
Levaduras 5-10
Gránulo pequeño de almidón 1-10
Granulo grande de almidón 10-40
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Sales: Disminuye la aw, haciéndola menosdisponible para los microrganismos. Puedeinfluenciar la elasticidad de la masa. Es utilizadocomo potenciador de sabor.
Agentes de fermentación: Levaduras (A) producenCO2. Las bacterias (B) producen ácidos
precursores de aromas.
Ingredientes de la masa (pan)
Elaboración de panDos técnicas:
1. Método Intensivo:
Optimiza tiempos de fabricación. Utiliza levaduras esencialmente.
2. Método de crecimiento controlado:
Permite acentuar el efecto de la flora láctica (bacterias). Tiempos defermentación más largos y específicos favorizando la aromatización.
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Proceso de fabricación de pan (método intensivo)
Pesado de los ingredientes
con respecto a la cantidadde harina
Amasado
Reposo
Moldeo
Fermentación
Horneo
Harina (100%), sal (2%), aditivos (1-2%), levadura
(3%), y agua a 25-30 ºC (59%) en un mezclador secoy limpio.
A velocidad lenta (20 min), a velocidad rápida(5min), 25 ºC. Permite la mezcla, la formación de lared de gluten y la hidrólisis parcial del almidón
Durante 40 min, en una estufa ( ˞ 30 ºC). Permite la
relajación de la masa, aumentando su elasticidad.Continuación de la hidrólisis
Durante 1h30min a 35ºC, 30 % HR. Producción deCO2 (levaduras) y organización de la miga. Pruebas
de crecimiento de la masa, pH, acidez
12min a 200 ºC y 40 %HR, luego 5 min a 240 ºC a 0%HR. Permite la formación de la miga pordilatación del CO2, la destrucción de losmicroorganismos, la evaporación del alcohol y laformación de la costra del pan
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Otros conceptos
1. Elasticidad: Capacidad a recuperar suposición inicial después delestiramiento
(importante para la retención del CO2)
2. Tenacidad: Resistencia a ladeformación.
(importante para asegurar la formadespués de la fermentación)
3. Cuantificación de gluten (33,3g deharina y 17ml de agua inicialmente)(gluten húmedo 24-30% - gluten seco8-10%)
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Preguntas
1. Explique el interés de las bacterias lácticas en panificación
2. Explique cómo se puede favorecer el desarrollo de las bacteriasen relación a las levaduras
3. Indique la importancia del pH con respecto a la actividadenzimática
4. ¿Cuál es la influencia del amasado sobre la textura de la masa?
5. ¿Por qué una fuerte hidrólisis durante le etapa de estabilizaciónaumenta la reacción de Maillard durante la cocción?
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Alveógrafo de ChopinPermite el estudio de las características viscoelásticas de la masa.
Basado en cuatro parámetros:
1. W: fuerza de panificación de la masa (J). Su valor es proporcional a lasuperficie de la curva obtenida.
2. P: corresponde a la tenacidad (resistencia a la deformación) (mm)
3. L: corresponde a la extensibilidad de la masa (mm)
4. G: índice de hinchamiento (cm3). G=2,226* (L)1/2
La tenacidad puede ser también caracterizada por P/L
YOUTUBE “¿Cómo se mide la fuerza de la harina? Uso del alveógrafo de Chopin”
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P G W
Insuficiente < 40 < 20 < 150
Medio 50 20 150 – 180
Adecuado 70 22 180 - 220
Determine la influencia del gluten sobre las propiedades viscoelásticas,calculando P, P/L para dos harinas; una con 1% adicional de proteínas de
gluten.
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COMPOSICIÓN DE UNA LEVADURA MADRE EN EL PROCESO DEFABRICACIÓN DE PAN
(Método crecimiento controlado)
PREPARACIÓN DE UNA LEVADURA MADRE
• Está compuesto de levaduras y bacterias lácticas.
• Se realiza la noche anterior a la fabricación
Ingredientes Porcentaje respecto a laharina
Harina tipo 55100% (200 g para obtener un
pan de 500 g)
Agua 100%
Glucosa 4%
Levaduras seca de panadería 3%
Mezcla Flora Dánica liofilizada – bacterias mesófilasheterofermentadoras(proveedor Ch. Hansen)
1%
Bacterías mesófilasheterofermentadoras
Viven en temperaturas entre20-40 ºC. Formación de ácidoláctico, etanol y CO2
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INFLUENCIA DEL TIPO DE TECNOLOGÍA (a dominante levadura o adominante láctico) EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE PAN
La acidez juega un rol en el aroma y limita elendurecimiento. Igualmente influye sobre la red
de gluten y sobre la retención del agua
Dominante levadura Dominante láctico
Aroma - ++
Duración de lafermentación
- ++
Endurecimiento(retrogradación del
almidón)+ -
Densidad de la miga - +
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Análisis de la cinética de fermentación
1. No hay fase de latencia. La fasede aceleración ocurre durante lasprimeras 2h. La fase exponencialentre las 2-6h, seguido de unadisminución para alcanzar la faseestacionaria.
2. La producción de ácido semantiene mientras las levadurasse encuentran en faseestacionaria.
3. Al cabo de 8h el pH es 3,9. Losácidos (principalmente el acético)se encuentran bajo la forma nodisociada (única capaz depenetrar la célula por difusión).
¿Cuál sería el interés de dejar fermentar hasta aprox. 20h?
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INFLUENCIA DE LA CANTIDAD DE LEVADURA SOBRE LASCARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL (dominante levadura)
Mayor densidad yelasticidad de la
miga
menor producciónde CO
2
producción inmediata
de gas
Menor cantidad delevadura
Mayor cantidad delevadura
Riesgo que la masa serasgue
Menor crecimientode la masa
Mal gusto de laslevaduras
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