Tipos de fermentación

Tipos de fermentacion 3 y los factores que influyen

1. Tipos de fermentacion la Fermentacion de ácido láctico:

Las fermentaciones de ácido láctico son de dos tipos:

Homo-fermentativo y

Heterofermentativo.

En el primer tipo, el ácido láctico se produce como único producto mediante la reducción del ácido pirúvico con la ayuda de la enzima ácido láctico deshidrogenasa. La reacción regenera NAD a partir de NADH 2 que se reutiliza para la oxidación de GAP a DPGA en la vía glucolítica.

Como una molécula de ácido láctico se forma a partir de una molécula de ácido pirúvico, se producen dos moléculas de ácido láctico de cada molécula de glucosa, cuando se disimila a través de EMP. En tipo heterofermentativo, los productos son ácido láctico y etanol o ácido acético y CO 2 . Las bacterias heterofermentativas del ácido láctico disimilan la glucosa mediante PPC. Producen ácido láctico a partir de una mitad de la molécula de glucosa, y etanol o ácido acético y CO 2 de la otra mitad.

Las bacterias del ácido láctico se utilizan ampliamente para la producción de diversos alimentos fermentados en todo el mundo.

Las bacterias fermentan el azúcar de la leche (lactosa) para producir ácido láctico que cuaja la proteína de la leche. Se utilizan varias especies para producir productos de consistencia, sabor y aroma variables. En diferentes países, los productos se conocen como yogur en Europa y América, dadhi o dahi en la India, kéfir en Rusia, Kumiss, leche de mantequilla, leche acidófila, etc.

Las bacterias del ácido láctico también se emplean en la producción de productos vegetales fermentados, como chucrut (repollo fermentado), pepinillos encurtidos y aceitunas fermentadas. Estas bacterias también se utilizan para la producción de embutidos de res y cerdo.

Tanto las bacterias del ácido láctico heterofermentativas como las homo-fermentativas se utilizan como «iniciadores» para la producción de alimentos fermentados. Algunas de estas bacterias son Lactococcus cremoris, L. lactis, L. thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, L. plantarum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus cerevisiae, etc.

2. Tipos de fermentacion la Fermentación alcohólica:

La fermentación alcohólica generalmente significa la producción de etanol (CH 3 CH 2 OH). Comúnmente, las levaduras, particularmente Saccharomyces cerevisiae, se utilizan para la producción de diversas bebidas alcohólicas, así como alcohol industrial. Las levaduras son organismos esencialmente aeróbicos, pero también pueden crecer como anaerobios facultativos.

El rendimiento energético en condiciones anaeróbicas es mucho menor y, por lo tanto, el crecimiento es más lento con un rendimiento celular mucho menor. Cuando se cultiva con aireación, el rendimiento celular aumenta drásticamente, pero la producción de alcohol disminuye. Por tanto, el oxígeno inhibe la fermentación. Esto se conoce como efecto Pasteur.

3. Tipos de fermentacion la Fermentación de ácido propiónico:

El ácido propiónico (CH 3 -CH 2 -COOH) es producido por varias bacterias anaerobias entre las que se encuentran la corineforme Propionibacterium, y Veillonella, Clostridium, Selenomonas, etc. Propionibacterium acidipropionici y P. freudenreichii son los principales fermentadores del ácido propiónico. Las propionibacterias poseen citocromos y catalasa y pueden tolerar cierta cantidad de oxígeno. Son habitantes naturales del rumen de ganado herbívoro.

¿Qué son las bacterias?

Las bacterias son «un gran grupo de organismos unicelulares o multicelulares que carecen de clorofila, con un núcleo simple, que se multiplica rápidamente por fisión simple, algunas especies desarrollan una fase de reposo (espora) altamente resistente; algunas especies se reproducen sexualmente y otras son móviles.

En tienen forma esférica, en forma de varilla, espiral o filamentosa. Se encuentran en el aire, el agua, el suelo, la materia orgánica en descomposición, los animales y las plantas. Las formas saprofitas son más numerosas que los parásitos. Algunas formas son autótrofas «(Walker, 1988) .

Hay varias familias de bacterias presentes en los alimentos, la mayoría de las cuales están relacionadas con el deterioro de los alimentos. A menudo se pasa por alto el importante papel de las bacterias en la fermentación de los alimentos.

El factor Temperatura

Diferentes bacterias pueden tolerar diferentes temperaturas, lo que proporciona un enorme margen para una variedad de fermentaciones.
Si bien la mayoría de las bacterias tienen una temperatura óptima entre 20 y 30ºC, hay algunas (las termófilas) que prefieren temperaturas más altas (50 a 55ºC) y aquellas con temperaturas óptimas más frías (15 a 20ºC).

La mayoría de las bacterias del ácido láctico funcionan mejor a temperaturas de 18 a 22ºC.
Las especies de Leuconostoc que inician la fermentación tienen un óptimo de 18 a 22ºC. Temperaturas superiores a 22ºC, favorecen la
especie lactobacillus .

La concentración de sal

Las bacterias del ácido láctico toleran altas concentraciones de sal.

La tolerancia a la sal les da una ventaja sobre otras especies menos tolerantes y permite que los fermentadores de ácido láctico comiencen el metabolismo, lo que produce ácido, que inhibe aún más el crecimiento de organismos no deseables.

Leuconostoc se caracteriza por su alta tolerancia a la sal y, por esta razón, inicia la mayoría de las fermentaciones de ácido láctico.

Condiciones necesarias para las fermentaciones bacterianas

Los microorganismos varían en sus requisitos de pH óptimos para el crecimiento. La mayoría de las bacterias favorecen las condiciones con un pH casi neutro (7). Los variados requisitos de pH de los diferentes grupos de microorganismos se utilizan con buenos resultados en los alimentos fermentados, donde las sucesiones de microorganismos se sustituyen entre sí a medida que cambia el pH del medio ambiente.

Ciertas bacterias son tolerantes a los ácidos y sobrevivirán a niveles de pH reducidos. Entre las bacterias tolerantes a los ácidos se incluyen las especies Lactobacillus y Streptococcus , que desempeñan un papel en la fermentación de productos lácteos y vegetales.

Los requisitos de oxígeno varían de una especie a otra. Las bacterias del ácido láctico se describen como microaerofílicas ya que realizan sus reacciones con muy poco oxígeno. Sin embargo, las bacterias del ácido acético requieren oxígeno para oxidar el alcohol a ácido acético. En la producción de vinagre, el oxígeno debe estar disponible para la producción de ácido acético, mientras que con el vino es esencial excluir el oxígeno para evitar la oxidación del alcohol y el deterioro del vino.

Actividad del agua

En general, las bacterias requieren una actividad de agua bastante alta (0.9 o más) para sobrevivir. Hay algunas especies que pueden tolerar actividades de agua más bajas que esto, pero generalmente las levaduras y hongos predominarán en los alimentos con una actividad de agua más baja.

Disponibilidad de oxígeno

Algunas de las bacterias fermentativas son anaerobias, mientras que otras requieren oxígeno para sus actividades metabólicas. Algunos, los lactobacilos en particular, son microaerofílicos. Es decir, crecen en presencia de cantidades reducidas de oxígeno atmosférico.

En las fermentaciones aeróbicas, la cantidad de oxígeno presente es uno de los factores limitantes. Determina el tipo y cantidad de producto biológico obtenido, la cantidad de sustrato consumido y la energía liberada por la reacción. Acetobacter requiere oxígeno para la oxidación del alcohol a ácido acético.

Nutrientes

Todas las bacterias requieren una fuente de nutrientes para su metabolismo. Las bacterias fermentativas requieren carbohidratos, ya sean azúcares simples como glucosa y fructosa o carbohidratos complejos como almidón o celulosa. Los requisitos energéticos de los microorganismos son muy elevados. Limitar la cantidad de sustrato disponible puede frenar su crecimiento.