UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUIMICA LABORATORIO DE INGENIERIA BIOQUIMICA
PRACTICA N° 6
FERMENTACIÓN LÁCTICA ELABORACIÓN DELYOGURT NOMBRES: MERIDA ALMENDRAS JASMINE MONTES FABRICA RAMIRO
DOCENTE: LIC. ORLANDO MERCADO DEHEZA
AUXILIAR: ING. ABDIEL ADRIAZOLA MURIEL UNIV. BEATRIZ EUGHENE SILES ALMANZA
HORARIO: JUEVES 14:15 - 18:45
FECHA: 04 – JULIO - 2017
COCHABAMBA – BOLIVIA
FERMENTACION LACTICA ELAVORACION DEL YOGURT OBJETIVO GENERAL
Obtener yogurt frutado de frutilla a partir de una fermentación láctica utilizando las bacterias de Streptococcus Thermophilus y Lactobacillus Belbrueckii
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Observar la estabilidad de la leche realizando un test de alcohol Determinar la acidez total de la leche y comparar con el rango permitido Observar y degustar la leche antes de la elaboración y así mismo el yogurt elaborado
FUNDAMENTO TEORICO FERMENTACION LACTICA La fermentación láctica es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y en los tejidos animales. En efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la fatiga m uscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de La fermentación láctica es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza Glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, Algunos protozoos y en los tejidos animales. En efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular Cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación Adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el Ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la Fatiga muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias de Manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica; por contra, las neuronas mueren rápidamente ya que no fermentan, y su única fuente de energía es la respiración.
1. PROCESO En condiciones de ausencia de oxígeno (anaerobias), la fermentación responde a la necesidad de la célula de generar la molécula de NAD+ , que ha sido consumida en el proceso energético de la glucólisis. En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en un compuesto de tres átomos de carbono, el
ácido pirúvico, obteniendo dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean dos moléculas de NAD+ que actúan como aceptores de electrones y se reducen a NADH (Ver IMAGEN X). Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis productoras de energía es necesario reoxidar el NADH; esto se consigue mediante la cesión de dos electrones del NADH al ácido pirúvico, que se reduce a ácido láctico. piruvato + NADH + H+ -------> ácido láctico + NAD+
2. APLICACIONES. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención del yogur. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos.
3. FACTORES A CONTROLAR EN LA FERMENTACIÓN ÁCIDO LÁCTICA. La temperatura, la concentración de sal común, y la exclusión del aire son los principales factores que influencian el curso de la fermentación. 3.1. Temperatura. Crea las condiciones óptimas para el desarrollo de microorganismos responsables. Ejerce una influencia fundamental en la calidad de la col fermentada, y de ella depende además la duración de la fermentación. La temperatura más favorable para el desarrollo de lactobacilos que intervienen en la fermentación de la col viene a ser 30 ºC. A esta temperatura se garantiza sobre todo una rápida propagación de la acidez y con esto una reducción del tiempo de fermentación, por desgracia a esta ventaja se une un inconveniente. El producto así preparado tienen mal aroma, ya que las bacterias lácticas heterofermentativas no se multiplican suficientemente. La temperatura alta favorece el ablandamiento de las verduras por proceso autoliticoenzimáticos y la aparición de sustancias mucilaginosas, y se acelera la destrucción del ácido ascórbico que tienen gran valor y las coles fermentadas presentan peor color. Para evitar estas pérdidas de calidad, es práctica corriente mantener la temperatura de fermentación entre 10 y 20 ºC. 3.2. Concentración de sal común. El NaCl (Cloruro de sodio o sal de cocina), es la única sal utilizada en la fermentación, debido a que otras sales pueden ser tóxicas o amargas y comunicarles condiciones peligrosas e indeseables al producto. La cantidad de sal añadida puede ser alta o baja, y depende del tiempo de vegetal; zanahoria, cebolla, coliflor y otras, que no se marchitan cuando se colocan en la salmuera son conservados en salmuera fuerte (10,5 al 15% de sal). A estas concentraciones de sal no ocurre ningún deterioro por microorganismos, ni tampoco ocurre fermentación láctica, porque la preservación se debe fundamentalmente al alto contenido de sal. En salmueras diluidas, los azúcares que fluyen del interior del vegetal, son fermentados por las bacterias productoras de ácido láctico, y la sal y el ácido, acoplados con las condiciones anaeróbicas preservan el vegetal. Los gérmenes perjudiciales que compiten con los lácticos, por ejemplo, los proteolíticos y los esporulados aerobios y anaerobios son mucho más inhibidos por la sal que los productores de ácido láctico.
La aplicación de sal en la fermentación de vegetales inhibe la proliferación de m icroorganismos putrefactivos; también afecta el desarrollo de especies patogénicas y toxigénicas. El crecimiento de especies de Salmonella se previene por concentraciones de 6 % de NaCl; el Clostridium botulinum, es el microorganismo que más interesa controlar; porque produce una toxina fatal, pero todos los tipos de C. botulinum se inhiben por 1012 % sal. El Staphylococcus aureus es capaz de resistir una concentración superior al 15 % en algunos casos hasta un 20 %, pero 5% es la concentración de sal más alta a la cual puede formar toxina. De otra parte, especies útiles e inocuas, incluyendo bacterias productoras de ácido láctico, y algunas especies de levaduras, son afectados por la sal, Lactobacillus delbrueckii puede crecer en medio que contiene 18 % de NaCl. Es bueno tener en mente, que una concentración de sal por encima de 8 % para pepinos y aceitunas, y mayor de 2,5 % para repollo, puede prevenir o retardar una fermentación láctica deseable. De otra parte, concentraciones muy bajas de sal, pueden resultar en el reblandecimiento de los vegetales encurtidos. El repollo acondicionado con sal seca (dry salting), por el proceso de fermentación produce el Sauerkraut, en cambios los vegetales colocados en salmuera (brine salting) nos produce los encurtidos. 3.3. Exclusión de Aire. Las bacterias lácticas pertenecen a los microorganismos anaerobios facultativos, es decir, que pueden desarrollarse tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Sin embargo, la fermentación no tiene lugar en presencia de aire, por lo que se toman las correspondientes medidas para desalojarlo procurando que durante la fermentación no penetre aire de nuevo. Las bacterias productoras de ácido láctico, especialmente hongos y levaduras, son solo convenientes en cantidades limitadas en la primera fase de la, fermentación. Cantidades mayores de levaduras y de hongos, por su intenso metabolismo aerobio destruyen en breve tiempo cantidades relativamente grandes de hidratos de carbono que serán necesario para la formación de ácido láctico, y además ciertas levaduras y hongos consumen el ácido láctico, resultando la elevación del pH y la aparición de bacterias proteolíticas que pueden causar alteraciones de la col fermentada. La mayor forma de evitar la presencia de oxígeno en la col en fermentación consiste en cerrar herméticamente el tanque de fermentación, usando recipientes de gomas con hojas de plásticos, evitando que la cimas o parte superior de las verduras en fermentación sobresalgan del borde del tanque, es decir, procurando que esté bien sumergidas, en la salmuera. Lo microorganismos aerobios, al consumir los restos de oxígenos existentes en la cuba de fermentación proporcionan de esta forma condiciones favorables para el desarrollo de las bacterias anaerobias productoras de ácido láctico.
PRODUCCIÓN BIOTECNOLÓGICA DE ÁCIDO LÁCTICO El ácido láctico tiene un amplio rango de aplicaciones en la industria alimenticia, química, farmacéutica, química y cosmética, entre otras. Recientemente se ha acelerado la investigación en L (+) y D (-), ácido láctico, por vía biotecnológica, debido a su posibilidad de transformación en poli-láctico biodegradable (PLA). Los esfuerzos en la investigación del ácido láctico, están enfocados a disminuir los costes de producción a través de nuevos sustratos, nuevas tecnologías de fermentación y separación, y nuevos microorganismos capaces de alcanzar altas concentraciones de ácido láctico, altos rendimientos y altas productividades. El ácido láctico fue descubierto en 1780 por el químico sueco Scheele, quien lo aisló de leche agria, fue reconocido como producto de fermentación por Blonodeaur en 1847 y tan solo en 1881, Littlelon inicia
la fermentación a escala industrial. Es un compuesto muy versátil utilizado en la industria química, farmacéutica, de alimentos y de plásticos Existen dos isómeros ópticos, el D (-), láctico y el L (+) láctico y una forma racémica constituida por fracciones equimolares de las formas D (-) y L (+). A diferencia del isómero D (-), la configuración L (+) es metabolizada por el organismo humano. Ambas formas isoméricas del ácido láctico pueden ser polimerizadas y se pueden producir polímeros con diferentes propiedades dependiendo de la composición.
Propiedades del ácido láctico
Ácido láctico
Fórmula Peso molecular Índice de refracción Punto de fusión Punto de ebullición Gravedad específica Calor de combustión Viscosidad Densidad Constante dieléctrica
C3H6O3 90,08 1,4414 L(+) y D(-) 52,8 a 54 ºC 125-140 ºC 1206 3616 cal/g 40,33 mNsm-2 1,249 22ε
La fermentación láctica es causada por algunos hongos y bacterias. El ácido láctico más importante que producen las bacterias es el lactobacillus. Otras bacterias que produce el ácido láctico son: Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus cerevisiae, Estreptococo lactis y Bifidobacterium bifidus. La fermentación láctica es usada en todo el mundo para producir variedad de comidas:
Mundo Occidental: yogur, panes de pan fermentado, chucrut, encurtidos de pepino y aceitunas. Medio Oriente: verduras en ecabeche Corea: kimchi (mezcla fermentada de col china, rábanos, rojo Pimienta, ajo y jengibre) Rusia: kéfir Egipto: rayab de laban y zeer de laban (leche fermentada), kishk (mezcla de leche fermentada y cereal) Nigeria: gari (mandioca ó yuca fermentada) Sudáfrica: magou (avena de maíz fermentada) Tailandia: nham (cerdo fresco fermentado) Filipinas: balao de balao (mezcla de langostino y arroz fermentado) La presencia del ácido láctico, producido durante la fermentación láctica es responsable del sabor amargo, y de mejorar la estabilidad y seguridad microbiológica del alimento. Este ácido láctico fermentado es responsable del sabor amargo de productos lácteos como el queso, yogurt y el kefir. El ácido láctico fermentado también da el sabor amargo para fermentar vegetales, tales como los tradicionales pikles, y sauerkraut. El azúcar en las coles son convertidas en ácido láctico y usado como preservante.
Fermentación de Yogur YOGURT Las raíces de la producción láctea se remontan al año 3000 a.C. (Oriente Medio) cuando el hombre comprobó que al acidificarse, la leche cambiaba de consistencia y de sabor. L a explicación de este fenómeno es simple. Las bacterias que normalmente se encuentran en la ubre de los animales, contaminan la leche, proliferando y formando ácido láctico. En este medio, las proteínas precipitan, separándose del suero. El yogurt resulta de la fermentación de la leche por una flora bacteriana compuesta de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus. Los estreptococos remueven el oxígeno y los lactobacilos transforman el azúcar lactosa en ácido láctico. Cuando el pH oscila entre 5 y 6, la leche coagula. Otras especies bacterianas también pueden fermentar la leche: Lactobacillus acidophilus, Streptococcus lactis, Bifidobacterium bifidum, etc. Existen diferentes tipos de yogurt y leches fermentadas, todos ellos productos altamente nutritivos, ricos en proteínas, sales minerales y vitaminas. Las variaciones descritas en la figura 1 dependen de los aditivos (azúcar, frutas, etc.) y de las modificaciones de consistencia (cremosa, firme, batido). La mayoría de los productos que se venden como “leche fermentada” contienen un alto número de microorganismos vivos (100 millones de
bacterias vivas por gramo de yogurt). Consumidos como probióticos, intentan mantener el equilibrio de la flora intestinal y prevenir el desarrollo de otros microorganismos. El yogur se hace fermentando la leche con bacterias compatibles, principalmente Lactobacillus bulgaricus y Estreptococo thermophilus. El yogurt fermentado fue inventado probablemente, por tr ibus balcánicas hace miles de años. El yogur era solo un alimento de Europa Oriental hasta los años 1900s, cuándo el biólogo Mechnikov creó la teoría de que esas bacterias lactobacillus del yogur eran responsables de la longevidad de las personas de Bulgaria. La leche azucarada o lactosa son fermentadas por estas bacterias y se forma el ácido láctico el cual da origen a la formación de la cuajada. El ácido también restringe el crecimiento de bacterias que causan descomposición del alimento. Durante la fermentación del yogur, se generan algunos sabores, que le dan especial característica. El yogur puede ser hecho en casa, usando un yogur vivo como iniciador. Para hacer su propio yogur, siga el siguiente procedimiento. Lleve la leche a su punto de ebullición y enfríela, bajando la temperatura a rangos entre 40-45C. Vierta esta leche en
un recipiente esterilizado y ponga 100 ml de yogur vivo por cada litro. Mezcle con una cuchara esterilizada, e incubar a 40-44C durante 4 a 6 horas o hasta que el yogur esté listo. Coloque el yogur en el refrigerador. Si usted trabaja, bajo condiciones higiénicas, usted puede usar su propio yogur como un iniciador para los próximos lotes. Fermentación de Magou El magou es muy popular en Sudáfrica, especialmente entre las personas bantúes. Magou proviene de la fementación de la avena de maíz. Para hacer magou, debe cocinarse un 10% de lechada de maíz, luego enfriar e inocular con harina de trigo. El magou también es producido a escala industrial y empacado en cajas de cartón. En el proceso, el magou es inoculado con Lactobacillus delbreuckii. Fermentación de Kéfir El kéfir es un producto lácteo fermentado originado en la región del Cáucazo. La fermentación de kéfir es similar a la fermentación de yogur. El yogur es solamente fermentado por bacterias, en cambio el kéfir involucra bacterias y también levaduras. Estas levaduras producen alcohol y dióxido de carbono, que dan al kéfir su típico aspecto gaseoso. Kéfir es inoculado con granos de kéfir especiales. Estos granos son mezclas de bacterias y levaduras en una matriz de proteínas, lípidos y carbohidratos. La fermentación de kéfir es hecha a temperatura ambiente, que hace el proceso más fácil. Por otro lado, no a todos les gusta el sabor de kéfir.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FERMENTACION LACTICA La descomposición de la glucosa en las células se divide en dos fases, la primera de las cuales se llama glucólisis. Uno de los productos de la glucólisis es una molécula llamada piruvato, que normalmente experimenta la oxidación adicional en el ciclo del ácido cítrico. Cuando el oxígeno es escaso, sin embargo, las células utilizan piruvato a través de la fermentación del ácido láctico. Este proceso es crítico para la glucólisis continua, pero también tiene algunas desventajas. Razón fundamental Durante breves ráfagas de actividad como una carrera de velocidad, las fibras de tus músculos esqueléticos se quedan sin el oxígeno que necesitan para continuar la r espiración aeróbica. La glucólisis reduce el NAD+ a NADH, y tus fibras musculares no oxidan el NADH de vuelta al NAD+, por lo que te quedarás sin NAD+ para la glucólisis y serás incapaz de descomponer la glucosa para obtener energía. Para reponer tu suministro de NAD+, tus músculos reducen el piruvato en ácido láctico, oxidando el NADH para obtener NAD+ en el proceso. Ineficiencia La glucólisis seguida por la fermentación de ácido láctico sólo extrae una fracción de la energía almacenada en cada molécula de glucosa, produciendo sólo cuatro ATP por glucosa, en comparación con las más de 30 unidades dadas por la respiración aeróbica. Las células que dependen de la fermentación del ácido láctico consumen más glucosa para obtener la misma cantidad de energía en forma de células por medio de la respiración aeróbica. La fermentación también gasta la energía almacenada por la reducción de NADH en la reducción del piruvato, lo que no es útil para las células. Ácido láctico El ácido láctico generado por la fermentación puede ser reciclado por el hígado, pero esto lleva tiempo. Mientras corres, el ácido láctico se acumula y alcanza concentraciones muy altas en el líquido extracelular. Esta acumulación crea la sensación de ardor que se siente en los músculos muy activos durante una carrera rápida o durante una actividad similar. También impide la descomposición de la
glucosa, lo que hace más difícil que tus fibras musculares sostengan el esfuerzo adicional. Incluso los atletas bien acondicionados sólo pueden correr rápidamente durante un tiempo antes de tener que frenar o descansar.
El glucógeno A medida que tus células musculares queman glucosa, tienen que cavar más lejos en tu almacén de glucógeno, un polímero de moléculas de glucosa que las células utilizan para almacenar la glucosa. Dado que el proceso de fermentación de ácido láctico es ineficiente, las células consumen la glucosa rápidamente, agotando su oferta acumulada. Junto con la acumulación de ácido láctico, estos efectos significan que tu cuerpo tiene una capacidad muy limitada para el esfuerzo intenso y rápido, mucho más que la de algunos otros animales, como las aves.
GLUCOLISIS La glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.1 El tipo de glucólisis más común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhof , explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Fritz Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la ruta de Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como sinónimo de la vía de EmbdenMeyerhof es el inicio del ciclo de Krebs . Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos.
FERMENTACION HOMOLÁCTICA Y HETEROLÁCTICA ¿QUE ES LA FERMENTACIÓN? La palabra «fermentación» En Microbiología hace referencia a 4 tipos de procesos: -El metabolismo microbiano en ausencia de oxígeno -La producción de metabolitos secundarios -La modificación de compuestos químicos por microorganismos en crecimiento -El crecimiento bacteriano en sí cuando el interés del cultivo es la producción de biomasa. El sentido en que vamos a utilizarla en la clase de hoy es el primero: fermentación es el proceso por el que las células pueden obtener energía sin llevar a cabo un proceso de fosforilación oxidativa. Esto es: en la fermentación, la energía se obtiene mediante un proceso químico de fosforilación a nivel de substrato sin que se produzca una variación neta del poder reductor de la célula. Los primeros estudios científicos serios sobre procesos de fermentación se llevaron a cabo por Pasteur en el análisis de los procesos de producción y alteración del alcohol durante la fabricación del vino. Los procesos de fermentación son universales; esto es: se encuentran en todo tipo de organismos y, por consiguiente, probablemente represente una de las formas más antiguas de conservación de la energía. FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA: Para la continuación de la degradación de glucosa, el NAD+ (en cantidades limitadas en la célula) consumido en la glucólisis debe ser reciclado. En presencia de oxígeno, el NADH pasa a la mitocondria para ser nuevamente oxidado. En condiciones anaeróbicas, el NAD+ se
recupera por reducción del piruvato, en lo que constituye una extensión de la vía glucolítica. Los procesos fermentativos permiten recuperar el NAD+. La fermentación homoláctica es la causante de las agujetas producidas en los músculos después de un esfuerzo intenso en el que la cantidad de oxígeno aportada a las fibras musculares no es suficiente para asegurar toda la reoxidación del NADH+H+. Durante el ejercicio intenso, cuando la demanda de ATP es elevada y se ha consumido el oxígeno, la lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la oxidación del NADH por el piruvato para dar lactato. Los mamíferos poseen hasta 5 isoenzimas de la LDH (todas ellas tetraméricas) algunas de ellas están más adaptadas para la reacción directa y otras para la inversa, dependiendo de factores estructurales referentes a las distintas estructuras terciarias que puede presentar la enzima. En este tipo de fermentación, la molécula de glucosa (de 6 átomos de carbono) se degrada y forma dos moléculas de ácido láctico (de 3 átomos de carbono, cada una) como único producto final. Su ecuación global es: Glucosa + 2 ADP + 2 Pi =====> 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O Es un proceso de fermentación presente en muchas bacterias del grupo láctico: Streptococcus, Pediococcus y varios grupos de Lactobacillus. Las bacterias producen el piruvato por catabolismo de la glucosa siguiendo la ruta de Embden-Meyerhof. Importancia Este tipo de escisión de la glucosa se produce en muchos microorganismos, y en la mayor parte de los animales superiores y de los vegetales y tiene su mayor importancia en: Biología -en los animales desempeña un papel de emergencia capaz de producir energía durante periodos cortos en los que no se dispone de oxígeno) - es responsable de la alteración del esmalte dental en la boca causado por bacterias láctica flora habitual. Industria -Producida por los microorganismos en la fabricación del yogur, etc. -Estriba en la bajada del pH de los productos donde se encuentran dichas bacterias: la bajada del pH, como consecuencia de la liberación de ácido láctico es suficiente para producir unos cambios químicos en el producto (precipitación de proteínas durante el cuajado de la leche), cambios microbiológico (protección del deterioro microbiano de alimentos como consecuencia de la eliminación de la flora competidora) y organolépticos (los ácidos orgánicos de cadena corta, y entre ellos el ácido láctico tienen características de producción de sabor) que hacen de esta fermentación un proceso muy relevante en la producción de alimentos. FERMENTACIÓN HETEROLÁCTICA Este proceso lo llevan a cabo bacterias del grupo láctico pertenecientes a los géneros Leuconostoc y Lactobacillus. Otra bacteria productora de este tipo de fermentación es Lactobacillus acidophilus que facilita el metabolismo de la leche. La fermentacion heterolácita se denominada así porque su producto final no es exclusivamente ácido láctico. El proceso tiene un rendimiento menor al de la fermentación homoláctica como se desprende de la producción de sólo un mol de ATP por mol de glucosa fermentada. La obtención del piruvato en bacterias se logra mediante el catabolismo de la glucosa por la ruta de las pentosas. La reacción es:
Glucosa + ADP + Pi --> Ac. láctico + etanol + CO2 + ATP Este proceso lo llevan a cabo bacterias del grupo láctico pertenecientes a los géneros Leuconostoc y Lactobacillus. Industrialmente el proceso es relevante en la producción de alimentos fermentados (por ejemplo el sauerkraut). Otra bacteria productora de este tipo de fermentación es Lactobacillus acidophilus que facilita el metabolismo de la leche. Bibliografía: Los procesos de fermentación, en sentido metabólico, son aquellos en los que se produce una oxidación de compuestos orgánicos reducidos siendo el aceptor final de electrones un compuesto orgánico interno que se reduce. En estos procesos puede producirse algún rendimiento energético; pero su principal función es la reoxidación del NADH+H+ a NAD necesario para poder iniciar los primeros pasos del catabolismo. Los diferentes procesos pueden identificarse por sus productos finales.
También la fermentación homoláctica. Tiene lugar en una sola etapa: el ácido pirúvico acepta un par de electrones procedente del NADH con lo cual se reduce a ácido láctico, que es el producto final.
La mayor parte del lactato, producto final de la glucolisis anaeróbica, es exportado de las células musculares por la sangre hasta el hígado, donde vuelve a convertirse en glucosa. Al contrario de lo que se cree, la causa de la fatiga muscular y el dolor no es la acumulación de lactato en el músculo, sino del ácido producido durante la glucolisis (los músculos pueden mantener su carga de trabajo en presencia de concentraciones elevadas de lactato si el pH permanece constante). Los cazadores saben del sabor agrio de la carne de un animal que ha corrido hasta agotarse antes de morir. Esto es debido a la acumulación de ácido láctico en los músculos.
RUTA METABOLICA En bioquímica, una ruta metabólica o vía metabólica es una sucesión de reacciones químicas donde un sustrato inicial se transforma y da lugar a productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios.1 Por ejemplo, en la ruta metabólica que incluye la secuencia de reacciones: A
→
B
→
C
→
D
→
E
A es el sustrato inicial, E es el producto final, y B, C, D son los metabolitos intermediarios de la ruta metabólica. Las diferentes reacciones de todas las rutas metabólicas están catalizadas por enzimas y ocurren en el interior de las células. Muchas de estas rutas son muy complejas e involucran una modificación paso a paso de la sustancia inicial para darle la forma del producto con la estructura química deseada.
Todas las rutas metabólicas están interconectadas y muchas no tienen sentido aisladamente; no obstante, dada la enorme complejidad del metabolismo, su subdivisión en series relativamente cortas de reacciones facilita mucho su comprensión. Muchas rutas metabólicas se entrecruzan y existen algunos metabolitos que son importantes encrucijadas metabólicas, como el acetil coenzima-A.
TIPO DE RUTAS METABOLICAS Normalmente se distinguen tres tipos de rutas metabólicas:
Rutas catabólicas. Son rutas dativas en las que se libera energía y poder reductor y a la vez se sintetiza ATP. Por ejemplo, la glucólisis y la beta-oxidación. En conjunto forman el [cattaridmo]]. Rutas anabólicas. Son rutas reducción-corestacionreductoras en las que se consume energía (ATP) y poder reductor. Por ejemplo, carantosis y el ciclo de Calvin. En conjunto forman el antescoquismo. Rutas anfibolitas. Son rutas mixtas, catabólicas y anabólicas, como el ciclo de Krebs, que genera energía y poder reductor, y precursores para la fotosíntesis de la cual se forman sustancias dativas.
Existe de manera alterna el llamado metabolismo antibiótico, aunque varios autores declaran que este tipo de carrestacion no deberían denominarse como parte del metabolismo, sino como una transformacional.
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS MATERIALES Ollas de aluminio lo necesario Tela de saquillo y mallita Espumadera, cuchara, cuchillos Guantes desechables y gorro Litrera y embudo Trapos y botellas Probeta de 100ml
REACTIVOS Leche fresca Azúcar Agua destilada Frutillas Alcohol Fenolftaleína NaOH 0,10596N
Vaso precipitado 100ml
Bacteria (Streptococcus Thermophilus)
Matraz Erlenmeyer de 250ml Termómetro de etanol Pipeta y pera de goma Tubos de ensayo
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ELAVORACION DEL YOGURT FRUTADO RECEPCION
Compramos 250 litros de leche fresca recién ordeñada Procedimos a su análisis realizando pruebas organolépticas y fisicoquímicas teniendo en cuenta primordialmente que la leche tenga un grado de acidez baja y formación de coagulo
TEST DE ALCOHOL – ESTABILIDAD FRENTE AL AGREGADO DE ALCOHOL
colocamos 2ml de leche en un tubo de ensayo y agregamos 2ml de alcohol al 70% Agitamos hasta que este homogéneo y observamos si coagula
EQUIPOS Cocina Garrafa Balanza Equipo de destilación Equipo de titulación pH-metro Equipo de Pasteurizado y de enfriado
PRUEBA DE ACIDEZ EN LA LECHE
Medimos en una probeta 20ml de la muestra de leche y vaciamos a un matraz Erlenmeyer de 250ml Añadimos 40ml de agua destilada al matraz junto la muestra y procedimos a agitar hasta que este homogénea luego pusimos 6 gotas de fenolftaleína Procedemos a titular con hidróxido de sodio NaOH 0,10596N hasta un cambio de color a rosa bajito este debe permanecer por lo menos 30 segundos y registramos el volumen gastado Con los datos obtenidos calculamos la acidez
FILTRACION Una vez que la leche se haya pasado satisfactoriamente los analisis de estado conservacion, se prepara la tela de saquillo y mallita, previamente lavada, secada y planchada Filtramos la leche directamente al equipo pasteurizador, para detener todos los residuos contaminantes provenientes del ordeño de vaca, es indispensable realizar esta operación ya que las particulas como pelos, bosta, mosquitos, residuos vegetales entre otros residuos pueden deteriorar nuestro producto Despues del filtrado se debe agregar azucar al 9.3% y eso nos da 19.53 kilogramos de azucar q debemos agregar para 210 litros de leche, agitamos con el agitador q tiene implementado el pausterizador
PASTEURIZADO Utilizando una olla de aluminio, la leche filtrada y agregada la azucar se lleva a calentar hasta una temperatura de 85 °C por 15 minutos Es recomendable que la leche se mantenga a esta temperatura en forma constante, por que a temperaturas mayores, se desnaturalizan las proteinas y bajan la calidad del producto terminado y temperaturas menores no eliminan la carga bacteriana y el producto se deteriora por contaminacion microbiana
ENFRIAMIENTO
Una vez concluida el pasteurizado por los 15 minutos a temperatura contante se produce a hacer el enfriamiento hasta una temperatura de 45 °C El pasteurizador tiene ya implementado un sistema de enfriamiento por chaqueta de agua fria q esta conectada a una fuente de agua fria con hielos q agregamos para q nuestra agua estee helada
INOCULACION La leche esta a una temperatura de 45°C que es la temperatura en que se desarrollan optimamente las enzimas del cultivo de yogurt Para adicionarlo correctamente debemos diluir en leche hasta deshacerlo completamente Adicionamos a la leche nuestra dilucion de nnnnnnnnn que es aproximadamente 800ml de cultivo para que este se fermente dando como resultado las caracteristicas de aroma, sabor y textura propias del yogurt.
INCUBACION
Esta operación consiste en mantener la mezcla anterior a una temperatura promedio de 40 –45°C Durante 3 a 4 horas transcurrido este tiempo se observa la coagulacion del producto adquiriendo la consisitencia de flan
PREPARACION DE LA FRUTILLA
Lavamos las frutillas con abundante agua potable con ayuda de un cuchillo sacamos sus hojitas una vez que esten limpias vaciamos a un recipiente. Las frutillas las partimos en dos y vaciamos a una mallita y llevamos a pesar Llevamos a escaldar por un cierto tiempo una vez escaldado las frutillas llevamos a una ollita pequeña Trituramos lo mas menudo posible las frutillas y añadimos azucar blanca mezcalmos bien hasta q no tenga grumitos de azucar lo llevamos a refrigerar
ADICION DE ADITIVOS
Transcurrido un tiempo, se vacia el yogurt a una olla suavemente y se agita homogeneamente con una espumadera hasta completar liso sin grumos ni coagulos Prosedemos a agregarle la frutilla suavemente y agitamos para mezclarla completamente Procedimos a su reparticion entre los alumnos del laboratorio de ingenieria bioquimica
CALCULOS, DATOS Y RESULTADOS ESTABILIDAD FRENTE AL AGREGADO DE ALCOHOL – TEST DEL ALCOHOL
Verificado el coagulado sale negativo y positivo solo en un tarro de leche
DETERMINACION DE ACIDEZ DE LA LECHE Datos:
VNaOH = 2,6ml
%. =
. .
CNaOH = 0,10596N VMuestra = 20ml
%. =
, . , .
%. = 0,1239732% Rango permitido = 0,16%. DETERMINACION DE pH DE LA LECHE
pH = 5 Rango permitido = 5 − 5.4 PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS DE LA LECHE PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS OLOR SABOR TEXTURA
LECHE CRUDA
YOGURT
CARATERISTICA DE LA LECHE UN POQUITO AMARGA DULCE BLANQUECINO LIQUIDO
COLOR
BLANCO
ASPECTO AROMA
AGRADABLE AGRADABLE
CARACTERISTICO DEL YOGURT DULCE BLANCO ASPERO BLANQUITO AL AÑADIR FRUTILLA TOMA UN COLOR ROSITA BAJITO AGRADABLE AGRADABLE
OBSERVACIONES
Se observó una solución homogénea de leche con alcohol por tanto no hubo presencia de coágulos a excepción de un tarro de leche q lo usamos para hacer queso Al momento de filtrar no se detectó ninguna suciedad es decir la leche estaba limpia pero por precaución siempre se debe filtrar la leche para trabajar higiénicamente En el momento de enfriar la leche después del pasteurizado nuestro equipo no enfriaba por lo que buscamos el motivo y nos dimos cuenta q la llave del ciclo de agua estaba cerrada la abrimos y empezó a enfriar recién Enfriamos más de 45°C enfriamos hasta 43°C pero esto no fue malo porque el rango para la vida de la inoculación es una temperatura de 40 – 45°C Al momento de hacer la titulación el cambio de color a rosa bajito durante 30 segundos fue optima
CONCLUSIONES
Según los resultados obtenidos podemos decir q nuestra leche paso satisfactoriamente los análisis de estado de conservación, produciendo un producto final, el yogurt frutado que cumple todas las propiedades organolépticas y los requisitos del yogurt, siendo muy digerible y fácilmente asimilable por el organismo ayudando a absorber mejor los minerales de otros alimentos, también apreciamos la óptima fermentación láctica que nos dio como producto final el yogurt