LA INDUSTRIA ALIMENTICIA

Las fermentaciones a escala industrial se llevan a cabo en un fermentador, y su producto final es un compuesto orgánico. Son de dos tipos:

Fermentación anoxidativa: Aquella que no necesita aireación, es decir, una auténtica fermentación.

Fermentación oxidativa: Aquella que necesita aire. En realidad, se trata de una oxidación incompleta.

BACTERIAS DEL VINAGRE (ÁCIDO ACÉTICO)

El vinagre es el producto resultante de la conversión del alcohol etílico en ácido acético, por la acción de las llamadas bacterias del vinagre, principalmente Acetobacter. Además de ser un aditivo alimenticio, el vinagre se emplea en el encurtido (conserva).

CH₃-CH₂OH + O₂ à CH₃-COOH + H₂O

LEVADURAS (FERMENTACIONES ALCOHÓLICAS)

C₆H₁₂O₆ à 2CH₃-CH₂OH + 2CO₂ + 2ATP

VINO: Consiste en la fermentación alcohólica de los azúcares solubles presentes en el zumo de uva (glucosa y fructosa), para dar alcohol etílico y CO₂.

Después de la vendimia se extrae de las uvas su zumo o mosto, un líquido muy ácido y rico en monosacáridos citados.  Las levaduras que se encuentran normalmente sobre la piel de las uvas son las que realizan la fermentación del mosto espontáneamente. En la actualidad se añaden cultivos para acelerar el proceso.

La fermentación dura unos pocos días. Durante este tiempo es necesario controlar la velocidad mediante la temperatura, ya que si esta aumenta mucho puede destruir las levaduras. Una vez finalizada la fermentación, el vino se aclara y estabiliza, antes de salir al mercado. En ocasiones comienza el proceso de envejecimiento en barricas apropiadas que puede durar años.

El vino blanco se elabora a partir del mosto de las uvas blancas mientras que el tinto se obtiene de la piel de la uva negra (el hollejo). El alcohol producido en la fermentación extrae los pigmentos del hollejo que da el color al vino.

En algunos vinos se produce una segunda fermentación por las bacterias del ácido láctico que reduce la acidez del vino. Para producir vinos espumosos se añade una cantidad extra de azúcar para que se produzca una segunda fermentación alcohólica a presión. En ella se libera CO₂ el que constituye las burbujas.

CERVEZA: Esta bebida se elabora a partir de cereales que contienen en sus granos almidón que no fermenta directamente. Por lo que es necesario que el polisacárido se hidrolice a glucosa para su posterior uso.

El cereal más empleado es la cebada aunque también se utiliza el maíz y el arroz. Sus semillas al germinar producen amilasas que convierten el almidón en glucosa.

Para ellos se maltea el grano, que consiste en humedecerlo y dejarlo germinar antes de secarlo para utilizarlo como malta. En este estado el almidón se encuentra inalterado, y es preciso moler la cebada malteada con agua para liberar las amilasas que degradan el almidón. El extracto acuoso se separa del triturado sólido de los granos, se le añade lúpulo (que dará sabor a la cerveza e impide el crecimiento de las bacterias) y se cuece. Al hervir la mezcla se desnaturalizan las amilasas. Además se le añade la levadura que produce la fermentación (5-10 días) después se separa la levadura y se deja madurar la cerveza. Tras la filtración y pasteurización, esta puede ser bebida.

En Sudamérica se mastican los granos de maíz junto a la saliva y producen una fermentación espontánea dando una especie de cerveza.

Los azúcares producidos a partir del arroz por un moho producen el sake.

EL PAN: Es un proceso clásico. Tras mezclar harina de cereales y agua se añade la levadura y se forma una masa. Las enzimas de  la harina convierten parte del almidón en glucosa, que fermenta y produce CO₂. Las burbujas del CO₂ quedan atrapadas en el seno de la masa, lo que provoca el aumento del volumen.

En esta fermentación se produce también alcohol, pero se destruye cuando se cuece el pan para inactivar la levadura y eliminar el agua. El resultado es la textura esponjosa del pan.

Los primeros panes eran solo una masa de harina y agua que no fermenta.

SIDRA: Producto de la fermentación alcohólica del zumo de la manzana.

BATERIAS DEL ÁCIDO LÁCTICO (FERMENTACIÓN LÁCTICA)

C₆H₁₂O₆ à 2CH₃-CHOH + 2COOH + 2ATP

La leche es un sustrato que tras su extracción, sufre rápidamente la invasión bacteriana que conduce a su agriamiento espontáneo, al convertir su disacárido (lactosa) en ácido láctico.

Las responsables son las eubacterias donde se incluyen especies de los géneros: Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillus. Son cocos o bacilos inmóviles que, a pesar de que obtienen su energía de la fermentación no les perjudica el oxígeno (anaerobios facultativos).

La fabricación de productos lácteos fermentados sólidos, líquidos y semilíquidos, como la mantequilla, el yogurt, cuajada, queso… precisa su acción.

QUESO: Tiene dos fases principales:

• Formación de la cuajada: Se realiza al incorporar a la leche un cultivo de bacterias, dejando incubar la mezcla durante un tiempo. Después se añada una enzima proteolítica, la renina, que coagula las proteínas y cuaja la leche. Se separa el líquido resultante (suero) y tras prensar la cuajada y expulsar el agua se envuelve en una tela seca.
• Maduración de la cuajada: Se lleva a cabo por bacterias y mohos. Los quesos frescos no completan este proceso.La maduración de los quesos es compleja y variable y depende del tipo de queso que quieras fabricar. En su desarrollo se hidrolizan las proteínas a péptidos solubles y después aminoácidos libres.En los quesos blandos madurados se transforman todas las proteínas en compuestos solubles, mientras que en los duros solo una parte (20-30%). También se produce una hidrólisis de las grasas de la leche.

La maduración de los quesos frescos (50-80% de agua) para dar blandos madurados la realizan las enzimas de los mohos y levaduras.

Los quesos semiduros(45% de agua) pueden ser recubiertos de salmuera que aporta bacterias y levaduras a su superficie.

Los quesos duros (menos de 40 %) presentan una maduración en toda su superficie.

Los quesos enmohecido son el resultado de inyectar en la cuajada las esporas del moho penicillium roqueforti que germina cuando se pincha la cuajada para que entre el aire.

Ej: Queso Roquefort, Gorgonzola, Azul, Cabrales y Stilton.

Los quesos que tienen grandes agujeros se debe  a la acción de las bacterias del ácido propiónico que confieren sabor al queso y al liberar CO₂ producen burbujas que son los agujeros. Ej: gruyère

MANTEQUILLA: Los Streptococcus de la leche, la agrian produciendo la nata. La grasa se separa del resto por batido.

YOGURT: Lo llevan acabo las Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termophilus.

KEFIR: Es una bebida agria y moderadamente alcohólica parecida al yogurt.

Estas dos últimas son leches fermentadas ya que son fermentadas en condiciones controladas de pH y temperatura. El ácido láctico actúa como conservante natural.