Los cultivos lácticos están conformados por un
grupo de microorganismos; los cuales, han sido seleccionados en el laboratorio
y se utilizan para producir fermentación en los productos lácteos elaborados
como por ejemplo en las bebidas fermentadas como yogur, kumis pero también
tienen una amplia utilidad en la producción de mantequilla y especialmente en
los quesos.
Las funciones de los cultivos lácticos en la
elaboración de productos lácteos son:
·
Producción de
ácido láctico por fermentación de la lactosa; lo que provoca un sabor ácido
característico en las leche fermentadas además de producir cambios en la
textura y cuerpo.
·
Inhibe el
desarrollo de flora contaminante y patógena.
·
Producción de
compuestos como el di acetilo y acetaldehído que le dan aroma a los productos
elaborados.
·
En los quesos
maduros desarrollan actividad proteolítica y lipolítica durante la maduración.
·
En bebidas
como kumis y kéfir la fermentación produce alcohol
·
Contribuyen a
la uniformidad en el producto final.
Se clasifican en:
·
Cultivos
líquidos frescos: Se presentan en forma líquida, el contenido
aproximado de bacterias es del orden de 500 millones por ml. Deben mantenerse
en refrigeración (2 – 4) ºC. Por la dificultad en el manejo; su uso es bastante
reducido.
·
Cultivos
liofilizados: Preparados mediante desecación a partir del
estado de congelamiento. Tienen una humedad inferior al 2%. Son estables por
varias semanas a temperatura ambiente y por varios meses a temperatura
de 3 a -5ºC. El contenido de bacterias se encuentra entre los 2.000 a
3.0000 millones por gramo.
·
Cultivos
congelados: Son aquellos cultivos que son sometidos a un
proceso rápido de congelación a temperatura de -40 a -45ºC. Pueden ser no
concentrados y concentrados. Los primeros, se pueden mantener de 3 a 8 meses a
temperatura de congelación. Para su utilización es necesario descongelar y
propagar el cultivo antes de su utilización. Una desventaja es el mantenimiento
de la temperatura durante su transporte.
·
Donde se requiere producción de
ácido láctico: Homofermentativos.
· Donde se requiere producción de
ácido láctico y otras sustancias que dan aroma y sabor: Heterofermentativos.
Teniendo en cuanta lo anterior, hay cultivos de acuerdo a la temperatura
de crecimiento en donde pueden ser Mesófilas
(20 – 30ºC y Termófilos (37 – 45ºC);
también de acuerdo al tipo de cultivo; ya sean de cepa simple (1 cepa), cepas múltiples (2 – 4 cepas) y cepas mixtas (mezcla de cepas y especies).
Microorganismos comúnmente
utilizados en la industria láctica a través de cultivos lácticos.
Fuente: Adaptado de Almanza, F., Barrera, E. (1991). Tecnología de leches y
derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia). Página 63.
Cultivo
|
Tipo de microorganismo
|
Clase de fermentación
|
Genero
|
Especie
|
Mesofilos
|
Streptococcus
|
lactis
cremoris
diacetilactis
|
Homofermentativa
Homofermentativa
Homofermentativa
|
Leuconostoc
|
citrovorum
dextranucum
|
Heterofermentativa
Heterofermentativa
|
Termófilo
|
Streptococcus
|
thermophilus
|
Heterofermentativa
|
Lactobacillus
|
bulgaricus
helveticus
bifidus
casei
acidophillus
|
Homofermentativa
Homofermentativa
Homofermentativa
Homofermentativa
Homofermentativa
|
Bacterias Propiónicas
|
Propionibacterium
|
shermanii
petersonii
|
Heterofermentativa
Heterofermentativa
|
Utilización de cultivos
Mesófilos y Termófilos en la industria láctea.
Fuente: Adaptado de Almanza, F., Barrera, E. (1991). Tecnología de leches y
derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia). Página 65 y 66.
Especie
|
Características
|
Utilización
|
Streptococcus lactis
cremoris
Streptococcus leuconostoc
|
Alta producción de CO₂
Alta producción de aroma
|
Quesos con ojos
Quesos Gouda, tilsit, Edam, manchego
|
Streptococcus lactis
-cremoris leuconostoc
|
Baja producción de CO₂
Mediano aroma
|
Quesos feta
Quesos Dambo, cottage y blandos
|
Streptococcus
lactis-diacetylactis
Streptococcus cremoris
|
Baja producción de CO₂
Mediano aroma
|
Quesos con ojos
Quesos bola, cantabría y quark
|
Streptococcus lactis-
cremoris
|
No produce CO₂
No produce aroma
|
Quesos Cheddar y chester
|
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
|
Baja producción de CO₂
Mediano aroma
|
Yogur
|
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus helveticus
Lactobacillus lactis
Lactobacillus casei
|
Baja producción de CO₂
Alta producción de aroma
|
Quesos duros
Quesos Grana, Emmenthal, parmesano
Quesos Gruyere, provolone
|
Lactobacillus acidophillus
Lactobacillus bulgaricus
|
Mediana producción de CO₂
Producción de aroma
|
Leches acidófilas
Kumis
|
Los
bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias dentro de las cuales
se reproducen. Inicialmente, el bacteriófago se une a las bacterias a través de
la pared celular e inyectan su ADN. Durante la reproducción bacteriana, en vez
de replicarse el ADN de la célula, se replica el ADN del bacteriófago. La
sustancia nuclear produce los “caparazones” de los bacteriófagos, los cuales
son rápidamente llenados con ácido nucleico. Posteriormente los virus producen
un enzima que causa la lisis de las células bacterianas y los nuevos
bacteriófagos son liberados. Los bacteriófagos se encuentran en cualquier
lugar, pero generalmente llegan a la planta junto con la leche cruda.
Afortunadamente pueden ser inactivados por medio de los tratamientos térmicos
(63-88°C por 30 min.), o por el uso de desinfectantes.
El manejo de cultivos en la industria lechera
depende del tipo de preparación comercial que se utilice. En caso de utilizar Cultivos Liofilizados es necesario
operar en tres volúmenes de cultivos: Cultivo madre, cultivo intermedio y
cultivo industrial.
Es el cultivo puro o mezcla de especies de cultivos lácticos que es
propagado en volúmenes pequeños de 100 a 500ml bajo condiciones controladas de
temperatura y tiempo de incubación puesto que serán utilizados para inocular en
volúmenes más grandes de leche. Esta propagación se realiza cada dos o tres
días dependiendo de las necesidades de cultivos para la producción de bebidas
fermentadas o quesos, utilizando como sustrato leche descremada. La elaboración
de este cultivo madre puede ser:
·
Tratamiento
térmico de leche descremada a temperatura de 85ºC durante 30 minutos.
·
Reducción de
temperatura a la de las especificaciones del cultivo (40 – 43ºC) si es
termófilo y (20 – 22ºC) para cultivos mesófilos.
·
Tomar un
sobre de cultivo liofilizado de marca comercial reconocida y adicionar a la
leche previamente ajustada su temperatura de trabajo.
·
Tapar y
mezclar por rotación lenta de la mezcla.
·
Incubación de
leche cultivada a temperatura ideas (mesófilas o termófila) hasta su
coagulación y verificación de la acidez (0.75 – 0.85% ácido láctico). pH = 4.6.
El tiempo requerido generalmente es de 6 horas para los m mesofilos o
termófilos y de 24horas para mesófilos o termófilos.
·
Refrigeración
del preparado a temperatura de (2 – 4ºC). Con el fin de frenar el crecimiento y
evitar el deterioro del cultivo.
·
Réplica del
cultivo madre hasta que se mantenga la viabilidad en número de microorganismos.
Es aquel que se destina a aumentar la
cantidad de inoculo contenido en el cultivo madre para la elaboración de
productos fermentados o quesos de gran escala. En la pequeña industria este
cultivo es sinónimo de cultivo industrial. La cantidad de inoculo se prepara de
acuerdo a las necesidades de producción. La inoculación se hace a partir del
último cultivo madre propagado. Su elaboración es la siguiente:
·
Tratar la
leche descremada a 85ºC durante 30 minutos en tanque de doble camisa.
·
Reducción de
temperatura a la de las especificaciones del cultivo (40 – 43ºC) si es
termófilo y (20 – 22ºC) para cultivos mesófilos.
·
Adicionar el
2% del cultivo madre en relación con el volumen de la leche.
·
Mezclar y
tapar.
·
Incubación de
leche cultivada a temperatura ideas (mesófilas o termófila) hasta su
coagulación y verificación de la acidez (0.75 – 0.85% ácido láctico). pH = 4.6.
El tiempo requerido generalmente es de 6 horas para los termófilos y de 24
horas para mesofilos.
·
Refrigerar a
temperatura de (2 – 4ºC). Con el fin de frenar el crecimiento y evitar el
deterioro del cultivo.
es el que se adiciona directamente a la leche
destinada a un determinado producto fermentado. Su preparación se hace a partir
del cultivo intermedio. El volumen que se va a preparar depende de las
necesidades de producción.
Defectos de los cultivos lácticos
·
Falta de aroma y sabor: puede
darse cuando el tiempo de incubación es corto, baja temperatura de incubación,
contaminación de la leche o del cultivo.
·
Exceso de acidez: Tiempo largo de
incubación, alta temperatura de incubación.
·
Liberación de suero: Exceso de
acidez, bajo contenido de sólidos totales, excesiva temperatura de
esterilización ocasionando un desequilibrio salino el cual se corrige
adicionando cloruro de calcio.
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