ES2242541A1 - Producto fermentado sin lactosa a partir de batido de frutos secos no legumbres y/o horchata. - Google Patents
Producto fermentado sin lactosa a partir de batido de frutos secos no legumbres y/o horchata.Info
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Abstract
Producto fermentado sin lactosa a partir de
batido de frutos secos no legumbres y/o horchata.
Esta invención describe productos fermentados con
bacterias lácticas y probióticos a partir leche o batido de
almendras (Prunus amygdalus var dulcis), de otros frutos
secos no legumbres u horchata, obtenida de tubérculos de chufa
(Cyperus sculentus). Presentan los beneficios nutricionales
de los frutos secos y la horchata y de las bacterias probióticas
añadidas, con sabor propio y consistencia, acidez y cierto aroma
similar al yogur. Opcionalmente, si se mantiene baja la
concentración de azúcares poseerán propiedades astringentes y de
repoblación de la flora intestinal.
También se pueden combinar con aditivos y sabores
y enriquecer con minerales, vitaminas, fibra u oligosacáridos con
efecto bifidogénico, etc., o pasteurizar después de la fermentación.
En casi todos los casos estos productos constituyen un excelente
complemento nutricional para adolescentes, deportistas o personas de
edad avanzada.
Description
Producto fermentado sin lactosa a partir de
batido de frutos secos no legumbres y/o horchata.
Industria láctea, transformación de frutos secos,
producción de horchata, producción de leche de almendras, postres
lácteos.
En las zonas de clima templado y seco, existen
pocas explotaciones de ganado vacuno, por lo que evidentemente, la
leche para consumo en fresco no es parte de su acervo cultural. Sin
embargo, tradicionalmente se han elaborado numerosas bebidas a
partir de productos vegetales de gran valor nutricional y notables
cualidades organolépticas, entre las que destacan la leche de
almendras y la horchata.
El consumo de almendra y productos derivados está
ligado a la cultura de estas regiones de clima mediterráneo desde
tiempos prerromanos, constituyendo un alimento de alto valor
nutritivo y energético de baja alergenicidad. Su composición
bioquímica varía poco entre las numerosas variedades conocidas: la
fracción lipídica es rica en ácidos grasos poliinsaturados, por lo
que posee propiedades anticolesterolémicas, sus proteínas son
altamente digeribles y el principal carbohidrato que contiene es la
sacarosa (Características físico-químicas y
tecnológicas de la almendra de la Comunidad Valenciana (1999),
Monografías. Vols I, II y III.- AINIA, Valencia). Sus cualidades
sensoriales son excelentes pues tienen sabor propio y
característico.
Desde antiguo se conoce y utiliza la "leche de
almendras" por sus propiedades nutricionales en nutrición
infantil de sustitución, como complemento de la dieta en mujeres en
lactación y personas de edad avanzada, así como por sus propiedades
cosméticas. Teniendo en cuenta la composición porcentual media del
fruto seco (Tabla 1), la leche o lechada de almendras con un
contenido en materia seca del 10-15% puede
aproximarse nutricionalmente a la leche de vaca, con un ligero
exceso de grasa y deficiencia de azúcares. No obstante, el contenido
en minerales de la leche de vaca es todavía muy superior (Tabla
2).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Fuentes:
- (a)
- Características fisico-químicas y tecnológicas de la almendra de la Comunidad Valenciana (1999), Monografías. Vols I, II y III.- AINIA, Valencia; USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 16 (July 2003).
- (b)
- Milk and Dairy product technology (1998) (ed. E: Spreer) Marcel Deckker , Inc, New York, USA.
Fuentes:
- (a)
- Características fisico-químicas y tecnológicas de la almendra de la Comunidad Valenciana (1999), Monografías. Vols I, II y III.- AINIA, Valencia.
- (b)
- Milk and Dairy product technology (1998) (ed. E: Spreer) Marcel Deckker , Inc, New York, USA.
Existen hoy en día numerosas casas comerciales
que distribuyen productos líquidos fabricados exclusivamente a
partir de almendras, avellanas u otros frutos secos, a los que
legalmente no se puede denominar leche y que en su defecto utilizan
los términos batido, lechada, etc. El producto comercial más antiguo
de esta gama puede que sea la crema o concentrado de almendras, que
es una pasta de almendras finamente molidas lista para disolver en
agua por el consumidor y que se conserva bien gracias a la elevada
concentración de azúcar añadido (40%). Sin embargo, no consta que
existan publicaciones ni producto comercial registrado que se hay
preparado fermentando este sustrato.
En la cuenca mediterránea y norte de África se
cultiva y consumen los tubérculos de Cyperus sculentus
(inglés: "earth almond","tigernut") como fruto seco. En
España se denomina "chufa", y con ella se prepara la horchata,
llamada antiguamente leche de chufa. Este extracto de chufa posee
un alto contenido en almidones y azúcares (Tabla 3), así como una
gran proporción de ácidos grasos poliinsaturados (principalmente
ácido oleico).
Fuentes:
- (a)
- La horchata de chufas: higienización, estabilización y tipificación (1985) Editores: B.Lafuente, F. Gasque, F. Piñaga, R. Vila. Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (CSIC) I.S.B.N.: 84-00-06072-5.
- (b)
- Real decreto 1338/1988, de 28 de octubre, por el que se aprueba la reglamentación técnico-sanitaria para la elaboración y venta de horchata de chufa.
La elaboración tradicional de la horchata de
chufa comienza con el lavado y tratamiento germicida de la chufa.
Una vez aclarado, se ponen en remojo un tiempo, se aclara y se
procede a su trituración en un molino. En la trituración se añaden
aproximadamente 3 litros de agua por kilo de chufa, se prensa para
obtener el primer extracto y se tamiza. El residuo del tamiz y el
del prensado se mezclan, añadiendo alrededor de dos litros de agua
por Kg de chufa, se prensa, tamiza y forma un segundo extracto que
se une al anterior, con lo que se obtiene el extracto final.
Finalmente el proceso de elaboración de la horchata se completa
disolviendo la proporción deseada de azúcar de caña (sacarosa), por
lo general entre 100 y 150 gramos por litro de extracto, se tamiza
de nuevo (procedimiento resumido, según el Consejo Regulador de la
Horchata de Chufa de Valencia,
www.chufadevalencia.org/ESP/HORCHATA). Tradicionalmente se consumía
de forma estacional y en fresco, pero numerosas firmas comerciales
distribuyen todo el año este producto pasteurizado, esterilizado o
congelado. Posee propiedades organolépticas muy características, sin
embargo, su alto contenido en almidones no solubles y la falta de
emulgentes naturales en este producto dificultan en gran medida su
conservación en frío y su estabilidad tras el tratamiento térmico.
Tampoco existe registro conocido de productos fermentados obtenidos
a partir de horchata.
Debido a los problemas de intolerancia a lactosa,
alergias a proteínas de la leche y a una fuerte saturación del
mercado, se observa el incremento en investigaciones y
publicaciones, en las que se describe el uso de sustratos de
fermentación de origen vegetal. Sin embargo, en ninguno se utilizó
leche de almendra, de frutos secos u horchata como materia prima
[Martensen, O., Öste, R. y Obst, H. (2002) Texture promoting
capacity and EPS formation by lactic acid bacteria in three
different oat-based non-dairy media.
Eur Food Res Technol 214: 232-236;
Kovalenko-IV; Briggs-JL (2002)
Textural characterization of soy-based yogurt by the
vane method.
Journal-of-Texture-Studies
33 (2) 105-118; Ashaye-OA;
Taiwo-LB; Fasoyiro-SB;
Akinnagbe-CA (2001) Compositional and
shelf-life properties of soy-yogurt
using two starter cultures.
Nutrition-and-Food-Science;
31 (5) 247-250; Yazici-F;
Alvarez-VB; Hansen-PMT (1997)
Fermentation and properties of calcium-fortified soy
milk yogurt.
Journal-of-Food-Science;
62 (3) 457-461; Heenan-CN;
Adams-MC; Hosken-RW;
Fleet-GH (2002) Growth medíum for culturing
probiotic bacteria for applications in vegetarian food products.
Lebensmittel-Wissenschaft-und-Technologie;
35 (2) 171-176]. También ha irrumpido en el mercado
(especialmente en tiendas de alimentación natural, orgánica y
vegetariana) una serie de sustitutivos lácteos y productos
fermentados de origen vegetal, legumbres, fundamentalmente de soja,
a pesar de sus carencias organolépticas y ciertos problemas de
alergias derivados de su proteína.
Existen patentes que registraron la utilización
de productos vegetales como base para una fermentación láctica.
Por ejemplo, la solicitud US2003031756: Method
for preparing food products by fermenting soy milk with
Streptococcus thermophilus. Boufassa Corinne; Tourancheau
Myriam, 2003-02-13 , GERVAIS DANONE
SA (US), recoge un procedimiento para la obtención de un nuevo tipo
de producto, con postacidificación reducida, por fermentación con
Streptococcus thermophilus, u otras bacterias lácticas,
partiendo de leche de soja como base (50%), a la que se adicionan
otros componentes, como harinas de granos o leche de almendras. Su
diferente composición le aportará propiedades intrínsecamente
diferentes al producto que se describe en esta invención.
Por ejemplo, la patente CN1385082 Lactic acid
drink having almond protein and preparation process thereof. Ma
Jing. 2002-12-18, presenta una
bebida ácida obtenida a partir de leche y leche de almendra como
materia prima, que se somete a fermentación láctica. Esta bebida se
describe con propiedades beneficiosas para la salud y sabor
agradable. No obstante, posee leche, algo que se pretende evitar en
dietas vegetarianas, de alergia o intolerancia a componentes de la
leche.
Por ejemplo, la solicitud CN1270217:
Green-series functional beverages An Guoqing,
2000-10-18, también describe el uso
de leche fermentada como producto de partida al que se añaden
batidos o extractos de nuez, cacahuete, sésamo negro, almendra, flor
de crisantemo, etc., con el fin de mejorar su contenido en
nutrientes o promover su absorción, prevenir o curar enfermedades.
Como se ha mencionado, en esta invención que se describe más
adelante se trató de evitar el uso de leche.
Por otro lado, existe un gran auge de los
denominados "Alimentos Funcionales", algunos de ellos por
contener microorganismos calificados como probióticos. Estos son
microorganismos que, más allá del mero aporte nutricional, ejercen
efectos beneficiosos sobre uno o más órganos, mejorando el estado
general de salud, o reduciendo el riesgo de contraer enfermedades
[American Journal of Clinical Nutrition (2001) Special issue on
Prebiotics and Probiotics, Feb; Vol 73 (2 Suppl)]. De forma más
concreta, se ha demostrado los siguientes efectos de las bacterias
"funcionales" (probióticos): reducen el contenido en lactosa de
productos lácteos, favorecen la degradación del colesterol y sales
biliares, mejoran la respuesta inmunológica tanto local como
sistémica, inhiben la proliferación de patógenos, producen numerosos
metabolitos beneficiosos y vitaminas, y contribuyen a la eliminación
de compuestos cancerígenos. Aunque los alimentos que los contienen
se clasifican como Alimentos Funcionales, en muchos países no pueden
denominarse yogures ya que, por ejemplo, según el CODEX Alimentario
español, "yogur es un producto fermentado hecho con leche (de vaca
u otro animal) que contiene como mínimo 10^{7} ufc/ml de
Streptococcus salivarius subsp thermophilus y
Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus".
En esta invención, se describe cómo aprovechar la
riqueza nutricional y las cualidades sensoriales de la almendra,
frutos secos no legumbres y horchata, para preparar productos
fermentados con bacterias lácticas y probióticos. Se han obtenido
productos ante todo sabrosos, con múltiples efectos beneficiosos
sobre la salud: Aquellos derivados de la almendra y frutos secos
(ácidos grasos poliinsaturados, proteínas de fácil digestibilidad,
bajo contenido en azúcares) y las propiedades probióticas de las
bacterias que se utilicen. Estos, excluyen la presencia de proteínas
lácteas, lactosa y proteínas de soja, evitando problemas de
intolerancia y alergias, así como su sabor a habichuela (soja).
Además, se puede edulcorar o enriquecer estos productos en ciertos
minerales (Fe, Ca), vitaminas, fibra u oligosacáridos con efecto
bifidogénico, etc. Debido también a su alto contenido en potasio y
magnesio, estos productos constituyen un excelente complemento
nutricional para sectores concretos de población, como niños,
adolescentes, deportistas o personas de tercera edad.
La presente invención consiste en una gama de
productos obtenidos por fermentación láctica de bebidas, de origen
vegetal, tradicionales en la Europa mediterránea y norte de África,
como pueden ser la leche (o batido) de almendras y la horchata, así
como otros productos nuevos de similar naturaleza obtenidos de
otros frutos secos. Tanto la leche de almendras como la horchata,
son productos muy ricos en nutrientes, aunque con diferente
composición. La deliberada ausencia de leche, soja y derivados de
ambos en estos nuevos productos evitará problemas de intolerancia y
alergias a aquellos. Además, estos nuevos productos ofrecen sabores
básicos diferentes que excluyen el sabor lácteo, así como el marcado
sabor a habichuela de la soja y sus derivados. En el producto
obtenido los recuentos de coliformes son cero, y posee baja
postacidificación, es decir el pH desciende menos de
0,1-0,2 unidades de pH en 28 días. A estos
productos, se les pueden añadir sustancias y aditivos para obtener
productos que posean características fisicoquímicas, nutricionales
y sensoriales muy diversas. Así mismo, puede eliminarse todo o parte
del aceite de la almendra, que por sí mismo es valioso, para obtener
derivados bajos en grasa y para estandarizar el producto.
Tiene una gran importancia la obtención de una
matriz líquida que contenga azúcares fermentables por las bacterias
lácticas que se utilizarán como iniciadores, así como proteínas y
aditivos, de forma que se obtenga una buena textura y viscosidad en
el producto fermentado terminado (equivalente a la del yogur
tradicional, yogures bebibles o leches fermentadas). Además, la
matriz líquida de partida debe poseer una gran calidad
microbiológica, al menos equivalente a la leche de vaca pasteurizada
(recuentos de patógenos y enterobacterias = 0; mesófilos totales
< 10^{2}), puesto que normalmente se someterá a temperaturas de
30-37ºC durante la fermentación. Para ello, todos
los procesos se deben realizar de forma muy higiénica. El proceso se
inicia con el triturado, este puede realizarse en una o varias
fases. Si se realiza en una sola fase, se añaden antes los azúcares
y aditivos. Si se realiza un triturado grosero previo, se añaden los
azúcares y otros aditivos tras este primer triturado, antes del
molido fino. Para el molido fino, se utiliza un molino de piedras o
coloidal hasta obtener una suspensión de textura al gusto, desde
suave a granulosa, ajustándose la concentración de materia seca
también al gusto. A continuación se procede la extracción (o
adición) de ácidos grasos o aceites y, posteriormente, a su
homogeneización, hasta obtener un tamaño uniforme de las partículas
en suspensión. En los ensayos realizados, los aditivos se adicionan
antes del molido fino por adaptarse mejor a nuestras condiciones,
pero podrían añadirse en otras fases de la preparación.
El tratamiento térmico es de fundamental
importancia, para reducir los recuentos bacterianos y, por tanto,
asegurar su calidad higiénica, realizándose a continuación del
molido y homogeneización. Las condiciones de temperatura, tiempo y
presión dependerán de la naturaleza del producto (por ejem.
almendras, avellanas, chufa, etc), del tamaño de partículas de la
suspensión, su concentración de sólidos, viscosidad, carga
microbiológica entes del tratamiento y de la estabilidad al
tratamiento térmico de los componentes. Este tratamiento puede
provocar la desnaturalización de las proteínas, pero favorece la
gelificación de los almidones propios, así como de los aditivos
añadidos para estabilizar el producto, como goma de xantano,
pectina, goma de garrofín, goma de acacia u otros polímeros. Los
ensayos con leche de almendra que se describen en esta patente se
realizaron sobre materia prima pasteurizada en nuestra planta
piloto, pero también se ensayó la fermentación sobre producto
comercial (batido de almendras, Diemilk, Nitriops) tratado a altas
temperaturas (UHT) con los mismos resultados. Así mismo, los ensayos
con leche (batido) de avellana y horchata, se realizaron con
productos esterilizados por el método UHT.
Las bacterias lácticas y bifidobacterias
utilizadas fermentan la lactosa (azúcar disacárido de la leche) y
otros azúcares produciendo ácido láctico (produce acidificación),
polisacáridos (dan textura gelatinosa) y compuestos volátiles
(aportan aromas). Tanto los frutos secos como la chufa poseen
suficientes azúcares mono y disacáridos (como glucosa, fructosa y
sacarosa) como para garantizar su fermentación, no obstante,
también se pueden añadir antes o después del molido fino en cantidad
abundante como sustrato de fermentación y como edulcorante. Aunque
se podría añadir también lactosa, en los ejemplos que se describen
se evitó la presencia de la misma, puesto que el producto que se
pretende conseguir no debe tener lactosa y pese a que se podría
garantizar su eliminación se prefería obviar las consecuencias
negativas que comporta para muchos consumidores.
Hasta el momento, se han realizado ensayos con
resultados muy satisfactorios utilizando diversos fermentos lácticos
de la especie St. salivarius subsp thermophilus, así como de
ésta misma bacteria St. salivarius subsp thermophilus junto
con Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Bifidobacterium
lactis, Lactobacillus casei y Lactobacíllus acidophilus.
Otras especies probióticas se pueden incorporar fácilmente a estos
productos, como Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus johnsonii,
Lactobacillus fermentum o Lactobacillus reuteri. Asimismo,
puede también fermentarse la leche de almendra con inóculo de kefir,
obteniendo, por ejemplo, kefir de almendra o de horchata. El inóculo
de kefir no es una única bacteria/levadura, sino que es un cultivo
mixto y además muy variable en su composición de cepas.
Como se describe en los ejemplos, para obtener la
acidez necesaria (pH < 4,6), el inóculo inicial recomendable de
St. salivarius subsp thermophilus está en torno a 10^{6} -
10^{7} ufc/ml y el de los probióticos (otras especies) se ajusta
en función de su potencial fermentativo y de otros factores que
relacionados con sus efectos metabólicos. Asimismo, la temperatura
óptima de incubación es de 42ºC para St. salivarius subsp
thermophilus, pero puede variar en función de las otras especies
inoculadas y las características del producto.
La seguridad de estos productos está garantizada,
por el simple hecho de que, todos los componentes utilizados para
su elaboración se consumen habitualmente y están autorizados. Así,
utilizaremos como materia prima productos pasteurizados o
esterilizados de consumo tradicional (frutos secos molidos u
horchata, agua y aditivos alimentarios autorizados), a los que se le
añaden cultivos iniciadores de productos lácteos y probióticos
obtenidos de empresas especializadas, con las correspondientes
garantías.
Los productos obtenidos poseen consistencia
similar al yogur tradicional, yogures bebibles o leches fermentadas
es decir, con valores de viscosidad aproximadamente entre 60 y 250
mPas/seg, en función del cultivo iniciador y aditivos utilizados. En
este sentido, según las medidas realizadas en nuestro laboratorio,
cabe diferenciar entre las leches fermentadas bebidas con menor
grado de viscosidad de 37 a 155-160 mPas/seg
(respectivamente de, Leche Fermentada Natural [Central Lechera
Asturiana] y Dan´up [Danone]) y los yogures y leches fermentadas
para comer "con cuchara", que poseen valores medios de 210 a
250 mPas/seg (Yogurt Natural y Bio [Danone], La Lechera [Nestlé],
etc). Aunque esta propiedad puede ajustarse a otros valores mediante
los aditivos adecuados. Son ante todo sabrosos, con acidez variable
según los inóculos de iniciadores o probióticos utilizados (causada
por la formación de ácido láctico) y un suave aroma y sabor de
producto lácteo fermentado (posiblemente por la formación de
diacetilo y acetaldehído). Esto los hace propicios para mezclarse
con diferentes productos, como frutas diversas, chocolate, miel,
cereales, diversos tipos de esencias y sabores que podrán ampliar
enormemente la gama de productos derivados de éstos, o que se
obtengan por mezclas posteriores.
La inclusión de especies bacterianas probióticas,
tiene como consecuencia que el producto poseerá múltiples efectos
beneficiosos sobre la salud: aquellos derivados de la almendra y
frutos secos (ácidos grasos poliinsaturados, proteínas de fácil
digestibilidad, alto contenido en K^{+}, bajo contenido en
azúcares, etc.), o de la horchata, y las propiedades probióticas de
las bacterias que se utilicen.
Puesto que la fermentación microbiana consume una
cantidad determinada del azúcar disuelto, se pueden diseñar
productos con distintos azúcares y distintas cantidades de ellos,
para obtener productos con distintas propiedades, como su sabor
dulce o capacidad astringente. También se pueden utilizar
edulcorantes artificiales y azúcares no metabolizables (fructosa,
sorbitol, etc.) en la confección de productos bajos en calorías o
para diabéticos.
Además, se puede enriquecer estos productos en
ciertos minerales (Fe, Ca), vitaminas, fibra u oligosacáridos con
efecto bifidogénico, etc. para que estos productos cubran las
necesidades de sectores concretos de población, como niños,
adolescentes o personas de tercera edad.
Una realización particular de esta invención que
tendría bastante importancia, daría lugar a productos FERMENTADOS
PASTEURIZADOS CON "EFECTO BIFIDUS", pero QUE NO REQUERIRÁN
CADENA DE FRÍO. Ello se conseguirá añadiendo, entre otros aditivos,
oligofructosacáridos o diferentes almidones a la matriz de lechada
de almendras, ajustando su concentración, así como la de otros
gelificantes (los oligofructosacáridos tienen por sí mismos
propiedades espesantes) para obtener la viscosidad deseada. En este
caso, se llevará a cabo la fermentación inicial, al menos con una
cepa de S. salívarius subsp thermophilus, y posteriormente
el producto se pasteuriza, quedando listo para comercialización.
Aunque este producto carecerá de fermentos lácticos y probióticos
vivos, aportará ventajas logísticas y de comercialización
importantes.
Figura 1: Evolución del pH durante la
fermentación de lechada de almendras inoculada con 10^{7} ufc/ml
de tres cepas de Streptococcus salívarius subsp thermophilus:
BS5 (\sqbullet), BS9 (\Delta) y BS127 (X). La línea del control
representa la evolución del pH de la lechada sin inocular con
iniciadores.
Figura 2: Evolución del pH durante la
fermentación de lechada de almendras inoculada con 10^{8} ufc/ml
de St. salívarius subsp thermophilus BS5 (\sqbullet),
St. salívarius BS5 más Bifidobacterium lactis BL230
(\Delta) y St. salívarius con L. casei BL227 (X). La
línea del control representa la evolución del pH de la lechada sin
inocular con iniciadores.
Figura 3: Evolución del pH durante la
fermentación de batido de avellanas inoculada con 10^{8} ufc/ml de
St. salivarius subsp thermophilus BS5 y Lactobacíllus
acidophilus BL228 (\sqbullet). La línea del control representa
la evolución del pH de la lechada sin inocular con iniciadores.
Figura 4 Evolución del pH durante la fermentación
de horchata de chufa (Cyperus sculentus) inoculada con 108
ufc/ml de St. salivarius subsp thermophilus BS5 y
Lactobacíllus acidophilus BL228. La línea del control
representa la evolución del pH de la horchata sin inocular con
iniciadores.
Materiales utilizados. - Las almendras
utilizadas fueron de las variedades Marcona y Ferraduel,
obteniéndose resultados similares con ambas variedades. Se probaron
diferentes agentes estabilizantes (gelificantes o espesantes) como,
goma de garrofín, goma de xantano, goma de acacia, almidón de maíz,
carragenato y pectina, en concentraciones del 0,5% y 0,3%,
seleccionándose finalmente la goma de xantano, goma de acacia y
carragenato. Los gelificantes y estabilizantes son de naturaleza muy
variada y tienen efecto sinérgico. Se probaron diferentes
concentraciones de azúcar (de 10 a 77 g/l) que fue siempre sacarosa
(azúcar de caña).
Equipamiento de planta piloto. - Calderín
de vapor (Groen), picadora doméstica con vaso de cristal (Braun),
Molino Coloidal (Fryma), homogenerizador (Manton Gauli),
intercambiador tubular fabricado por Luzzysa S.A. y automatizado por
SUGEIN S.A., y cabina de flujo laminar (Telstar S.A.).
Otro equipo de laboratorio. - Viscosímetro
Tester VT5^{R} (Haake).
Métodos microbiológicos. - Los recuentos
en placa de petri se realizaron en los siguientes medios de cultivo
para: Coliformes, VRBG a 42ºC; clostridios sulfitoreductores,
TSC-D-cicloserina a 42ºC; mesofilos
totales TSA a 37ºC; esporulados aerobios, LBA a 37ºC, después de
calentar 10 min a 60ºC; Streptococcus STA a 42ºC;
lactobacilos y Bifidobacterium lactis, MRS a 37ºC.
Seguimiento de la acidificación del producto
durante la fermentación.- Para el seguimiento de las
fermentaciones se utilizó un equipo de medición de pH y
conductividad (Consort) con 6 puertos y conexión a puerto RS322 de
un ordenador de sobremensa.
En primer lugar, se debe obtener un sustrato
pasteurizado (libre de contaminantes y posibles patógenos) con
propiedades óptimas para soportar el crecimiento de bacterias
lácticas (fermentos lácticos), de forma que las propiedades físicas,
nutricionales y organolépticas del producto obtenido tras la
fermentación sean las adecuadas.
Distintos lotes de entre 1 y 2 Kg de almendra
descascarillada se escaldaron en un calderín de aproximadamente 5 L
de capacidad. Tras su pelado manual con guantes higiénicos, se
sometieron a un primer molido grosero en una picadora de vaso
(Braun) tras el que se le añadió el agua, hasta tener una
concentración de almendras de 100 g/L, y los aditivos en las
siguientes proporciones: 66 g/L de azúcar de caña, 3 g/L de goma de
acacia, 3 g/L de goma de xantano y 3 g/L de
I-carragenato. A continuación se sometió la mezcla a
un picado fino en un molino coloidal hasta que el producto tenía
aspecto lechoso, la textura fina y sin que se puedan percibir
fragmentos al paladar.
A continuación se homogeneizó a una presión de
300 Kg/cm^{2}. En este punto se tendrá un punto de control del
proceso con recuento bacterianos (Tabla 4, datos "Antes de
pasteurizar"). Luego se bombeó en el intercambiador tubular para
su pasteurización. El tratamiento térmico se realizó a presión
atmosférica durante más de 6 minutos a 95ºC. A esta temperatura,
tratamientos más prolongados pueden dar lugar a la rotura de la
suspensión, posiblemente por la desnaturalización de proteínas. Tras
la pasteurización se realiza el segundo control con recuentos
bacterianos (Tabla 4). Los datos del control microbiológico del
proceso se muestran en la Tabla 4. La principal conclusión es que se
debe mantener la temperatura de 95ºC más de 6,30 min. para tener
recuentos de mesófilos totales <10 u.f.c. por mililitro. A
continuación se mezclarían los inóculos de los cultivos y se
realizaría un recuento bacteriano.
Aunque la almendra posee 3,5 a 4,2% de azúcares
simples fermentables (Tabla 1), deseamos ensayar la adición de
otros mono y disacáridos (como glucosa, fructosa y sacarosa) en
cantidad abundante como sustrato de fermentación y edulcorante. La
eficacia en la fermentación de estos azúcares dependerá de la
especie bacteriana y la cepa utilizada. El conocimiento previo de la
capacidad fermentativa de distintas bacterias lácticas candidatas y
los métodos desarrollados en nuestro laboratorio nos ha permitido
seleccionar de forma rápida aquellas que producen acidificación y
formación de polisacáridos idóneas para el tipo de producto que se
desea. En este punto se realiza la medida de la viscosidad,
recuentos bacterianos y caducidad. Los ensayos realizados con
diversas cepas de la especie St. salivarius subsp
thermophilus han sido muy satisfactorios (Figura 1). Puede
observarse que con las tres cepas utilizadas se puede alcanzar el pH
deseado en estos productos (4,4 - 4,6), aunque con distintos tiempos
de fermentación. Como consecuencia, el número de coliformes
detectado en este producto siempre fue cero.
Una vez desarrollado el primer producto
fermentado o PRODUCTO BASE del ejemplo anterior, se ensayó la
adición de bacterias probióticas. Hoy en día, las más utilizadas
comercialmente son cepas de las especies: Bifidobacterium lactis,
L. casei, L.rhamnosus, L. acidophilus, L. delbrueckii subsp.
bulgaricus, L. johnsonii, L. fermentum y L. reuteri,
entre otras. El propio St. salivarius subsp thermophilus, que
junto a Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus es
responsable de la fermentación del yogur, frecuentemente se
considera como probiótico por sí mismo.
Cada cepa de probiótico posee características
metabólicas propias. Por ello se deberán ajustar ciertas
condiciones, como la temperatura de incubación y la naturaleza de
los azúcares adicionados (ver arriba), con el fin de obtener
productos aptos para el consumo y en los que los probióticos estén
en números altos, pues se estima que la ingesta mínima de un
probiótico debe ser superior a 10^{9} bacterias por dosis.
Se ensayó en experimentos independientes la
co-inoculación de la leche de almendras (de idéntica
composición a la descrita anteriormente) con St. salivarius
subsp thermophilus y además tres cepas de las especies:
Bifidobacterium lactis, L. casei y L. acidophilus. Al
incubar a 37ºC para permitir el crecimiento de las cepas
probióticoas, St. salivarius subsp thermophilus fermenta y se
desarrolla más lentamente que a 42ºC (ver Figura 1). No obstante,
los resultados muestran que la adición de una nueva bacteria acelera
el proceso de fermentación (Figura 2), obteniéndose en todos los
casos productos con características fisicoquímicas y sensoriales muy
aptas (Tabla 5). La Tabla 5, también muestra los parámetros
microbiológicos del proceso, demostrándose que, sobre la leche de
almendras, hay proliferación de las bacterias inoculadas. Las
propiedades del producto obtenido suelen ser idóneas, salvo en el
caso de la inoculación con L. casei, en cuyo caso, se debería
modificar el azúcar añadido o el inóculo para mejorar sus
posibilidades comerciales.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Con el fin de estudiar la viabilidad de las
bacterias probióticas introducidas en estos productos a lo largo del
tiempo de almacenaje en refrigeración y exposición en los
mostradores de frío, se determinó la diferencia entre el número de
viables al inicio (día 1) y a los 23-30 días de
conservación en refrigeración (4ºC) en tres fermentaciones que
contenían St. salivarius subsp thermophilus BS5, St.
salivarius subsp thermophilus BS5 y Lactobacillus
acidophilus BL228 y St. salivarius subsp thermophilus BS5
y Bifidobacterium lactis BL230 (Tabla 6). Como conclusión se
puede afirmar que, si bien los recuentos de St. thermophilus
descienden en todos los casos alrededor de 1 orden de magnitud,
Lactobacillus acidóphilus y, especialmente,
Bifidobacterium lactis permanecen casi con el mismo nivel de
viabilidad.
Efecto de la incubación a 4ºC sobre los recuentos
de viables de St. salivarius subsp thermophilus (BS5),
Lactobacillus acidophilus (BL228) y Bifidobacterium
lactis (BL230), así como sobre el pH, en cada una de las tres
fermentaciones de leche de almendras realizadas para estudiar su
acidificación en frío.
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En relación con el fenómeno negativo de
continuada acidificación de los productos fermentados durante el
almacenamiento (postacidificación) hemos podido constatar que apenas
cambia en 0,10 - 0,12 unidades de pH (Tabla 6).
La avellana, y otros frutos secos, también poseen
pequeñas cantidades de azúcares simples fermentables, sin embargo,
deseamos ensayar la adición de sacarosa en cantidad abundante como
sustrato de fermentación y edulcorante. Para el ensayo que se
describe, partimos de un batido de avellanas (Diemilk, Nutriops)
esterilizado a alta temperatura (UHT) con 7% de avellanas,
maltodextrinas y sacarosa, dando la siguiente composición por 100 g:
hidratos de carbono, 6.3 g; azucares, 3.6 g; grasas, 2.2 g
(saturada, 0.6 g, monoinsaturada, 1.2 g; poliinsaturada, 0.4 g);
fibra alimentaria, 0.4 g; Na 0.05 g. A este producto se añadieron
inóculos de las especies, St. salivarius subsp thermophilus
BS5 y L.acidophilus BL228 y se incubó a 37ºC (Figura 3). Pudo
observarse un descenso adecuado del pH (4,53) y una buena
proliferación de las dos bacterias inoculadas, dando como resultado
características fisicoquímicas y sensoriales excelentes (Tabla 4).
Así, la viscosidad se estimó en 110 mPas. (Tabla 7).
La alta concentración de azúcares presente en la
horchata constituye un excelente sustrato fermentable para las
bacterias lácticas y bifidobacterias. Al poseer una baja
concentración de proteínas (Tabla 3), la viscosidad deberá lograrse
por producción de exopolisacáridos bacterianos y/o por la adición
de estabilizantes y materias gelificantes. La alta concentración de
almidones en la horchata impide el uso de tratamientos térmicos a
más de 72ºC sin que se cause su gelificación. Ello requiere
tratamientos adicionales como la decantación o la utilización de
enzimas amilolíticos previos al tratamiento térmico.
Para el ensayo de fermentación, tomamos una
horchata comercial UHT (Frixia, Industrias Lácteas Morais, S.A.) con
los siguientes ingredientes: agua, chufa, azúcar, emulgente (E472,
E471), aromas naturales, canela y limón. A este producto se le
añadieron inóculos de, St. salivarius subsp thermophilus BS5
y L.acidophilus BL228 y se incubó a 37ºC (Figura 4). Tras
incubar 3h y 45 minutos, se logró un descenso del pH adecuado
(pH=4,47), obteniéndose un producto con aspecto cremoso (viscosidad
de 60 mPas) y sabor excelente (Tabla 6). Aunque las bacterias
inoculadas no lograron proliferar en la horchata como en otros
sustratos, sí mostraron ser metabólicamente muy activas, como se
deduce por el descenso del pH.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Esta aplicación tendría bastante importancia,
daría lugar a productos FERMENTADOS PASTEURIZADOS QUE NO REQUERIRÁN
CADENA DE FRÍO a partir de cualquiera de los ejemplos anteriores
añadiendo una etapa de pasteurización tras la fermentación... Esta
realización particular se realiza a partir de los ejemplos
anteriores a los que se añade, entre otros aditivos,
oligofructosacáridos o diferentes almidones de utilización lenta
(para conseguir el "EFECTO BIFIDUS") a la matriz de lechada de
almendras, ajustando su concentración, así como la de otros
gelificantes (los oligofructosacáridos tienen por sí mismos
propiedades espesantes) para obtener la viscosidad deseada. En este
caso, se lleva a cabo la fermentación inicial, al menos con una cepa
de S. salivarius subsp thermophilus, y posteriormente el
producto se pasteuriza, quedando listo para comercialización.
Aunque este producto carece de fermentos lácticos y probióticos
vivos, pero aporta ventajas logísticas y de comercialización
importantes.
Claims (22)
1. Producto fermentado sin lactosa
caracterizado por obtenerse a partir de lechada (batido en
agua) (homogeneizado en agua) de frutos secos no legumbres y/o
horchata como sustrato de la fermentación, utilizando como fermento
bacterias lácticas, bifidobacterias u otros microorganismos solos o
en combinación y el producto fermentado terminado presenta textura y
viscosidad equivalentes a la del yogur tradicional o de los yogures
bebibles o leches fermentadas).
2. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 1 caracterizado porque no contiene leche, ni
lactosa, ni soja, ni alguno de sus componentes.
3. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque al sustrato de
la fermentación se le añaden como sustratos coadyuvantes diversos
tipos de azúcares o carbohidratos por ejemplo mono y disacáridos
(como glucosa, fructosa y sacarosa).
4. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el sustrato de la
fermentación es leche de almendra.
5. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el sustrato de la
fermentación es leche de avellana.
6. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el sustrato de
la fermentación es horchata(bebida de Cyperus
sculentus).
7. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 4 a 7 caracterizado porque el sustrato de la
fermentación es mezcla de los sustratos.
8. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque el fermento
comprende la especie de bacteria láctica Streptococcus salivarius
subsp thermophilus.
9. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque el fermento
comprende la especie de bacteria láctica Lactobacillus
delbrueckii subsp bulgaricus.
10. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque el fermento
comprende alguna de las siguientes especies de bifidobacterias como
probióticos Bifidobacterium lactis, Lactobacillus casei y
Lactobacillus acidophilus.
11. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque el fermento
comprende alguna de las siguientes especies de bifidobacterias como
probióticos Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus johnsonii,
Lactobacillus fermentum o Lactobacillus reuteri.
12. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 11 caracterizado porque el fermento
comprende el inóculo del kefir o alguno de sus componentes.
13. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque se les pueden
añadir carbohidratos y proteínas y aditivos o se eliminan grasas o
aceites para obtener productos que posean características
fisicoquímicas, nutricionales y sensoriales muy diversas o mejoren
su conservación.
14. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 13 porque se añaden distintos tipos de azúcares o
carbohidratos por sus propiedades edulcorantes, dietéticas o
funcionales.
15. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 14 porque los azúcares o carbohidratos son fibra
dietética u oligosacáridos con efecto bifidogénico.
16. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 13 caracterizado porque se añaden edulcorantes
artificiales o azúcares no metabolizables como fructosa o
sorbitol.
17. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 13 porque se añaden como gelificantes, espesantes o
estabilizantes goma de garrofín, goma de xantano, goma de acacia,
almidón de maíz, carragenato y/o pectina.
18. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 13 porque se añaden la utilización de enzimas
amilolíticos para evitar que se produzca gelificación en el
tratamiento térmico.
19. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 13 porque se añaden suplementos para enriquecer
estos productos en ciertos minerales (Fe, Ca), vitaminas.
20. Producto fermentado sin lactosa según las
reivindicaciones 1 a 19 caracterizado porque el producto
final fermentado posee bacterias vivas que tras 28 días de
almacenamiento a temperatura de refrigeración contengan, como
mínimo, 10^{6} UFC/ml tiene de acidez (pH < 4,6) con valores de
viscosidad aproximadamente entre 60 y 250 mPas/seg, los recuentos de
coliformes son cero.
21. Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicación 20 caracterizado porque el producto final
fermentado posee baja postacidificación, es decir el pH desciende
menos de 0,2 unidades de pH en 28 días.
22) Producto fermentado sin lactosa según la
reivindicaciones 1 a 19 caracterizado porque el producto
final fermentado es pasteurizado tras la fermentación manteniendo
las características propias de acidez (pH < 4,6), valores de
viscosidad aproximadamente entre 60 y 250 mPas/seg, los recuentos de
coliformes son cero.
23) Procedimiento de obtención de un producto
fermentado sin lactosa según las reivindicaciones 1 a 22
caracterizado porque comprende las siguientes etapas
- Triturado grosero del sustrato (opcional).
- Adición de agua.
- Añadir los azúcares.
- Añadir aditivos (esta adición se puede realizar también después).
- Molido fino, con un molino de piedras o coloidal hasta obtener una suspensión de textura desde suave a granulosa.
- Ajuste de la concentración de materia seca.
- Desengrasado (opcional).
- Homogeneización, hasta obtener un tamaño uniforme de las partículas de grasa en suspensión.
- Tratamiento térmico de pasteurización o esterilización (Las condiciones de temperatura, tiempo y presión dependerán de la naturaleza del sustrato, del tamaño de partículas de la suspensión, su concentración de sólidos, viscosidad, carga microbiológica entes del tratamiento y de la estabilidad al tratamiento térmico de los componentes).
- Adición de los fermentos.
- Fermentación entre 37º y 42ºC hasta alcanzar un pH<4,6.
- Refrigeración para producir la parada de la fermentación.
24. Procedimiento de obtención de un producto
fermentado sin lactosa según las reivindicación 23
caracterizado porque tras la fermentación se realiza una
pasteurización posterior para obtener productos pasteurizados tras
la fermentación que no requieren refrigeración y tienen vida útil
superior a 28 días.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200401043A ES2242541B1 (es) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | Producto fermentado sin lactosa a partir de batido de frutos secos no legumbres y/o horchata. |
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