ES2335783T3 - Producto fermentado sin lactosa a partir de batido de frutos secos sin legumbres y/o horchata. - Google Patents
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- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/40—Complete food formulations for specific consumer groups or specific purposes, e.g. infant formula
Abstract
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 sin legumbres y/o horchata.
Industria láctea, transformación de frutos
secos, producción de horchata de chufa, producción de leche de
almendras, postres lácteos.
En las zonas de clima templado y seco, existen
pocas explotaciones lecheras, 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 de chufa.
El consumo de almendras 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. 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 de almendras (o batido) 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).
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 su elevada
concentración de azúcar añadido (40%) . Sin embargo, no consta que
existan publicaciones ni producto comercial registrado que se haya
preparado fermentando este sustrato.
En la cuenca mediterránea y norte de África se
cultiva y consumen los tubérculos de Cyperus sculentus como
fruto seco. En España se denomina "chufa", y en inglés también
"earth almond" o "tigernut" y también "chufa", y se
usa para preparar horchata, llamada antiguamente leche de chufa.
Este extracto de chufa posee un alto contenido en almidones y
azúcares (Tabla 3), así como una elevada proporción de ácidos grasos
poliinsaturados (principalmente ácido oleico).
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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 de nuevo 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
después para obtener el primer extracto y se tamiza. El residuo del
tamiz y del prensado se mezclan, añadiendo alrededor de dos litros
de agua por kg de chufa, se prensa y se tamiza para formar un
segundo extracto que se añade 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 emulsificantes 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 de chufa.
Debido a los problemas de intolerancia a lactosa
y alergias a proteínas de la leche y a una considerable saturación
del mercado, se observa un 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 o leche de frutos secos u horchata de chufa 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; Ashay, 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 médium for culturing probiotic bacteria for
applications in vegetarían 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 leguminoso, vegetal, fundamentalmente de
soja, a pesar de sus carencias organolépticas y ciertos problemas de
alergias derivados de sus proteínas.
Existen patentes que registraron la utilización
de proteínas 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 método para la obtención de un nuevo tipo de
producto con post-acidificación reducida, por
fermentación con Streptococcus thermophilus, u otras
bacterias lácticas, partiendo de leche de soja como base (50%), a la
que se añaden 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 la invención que se describe más adelante
se trató de evitar el uso de leche.
Por otra parte, existe un gran auge de los
denominados "Alimentos Funcionales", algunos de ellos
denominados así por contener microorganismos calificados como
probióticos. Éstos 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)] Más específicamente, se han 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 y
vitaminas beneficiosos, 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, y de acuerdo con el CÓDICE
Alimentario español, "el yogur es un producto fermentado elaborado
con leche (de vaca u otro animal) que contiene un mínimo de
10^{7} ufc/ml de Streptococcus salivarius subsp
thermophilus y Lactobacillus delbrueckii subsp
bulgaricus".
El documento WO 02 37984 describe un producto no
lácteo fermentado. Se trata de leche basada en avena fermentada con
bacterias ácidas. No existen indicios sugiriendo la posibilidad de
usar frutos secos y/o chufa con este mismo fin.
El documento WO 99 27795 D4 describe un producto
fermentado a partir de materia prima vegetal, siendo siempre la soja
un componente esencial en el producto descrito en este
documento.
El documento JP 2072848 describe un producto
fermentado a partir de frutos secos y se convierte en una pasta
usando bacterias lácticas.
\newpage
De acuerdo con la presente invención, no existe
degradación enzimática previa a la fermentación. Por otra parte, de
acuerdo con el documento JP 2072848 el producto de frutos secos que
se fermenta no es una solución láctea sino una pasta.
El documento DE 199 13 399 describe un producto
lácteo fermentado que contiene entre el 0,1 y el 30% de chufa por
litro de leche y con las características de un producto lácteo.
El documento CN 1385 082 describe una bebida que
comprende leche y leche de almendras como materia prima. El producto
descrito por D7 es una bebida basada en ácido láctico que contiene
proteína de almendra. En el documento CN 1385 082 tampoco existen
indicios que describan o sugieran una razón para suprimir la
leche.
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Esta invención describe cómo aprovechar la
riqueza nutricional y las cualidades sensoriales de la almendra,
frutos secos y horchata de chufa, 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 con 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.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta invención comprende 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 de chufa,
así como otros productos nuevos de similar naturaleza obtenidos de
otros frutos secos. Tanto la leche de almendras como la horchata de
chufa son productos muy ricos en nutrientes, aunque con una
composición diferente. 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 post-acidificación, 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 si mismo es valioso, para obtener
derivados bajos en grasa y para estandarizar el producto.
\vskip1.000000\baselineskip
Tiene una gran importancia la obtención de una
matriz liquida 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 liquida 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, que 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
grueso 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 grumosa, ajustándose la concentración de
materia seca también al gusto. A continuación se procede a la
extracción (o adición) de ácidos grasos o aceites y, posteriormente,
a su homogeneización. En los ensayos realizados, los aditivos se
adicionan antes del molido fino para 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,
para asegurar su calidad higiénica, realizándose a continuación del
molido y la homogeneización. Las condiciones de temperatura, tiempo
y presión dependerán de la naturaleza del producto (por ejemplo,
almendras, avellanas, chufa, etc), del tamaño de partículas de la
suspensión, su concentración de sólidos, viscosidad, carga
microbiológica antes del tratamiento y de la estabilidad de los
componentes al tratamiento térmico. Este tratamiento puede provocar
la desnaturalización de las proteínas, pero favorece la gelificación
de las propios almendras y también 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 de chufa, se realizaron con productos
esterilizados por el método UHT.
Fermentación.- 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 su presencia, 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 Lactobacillus 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 inoculo de kéfir, obteniendo, por ejemplo, kéfir de
almendra o de horchata. El inoculo de kéfir 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 inoculo 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 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 de las características
del producto.
El producto final.- 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 de chufa, 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 155-60
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). Sin embargo, esta propiedad puede ajustarse
a otros valores mediante los aditivos adecuados. Son ante todo
sabrosos, con acidez variable según los inóculos iniciadores o
probióticos utilizados (causada por la formación de ácido láctico)
y un suave aroma y sabor del 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 de chufa, 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
productos para diabéticos.
Además, estos productos se puede enriquecer con
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, deportistas 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 líquida de
la leche de almendras. Ajustando su concentración, así como la de
otros gelificantes (los oligofructosacáridos tienen por si 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. salivarius 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.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 1: Evolución del pH durante la
fermentación de la leche de almendras inoculada con 10^{7} ufc/ml
de tres cepas de Streptococcus salivarius subsp
thermophilus: BS5 (\blacksquare), BS9 (\Delta) y
BS12/(X). La línea del control representa la evolución del pH de la
leche sin inocular con iniciadores.
Figura 2: Evolución del pH durante la
fermentación de la leche de almendras inoculada con 10^{8} ufc/ml
de St. salivarius subsp thermophilus BS5
(\blacksquare) , St. salivarius BS5 más Bifidobacterium
lactis BL230 (\Delta) y St. salivarius 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 leche de avellanas inoculada con 10^{8} ufc/ml de
St. salivarius subsp thermophilus: BS5 y
Lactobacillus acidophilus BL228 (\blacksquare). La línea
del control representa la evolución del pH de la leche sin inocular
con iniciadores.
Figura 4 Evolución del pH durante la
fermentación de horchata de chufa (Cyperus sculentus)
inoculada con 10^{8} ufc/ml de St. salivarius subsp
thermophilus: BS5 y Lactobacillus acidophilus BL228.
La línea del control representa la evolución del pH de la horchata
sin inocular con iniciadores.
\vskip1.000000\baselineskip
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/1) 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), homogeneizador (Mantón Gauli),
intercambiador tubular fabricado por Luzzysa S.A. y automatizado por
SUGEIN S.A. y cámara 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:
Coliformes, VRBG a 42ºC; clostridios sulfito reductores,
TSC-D-cicloserina a 42ºC; mesófilos
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 sobremesa.
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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 grueso 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, con 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 realizó un control del proceso
con recuento bacteriano (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 durante más de 6,30 minutos
para tener recuentos de mesófilos totales <10 u.f.c. por
mililitro. A continuación se mezclan los inóculos de los cultivos en
el producto y se realiza un recuento bacteriano.
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Aunque la almendra posee de 3,5 a 4,2% de
azúcares simples fermentables (Tabla 1), se desea ensayar la adición
de otros mono y disacáridos (como glucosa, fructosa y sacarosa) en
cantidad abundante como sustrato de fermentación y edulcorante. La
eficacia de fermentación de estos azúcares dependerá de la especie y
cepa bacteriana 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.
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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. La propia St. salivarius subsp
thermophilus, que junto a Lactobacillus delbrueckii
subsp bulgaricus, es responsable de la fermentación del
yogur, frecuentemente se considera como prebiótico por si misma.
Cada cepa probiótica posee características
metabólicas propias. Por ello se deberán ajustar ciertas
condiciones, como la temperatura de incubación y la naturaleza de
los azúcares añadidos (ver arriba), con el fin de obtener productos
aptos para el consumo y en los que los probióticos se encuentren en
cantidades elevadas, 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 con tres cepas de las especies:
Bifidobacterium lactis, L. casei y L. acidophilus. Al
incubar a 37ºC para permitir el crecimiento de las cepas
probióticas, 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 inoculo 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 frió, 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 un orden de magnitud, Lactobacillus acidophilus
y, especialmente, Bifidobacterium lactis permanecen casi con
el mismo nivel de
viabilidad.
viabilidad.
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En relación con el fenómeno negativo de
continuada acidificación de los productos fermentados durante el
almacenamiento (post-acidificación), se ha podido
constatar que el cambio es muy pequeño: de 0,10-0,13
unidades de pH (Tabla 6) .
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La avellana, y otros frutos secos, también
poseen pequeñas cantidades de azúcares simples fermentables, sin
embargo, se desea ensayar la adición de sacarosa en cantidad
abundante como sustrato de fermentación y edulcorante. Para el
ensayo que se describe, se parte 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, 0,05g. 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 de chufa 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 agentes gelificantes. La alta concentración de
almidones en la horchata evita el uso de tratamientos térmicos a
más de 72ºC sin que se cause gelificación. Ello requiere
tratamientos adicionales como la decantación o la utilización de
enzimas amilolíticas previas al tratamiento térmico.
Para el ensayo de fermentación, se utiliza una
horchata de chufa comercial UHT (Frixia, Industrias Lácteas Moráis,
S.A.) con los siguientes ingredientes: agua, chufa, azúcar,
emulsificante (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 3 h 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, si mostraron ser metabólicamente
muy activas, como se deduce por el descenso del pH.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Esta solicitud 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 líquida de la
leche de almendras, ajustando su concentración, así como la de
otros gelificantes (los oligofructosacáridos tienen por si 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, aporta ventajas logísticas y de comercialización
importantes.
Claims (24)
1. Producto fermentado sin lactosa
caracterizado por que no contiene ni lactosa ni soja ni
ninguno de sus componentes, obteniéndose el producto a partir de una
solución lechosa de frutos secos y/u horchata de chufa, mezclados y
homogeneizados en agua, usando como sustrato para la fermentación,
bacterias lácticas, bifidobacterias u otros microorganismos solos o
en combinación y el producto fermentado terminado presenta una
textura y viscosidad equivalentes a la del yogur tradicional o a la
de los yogures bebibles o bebidas fermentadas.
2. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizado por que no contiene
leche, ni ninguno de sus componentes.
3. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que al
sustrato de la fermentación se le añaden, como sustratos
co-adyuvantes, diversos tipos de azúcares o
carbohidratos por ejemplo mono y disacáridos.
4. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el
sustrato de fermentación es leche de almendras.
5. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el
sustrato de fermentación es leche de avellanas.
6. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el
sustrato de fermentación es horchata de chufa que es una bebida de
Cyperus sculentus.
7. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que el
sustrato de fermentación es una mezcla de sustratos.
8. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el
fermento comprende la especie de bacteria láctica Streptococcus
salivarius subsp thermophilus.
9. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el
fermento comprende la especie de bacteria láctica Lactobacillus
delbrueckii subsp bulgaricus.
10. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el
fermento comprende alguna de las siguientes especies de
bifidobacterias como probióticos Bifidobacterium lactis,
Lactobacillus casei y Lactobacillus acidophilus.
11. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que 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 de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el
fermento comprende el inoculo del kéfir o alguno de sus
componentes.
13. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que puede
añadirse carbohidratos y proteínas y aditivos o eliminarse grasas y
aceites para obtener productos que posean características
fisicoquímicas, nutricionales y sensoriales muy diversas o productos
con conservación mejorada.
14. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 13, caracterizado por que se añaden
distintos tipos de azúcares o carbohidratos por sus propiedades
edulcorantes, dietéticas o funcionales.
15. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 14, caracterizado por que los azúcares
o carbohidratos son fibra dietética u oligosacáridos con efecto
bifidogénico.
16. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 13, caracterizado por que se añaden
edulcorantes artificiales o azúcares no metabolizables como fructosa
o sorbitol.
17. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 13, caracterizado por que se añaden,
como agentes 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 de acuerdo
con la reivindicación 13, caracterizado por que se añaden
enzimas amilolíticas para evitar que se produzca la gelificación en
el tratamiento térmico.
19. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con la reivindicación 13, caracterizado por que se añaden
suplementos para enriquecer estos productos con ciertos minerales
(Fe, Ca) y vitaminas.
20. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por que el
producto final fermentado posee bacterias vivas que tras 28 días de
almacenamiento a temperatura de refrigeración contienen 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 de acuerdo
con la reivindicación 20, caracterizado por que el producto
final fermentado posee baja post-acidificación, es
decir, el pH desciende menos de 0,2 unidades de pH en 28 días.
22. Producto fermentado sin lactosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por que el
producto final fermentado se pasteuriza tras la fermentación,
manteniendo sus características propias de acidez, pH < 4,6, con
valores de viscosidad aproximadamente entre 60 y 250 mPas/seg., y
los recuentos de coliformes son cero.
23. Método para obtener un producto fermentado
sin lactosa de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 22,
caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- Opcionalmente trituración gruesa del sustrato
- Adición de agua
- Adición de azúcares
- Adición de aditivos, opcionalmente en una etapa posterior
- Molienda fino, con un molino de piedras o coloidal hasta obtener una suspensión con una textura desde suave a grumosa.
- Ajuste de la concentración de materia seca
- Eliminación de grasas
- 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 dependen de la naturaleza del sustrato, del tamaño de partículas en la suspensión, su concentración de sólidos, viscosidad, carga microbiológica antes del tratamiento y de la estabilidad de los componentes al tratamiento térmico
- Adición de fermentos
- ermentación entre 37º y 42ºC hasta alcanzar un pH<4,6
- Refrigeración para detener la fermentación
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24. Método para obtener un producto fermentado
sin lactosa de acuerdo con la reivindicación 23,
caracterizado por que tras la fermentación se realiza una
pasteurización posterior para obtener productos pasteurizados tras
la fermentación que no requieren refrigeración y que tienen una vida
útil superior a 28 días.
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