Taller práctico Fermentación: Cambio de pH dentro del proceso de fermentación

NOMBRE

PRÁCTICA

Taller práctico Fermentación: Cambio de pH dentro del proceso de fermentación

DOCENTE (S)

Yih Wen Fung

GRUPO

FECHA PRÁCTICA

FECHA ENTREGA

18/09/20

HORA ENTREGA

INTEGRANTES

1.Luis Augusto Cadena Berdugo

TI.1000519451

21.Julian Steven Murillo Prado

CC.1000349299

CONTEXTO

La fermentación espontanea, refiriéndose a la sucesión de poblaciones de microorganismos ya presentes quimiooragonotrofas, en específico las bacterias ácido-lácticas (BAL), ha sido una técnica utilizada para la adquisición de alimentos y bebidas. Los productos fermentados tienen gran valor por la creación de nuevas propiedades organolépticas valiosas, el aumento de la calidad nutritiva y la biopreservación que se obtiene de la fermentación.(Ramirez et al,2011)

En el proceso, la sucesión de microorganismos está marcada por cambios en el ambiente físico junto con su respectivo cambio en la comunidad de bacterias, haciendo posible contemplar como son las BAL las que retroalimentan de forma positiva los cambios en el ambiente para que se lleve a cabo la fermentación.

De esta forma Maki(2004) delimita así en 4 fases el proceso de fermentación con base a los microorganismos presentes: Iniciación (BAL menores al 1%), fermentación primaria (Dominación de BAL y levaduras, aumento del pH y CO2), fermentación secundaria y post-fermentación(Incremento de Bacterias, levaduras y mohos que usan los productos sintetizados en le fermentación como sustratos).

En el caso del Chucrut, que es el producto derivado de la fermentación de la col. Los microorganismos que llevaran a cabo la fermentación ya están presentes en la hoja del vegetal.  Para la fermentación espontanea del chucrut Maki (2004) identificaba como el organismo iniciador de la fermentación a Ln.mesenteroides, gracias a la consiguiente producción de ácido láctico, la disminución del pH hara posible el crecimiento de otras BAL, como lo son Lb.brevis , y P. pentosaceus. Dando paso al final a Lb.plantarum, que parece estar mejor adaptado a ese ambiente ácido, anaerobio y a la acumulación de CO2, por lo que suele predominar en los conteos hechos al chucrut (Cayre et al,2002). Junto al aumento de las BAL, comienza un descenso en demás bacterias. En el caso de la fermentación del chucrut la caida del pH gracias a la producción de ácidos orgánicos y el aumento en el CO2, inhibe el crecimiento de las bacterias gram-negativas.

El efecto inhibidor de la acidez se ejerce de igual medida como metabolito de una ruta metabólica o si se agrega adicionalmente al producto fermentado, el efecto inhibidor por fermentación reduce el crecimiento de bacterias sensibles que están presente en el vegetal de partida en mayor nivel que las bacterias acido lácticas. El ácido láctico es el mayoritario en el producto fermentado, pero, como veremos, el ácido acético puede ser también importante dependiendo del desarrollo de bacterias hetero fermentativas y del potencial redox del medio. Aunque el ácido láctico presenta un valor de pH inferior al del acético, lo que da lugar a valores inferiores de pH, se ha demostrado que este último es más efectivo para la inhibición de mohos. Según el nivel de acidez observado en el montaje podríamos saber con precisión el tipo de microorganismo que se desarrolla en el medio de cultivo.

a

HIPÓTESIS /

Pregunta de investigación

¿se puede evidenciar desde el cambio del pH el cambio en las poblaciones de microorganismos?

OBJETIVOS

1. Realizar una revisión bibliográfica sobre los productos caseros fermentados y detectores de pH.

1. Identificar actividades del proceso de fermentación de un producto casero.

1. Identificar los pasos en la realización del indicador de pH.

MATERIALES

Y

EQUIPOS

Papel PH

Fermentación

1. 100 ml de alcohol etílico.

• 1 repollo

1. 2 hojas troceadas de col Lombarda bien madura.

• 3.5 cucharadita de Sal aprox.

1. Mortero.

• Bowl y maso de motero.

1. Papel de filtro de café.

• Tabla de picar y cuchillo.

• Envase de vidrio que cierre herméticamente.

PASOS:

Preparación del Chucrut

1. Se eliminan las hojas externas y aquellas que presentan machas de alteración del repollo.

1. Lavado ligero con agua potable y cortado en trozos pequeños.

1. Agregado de sal de mesa y mezclado uniforme.

1. Se coloca en el frasco y se exprime con el maso del mortero, favoreciendo la salida de jugos.

1. Cierre del frasco, se deja en un lugar seco.

Preparación del indicador de pH

1. Trocear finamente hojas de col.

1. Agregar al mortero las hojas troceadas y los 100 mL de alcohol.

1. Machacar las hojas con el mazo del mortero hasta obtener el extracto.

1.  Impregnar las tiras de papel filtro de café con extracto y dejarlo secar.

METODOLOGIA

     1.PREPARACION CASERA DEL CHUCRUT

     1.1 primeramente se elimina el tronco de la col con un cuchillo y después se realiza el corte

     Con finas tiras entre 0,5 a 1cm de grosor también llamado “corte juliana”

     1.2 se hace el lavado de la col a utilizar con agua a pH neutro a temperatura ambiente para

     que no afecte las bacterias propias del vegetal.

     1.3 la cantidad de sal a añadir es de entre un 2% a un 2.5% en peso. Si se añade demasiada

     Sal puede favorecer el crecimiento de levaduras alterantes que se manifiestan por un manchado en su tonalidad rosácea (Rhodoratula) si se añade poca sal se puede alterar la fermentación y crecer otros microorganismos bacterianos no deseables (enterobacter ,psedeunomas)que generan mal olor y reblandecen el producto.

    1.4 en el paso de la fermentación se produce la multiplicación de bacterias acido lácticas que

    Transforman el contenido en azúcar de la col(aprox 5%) en ácido láctico, otros productos secundarios de la fermentación son CO2, MANITOL, ACIDO ACETICO Y ETANOL. La etapa de fermentación se da por finalizada cuando el contenido de ácido láctico es igual o superior al 1.5%. se desarrolla a 20-25 grados centígrados y se prolonga durante tres semanas

 aproximadamente.

    1.5 el recipiente donde se fermentará la col debe quedar sin espacio de cabeza y con algún

    Dispositivo que facilite la salida de CO2 durante la fermentación.

    1.6 el producto se envasará en un envase plástico al cual se le adicionará vinagre junto a un

    Aditivo anti fúngico que evite el crecimiento de hongos alterantes como el sorbato potásico

    Y tendrá un tiempo de consumo de unos 6 meses distribuido a temperatura ambiente.

    Medición del pH

Aprovechando la sensibilidad de las antocianinas en la col lombarda respecto al pH. Según Heredia-Avalos (2006) el cambio de color que da su propiedad de indicador, se da gracias a la diferencia en la distribución y en el número de grupos –OH y –OCH3 de la antocianidina correspondiente y en los grupos –OH que han sido sustituidos por grupos –OGI, dependiendo si el medio es ácidos o básico. Asimismo, gracias a las diferentes tonalidades que toma mientras se va reduciendo el pH; violeta (6), rojo-violeta (4), rojo intenso (< 2), se justifica el uso de este indicador en la práctica para poder captar el cambio esperado de pH en la primera semana en el producto: aproximadamente de 6 a 4  (Cayre et al,2002).

En el caso del procedimiento, primero se escogerán de las hojas más frescas de la col morada. Se procederá a trocearlas. Después se adiciona las hojas y 100 mL de alcohol etílico a un mortero, en donde se machacarán para obtener el extracto. Después de se debe filtrar el extracto con una botella limpia y papel filtro. Finalmente, se deben impregnar tiras de papel filtro de café y dejarle secar, para obtener el papel indicador que se usara en la práctica.

Por último, para tener seguimiento del crecimiento, se va a mirar los cambios en el jugo del chucrut; cantidad de burbujas (indicando CO2 y metabolismo). Cambios en el pH (indicando el crecimiento de BAL). Así como tomar registro fotográfico en las propiedades físicas. Las mediciones se harán cada 3 días desde el día inicial hasta el control #6, ubicado en la semana 2.

RESULTADOS    ESPERADOS

  1. Apropiación de conocimientos específicos en el proceso de fermentación de col y de vegetales. En general conociendo e identificando los distintos tipos de microorganismos que participan en la elaboración del chucrut, utilizando las diversas técnicas de control fúngico y bacteriano.

  2. Dado la sensibilidad que tiene el proceso respecto a la concentración de la sal, y la inexactitud de los instrumentos utilizados en casa, sería uno de los factores por el cual el cambio de pH no sería como el esperado.

3.obtención de una muestra activa de microorganismos que fácilmente puedan ser estudiados y analizados con el microscopio.

  4. El entendimiento de los pasos de la fermentación espontánea y sus ventajas frente a procesos químicos.

   5. Evidenciar la sucesión bacteriana creada por el cambio inducido en el ambiente, cuando se cuenta con un medio de “cultivo” con requerimientos más apropiados para las bacterias fermentativas en la hoja del repollo (anaerobia y con pH bajo).  Evidenciando así su crecimiento exponencial, la estabilidad y reproducción de estos microorganismos gracias a las medidas en el cambio del pH, sobre todo en la primera semana que es la que muestra el mayor cambio en las poblaciones de bacterias. (Cayre,2002).

 6.Respecto a las propiedades físicas se espera un aumento en la turbidez del jugo del chucrut. Asimismo, se espera observar el mayor cambio en el pH en la primera semana, así como el incremento de las burbujas de CO2. Luego en la segunda semana se espera una estabilidad en relación a la semana uno, dado el establecimiento de las bacterias. (Cayre et al, 2002; Maki,2004)

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFÍA

1. Heredia-Avalos, S. (2006). Experiencias sorprendentes de química con indicadores de pH caseros. Revista Eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencias, 3(1), 89-103.
2. García Cela, E. (2018). Las bacterias y los alimentos: ¿cómo se relacionan? Enfoque práctico. Pag36
3. Cayré, M. E., Castro, M. P., & Garro, O. A.(2002). Elaboración de chucrut: proceso de fermentación.
4. RAMIREZ RAMIREZ, J. C., ROSAS ULLOA, P. E. T. R. A., VELAZQUEZ GONZALEZ, M. Y., ULLOA, J. A., & ARCE ROMERO, F. R. A. N. C. I. S. C. O. (2011). Bacterias lácticas: Importancia en alimentos y sus efectos en la salud. CONACYT.
5. Maki, M.(2004). Lactic Acid Bacteria in Vegetable Fermentations. En Lahtinen, S., Ouwehand, A. C., Salminen, S., & von Wright, A. (Eds.), Lactic acid bacteria: microbiological and functional aspects. Thmenird edition (pp.419-431). New York, Estados Unidos: Marcel Dekker, Inc.
6. Transformaciones bioquímicas durante la fermentación de productos vegetales
7.