Food News Latam - Modelo de hidrólisis de lactosa para fermentación láctica en una base probiótica y simbiótica

 

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Modelo de hidrólisis de lactosa para fermentación láctica en una base probiótica y simbiótica

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La lactosa es un disacárido que no puede asimilarse en su forma natural, es necesario hidrolizarla para poder asimilar los monómeros que se generan: glucosa y galactosa. La capacidad de producir la β-galactosidasa, enzima responsable de la hidrólisis en el intestino delgado, disminuye a medida que el individuo crece, y cuando llega a la edad adulta es probable que haya perdido parcial o totalmente la actividad de hidrólisis en su intestino. Esto provocará que cuando consuma lactosa, ya sea en leche o sus derivados, se presente un cuadro de flatulencia, dolor abdominal y/o diarrea, denominado “intolerancia a la lactosa”.

Debido a su importancia tecnológica, la hidrólisis enzimática de la lactosa para la elaboración de productos deslactosados o bajos en lactosa ha sido extensamente estudiada desde diversos puntos de vista. Se han estudiado las características que presentan las diferentes enzimas (pH y temperatura óptimos, efecto de algunos componentes de la leche sobre su actividad, etc.), sus usos y las fuentes de donde pueden ser obtenidas. Desde entonces, se han llevado a cabo relativamente pocas investigaciones para explicar este fenómeno.

Los microorganismos aerobios ocasionan una serie de cambios químicos en la leche en donde los tres componentes más afectados son lactosa, proteínas y grasa. Los carbohidratos son el primer nutriente que metabolizan los microorganismos para obtener su energía, seguido de proteínas y finalmente lípidos. Los carbohidratos se oxidan con el fin de proporcionar energía, la glucosa es el monosacárido más frecuente en la naturaleza como azúcar libre, para obtener glucosa en la leche el disacárido lactosa es hidrolizado en dos monosacáridos glucosa y galactosa en presencia de la enzima β-galactosidasa.

Se han realizado diversas investigaciones con relación a la hidrólisis enzimática de la lactosa, incluyendo las características que presentan las diferentes enzimas (pH y temperatura óptimas, efecto de algunos parámetros, etc.), su utilización, y las diferentes fuentes de donde se pueden obtener, que son: hongos como Aspergillus oryzae.
Las características y propiedades de las lactasas varían dependiendo de la fuente, por ejemplo, las de origen fúngico presentan mayor termo-estabilidad que las de levadura y bacterias, y su pH óptimo de actividad cae dentro del rango ácido (4,5-6,5) y temperatura óptima entre 35 y 55ºC. Las lactasas de levadura y bacterias son en general más termolábiles, y su pH óptimo de actividad es cercano al neutro, por lo que se les denomina lactasas neutras. Estas lactasas tienen una temperatura óptima alrededor de 37ºC, y muestran una pérdida considerable de actividad a pH 5,3, al elevar la temperatura a 55ºC, o bien la pierden completamente a pH 4,5. En lo referente a las LAB las especies de Lactobacillus y Bifidobacterium son las más comúnmente reconocidas como probióticos. Las bacterias del ácido láctico, dentro de esta clasificación se encuentran las especies de Lactobacillus, Lactococcus y Streptococcus thermophilus no se incluyen al género Bifidobacterium ya que no produce la fermentación de alimentos y es taxonómicamente diferente. Se trata de una clase de bacterias unidas por una gran variedad de características morfológicas, metabólicas y fisiológicas: fermentadoras no patógenas, no toxigénicas.

En la  Facultad de Ciencia y Tecnología de Ecuador se determinó la cinética de la fermentación, postfermentación y la vida de estante máxima de una leche fermentada con un cultivo probiótico, constituido de las mezclas de las cepas L. acidophillus, L. rhamnosus y Bifidobacterium breve, partiendo de una leche con hidrólisis controlada de lactosa.

Para el desarrollo de este estudio se planteó la hipótesis de que en la elaboración de leches fermentadas, la hidrólisis controlada previa a la fermentación de la lactosa permitirá desarrollar un proceso fermentativo y postfermentativo con acidez controlada debido a la inhibición enzimática que ejerce la galactosa en el transporte de la lactosa residual, conllevando una disminución del tiempo de fermentación y extensión del tiempo estante del producto (ESL).

Una vez obtenidos los resultados se determinó que la muestra con mayor porcentaje de hidrolisis fue la muestra sometida una temperatura de 32°C por un lapso de dos horas (Temperatura de pasteurización previa de 72°C por 15 segundos) , se realizaron diferentes repeticiones y se hizo un promedio para disminuir el error en los resultados obtenidos; Además se cuantificó el contenido de lactosa glucosa y galactosa generado durante esta etapa, hay que recalcar que en nuestro país no existen técnicas ni normativas que regulen estos procesos en las industrias, razón por la que se tomó como referencia la norma Mexicana para determinación de lactosa.

A partir de esta muestra se elaboraron diferentes pruebas de formulación de yogur, simultáneamente a estas se realizaron análisis microbiológico tanto para control y de viabilidad de crecimiento de cepas, de lo cual se obtuvieron resultados favorables en los dos tipos de análisis, cumpliendo con la normativa INEN para leches fermentadas
en nuestro país.

También se llevó un control para evaluar la calidad del producto, se hizo un seguimiento de la de acidez que presentaba el mismo, estos resultados se pueden observar en el gráfico de la curva de acidificación, aquí podemos observar que el producto al cumplir con su proceso de fermentación llega a una acidez máxima y no existe una variación de acidez al transcurrir del tiempo, tecnológicamente estos puntos permitirán prolongar la vida útil del producto. Estos resultados se complementaron con la evaluación sensorial con un panel semientrenado, de lo cual se obtuvo una aceptación muy positiva del producto.

Para finalizar, este producto al tener un proceso de elaboración estandarizado y contener cepas probióticas viables puede ser considerado como un producto funcional, debido al gran aporte nutricional que brinda a su consumidor, esta razón puede hacer al mismo objeto de una investigación más completa, basado en otras condiciones más controladas como podrían ser temperatura de almacenamiento, tipo de envases y otros parámetros que puedan influir sobre la calidad del mismo, incluso se podría realizar estudios de intervención en personas que presenten cualquier tipo de intolerancia a la lactosa.

Por Sánchez Jáuregui Claudio Esteban; Rosales Medina María Fernanda y Bustamante Gavilánez Ana Cristina del Laboratorio de Biotecnología, UDALAB, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad del Azuay.  UDALAB, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad del Ecuador.

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Fuente: Food News Latam® www.lacteoslatam.com

 

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