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Mejora de procesos de curado

La inoculación de microorganismos orientada hacia la elaboración de productos cárnicos ha logrado beneficios en la conservación y en la calidad final de los alimentos.

Los cultivos iniciadores se definen como cultivos individuales o mixtos de cepas de microorganismos seleccionados por su actividad enzimática, los que agregados en proporción definida, producen la transformación deseada del sustrato. De este modo distintas cepas aisladas producen las transformaciones deseadas en los embutidos y jamones.

Los iniciadores o starters se usaban en la industria láctica y luego se introdujeron en la cárnica por razones de seguridad, ya que permiten controlar la flora bacteriana y, además, disminuyen el pH del embutido gracias al ácido láctico que generan las bacterias acidolácticas del iniciador. Además, a estas bacterias acidolácticas se les puede añadir otro tipo de bacterias que aportan otros beneficios como, por ejemplo, los micrococos, que tienen actividad lipasa, lo que contribuye a la mejora del aroma.

Un embutido sin iniciadores necesita tiempo de curado de, al menos, entre 3 y 5 meses para conseguir un sabor y aroma excelentes. Con iniciadores, el tiempo de curado se puede acortar en uno o dos meses según el tipo de producto. Pero además aumenta la seguridad, puede mejorar la calidad sensorial (micrococos), y se homogeniza la producción.

III. La biotecnologia y los productos lacteos

Dentro de los productos lácteos, las bacterias ácido-lácticas constituyen un vasto conjunto de microorganismos benignos, dotados de propiedades similares, que fabrican ácido láctico como producto final del proceso de fermentación. Se encuentran en grandes cantidades en la naturaleza, así como en nuestro aparato digestivo. Aunque se las conoce sobre todo por su labor de fermentación de productos lácteos, se emplean asimismo en la fermentación del vino, y para curar pescado, carne y embutidos.

En el caso de los productos lácteos, la acción de estas bacterias desencadena un proceso microbiano por el cual la lactosa (el azúcar de la leche) se transforma en ácido láctico. A medida que el ácido se acumula, la estructura de las proteínas de la leche va modificándose (van cuajando), y lo mismo ocurre con la textura del producto. Existen otras variables, como la temperatura y la composición de la leche, que influyen en las cualidades particulares de los distintos productos resultantes.

Yogures

El yogur es un producto lácteo obtenido mediante la fermentación bacteriana de la leche. Si bien se puede emplear cualquier tipo de leche, la producción actual usa predominantemente leche de vaca. La fermentación de la lactosa (el azúcar de la leche) en ácido láctico es lo que da al yogur su textura y sabor tan distintivo. La elaboración de yogur requiere la introducción de bacterias ‘benignas’ específicas en la leche bajo una temperatura y condiciones ambientales controladas (muy cuidadosamente en el entorno industrial).

La bacteria ingiere los azúcares naturales de la leche y libera ácido láctico como producto de deshecho; el incremento de la acidez provoca a su vez que las proteínas de la leche precipiten en una masa sólida. La mayor acidez (pH 4-5) también evita la proliferación de otras bacterias potencialmente patógenas. Generalmente en un cultivo se incluyen dos o más bacterias diferentes para conseguir una fermentación más completa, principalmente Streptococcus salivarius, Streptococcus thermofilus y miembros del género Lactobacillus, tales como L. bulgaricus, L. casei y L. bifidus.

Quesos

En la fabricación de queso, por ejemplo, se utiliza la enzima renina para producir la coagulación de las proteínas de la leche (caseína), que luego se trata para convertirla en queso. Si bien, originariamente, esta enzima era extraída del cuajo de terneros, hoy en día se está utilizando enzima quimosina de origen recombinante. El queso que se pretende obtener será básicamente la cuajada, a la que adicionalmente se le aplicarán otros procesos hasta dar con las características buscadas. Las formas más comunes de realizar la separación de la leche es añadiéndole algún tipo de fermento o cuajo y la acidificación. Para acidificar la leche se pueden emplear ácidos como el vinagre o el limón, pero actualmente es más frecuente el uso de bacterias, que convierten los azúcares de la leche en ácido láctico. Estas bacterias, junto a las enzimas que producen, también juegan un importante papel en el futuro sabor del queso tras su añejamiento. En la mayoría de quesos se emplean bacterias como las Lactococcus, Lactobacillus o Streptococcus.

Kéfir

El kéfir es un hongo, el cual se nutre de leche y la hace fermentar; como resultado se obtiene una especie de yogur (como una leche fermentada carbonatada ácida). Se cree que es originario del Cáucaso y se le atribuyen efectos beneficiosos sobre la prolongación de la vida. Según parece es una ayuda para muchos tipos de enfermedades como son catarros, gastritis, inflamaciones crónicas de los intestinos, hígado, vesícula y vejiga.

Son varias las sustancias implicadas en crear el perfil típico del yogur Kéfir; entre ellas esta el ácido láctico o el diacetilo, un producto resultante de la acción de las bacterias Streptococcus lactis subespecie diacetylactis y Leuconostoc.

Los responsables de la formación del polisacárido (Kefiran) son Lactobacillus Kefiranofaciens y Lactobacillus Kéfir. Cuando ponemos los granos de Kéfir con leche, debido a la doble fermentación (una realizada por las levaduras y la otra por las bacterias) obtenemos, como principales y mayoritarios subproductos: Por un lado CO2 y alcohol (gracias a la acción de las levaduras) y por el otro ácido láctico. Esto hace que, tanto el Kéfir como el yogurt sean productos bien tolerados por la personas que sufren intolerancia a la lactosa.

Alimentos funcionales

Alimento funcional es aquel que contiene un componente, nutriente o no nutriente, con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo, con un efecto añadido por encima de su valor nutricional y cuyos efectos positivos justifican que pueda reivindicarse su carácter funcional o incluso saludable. Actualmente los principales alimentos funcionales son aquellos derivados de la leche ya que los lácteos son de consumo diario por la inmensa mayoría de la población (quesos, yogures, leche…).

Los yogures están hechos a partir de leche que fermenta gracias a la acción de bacterias lácticas y su calidad como alimento funcional viene determinada por la cantidad de bacterias viables que contenga para que ejerza una acción bacteriana en el intestino, siendo necesaria su presencia en número importante. Estas bacterias también producen el ácido láctico que determina las propiedades organolépticas del yogur. Por tanto estas bacterias cumplen una doble función, por un lado son starters para formar yogur a partir de la leche y por otro lado pasan a formar parte o colaborar con la flora natural del organismo con la capacidad de mejorar las funciones del mismo.

Probióticos

Los alimentos probióticos son aquellos que contienen microorganismos vivos que forman colonias en el tracto gastrointestinal, vaginal y bucal. Estas bacterias “amistosas” como el Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum o Bifidobacterium infantis, son la primera línea de defensa de nuestro cuerpo contra los microorganismos potencialmente dañinos que se inhalan o ingieren.

Para que un probiótico sea ideal debe sobrevivir al paso por el tracto gastrointestinal. Llegando intacto al intestino, se aloja allí para lo que necesita tener la propiedad de adherencia al epitelio, poder colonizar y así aumentar la acidez, lo que impide que se desarrollen bacterias que provocan enfermedades y sobre todas las cosas, debe ser inocuo.

El probiótico más empleado es Lactobacillus acidophilus que además de sus beneficios al tracto intestinal, colabora en la producción de vitaminas del complejo B (B6, B12, ácido fólico, riboflavina, Niacina, Biotina y ácido pantoténico), mejora la absorción del calcio, produce enzimas como la lactasa, que ayuda a la digestión de la lactosa y a mejorar los síntomas del Síndrome de Intestino Irritable, produce antibióticos naturales que ayudan en el control de bacterias patógenas intestinales, ayuda en la digestión de los alimentos y al control de la candidiasis intestinal.

Prebióticos

Los prebióticos son alimentos no digeribles que mejoran la salud del individuo porque fermentan en el cólon y estimulan el crecimiento o la actividad de un grupo de bacterias a ese nivel; es decir, actúan como nutriente de la flora gastrointestinal constituida en gran medida por las bífido-bacterias y lactobacilos. A diferencia de las bacterias vivas de los probióticos, los prebióticos son solamente sustancias que ayudan, sin vida, a modo de complementos energéticos para las bacterias beneficiosas propias del organismo.

La raíz de la achicoria es una de las principales fuentes de inulina y oligofructosa, aunque también pueden encontrarse en otras frutas y verduras, como la cebolla, el plátano, el ajo o los espárragos. Los beneficios de estas sustancias no sólo se limitan a la salud gastrointestinal, a los prebióticos se les atribuyen propiedades como mejora de la absorción de calcio y otros minerales como magnesio y hierro (pudiendo mejorar la densidad ósea y previniendo la osteoporosis), estimulación de las defensas naturales del intestino (efecto bífidus) y disminución del colesterol y niveles de azúcar en sangre.

No obstante, los resultados más prometedores giran en torno a la prevención y el tratamiento de las enfermedades inflamatorias intestinales, como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn. De hecho, la combinación de prebióticos y probióticos, que da origen al denominado tratamiento simbiótico, ha demostrado una reducción significativa de la expresión de las moléculas implicadas en los procesos inflamatorios de colitis ulcerosa.

Alimentos enriquecidos

Un alimento es considerado enriquecido cuando la proporción de uno o varios de los nutrientes que lo componen es superior a su composición normal y cuando esta modificación se realiza de forma artificial.

El actual abanico de alimentos enriquecidos es muy amplio: lácteos con calcio, vitaminas, ácido fólico, jalea real o ácidos Omega 3, margarinas con fitoesteroles y antioxidantes, cereales con hierro y vitaminas del grupo B, zumos de frutas con todo tipo de vitaminas -especialmente la C-, huevos "sin colesterol" enriquecidos con ácidos grasos de tipo DHA de efecto cardioprotector, galletas con vitaminas, minerales, cereales o fibra... Todo ello sin olvidar las tradicionales papillas de harinas enriquecidas con miel y los suplementos para deportistas o las bebidas estimulantes con zumos de frutas y aminoácidos, etc.

IV. Sector vitivinícola

Para conseguir vinos de calidad, el clima y el suelo son fundamentales, pero no menos importante es el proceso de vinificación. Tanto es así, que dependiendo de los procedimientos enológicos empleados en la elaboración, de la mejor uva puede salir un mal vino y de una uva deficiente un vino aceptable. En vinificación, además de la fermentación alcohólica, también puede tener lugar la maloláctica . En las bodegas actualmente se utilizan tanques de fermentación (en condiciones controladas de temperatura) que permiten regular constantemente la entrada y salida de productos. Otro de los aportes de la biotecnología al proceso de la vinificación es la mejora de cepas de levaduras industriales para conseguir una mayor adaptación y eficacia en los procesos fermentativos.

Variedades de uvas

La elección de una correcta variedad de uva es fundamental para la producción del vino. Por un lado, la semilla debe ofrecer un fruto que se adapte a la perfección a las condiciones de cultivo de la bodega que la utiliza. Por otro, el mercado es cada vez más selectivo y requiere afinar hasta el extremo en cuestiones de variedad. Cada vez más, los productores, han de asegurarse perfectamente lo que están plantando y que están cultivando el tipo de uva que desean.

Selección de fruto

Utilizar marcadores genéticos para identificar, dentro de una variedad de uva, los genotipos más divergentes servirían para dar cauce a variedades más enriquecidas. Incluso sería posible elaborar programas de selección basados, ya no en la variabilidad, sino en la estancia de determinadas trazas que tienen que ver con la síntesis de sustancias cuya presencia interesa controlar en un buen vino, como los antocianos , los terpenos o el beneficioso resveratrol.

Levaduras mejoradas

En vinos, han construido levaduras vínicas mejoradas que al fermentar proporcionan caldos con aroma más afrutado (una característica muy apreciada por el consumidor) o incrementan la concentración de compuestos como el resveratrol, supuestamente implicado en la mejora de la circulación sanguínea.

Algunas modificaciones de interés proporcionan:

Ventaja ecológica (ej: toxina killer): mata cepas nativas que provocan efectos negativos en la vinificación.

Mejora de la filtración: eliminación de residuos procedentes de la inhibición de bacterias alterantes: contaminantes del vino.

Aumento o disminución de la acidez del vino.

Incremento del aroma.

Incremento del glicerol: indispensable para la suavidad del vino.

Aumento de resveratrol: propiedades beneficiosas para la salud.

Aroma del vino

Esta cualidad es debida a los terpenos libres ya que los que se encuentran unidos a azúcares no son volátiles y no pueden ser captados por el olfato humano. Actualmente es posible la construcción de levaduras por ingeniería genética con genes exógenos capaces de producir enzimas que cortan enlaces a moléculas de azúcares. Estas levaduras fermentan el mosto de uva al mismo tiempo que cortan las uniones entre los terpenos y los azúcares, liberando los terpenos presentes en la fracción potencial. Con ello se consigue un vino más afrutado, de mejor calidad organoléptica y más adecuado a las apetencias de muchos consumidores.

Tapón de corcho en vinos

Uno de los problemas que causan los tapones de corcho es que el lavado de los tapones de corcho con cloro forma automáticamente el precursor TCA, responsable del llamado gusto a corcho. Ciertos mohos naturales de los corchos, que no serían especialmente dañinos en sí mismos, transforman en TCA los restos organoclorados que esta operación deja.

Por este motivo, reducir el lavado debería minimizar el problema, pero esto no siempre es cierto, pues hay microorganismos capaces de sintetizar TCA sin presencia de cloro. Con las técnicas actuales, es imposible descontaminar los corchos al 100%, y además esto requiere técnicas hiperindustriales y el sector corchero hoy por hoy tiene una estructura artesanal.

De cualquier forma, se sabe que si el corcho es el principal responsable del gusto a corcho, no es el único. Otro compuesto relacionado con el tristemente célebre TCA es el TECA (tetracloroanisole) que proviene de la descomposición del pentaclorofenol, componente de los pesticidas con los que se tratan algunas maderas... no de las barricas, sino de la estructura del edificio, de los jaulones en los que se almacenan botellas (o se almacenaban y que hoy en día todo el mundo los rechaza en favor de los metálicos)...

Aún no sabemos si el plástico del que están hechos los nuevos tapones podría aportar algunos elementos extraños al vino –autorizados, por supuesto, pero aun así no naturales- que pudiesen crear nuevos problemas en un futuro cercano. Estos tapones han aparecido porque hay una necesidad de corcho sintético para vinos de rápida rotación y consumo.

Polifenoles

Los compuestos fenólicos del vino incluyen, entre otros, a los ácidos fenólicos y flavonoides (como el resveratrol), que son sintetizados por una vía metabólica común a partir de la fenilalanina. Todos provienen de las uvas moradas, particularmente de su piel, que los producen como una forma de protección contra las relativamente altas temperaturas a que están expuestas.

Los trabajos que han evaluado la capacidad antioxidante del vino mediante su efecto sobre la oxidación de las LDL in vitro, han demostrado que los componentes polifenólicos del vino inhiben la oxidación de las LDL.

En el hollejo de la uva están en forma potencial, factores de calidad especialmente de los polifenoles, que se pondrán de manifiesto en el vino mediante una buena vinificación.

V. Conclusiones

En resumen, se puede concluir que los tres sectores tratados son sectores eminentemente tradicionales en los que la costumbre y los procesos tradicionales siguen jugando un papel importante. Sin embargo, algunas empresas han comenzado a incorporar nuevas tecnologías en sus procesos productivos de la mano de Universidades, Organismos Públicos de Investigación y Pequeñas Empresas Innovadoras.

Por otro lado, aquellas empresas que desconocen las aplicaciones de las nuevas tecnologías en su sector, desconocen a su vez las Universidades, Organismos Públicos de Investigación y Pequeñas Empresas Innovadoras en las que se podrían apoyar para emprender actividades de I+D+I. Estas empresas, no colaboran con otros organismos ni invierten recursos en I+D+I.

Por tanto, se puede concluir que tanto la información, formación y difusión de las nuevas biotecnologías y de sus aplicaciones como las actividades de concienciación y apoyo para la colaboración con otros organismos son puntos críticos para el fomento de la incorporación de la biotecnología en dichos sectores.

La organización de foros de encuentro entre dichas empresas y Organismos de I+D permitiría intercambiar ideas y poner en contacto los problemas e inquietudes de los empresarios productores con los investigadores.

El beneficio primario de la fermentación es la conversión del mosto en vino, cebada en cerveza y carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan. De acuerdo con Steinkraus (1995), la fermentación de los alimentos sirve a 5 propósitos generales:

-Enriquecimiento de la dieta a través del desarrollo de una diversidad de sabores, aromas y texturas en los substratos de los alimentos.

-Preservación de cantidades substanciales de alimentos a través de ácido láctico, etanol, ácido acético y fermentaciones alcalinas.

-Enriquecimiento de substratos alimenticios con proteína, aminoácidos, ácidos grasos esenciales y vitaminas.

-Detoxificación durante el proceso de fermentación alimenticia.

-Disminución de los tiempos de cocinado y de los requerimientos de combustible.

La fermentación tiene algunos usos exclusivos para los alimentos. Puede producir nutrientes importantes o eliminar antinutrientes. Los alimentos pueden preservarse por fermentación, la fermentación hace uso de energía de los alimentos y puede crear condiciones inadecuadas para organismos indeseables. Por ejemplo, avinagrando el ácido producido por la bacteria dominante, inhibe el crecimiento de todos los otros microorganismos.

La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol en ácido acético. La fermentación acética del vino proporciona el vinagre.

La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico realizado por las levaduras, ordinariamente pero también lo pueden realizar algunas bacterias. De la fermentación alcohólica se obtienen muchos productos como: vino, cerveza, alcohol, chocolate, pan, etc.

La fermentación láctica se llama al proceso celular donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico.

Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), algunos protozoos y ocurre en los tejidos animales, en ciertos protozoarios, hongos y bacterias. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche . Ciertas bacterias (lactobacilos), al desarrollarse en la boba utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche(cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de ácido láctico.