UTILIDAD DE LOS MICROORGANISMOS EN LA INDUSTRIA

UTILIDAD DE MICROORGANISMOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA.

1.   ¿Qué son las bacterias?

Las bacterias son microorganismos generalmente unicelulares que pertenecen al grupo de los protistas y son invisibles para el ojo humano. Las bacterias tienen una estructura menos compleja que la de las células de los organismos superiores: son células procariontes (su núcleo está formado por un único cromosoma y carecen de membrana nuclear). Aunque casi siempre cuando se nos viene a la mente una “bacteria” la relacionamos con enfermedades, falta de higiene o algo patógeno, no siempre es así. Las bacterias juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora bacteriana normal es indispensable para nuestro correcto funcionamiento intestinal. Y también, con el avance de la biotecnología, cada vez se hacen más importante y más beneficiosas en la industria química y alimenticia.

2.   Importancia de las bacterias en la industria alimenticia

Las bacterias, junto con levaduras y mohos, han sido fundamentales durante miles de años para la preparación de alimentos fermentados. Las bacterias cumplen un rol muy importante, principalmente en lo que se refiere a lácteos, ya que estas son necesarias para la óptima fabricación de productos tales como quesos, leche, yogur y mantequilla, optimizando su sabor, su fabricación y sus funciones. Sin embargo las bacterias también influyen en la producción de productos como vinagre, algunos tipos de vino y encurtidos.

Por otro lado, las bacterias tienen otro rol importante dentro de la industria alimenticia, ya que hay bacterias que pueden ser utilizadas como bioconservantes que permiten aumentar la vida útil e incrementar la calidad higiénica y sanitaria de los alimentos mediante la acción de estos microorganismos. Por ejemplo, las bacterias lácticas tienen la capacidad para inhibir el desarrollo de microorganismos alterantes y patógenos de los alimentos.

En la actualidad las bacterias cada vez son más utilizadas por la industria alimenticia, ya que se descubrió que pueden ser beneficiosas para la salud. Es por esto que hoy en día cada vez hay más lácteos (principalmente yogur) que tienen dosis de probióticos, que como los define la OMS, son “organismos vivos que ingeridos en dosis definidas ejercen efectos beneficiosos para la salud”.

3.   Tipos de bacterias en la industria alimenticia

Bacteria	Función
Propionibacterium shermanii	Sabor y formación de los agujeros
Lactobacillus bugaricus	Acidifica, mejora el sabor, función
Lactobacillus lactis	Pro biótica
Lactobacillus acidophilus	Acidifica
Streptococcus thermophilus	Acidifica
Streptococcus durans	Acidifica y mejora el sabor
Leuconostoc citrovorum	Mejora el sabor
Mycoderma aceti	Fermentar

Dentro de la industria alimenticia podemos encontrar gran variedad de bacterias que son utilizadas para diversas funciones que van desde mejorar el sabor (como en el caso del queso), hasta a hacerlas más provechosas para el organismo (como en el caso de los pro bióticos).

La siguiente tabla muestra algunos ejemplos de cómo las bacterias afectan la elaboración de algunos productos, principalmente lácteos.

4.   ¿Cómo intervienen las bacterias?

En la industria alimenticia, las bacterias están principalmente ligadas a la producción de lácteos, donde la principal función es fermentar, pero también cabe mencionar que hay bacterias que se utilizan en otros productos como el vinagre.

En los lácteos, las bacterias que actúan son las llamadas Bacterias del ácido láctico. En este género de bacterias podemos encontrar principalmente Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus, y Streptococcus. La función principal de estas bacterias es realizar una fermentación láctica para producir ácido láctico.

El proceso ocurre en condiciones de ausencia de oxígeno, donde la fermentación responde a la necesidad de la célula de generar la molécula de NAD+, que ha sido consumida en el proceso energético de la glucólisis. En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en ácido pirúvico, obteniendo dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean dos moléculas de NAD+ que actúan como aceptores de electrones y se reducen a NADH. Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis productoras de energía es necesario volver a oxidar el NADH; esto se consigue mediante la cesión de dos electrones del NADH al ácido pirúvico, que producto de esto se reduce a ácido láctico.

Esto se explica en el siguiente esquema:

Algunos ejemplos de aplicaciones de las bacterias lácticas en la industria alimenticia son:

Bacterias en el yogurt: La elaboración de yogur requiere la introducción de bacterias ‘benignas’. Las bacterias que intervienen son principalmente tres. La Lactobacillus vulgaricus, la Strepíococcus thermophilus en que cada una estimula el desarrollo de la otra y por último también la Lactobacillus bifidus. En general en un cultivo se utilizan dos o más tipos de bacterias diferentes. La función de las bacterias en el yogur es conseguir una fermentación más adecuada y en algunos yogures se regula la temperatura de la fermentación para mantener vivas algunas bacterias que cumplirán funciones probióticas que luego se vende bajo la denominación de «cultivo activo vivo».

Bacterias en el queso: En la elaboración de quesos es donde más se requieren bacterias, ya que son fundamentales para la buena óptima del queso. Para estos procesos se usan bacterias del tipo Lactococcus, Lactobacillus y Streptococcus principalmente. En el especial caso del queso suizo se utiliza una bacteria especial llamada Propionibacter shermani que es la encargada de hacer los agujeros en el queso. Las bacterias en el queso actúan produciendo ácido láctico a partir de lactosa. El ácido láctico cumple varias funciones importantes, de entre las cuales debe destacar aquellas que ejerce sobre la cuajada, donde favorece su formación, su contracción posterior y su elasticidad, además de su influencia sobre los cambios que se producen durante la maduración. De este modo, el ácido láctico constituye, en gran medida, a determinar las características del queso.

Bacterias en la leche: Para la fabricación de la leche se usan principalmente las bacterias del género Lactobacillus y Streptococcus que tienen la función de acidificar la leche. Esto ocurre cuando al desarrollarse la leche se utiliza lactosa 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 resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de ácido láctico.

En la producción de vinagre se utilizan principalmente acetobacterias que tienen la función de realizar una fermentación acética para producir ácido acético. La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter que transforma el alcohol en ácido acético.

El proceso de formación de ácido acético (CH3COOH) resulta de la oxidación de un alcohol por la bacteria del vinagre (Mycoderma aceti) en presencia del oxígeno del aire.

Este proceso se representa por:

C₂H₅OH (etanol) + O₂ → Mycoderma aceti → CH₃COOH (ácido acético) + H₂O

5.   Conclusión

Existen bacterias en todos los lugares, incluso dentro de nuestro propio organismo. Hemos visto el interés de los científicos en el estudiarlas para comprender mejor la biología celular y otros aspectos de la ciencia. Por otro lado la industria farmacéutica y alimenticia también se interesa en ellas. Aunque las bacterias patógenas parecen ser las más preocupantes, su importancia en la naturaleza es ciertamente menor. El papel de las bacterias benignas es fundamental y lo será aún más.

Intervienen en el ciclo del nitrógeno y del carbono, así como en los metabolismos del azufre, del fósforo y del hierro. Las bacterias de los suelos y de las aguas son indispensables para el equilibrio biológico. Por otro lado regulan nuestra flora intestinal y otros procesos de nuestro organismo. Y en la industria poco a poco son más usadas para optimizar procesos o para el beneficio de la salud humana por lo que cabe decir que las bacterias tienen, por lo tanto, un papel fundamental en gran parte de los fenómenos de la vida, y gracias a ella poco apoco entendemos más la biología.

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Actividad.

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2. Observe el video: Preparación del yogur.

3. Observe el video: preparación del queso a nivel industrial.