DANISCO Tecnologia Yogurt

5/25/2018 DANISCO Tecnologia Yogurt

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Principios TecnolPrincipios Tecnolgicos engicos en

Leches FermentadasLeches Fermentadas

MicroMicro--estructura & Reologestructura & Reologaa

DANISCO Colombia (J.J.E.P.)


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Premezcla seca de ingredientes: azcar, estabilizante(gelatina), slidos de leche (leche en polvo), etc.

Homogeneizacin (> 63C * > 2000 p.s.i.)

Pasteurizacin (80 90 C * 20 30min)

Enfriamiento (I) 42 43C => [40


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Inoculacin (adicin cultivo)

Incubacin / Fermentacin (4 6 horas)

Ruptura de Cogulo (pH>4,5; 4.6 4.65) / Enfriamiento (II) (15 -20 25C, < 1.5 horas, post-acidificacin)

Preparacin: Adiciones (Preparado de Fruta / Sabor /Colorante / Conservante etc.)

Empaque

Enfriamiento Final (< 10C, > 24 48 horas para despacho)

Elaboracin de Leches Fermentadas:

Principios Tecnolgicos


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EstandarizaciEstandarizacinn de Slidos y Grasa

HomogeneizaciHomogeneizacinn (T>50- 63C * > 2000 p.s.i.)

PasteurizaciPasteurizacinn

Enfriamiento (I) [40 24 48 horas para despacho)




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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios Tecnolgicos

Leche estandarizada fresca / recombinadas

Mezcla de hidrocoloides

HomogeneizaciHomogeneizacinn

PasteurizaciPasteurizacinn

Enfriamiento

Preparacin de

cultivocultivo (starter) InoculaciInoculacinn

Aromatizacin Incubacin (tanque)

Enfriamiento

Aromatizacin

Envasado

Envasado

Incubacin

Enfriamiento

Yogur Firme Yogur Batido

Almacenamiento fro

Ruptura del coaguloRuptura del coagulo

IncubaciIncubacin (empaque)n (empaque)


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.1.-Estandarizacin de Materia Grasa

Entero / Semi-descremado / Descremado

.2.-Estandarizacin de los Slidos Lcteos No Grasos

Lactosa / Protena / Sales

+ (12-16) % S.L.N.G.

(14-16) % S.T.

T.A. Acidez titulable (accin buffer, protenaadicional, +PO4, citrato, lactatos etc.)

Tiempo de coagulacin

[% S.L.N.G.] TEXTURA (viscosidadviscosidad y consistenciaconsistencia delproducto final)

{ > 8.2> 8.2 -- 8.68.6}%, mnimo legal,Estndares Internacionales

+ % S.T. < 25% (disponibilidad de agua para el cultivo)... 1/ Aw


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.2.- Mtodos de Estandarizacin de los Slidos Lcteos NoGrasos

Slidos Lcteos en Polvo:

Leche en Polvo Entera + (3-4)%Leche en Polvo Descremada + (2-4)%

Suero en polvo + (1-3)%

Casena

Caseinato (de Sodio o de Calcio)

Concentracin

Sabor Suero < 1% en peso< 10% en volumen

Efectividad 3X vecesmayor que LPE / LPD

Substituye la Concentracin (adicin protenas),mejora propiedades hidroflicas y viscosidad,menor sinresis en producto refrigerado.


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Viscosidad(U.Posthumus)

PorcentagedeProtena(%)

Relacin entre el contenido proteicocontenido proteico de la leche yla consistenciaconsistencia del Yoghurt (durante el ao) :

Consistencia del yogurtConsistencia del yogurt

Contenido de proteContenido de protenana


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Viscosid

ad(cps)

+ Protena > 0.3%ptimo 3.5%

Porcentage de ProteProtena adicionadana adicionada (%)

Efecto de un incremento en el contenido proteicocontenido proteico sobre la viscosidadviscosidad del yoghurt:

Caseinato de sodioCaseinato de sodio

Leche en polvo descremadaLeche en polvo descremada


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Concentracin / Evaporacin:

Concentracin / U. F. Ultrafiltracin:

O. I. Osmosis Inversa:

Mtodo tradicional por EBULLICIN(menor volumen)

EVAPORACIN (10-25% del agua => + ST (2-4)%,ebullicin a baja presin hidrosttica,menor contenido de aire,

=> mejor estabilidad del cogulomenor sinresis en almacenamiento

Las dimensiones de las partdimensiones de las partculas de caseculas de casenana en el yogurt dependen de laconcentraciconcentracin de Sn de Slidoslidos LLcteoscteos Totales (en el mix base).

{ partcula casena 1 / [S.L.N.G.] }


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Homogeneizacin:

.1.- Tipo de emulsin Yoghurt grasa en

agua(glbulos grasos dispersos en una faseacuosa continua)

Modificaciones fsico-qumicas de la leche por

homogeneizacin:Efectos sobre la GRASA:Disminucin del dimetro medio de los glbulos grasos

=> < 22 mm.

Evitar formacin de aglutinaciones de glbulos y la tendencia a sobrenadarsuperficialmente

Disminuir la aglutinacin y la fuerza ascensionalfuerza ascensional efectiva

por adsorcin de miscelas y submiscelas de casena

Principio Tecnolgico: disminucin del tamao de los glbulos grasos

=> 3.5 (1 - 10) m < 2 (o.3 - o.35) m


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Homogeneizacin:.2.- Modificaciones fsico-qumicas de la leche por

homogeneizacin:Efectos sobre la PROTENA:Desnaturalizacin de las protenas del lactosuero.Interaccin entre casena y las protenas del lactosuero, por

desnaturalizacin de las seroproteinas y/o modificaciones delequilibrio salino.

Produccin de compuestos sulfhidrilo a partir del las seroproteinasdesnaturalizadas

.3.- Efecto sobre la textura y la viscosidad:Modificacin de la capacidad de retencin de agua por parte de las

protenas => disminuye tendencia a la sinresis.Aumento de la cantidad de material de membrana de glbulo

graso (fosfolpidos y protenas) => mejor higroscopicidad delcogulo (en la fase magra).

Rgimen de homogeneizacin:=> Presin: 160 (100100--200200) Kg / cm2 2350(14501450--29502950) psi.=> Temperatura: 70 (50-70)C=> Etapas: (I) 70%

(II) 30% (productos con alto contenido graso,evitar tendencia a la re-aglomeracin)


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Elaboracin de Leches Fermentadas:Principios TecnolgicosHomogeneizacin:

Rango depresinusado en laindustria:

Leche tratadaLeche tratadattrmicamentermicamente

Leche NO tratadaLeche NO tratadattrmicamentermicamente

PresindeHom

ogeneizacin(Kg/cm2)

Viscosidad (tiempo en segundos, medida

usando el embudo Sueco):Efecto de la Presin de HomogeneizaciHomogeneizacinn sobre la ViscosidadViscosidad en Leche Fermentada:

Rango de presiRango de presinnusado en lausado en laindustriaindustria


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Danisco CULTURES


Acuoso

Viscoso

Pastoso

Presin de Homogeneizacin (Kg/cm2)

ViscosidadnoNewtoniana

Newtoniano

Pseudoplstico

Relacin entre la Presin de homogeneizacihomogeneizacinn (P1) y la viscosidadviscosidad (no newtoniana) en cremapasteurizada con diferente contenido grasocontenido graso (15 45%):


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Descripcin yogurt

Homogeneizado 50C/ 200bar



Nohomogeneizado

Mouthfeel an mas cremoso que para 65C/200 bar Viscosidad an mayor, un poco mas baja que

65C*200 bar Estructura proteica cerrada y muy poca tendencia a la

sinresis, distribucin de grasa homognea

Mouthfeel mas cremoso Viscosidad an mayor Tendencia muy pequea a la separacin de suero Estructura proteica y distribucin de grasa

homogneas

Mouthfeel cremoso Viscosidad mas alta Menor tendencia a la sinresis Estructura proteica y distribucin de grasa

homogneas

Mouthfeel relativamente bajo Pequea capa de nata

encima

Tendencia a la sinresis Grandes aglomerados de

grasa


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ResistenciaalaPenetracin(cono)

Contenido de protena srica en laprotena total al homogeneizar (%)

Resistencia a la penetracin (cono) del gel de yogurt:

Masa seca: 18,5%Masa seca: 18,5%

Contenido de grasa: 10%Contenido de grasa: 10%

CaseCasena/ seroprotena/ seroprotena: 1,5%na: 1,5%Contenido proteico: 3,4%Contenido proteico: 3,4%

Producto fermentadoProducto fermentado


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Tratamiento Trmico:Destruccin, inactivacin y/o eliminacin de: HIGIENIZACIHIGIENIZACINN

Clulas vegetativas y flora cruda (saprfita),Microorganismos patgenos e indeseables,

Mecanismos antibacterianos naturales de la leche (aglutininas,lactoperoxidasa etc.),

Inmuno - - globulinas y enzimas nativas de la leche (fosfatasa, peroxidasa...),Esporo-formadores.Enzimas microbianas termo-resistentes.

Produccin de factores estimulantesfactores estimulantes (y/o inhibidores) para eldesarrollo de los cultivos:Ciclo estimulacin / inhibicin / estimulacin / inhibicin:Factores estimulantes mltiples: expulsin de CO2; adicin de cisteina,

glutationa, tioglicolato; bajos niveles de sulfuros txicos;formacin de cido frmico (a partir de la lactosa).

Factores de inhibicin: concentracin excesiva de cisteina, sulfuros

txicos voltiles.Modificacin de las propiedades fpropiedades fsicosico--ququmicasmicas de los

componentes lcteos.Modificacin equilibrios salinos aumentando el tamao miscelar y cantidad

de agua ligada.

Liberacin de compuestos nitrogenados desnaturalizados

Cambios en el lactosuero y sus protenas ( % desnaturalizacin > 85%).Ms seroprotenas desnaturalizadas, mas cloruro de cistena.


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Tratamiento Trmico:

.1.-Efecto del Tratamiento Trmico sobre las ProteProtenasnas:Expresin de las propiedades hidrofpropiedades hidroflicaslicas ptimas de las protenas

> 85C * 30min (mxima reactividad -lactoglobulina / -casena).

Efecto del calor sobre la protenas sucedido en dos etapas:

1.- Alteracin estructural por desnaturalizacin.

2.- AgregaciAgregacinn seguida de coagulacicoagulacinn, dependiendo de laintensidad y duracin del calentamiento (carga calcarga calrica efectivarica efectivarecibida).

ptimo efecto funcional aparente para las seroproteseroprotenasnas (> 80C):

1.- Desnaturalizacin

2.- Reaccin / ligado con -casena.

=> Miscelas ms estables


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Tratamiento Trmico:

GrGrficos temperatura / tiempoficos temperatura / tiempopara el tratamiento tpara el tratamiento trmico de la lechermico de la leche

H.T.S.TH.T.S.T..

UperizaciUperizacinn

EsterilizaciEsterilizacinn

U.H.TU.H.T..

PardeamientoPardeamiento

CoagulaciCoagulacinndede caseinacaseina

InactivaciInactivacinnfosfatasa alcalinafosfatasa alcalina

EsterilizaciEsterilizacinn

DestrucciDestruccinnpatpatgenosgenos

PasteurizaciPasteurizacin por bache :n por bache :PasteurizaciPasteurizacin corto tiempo :n corto tiempo :PasteurizaciPasteurizacin alta temperatura :n alta temperatura :


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Tratamiento Trmico:

Lneas de limitacin para ladestruccin de esporas y elefecto sobre constituyentes dela leche entera :

Zona de ESTERILIZACIZona de ESTERILIZACINN


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Tratamiento

Trmico:

Lineas de igualgrado dedesnaturalizacionde laB-lactoglobulina.

Areas T/ tiempooptimas para eltratamiento

trmico delyogurt(reas punteadas)


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Tratamiento Trmico:

Temperatura (C)

TiempodeRetencindeT(se

g.)

1%

5%

10%

30%

60%

90%

Tasas de desnaturalizacidesnaturalizacinn (medidas y calculadas)para la --LLactoglobulinaactoglobulina en leche descremada en

relacin con la carga tcarga trmicarmica:

Zona deZona deYOGURTYOGURT

rea derea deesterilizaciesterilizacinn

rea derea deUHTUHT

CalentamientoCalentamiento

Breve tiempoBreve tiempo

CalentamientoCalentamientoelevadoelevado

CalentamientoCalentamientocontinuocontinuo

____ Tasa de desnaturalizaci____ Tasa de desnaturalizacinn

.. % de desnaturalizaci% de desnaturalizacinn


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Tratamiento Trmico:Volumen de escurrimiento en Yogurt (leche descremada vs. entera):

Tasa de desnaturalizacin de la-Lactoglobulina en (%):

Volumendeescurrimiento(enmL): TT calentamientocalentamiento

Lecheentera*130

Lecheentera*130CC

Lechedescremada*130

Lechedescremada*130CC

Lecheentera*85

Lecheentera*85CC

Lechedescremada*85

Lechedescremada*85CC


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Tratamiento Trmico:Resistencia a la penetraciResistencia a la penetracinn de yoghurt conforme a la

tasa de desnaturalizacidesnaturalizacinn:

Tasa de desnaturalizacidesnaturalizacinn de la--LactoglobulinaLactoglobulina en (%):

R

esistenciaalapenetracin:

Puntos en leche descremadaPuntos en leche descremada

TT de calentamientode calentamiento

Lech

ede

scremad

a*85

Lech

ede

scremad

a*85

CC

Leche

descrem

ada*1

30

Lec

hedescrem

ada*1

30CC


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Tratamiento Trmico:

Efecto de varios periodos de retencin en la leche durante el calentamientosobre la sinresis y la consistencia de un yogurt bajo en grasa (10.9% ST)

ConsistenciaConsistencia SinSinresisresis

Tiempo de retencin (minutos)


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Tratamiento Trmico:ViscosidadViscosidad en Yogurt (centipois):

Como una funcin de la temperaturatemperatura de pasteurizacin y el tiempo de retenciretencinn (curva de contorno).

Theformationof

StructureinYoghurt249.

Final Reportfrom The

Danish StateResearch

Dairy in

Hillerd.Figure 14, p.

41


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Tratamiento Trmico:SinSinresisresis en Yogurt (mL / 2000mL Yogurt):

Como una funcin de la temperatura de pasteurizacin y el tiempo de retencin (curva de contorno).

Theformationof

StructureinYoghurt249.

Final Reportfrom The

Danish StateResearch

Dairy in

Hillerd.Figure 14, p.

41


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Tratamiento Trmico:.1.-Efecto del tratamiento trmico sobre las proteprotenasnas:

Reduccin de la capa de nata:

1.- Desnaturalizacin de la fraccin globulina en la leche

(no hay aglutininas promoviendo la formacin de agregadosentre glbulos ascendentes en la leche reposada fra).

Interaccin -lactoglobulina y -lactalbmina con la -casena(> 80C * 30min.):

1.- Formacin de gelgel por incremento gradual en eltamao miscelar y formacin de una matriz encadena

=> Distribucin proteica homognea,Fase acuosa insolubilizada en la red,

=> CoCogulo firmegulo firme con menor sinsinresisresis

2.- Formacin de apndices filamentosos-Lg + -casena,interactuando por enlaces S-S, e involucrando varias sales(fosfato de Ca++ y citratos).

3.- Difusin de los apndices con la fermentacin, su presencia enel cogulo inhibe la coalescencia miscelarcoalescencia miscelar.=> cogulo an ms firme con menor sinresis.

Streptococcus thermophilusy Lactibacillus bulgaricusforman espacios vacespacios vacosos en la matriz proteica del coen la matriz proteica del coguloguloy generan filamentos de polisacridos extracelulares

adheridos a la misma matriz proteica.


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-LgAgregadosAgregadospequeos

(-Lg) + (-Lg)Agregados

grandes

(-Lg + -Lg)+

--casecasenana

Reactivacin por calentamiento

Puentes--SHSH Puentes

--SSSS

(-Lg + -Lg + -casena)

MiscelaMiscela de Casena

(-Lg + -Lg + -casena)

Miscela de Casena+

ApApndicesndices Filamentosos(95C*10min.)

EnlacesS-S+

PuentesPuentesCaCa++++MicroMicro--coagulacicoagulacin:n:

AgregaciAgregacinn (puentes)

ReticulaciReticulacin, precipitacin, precipitacinn& gelificaci& gelificacinn


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Tratamiento Trmico:

.1.-Efecto del Tratamiento Trmico sobre las protenas:

Otros efectos del calentamiento:

1.- Remocin de sabores indeseables.

2.- Generacin de nuevos sabores (caramelo, Maillard etc.).

3.- Mejoramiento de la viscosidad.

4.- Disminucin de vitaminas termolbiles, como B6, B12 y C (en

proporcin al O2 disuelto)

El b i d L h F d


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Danisco CULTURES


90C * 5minutos

95C * 5minutos

85C * 5minutos

T de Pasterizacin:

Mouthfeelan mejor Mayor viscosidad, lo mismo que para 90C * 5minutos La estructura proteica mas densa

Mayor viscosidad No acuoso, mejor paladar

Palatabilidad

relativamente baja Mouthfeelacuoso

Descripcin delyogurt:

El b i d L h F t d


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Danisco CULTURES


Cruda+20%

20%S.TS.T..

Cruda

Cruda

+10%S.T. Ca

lentada+10%

10%S.TS.T.

Calentada

Calentada+20%S

.T.

CaracterCaractersticas estructurales de casesticas estructurales de casenana en diferentes leches (10 & 20% de slidos totales), reconstituidasa partir de leche en polvo descremada (bajo nmero calor), con o sin calentamiento (90C* 10min.):

CRUDACRUDA

CALENTADACALENTADA

El b i d L h F t d


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Danisco CULTURES


Anclaje filamentosoAnclaje filamentoso de un Cultivo Lctico en la matriz proteicamatriz proteica del Yogurt:


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Danisco CULTURES


CClula delula deL.L. delbrueckiidelbrueckiisubspsubsp.. bulgaricusbulgaricusenvuelta enenvuelta enpolisacpolisacridosridosen unaen unamicrocoloniamicrocoloniaformada en yogurtformada en yogurt(19000 X).(19000 X).


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Tratamiento Trmico:

.2.- Compuestos procedentes de la degradacin por calor:

Degradacin de la Materia Grasa:

- Lactonas, metil-cetonas, cetonas voltiles (acetona, butanona,hexanona, ceto-cidos, hidroxi-cidos).

Degradacin de la Lactosa:

- Furfural, hidroxi-metil-furfural, firfuril, alcohol 2-metil-furanol,cido frmico etc.).

Degradacin de las Protenas:

- Metionina, valina, fenil-alanina etc.


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La Fermentacin:

.1.- La Leche como Materia prima para la Fermentacin:

Medio de crecimientoMedio de crecimiento verstil para la fermentacin:

- La leche contiene casi todos los factores de crecimientonecesarios para las Bacterias cido-lcticas.

- Solo una leche de alta calidad debe ser utilizada (leche cruda eingredientes secos).

- Un excesivo crecimiento de microorganismos contaminantes enla leche antes de la fermentacin puede producir metabolitos, loscuales pueden inhibir el adecuado crecimiento de la bacteriaslcticas.

.2.- Las Bacterias Acido-lcticas:Las Bacterias cido-lcticas son todas Gram (+)Gram (+) y no esporono esporo-formadoras

[heterotrheterotrficasficas, saprofitassaprofitas, catalasa (-), anaerobiasfacultativas micromicro--aeraerfilasfilas, morfologa cocos /cocos /bacilarbacilar].

- HomoHomo-fermentativas (Lactobacillus, Streptococus lactisetc),cido lctico D(+), L(-) y (O)

- HHterotero-fermentativas (St. dyacetilactis, Leuconostoc,

Bifidobacterias etc.).


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La Fermentacin:

.3.- Bioqumica de la Fermentacin:Los microorganismos mantienen sus ciclos vitales mediante un grannmero de complejas e interrelacionadas rutas metablicas con funcionesbiosintticas y energticas:

- Cada ruta metablica comprende mltiples reacciones reguladaspor diferentes sistemas enzimticos, por lo que la sntesis y

actividad de las enzimas es la que mantiene las funciones de la clulamicrobiana.

- Uno de los mecanismos de regulacin feedfeed--backback se debe a loscompuestos de bajo peso molecular resultantes de la degradacin denutrientes (tratamiento trmico).


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La Fermentacin:.4.- Mtodos de incubacin:

Mtodo Tradicional de Incubacin Corta:

- > (3 - 3) Horas, uso de cultivo semi-directo repicado (StarterBS), inoculacin

3 (1 5)%, T: (40 - 45)C.

Mtodo de Incubacin Larga:

- < (4 - 8) Horas, uso de cultivo directo (StarterDVI), T: (30 -38)C.

Elaboracin de Leches Fermentadas


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La Fermentacin:.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:

El Yoghurt es una leche fermentada tradicional a floraesencialmente termfila,

ProtoProto--cooperacicooperacinn de (2) dos Bacterias cido-lcticas simbiticas:Streptococcus salivarius spp. thermophilusyLactobacillus delbrekiissp.bulgaricus.

Temperatura ptima de crecimiento 42 43 [40 45]- (36 - 42)C para el Streptococo,- (42 - 46)C para el Lactobacilo.

Aspecto y textura:- Produccin de cido lctico, consecucin del punto isoelpunto isoelctricoctrico

(pH 4.6), formacin del cogulo (firmeza y consistencia segn el pH final, laactividad proteoltica y otros factores)

- Produccin de polisacridos que juegan un rol textural(cremosidad y filancia), de hidratacin (ligados a la casena aumentan elpoder de retencin de agua por el cogulo) y de proteccin del cogulocontra los tratamientos mectratamientos mecnicosnicos durante la fabricacin (agitacin, bombeo,

refrigeracin etc.).- Defectos de textura causados por el cultivo: sinsinresisresis superficialen el cogulo (acidificacin demasiado fuerte o dbil generando un gel frgel frgilgil),textura demasiado filantefilante (cepas demasiado filantes o desbalance entrecepas), textura lquida (acidificacin insuficiente por crecimiento defectuosode las cepas), textura heterognea (puntos blancos, textura granulosa etc.,por inadecuada seleccin de cepas o desajuste de los parmetrostecnolgicos).



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.5.1.- Caractersticas funcionales de cada cepa:Streptococcus thermophilus:

- la cepa ms exigente en factores de crecimiento,- muy sensible a fagos e inhibidores (antibiticos)- auto-limitado por la produccin de cido lctico- no posee enzimas proteolticas extracelulares,- necesita de aminocidos y pptidos para su crecimiento (valina,

leucina, arginina, cido glutmico etc.), requerimientoinsuficientemente cubierto por los contenidos originales de laleche (p.ej. solo 25 30% de las necesidades en leucina y

arginina),- determina la textura (polisacridos extracelulares)- posee una pptido-hidrolasa intracelular que complementa laamino-peptidasa del Lactobacilo,

- produce parte del cido frmico durante la fermentacin (adicionalal proveniente del tratamiento trmico),- tiene una funcin descarboxilante gracias a una ureasa,descomponiendo la urea nativa lctea para producir el CO2necesario para el crecimiento del Lactobacilo,

- determinante en la (I) primera fase del crecimiento simbiticodurante la fabricacin del yogurt, beneficindose de los factoresde crecimiento provenientes del tratamiento trmico y de losmetabolitos producidos por la accin protelitica del Lactobacilo.

El b i d L h F t d


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La Fermentacin:

.5.- Importancia tecnolgica del Cultivo Lctico:

.5.1.- Caractersticas Funcionales de cada cepa:

Lactobacillus bulgaricus:- posee una amino-peptidasa,

- una actividad proteinsica ligada a su membrana celularpermitiendo la liberacin de pptidos y aminocidos utilizablespor el Streptococo,

- es estimulado por los cidos frmico y pirvico, aquel provieneparcialmente del tratamiento trmico y es aprovechado en lasntesis de adenina y, por otra parte, de la actividaddescarboxilante del Streptococo.

- el CO2 tiene un papel estimulante para esta cepa e interviene en lasntesis del cido asprtico.

- determinante en la (II) segunda fase del crecimiento simbiticodurante la fabricacin del yogurt, beneficindose de los factoresestimulantes del crecimiento producidos por el Streptococo.

- determina el bouquet a yogurt (produccin de acetaldehdo),

- principal cepa involucrada en la post-acidificacin ( temperaturas< 10C).



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Esquema de factores estimulantes en la protoproto--cooperacicooperacinn interinter--especiesespecies:

Protena de laleche

Leche

Urea de la leche

cidofrmico

Aminocidos

Pptidos



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Produccin de acetaldehacetaldehdodo por lasBacterias Lcticas utilizadas en lafabricacin del Yogurt:

Mezcla 1 1 de cultivos

Tiempo (horas)



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Crecimiento relativo de las bacterias del Yogurt:

Tiempo (horas)

N

merodebacterias*E6



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Crecimiento simbitico de las especiesbacterianas en un Yogurt:

Tiempo (minutos)

Acidez(D)



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Tiempo de incubacinEn horas



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La Fermentacin:

.6.- Importancia tecnolgica de la produccin de cido Lctico(Fenmenos biolgicos y fsicos):Formacin del GEL de Yogurt:

- Conforme a sus requerimientos energticos, el cultivo aprovechacomo substrato la lactosa, el agua y otros componentes de la leche paraproducir cido Lctico.

- Dicho cido contribuye a la desestabilizacin de las miscelas decasena y de los complejos sero-proteicos, ya previamente

desestabilizados (tratamiento trmico), y a la solubilizacin mediante el paso

del fosfato y el citrato de Calcio del estado coloidal (integrado a las miscelas)a la forma soluble .

- La deplecin del calcio en las miscelas, agregadas o encoalescencia individual, conlleva a la precipitacin de la casena (punto iso-elctrico pH 4.6 - 4.7).

- Se conforma entonces una red tridimensional de casena o GELGEL,

estructurada por puentes de iones divalentes / bipolares (Ca++ y Mg++), queatrapa constituyentes lcteos con inclusin de la fase acuosa.

- Dicha red es protegida de la desestabilizacin por la interaccin-Lactalbmina / -Lactoglobulina con la -casena (ligadas por puentes -SHy S-S).



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1.E+01

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

1.E+06

1.E+07

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Fase LAG:

simbiosis en latencia ycomenzando

Fase LOG:

mxima velocidad de

multiplicacin celular(logartmica)

Fase Estacionaria:reproduccin = muerte

Fase Final:disminucin de la

poblacin total

Lag

Log

Estacionaria

Muerte



50/70

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8

Horas

pH

Fase (1):LatenciaInicio Simbiosis

Fase (2):Desestabilizacinde protenas(inicio pH 5.5)

Fase (3):

Coagulacin de protenas

pH (5.5 4.6)

Fase (4):

Corte,

enfriamiento,

organizacin del gel(abajo pH


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Casena nativa en LECHE

Cogulo de YOGURT (pH 4.6) Cogulo de YOGURT (pH 3.8)

Estructura de la caseEstructura de la casena en la lechena en la lechey el coagulo de yogurty el coagulo de yogurt



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Poli-viscosidad (mm / 15 seg)

pH

Critical zone

La zona crtica durante la fermentacin:



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La Fermentacin:.7.- Produccin de compuestos responsables del Sabor:

Compuestos producidos por el Cultivo:

- cidos no voltiles (lctico, pirvico, oxlico o succnico).

- cidos voltiles (frmico, actico, propinico o butrico).- Compuestos carbonilados (acetaldehdo, acetona, acetona odiacetilo).

- Sustancias heterogneas (aminocidos, serina, cido glutmico,valina etc.).

El Enfriamiento:.1.- Bloqueo del Proceso Biolgico:Mtodo tradicional para controlar la actividad metablica del cultivo y la

bioqumica de sus enzimas (< 10C):

- Enfriamiento desde la temperatura de incubacin, en el punto decorte en acidez deseado para la fermentacin (pH 4.5 - 4.6; >0.9%de acidez titulable en cido lctico, >85Th), hasta temperaturasde refrigeracin (4< T


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El Enfriamiento:.2.- Tipos de Enfriamiento: (previa ruptura del cogulo)

Mono-fsico:

- Previo a la saborizacin y empaque

- Un cogulo fro es ms estable que uno a temperaturas > 20C(manipulacin mecnica de saborizacin y llenado).

Bi-fsico:

- Caractersticas tixotrpicas del cogulo (reologa pseudo-plstica)- Recuperar deterioro textural por tratamientos mecnicos.

T incubacin(42 - 45)C

T refrigeracin(< 10)C

T incubacin

(42 - 45)C

T industrializacin

(15< T < 20)C

Enfriamiento enel Empaque

(< 10)C 12 Horas

Fase (I) Fase (II)

Re-estructuracindel cogulo Circulacin forzada de aire:

(5 - 6) Horas * (7-10)C(7 - 12) Horas * (1-2)C

Fase (I)



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Viscosidad inmediatamente despus de la ruptura del cogulo ydespus de 2 das de refrigeracin 8C.

R

upturadel

co

agulo:

Blasebla

nca

fra:

Elaboracin de Leches Fermentadas:P i i i T l i


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El Enfriamiento:.3.- Procedimiento de Enfriamiento recomendado:

RupturaRuptura del Cogulo

Enfriamiento PrimarioPrimario

Enfriamiento SecundarioSecundario

RefrigeraciRefrigeracinn + Almacenamiento

Manipulacin temperatura de incubacin

(en el tanque fermentador)Previa al inicio del enfriamiento

Enfriamiento inicial < 25CAdecuacin al empaque

Aditivacin (saborizacin))Obtencin de yogurt terminado

Cuarto fro termostatadoCirculacin de aire forzadaEnfriamiento en dos etapas:

[I] (7 - 10C) * (5 - 6 Horas)[II] (1 - 2C) * (tiempo restante)



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Viscosidad del yogurt como una funcin de la temperatura de llenado(leche concentrada o no)



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Viscosidad

Evolucin del Proceso IndustrialCurva de viscosidad en una planta ptimamente diseada

Curva de viscosidad en una planta inadecuadamente diseada (base blanca fra)

FermentacinAlmacenamiento

intermedioEnfriamiento

Bombeo

Empaque

Almacenamientofinal

refrigerado

43C (15-20)C < 8CBombeo



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Danisco CULTURESCriterios de formulacin en Yogurt:


Sensibilidad al calor y el cizallamiento

Falta de suavidad

Alta cremosidad sin gelificacinAlmidnmodificado

Sensibilidad al calor y el cizallamiento

Falta de suavidad

Dosis alta

Aporta cremosidadcremosidadAlmidn nativo

No viscosidadAporta cremosidad

Efecto antiespumanteantiespumante

No viscosidad

Reduce sabor residualsabor residual cidocido

Emulsificante

Falta de suavidadAlta viscosidadviscosidadCaseina

Dosificacin relativamente alta

Posible sabor residualsabor residual

Alguna viscosidad

Alguna estabilidad aestabilidad a sineresissineresis

Suero (proteina)

Estructura sub-ptima con dosificaciones altasEstructura firme y posible gel dbil

Alguna estabilidad a la sinresis

Pectina

Tendencia a gelificar durante el almacenamiento

Disminucin de la viscosidad a temperaturas > 15-20C

Apariencia suave y finasuave y fina

Alta viscosidad

Alta estabilidad a la sinsinresisresis

Gelatina

Desventaja:Ventaja:Tipo:



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Danisco CULTURES

Criterios de estabilizacin en Yogurt:Modificar la textura

Prevenir sinresis

Incrementar viscosidad

Suspender fruta

Prevenir la decoloracin

Estabilizar a los choques trmicos (congelacin / descongelacin)




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Referencia + gelatina

Referencia + almidnmodificado

Referencia + pectina

Referencia + protena lctea

Yogurt 0 % grasa con 2%LPD(Referencia)

Mouthfeel mejorado

Paladar algo seco Pequeos agregados

Red proteica relativamente cerrada

Apariencia relativamente brillante

Textura algo burda Red proteica relativamente dbil

Agregados medianos

Menor tendencia a la sinresis

Textura suave y brillante casi gelificada Red proteica compacta y cerrada Pequeos poros

Muy poca tendencia a la separacin

Viscosidad mejorada

Textura burda

Agregados grandes Red proteica relativamente dbil y fcil de romper Menor tendencia a sinresis

Mouthfeel relativamente bajo Consistencia acuosa

Red proteica abierta con grandes poros

Agregados de tamao mediano

Tendencia a separar suero



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PartPartculas mas grandesculas mas grandesSeparaciSeparacin de fasesn de fasesMayor tamaMayor tamao deo de particulaparticulaPoco incremento en viscosidadPoco incremento en viscosidad

PartPartculas mas pequeculas mas pequeasasInteracciInteraccin positiva pectinan positiva pectina EPSEPSMejor estructura proteicaMejor estructura proteicaReticulaciReticulacin mas firme, suave y agregacin mas firme, suave y agregacin mas finan mas fina



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c p os ec o g cos

++ (aire)0Emulsificante

+++0Almidn modificado

++-0Almidn nativo

++++++Caseinato

+++++Suero (protena)

+++++Pectina

+++++++Gelatina

CuerpoSinresisFuerza de gelEmulsificante &Estabilizante



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Danisco CULTURES

p g

Yogurt descremado fortificado sistema funcionalsistema funcional(gelatina + pectina + almidonnativo y modificado)

Yogurt descremadofortificado + LPD



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Danisco CULTURES

Defectos en la textura del Yogurt:

Grumoso Inadecuadamente estabilizadoDesarrollo de acidez no homognea

Deficiente enfriamiento despus del empaqueGranuloso Desbalance del cultivo

Produccin de acidez muy rpidaTemperatura de incubacin demasiado altaLeche de pobre calidad

Desuerado Pasteurizacin inadecuadaBajos slidos no grasosAlto desarrollo de acidezExcesiva perturbacin / agitacinContaminacinBajo pH del preparado de fruta

Ligoso Contaminacin microbiolgicaFilante Inadecuada seleccin del cultivo

Inadecuada seleccin del estabilizanteExcesivo uso de azcar (jarabe)




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Danisco CULTURES

Defectos en el cuerpo y sabor del Yogurt:

Cuerpo dbil Inadecuada seleccin de cultivoBajos slidos (sustrato)

Baja protenaInsuficiente estabilizanteInsuficiente tratamiento trmico

Muy firme Excesivo uso de estabilizante / protenaGelificado Slidos en exceso

Estabilizante del preparado de fruta (acarreo)Acidez alta Temperatura de incubacin elevada

Desbalance del cultivoEnfriamiento muy lento

Acidez baja Temperatura de incubacin inadecuadaNivel excesivo de azcar / edulcoranteInsuficiente tratamiento trmicoCultivo inactivoSubstancias inhibidorasAtaque fgico




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Danisco CULTURES

Defectos en el sabor del Yogurt:

Amargo Contaminacin psicrotrficaIngredientes de pobre calidadPreservativos

Muy dulce Produccin de cido insuficiente(mayor cido = menos dulce)Muy alto en azcares

No natural Ingredientes de pobre calidad


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DANISCO Tecnologia Yogurt