UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO148.206.53.84/tesiuami/UACH21618.pdf · · 2004-04-21Composición...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO Enseñar la explotación de la tierra, no la del hombre".

PROYECTO DE TESIS:

"Obtención de Biomasa a Partir de Cultivos Lácticos Usando Suero de Leche Como Substrato".

QUE PRESENTA : GiiHernCúlda G a u e

PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL.

JURADO CALIFICADOR:

DIRECTOR: ASESOR

MC. Gabirid Leyva Roelas. MC. Abraham Viüegas de Gante.

ASESOR ASESOR:

MC. Javier Vence Garduño. Dr. AmPcar Renin Mejenes Quijano.

Chapingo, México. 15 de Enero de 1991.

OIOINDLXLS 3:33 PM 4/06/97 In0

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

PROYECTO DE TESIS:

“Ohtención de Biomasa a Partir de Cultivos Lácticos Usando Suero de Leche Como Suhstrdto”.

QUE PRESENTA Gil Hernández González

PARA OBTENER EL TíTULO DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL

JURADO CALIFICADOR

___

dapingo, M h . , I2 de junio de 1990.


INDICE PAGINA

I . LISTADO DE TABLAS. CUADROS Y GRAFICAS ...................................... I1 . RESUMEN .............................................................................. .........

111 . INTRODUCCION ...............................................................................

IV . REVISION BlBLl AFICA ................... ............................................

A . BIOMASA ...........................................................

2 . Microorganismos Relacionados con la Producción de Biomasa ....... B . LIECHE ............................................................................................. 1 . Aispectos Económicos del Sistema Agroindustrial Leche .................. 2 . Aspectos de Política en el Sistema Agroindustrial Leche .................. 3 . Productos Lácteos ........................................................................... 4 . Subproductos Lácteos ............................. C . CULTIVOS LACTICOS ..................................................................... 1 . Generalidades .................................................................................. 2 . Caracterización de Cultivos Lacticos ................................................ 3 . Medios de Cultivo para Microorganismos Lácticos ............................ 4 . MiStodos de Conservación de Microorganismos a Nivel

de Laboratorio ................................................................................... V . OBJETIVOS .............................................................................................. VI . HIPOTESIS ............................................................. VI1 . MATERIALES Y METODOS ................

1 . Aspectos Generales de la IProducción de Biomasa ..........................

A . MODELO ESTADISTICO ................................................................ B . DISENO DEL EXPERIMENTO ......................................................... C . MICTODOLOGIA DEL EXPERIMENTO .....................

D . MlfTODOLOGlA DE LOS TRATAMIENTOS .................................... E . METODOLOGíA DE RESULTADOS ...............................................

VIII . RESULTADOS Y DlSCUClON ....................................... IX . RECOMENDACIONES ........................................ X . CONCLIJSIONES .... ...............................................................................

XI . BIBLIObRAFíA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

..............................................................................................

3

7 8

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51 52 54

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LISTADO DE TABLAS CONTENIDAS EN ESTE EJEMPLAR

PAGlNA

1. Estimación del tiempo necesario para duplicar la masa en varios seres vivientes .......... ,.. .... ......... .., ..., . . ,... . . ..... ........ ...............................

2. Alguno!; microorganismos capaces de fermentar diversos substratos ...... 3. Producción de Biomasa en Estados Unidos de América a partir de

4. Costos Comparativos de la Producción de Biomasa ........... 5. Compo:sición Quimica de la Biomasa Microbiana por Grupos

6. Contenido de Aminoácidos Esenciales de Muest.ras de

7. Composición Quimica de la Leche de los Principales Animales

8. Poblaciijn, Producción y Rendimiento de la ganaderia Bovina

9. Indicadores de Las Principales Cuencas Lecheras de México ......... 1 O. Voiúm,enes de las Principales Importaciones Lecheras de

11. México: Estructura Porcentual de las Principales Importaciones Lecheras del País .............

12. Distribución de Leche Por R . . , . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . , . . , . . . . , . . . . . . . . . 13. Destino de La Leche a Diferentes Sectores ......... . ......... ... ... .... ....., .......... 14. Activid,ades Económicas de los Productores, Dimensión de las

. .

microorganismos (Diagrama Ilustrativo) ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

de hilicroorganismos (% en Base Seca) ................................................

Micr'oorganismos.. . . . . . . . . . . . . , . . ~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . .

Explotados.. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .

de Leche Especializada y No Especializada.. ,. , . .. . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Explotaciones, Principales Fuentes de Alimentos y Características del Manejo de Pastizalec del Estado de Jalisco ....................................

de la Ganaderia Nacional ........ . . . ..... .... .......... . . . ... .... ........ ............ ..

15. Jalisco: Estado Actual de La Ganaderia local como comparación

16. Producción, Importación y Conssumo de Leche en México .............. 17. C1asific:ación General de los Quesos en función de Diferentes

Factores ....... . . ~ .... ... ... ~ . . ... ... . ... ... . . . . . ~ . ... ... ....... . . ... .......... . . . ....... .., .,........

17 18

19 20

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31 32 32

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18. Rango de Desarrollo en Leche, de Cultivos Streptococus Thermo- phillus y Lactobacillus Bulgaricus, por la Mezcla de Diferentes Microorganismos ..................................................................................

Natural (AN), Acidéz Titulable (AT) y Acidéz Desarrollada (AD) despues de incubación a 42 "C. ................................................................

20. Composición del Suero de Ques,o Cheddar .............. 21. Usos Potenciales del Suero de 1.eche ...................................................... 22. Representación Simbólica de los Datos de un Diseño

Completamente Azarizado., ................................... ....

23. Análisi:; de Varianza para los Daltos de Un Diseño Completamente Azarizado.. ......................... ....

24. Fórmules Que Se Utilizaron parai estimar la significancia de las

19. Efecto de los sólidos totales en lla mezcla en relación a la Acidez

diferencias entre los parámetros To, pH, Acidéz, YO de Biomasa y % de Azúcares Totales ........................................................................

25. Resultaidos Finales de las Pruebas de Acidez ......................................... 26. Resultados Finales de las Pruebas de Azúcares Totales por

el Método de Thing ............................................................................... 27. Resultados Finales de la Prueba de pH .............................................. 28. Resultados Finales de las Pruebiss de Centrifugación

29. Resultados Finales de las Pruebas de Centrifugación

30. Análisis Bromatologico de la Biornasa de Streptococcus

(Producción de Biomasa en Base Húmeda) .........................................

(Producción de Biomasa en Ba!se Seca) ..............................................

thermophillus y Lactobacillus Bulgáricus. .............................................

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48 48

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79


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LISTADO DE CUADROS CONTENIDOS EN ESTE EJEMPLAR

PAGINA

I. Alternativas para producir más Alimentos e Importancia

2. Proceso de Obtención de Biomasa a Partir de Saccharomyces de la Proteina Microbiana ..................................................................... 13

. . cereviciae.. ........................................................................ 3. Varios Tipos de Substratos para producir Proteína Unicelular

a partir de diversas clases de Iblicroorganismos ........................... 4. Procesos de Elaboración de queso tipo Chapingo y tipo Panela ............... 5. Clasificación de las Leches Fermentadas en Función del

Tipo 'y Microorganismo que utilizan ...................................................... 6. Diagrama de Proceso de Elaboración de Yogurth .................................... 7. Clasificación y Caracterización General de los Cultivos

Lacticos mas Importantes ................................................................... 8. Cultivos Bacteriológicos Básicos Para el Crecimiento

de Microorganismos ........................................................................... 9. Composición del Medio de Cultivo AGAR-LECHE-YEASTREL

para 1-1 Crecimiento de Cultivos Lacticos ............................................. 10. Medio de Cultivo Hodgson para el Computo de Colonias

de Cultivos Lácticos ............................................................................. 11. Medios de Cultivo para el Aislamiento de Cultivos

Lácticos ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. Medio de Cultivo de Agar de Higado Glucosado y Agar de

Caseina Digerida, para Aislar iCultivos Lácticos por sus Características de Crecimiento ............................................................

13. Medios de Cultivo para Conservación de Cultivos Lácticos (Streptococcus thermophillus y Lactobacillus bulgáricus) ....................

14. Medio de Conservación Gelosa a la Leche para Cultivos Lácticos [Streptococcus thermophillus y Lactobacillus bulgáricus) ....................

, .

15

20 43

45 46

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LICT,ADO DE GRAFICAS CONTENIDAS EN ESTE EJEMPLAR

PAGINA

1. Resultados Finales de la Prueba de Acidez. ................

2. Resultados Finales de la Prueba de Lactosa. ........................................... 3. Resultados Finales de la Prueba de pH. ................................................... 4. Resultados Finales de la Prueba de Centrifugación (Poduc-

71 73 76

. I cion de Biomasa) ................................................ ..................... 78

cion de Biomasa en base seca) ...................... 5. Resultados Finales de la Prueba de Centrifugación (Poduc- 78

125


I. RESUMEN

Esta tisis f u i realizada en dos partes: la parte práctica se realizó en las instalaciones de :u Unidad de Tccoologia Lechera, de la Universidad Autónoma Chapingo y la parte Teórica se realizij en la Universidad Autónoma Chapinso; Chapingo, Edo. de México. Esta tésis atrave;! de un experimento sencillo (el cual se detalla en la parte metodológica) propone una alternativa para la recuperación de los componentes del suero de leche, los cuales son drenados y desechados cuando se elabora un queso. Ei experimento consiste en fermentar y precipitar los componentes a través de un proceso de acidificación del suero de leche con cultivos Iacticos como los que se usan para producír yogurt. Aunque es una aitemativa dificil de llevar a la práctica como alternativa no debe de de- scciiirsc, probablcniente dentro de algunos años estemos en mejores condiciones en nuestro pais para poder llevar al campo alt'ernativas como la que aqui se menciona.

i

u. SUMMARY

This thesis was made in two times: The practice part was made in the Dairy Technology Uni:, from the Universidad Autónoma Chapingo and the theoretical part was made in the Lrniversidad Autónoma Chapingo; ChaIpingo, Edo. de México. This thesis throu:;l; a simple experiment (which is detailed in the metodical part) proposes an alternative for the whey milk components recuperation, which are drained and wasted in the cheese elaboration. The experiment consists in the fermentation and precipitation of the whey components through an acidity process with lactic cultures like yogurt. Although, is a hard alternative get the practice for this experiment, it won't be discarded. Probn'sly we will have better times in the fiiture for to do this kind of experiments.

* OIOINDI~tíS 8 51 Mí 18/04/97 7/90


111. INTRCIDUCCION

Sin duda alguna, el tema de la producción de biomasa siempre ha estado presente desde que se tiene memori;s de la existencia del hombre, pero como tema, nunca antes se habia tratado hasta principios de 1960. Peor aún, las investigaciones que han conducido a grandes avances solo empezaron a ser significativas a partir de que la producción de biomasa, resultó ser más que eso y se coiivirtió en toda una gama de productos tales como: Medicinas, Alimentos dietéticos y fortificantes, Aditivos para la industria, Conservadores, Esencias, Nlejoradores de Procesos, etc..

gadores dejan asentado que se refiere a la masa viva de algo, pero ... ¿Que? Es aqui donde empiezan las diferencias en cuanto a concepción, asi por ejemplo alglunos la entienden como 1;a producción de masa expresada en peso seco cuando un cultivo empieza a manifestar ganancias de peso (Cha- vez, 1987). Otros se refieren a la bioinasa como el crecimiento cuantificable en diámetro, de un árbol, tronco o cualquier vegetal susceptible de crecimiento (Garciduetias, 1987; citado por Chavez, 1987), algunos como la ganancia de peso que experimenta cualquier aninial medida en Kg. (Rehem y Reed, 1983), otros más sse refieren a la biomasa como la masa viva que se desarrolla a partir de desperdicios industriales orgánicos (Chisholm, 1984) .... En fin, podemos apreciar que no hay concenso en cuanto a conceptos se refiere, por lo tanto, consideremos una definición (ya conocemos que hay variantes), que nos aclare el concepto, al menos para efectos de estudio del tema que nos interesa.

calular obteiiido por fermentación aei-óbica o anaeróbica, sometido a procesos de separacii5n mecánica, lavado, homogenización y secado. De la definición anterior, podrá observarse que lo que se busca es la ganancia de peso, es decir masa.

Hablamos de Biomaca.. . ¿Pero# que significa Biomasa?. Algunos Investi-

De acuerdo a Gomez (1976), se considera biomasa, a todo aquel material

Definido el tema a tratar, que mas nos queda considerar, respecto a esto es I

bueno considerar algunos aspectos clue nos indiquen la importancia que se le ha dado al t'ema y el interés que este ha despertado en el mundo comercial.

biomaca al mundo. El rápido crecimiento y la conversión de fuentes económi- cas de Nitrógeno y Energía, en proteina de alta calidad, son algunos de los logros con microorganicmos ...." (Gornez, 1976).

"...Hoy dia , muchas son las altc?rnativas que han dado los estudios sobre

I


En otras areas, los estudios sobre biomasa, concernientes a la BIOTEC- NOLOGIA, han dado grandes alternativas energéticas un poco mas más a- tractivas, que las que ofrecen algunas convencionales como el petróleo. la energia atómica, la hidraúlica, la eóliira y la geotérmica. " ... Dichas tecnologias resuelven parcialmente la falta de energéticos, pero no ofrecen más, pero en cambio, la tiiotecnologia además de solucionar muy bien el problema energé- tico, ofrece respuesta a problemas tam apremiantes como el hambre y la mal- nutrición ..." (Vimal, 1984; citado por Chisholm, 1984).

ofrece realmente una alternativa muy viable. Asimismo promete a mediano y largo plazo, un desplazamiento de lo's combustibles convencionales.

En otras palabras tenemos que conocer más sobre la biomasa, puesto que es un recurso renovable, no contaminante y que puede ser fuente de alimentos y cosmbustibles capaces de reemplazar a otros energéticos conta- minantes y aun mejor, a bajo costo.

rodea a este tema, prometen toda una serie de alternativas para el hombre, la malnutrición, el problema de la falia de energéticos, y sobre todo su viabilidad, basada en el bajo costo de este tipo de tecnologías, sin considerar algunas otrais ventajas como son la de ocupar un mínimo espacio, produc- ción constante y tiempos de residencia relativamente muy cortos.

En fin ... podriamos exagerar lac: ventajas posibles, pero ninguna tendría efecto, si no resuelven un problema específico. Para nuestro caso, nos interesa el aprovechamiento de un subproducto de la elaboración de quesos.

Cuando elaboramos un queso, 'lo que estamos haciendo es obtener la mayor cantidad de proteínas precipitables de la leche; pero como en todo proceso, la eficiencia al 100% es imposible. Durante la coagulación de la leche, existen proteinas solubles en agua, azúcares, minerales y vitaminas que son arrastradas por el suero que sale de la cuajada.

En Meqico, la mayor parte de este suero de leche o lactosuero, es drenado como efluente. por los lugares mas accesibles de las pequeAas microin- dustrias queseras. Y en el mejor de los casos, este lactosuero es suministrado a porcinos. En algunos casos este lactosuero es vendido como tal, no siempre a buenos precios. a las industrias con suficiente tecnología, para rehidratar leche en polvo con este lactosuero. En dichos casos se elaboran "quesos "rellenos".

Pocas 10 ninguna vez, este lactocuero es calentado para precipitar las proteínas del suero por calor, dado que el gasto de combustible es mucho y los rendimientos inferiores ai 6%.

La bio'conversión de productos agrícolas e industriales, y desechos varios

Como se observa en lo antes expuesto, la biomasa y más aún, todo lo que


IV. REVISION BlBLlOGRAFlCA

El coiisumo de biomasa microbiana por el hombre en alimentos fermentados y aquellos obtenidos por destilación, asi como bebidas de granos fermentados, data de mas de 4000 años. Pero su utilización comercial para productos destinados a la dieta del hombre, comenzó en Alemania con el secado de fermentos de levadura de cerveza (Aproximadamente en 1910). Para 1914, cerca de 10,000 toneladas de levadura seca se destinaron para el consumci en forma de alimentos, en diversos alimentos (Butscheck, 1962;

citado por f?.eed, 1983). La aguda escasez de proteina en Europa durante la Segunda G8uerra Mundial estimuló en gran manera el desarrollo, en plantas industriales para la producción de hadura , principalmente Candida utilis. Los substratos más utilizados para esta época fueron las maderas hidrolizadas y los licores sulfitados. Algunas plan,tas que se construyeron durante la Se- gunda Guerra Mundial, posteriormerite fueron desmanteladas por su baja rentabilidacl inicial o bien por que hubo mejores lugares donde producir alimentos de origen levúrico, como en Jamaica, donde se instaló una de las pn- meras industrias tecnificadas a base de melaza de cana.

para los alemanes además de algunos cambios desfavorables en su ternto- no, un auge en el desarrollo en estar; áreas; de hecho, fueron los alemanes los que dieron forma a una tecnologia que se imaginaba imposible (Scholler, 1936, citado por Rolz. 1977). Duranile esta guerra los alemanes produjeron alrededor de 16,000 toneladas de levadura Tórula. sin embargo su uso generalizado se vino a dar posteriormente (Peppler, 1968; citado por bateles, 1975).

comercial había cubierto un amplio rango de substratos y microorganisrnos. Aunado a ello fueron tres acontecimientos los que aceleraron este proceso de desarrollo: El primero fué el hecho de que los gobiernos reconocieron la aguda escasez de proteína y el esfuerzo que significaba para producida, para

el hombre y para animales simultáneamente. En esto es claro que taiito el hombre como los animales compiten por los mismos substratos, principalmente granos. En segundo lugar otrci acontecimiento de importancia para a- quella époc.a, fu6 el interés que despertó las investigaciones acerca de la oxidación del petróleo por microorganisrnos. De esto nos habla muy bien Reed et.al. (1983), quien nos señala los interesantes estudios realizados por la "Societé I-rancaise de Petroles" a partir de 1957.

La Segunda Gran Guerra, corrio suelen llamarla los Norteamericanos trajo

A partir de 1960, los estudios en este campo se multiplicaron, el interés


Finalmení:e, la necesidad de combatir la contaminación generada por el creciente número de industrias que aparecieron posteriormente a la Segunda Guerra Mundial, en que la demanda de productos transformados para la ex- portación fué enorme y los desechos generados no tenían controles adecua- dos para !ser drenados en forma de efluentes, de tal forma que la alta demanda biológica de oxígeno (DBO) pronto se dejó sentir en el entorno am- biental. Es dificil detectar cual de IC's tres factores fue el de más peso para el desarrollo de esta industria. Lo cierto e s que ello sirvió para generar toda una serie de trabajos dentro de los cueles algunas materias primas de fermentación fueron el petróleo, el gas natiural, las n-parafinas, que eran los que mas contaminaban el entorno fabril.

fué el Instituto de Massachussetts en Estados Unidos de Norteamérica (No olvidemos que despues de la Seguinda Guerra Mundial, el pais que quedó con mejor infraestructura para desarrollarse fue EUA, de tal forma que no es nuevo que haya sido el pais con vanguardia tecnológica en el area de control de contaminaciones por residuos industriales, precisamente por re- sentir mas la contaminación de sus industrias).

En dicho instituto, fueron dados a conocer los primeros trabajos acerca de la producción de proteína unicelular o SCP (Del inglés single cell protein). Esto en balse a análisis que se hizo sobre los microorganismos, cuyos aná- lisis bromatológicos revelaban 40-60 % de proteína (Reed, 1983).

dificil enumerar, lo importante de todo lo anterior es que a partir de 1960, se em- pezó a tenior otra concepción acerca de los alcance de la reproducción de microorgariismos para producir proteína en forma de células y otros usos.

Hasta donde se conoce, uno de los institutos que destacó en esta época

Posteriormente, aparecieron cltros institutos y organizaciones que seria

IV. A. UIOMASA

Actualmente, en donde la comunicación tiene un lugar muy importante en la relación entre paises, a menudo oimos palabras nuevas, generadas por el constante avance del léxico ciiontífico Entre estas palabras podemos clasificar el término biomasa Ya habiamos definido qui? se refiere a todo aquel material celular obtenido por fermentación anaeróbica o aerobica, sometido a procesos de separación mecánica, lavado, homogenización y secado

I OIOINDIl7S 8 51 A A < 18/04/97 1l,90


I Hablar del tema biomasa es d'emasiado extenso, por lo cual nos avoca-

remos a urta porción que titularemo:; Producción de Proteína Microbiana esta, se refiere a la producción de proteína en forma de microorganismos unice- lulares, monocelulares u otro nombre similar, mediante el crecimiento controlado de iuno o varios microorganismos en un fermentador que puede operar en forma de lotes, en semicontínuo O en continuo. Hablando de procesos industriales, la separación de la masa celular de los residuos o productos del crecimiento, incluyendo lógicamente un proceso de conservación de esta masa celuliar (Rolz et.al., 1977).

la masa celular y su procesamiento en diferentes productos alimenticios. Definido lo anterior estaríamos hablando de sobre algo especifico, lo cual es mas factible de entender: la proteina microbiana solo constituye una parte de lo que es posible producir a partir de estudios de biomasa. Cuando hablamos de biomasa nos referimos a toda una gama de productos posibles de obtener por vía fermentativa, ya sea que nos interese el substrato, el producto resulfante de la transformación del substrato, el crecimiento del microorganismo, una transformación parcial entre substratolproducto, varios productos posibles de obtener o bieri. un paso mas dentro del desarrollo de un product'o comercial.

Pero en todos los casos se nos presenta un esquema principal; dado que resultaría incosteable producir biomasa a partir de fuentes animales, es necesario recurrir a las fuentes vegetales y afines como el petróleo y desechos industiriales, dado que son las más económicas y disponibles.

Lo an'terior, supone la solución (aunque parcial) de un problema que se ha venido dando en México: Indisponibilidad de la tierra para cultivos tradicionales como maíz y frijol. ¿Por Que?, por que al hacerse necesaria la utilización de rastrojos, forrajes y demás recursos vegetales, se hace disponible mas tierra solo apta para cultivos tradicionales. 'Tan solo cuantifiquese la cantidad de tierra donde por motivos culturales, socioecónomicos y políticos se siembra maíz y frijol.

cuadro No.1 donde es posible visualizar, una serie de alternativas para producir más alimentos, considerando claro está, a la proteína microbiana (Battachar- jee, 1970; citado por Rolz, 1977).

Previamente debemos considerar que todos los esfuerzos van encamina- dos a la alimentación del hombre y animales, y aún estos últimos a la alimentación del primero

Puede involucrarse en el esquema anterior, la separación de la proteína de

Lo anterior puede ser más comprensible si se compara lo dicho con el

I f l l ~ l N l l l X L S 831 AM 18/04/97 1 2 9 0


CUADRO I . ALTERNATIVAS PARA LA PRODUCCION DE ALIMENTOS E IMPORTANCIA DE LA PROTEINA MICROBIANA.

Hacer disponible mas tierra apta solo para culltivos tradicionales.

9 U

Mejorar los sistemas agricolas para producir más alimentos y evitar pérdidas

en su manejo, almacenamiento y distribución

< > * @ O b

U

U Empleo de estos productos en la alimentación

animal

Empleo de estos r.9 Productos en la

alimentación del Hombre.

U '1 0 o

U

U Uso de sub-

agropecuarios 0 productos

Uso de subproductos agrícolas

U Uso de productos agrí- colas para

producción de

U U U

Proteína Microbiana.

FUENTE BhaHachaqee, 1970; Citado por Roiz. 1977

A.1. ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCION DE BIOMASA

Ya hemos hablado de la biomasa y conocemos aspectos muy importantes, peros sería más adecuado profundizar en aspectos concretos de su producción y caracterización.

a que se debe?, algunos autores dan suficiente argumentación para creer lo anterior Chisholm (1984), nos mencimona que en un proceso Óptimo de pro-

Siempre que se habla de biomasa, se habla de su gran potencial, 'Pero,


ducción de proteinas, en una multiplicación en forma industrial, 100 Kg de microorgariismos podrían producir en 24 horas 1000 toneladas de proteínas, mientras que en ganadería 100 Kg (de animal vivo, tienen una ganancia de masa del orden de 100 Kg. En otras comparaciones, específicamente para una masa de levaduras; estas pueden miiltiplicarse 1000 veces en 24 horas, mientras que la soya solo un 8% de su volumen en el mismo tiempo y a su máxima tasa de crecimiento.

organismo's en condiciones óptimas de crecimiento, producen células hijas que maduran en 30 minutos (si hablamos de levaduras, puesto que las bacterias tienen tasas de crecimiento mucho mayores aun), en ambos casos el incrementci de la población se sucede en forma exponencial. Cada célula puede producir por gemación durante toda su vida unas 24 generaciones de células hijals (Chisholm, 1984).

para reproducirse y de su metabolismo. Un ejemplo concreto de la utilidad de los microorganismos en procesos fermentativos lo constituye la producción de biomasa (Levaduras) a partir de melaza de caña mediante el uso de "Sacharomyces cerevisiae"; y la produc- ción de Lisina y Glutamato monosódico usando "Kluyveromyces Japonicum", dos aminokidos de gran utilidad coinercial en México. Para el primer caso podemos citar la planta SAFMEX S.A., que se ubica en el "Ex-rancho El Coecillo", Toluca, Estado de México y para el segundo la planta FERMEX S. A,, ubicada en Orizaba, Veracruz. (Hernández. 1987). Por razone!; obvias y por ser de nuestro interés solo explicaremos en forma breve, el prsoceso para la producción de biomasa a partir de "Cacharomyces cerevisiae", usando melaza de caña como substrato.

La levadura "Sacharomyces cerevisiae" es una unidad biológica indepen- diente capáz de producir por si misma células nuevas, tiene forma elíptica y en su interior aloja los llamados organelos que se encuentran difundidos en un medio proteico llamado citoplasma. L.a levadura como tal tiene una composi- ción media (de 73% de agua y un 27 '% de sólidos totales, de los cuales 14% son proteinas, 10% son carbohidratos, 2.5% son minerales y 0.5% grasas. En general la producción de biomasa a partir de "Sacharomyces cerivisiae" se lleva a cabo de la siguiente forma en que se ilustra en la página siguiente.

nos permite multiplicar la cantidad de levadura de 250 g. a 250 Kg. en condiciones estériles. Se utiliza un tanque con capacidad de 15.3 metros cúbicos

Estas afirmaciones se fundamentan en el hecho de que los micro-

Lo ariierior da idea de la enorrne capacidad de los microorganismoc

1. En #dicho cuadro podemos apreciar que el sistema de prefermentación


CUADRO 2. PROCESO DE OBTENCION DE BIOMASA A PARTIR DE

Sacharomyces cerivisiae

VAPOR 90°C cada 2 horas

AIRE 10 metros cúbicos por hora.

VITAMINAS ZINC

CULTIVO MADRE U

CULTIVO F1 '3

CULTIVO F2 'J

INÓCULO (200 Kg). Ji

d TANQUE DE MEZCLA '1

il 0 !I

n PREFERNIENTACION

0 17 Horas 0 0 d 0 33oc

5 CUBA MADRE 1

.? 33oc d d 0 J? ANÁLISIS

(3 QUlMlCOS REPOSO

u SE PARACION

F a

h INGREDIENTES -Agua caliente -Melaza -Antiespurnante -Fosfatos -Ácido Sulfúrico -Magnesia -Urea

-Alcoholes -Nitrógeno -DCL (SST) -Parámetros -Ingredientes

CREMA LEVADURA a U

AClDlFlCAClON SECADO U 0

TRATAMIENTO ENVASADO U U

REUTILIJACION


La duración de la prefermentación dura 17 horas, pero 8 horas antes se inicia la preparación de ingradientes, la temperatura de fermentación es de 33 "C. Para el ca8o de los ingredientes se utiliza agua caliente para lograr la temperatura de fermentación, melaza diluida como fuente principal de energía, Fosfa- tos y Magnesio como coadyuvantes, Ácido Sulfúrico para acidificar el medio cuyo efecto en la fermentación es positivo, Urea como fuente de Nitrógeno, Antiespumante y Agua caliente al finial para aforar; todo se ajusta al final a una densidad de 1042 Kglmetros CúbicOj.

2. La inoculación y la posterior fermentación, se llevan a cabo en la cuba Madre 1 (existen además otras 3 cubas) donde se adiciona el inóculo a los ingredientes ya mezclados estériles. Iniciada una fermentación, se debe tomar cada hora, datos de ingredientes y parámetros. El tiempo total de duración de fermeiitación para la levadura comercial es de 14 horas y (de 26 horas para la levadura madre. Durante este tiempo existe una evolución en la adición de ingredient'es, as¡ como un incremento de la temperatura y el pH.

3. Cuando finaliza la fermentación hay que esperar a que en el totalizador se termine la adición de melaza. Dejar madurar 15 minutos con el fin de que la levadura tenga un tiempo de reposo y suspenda toda actividad de reproducción. Durante los 15 minutos, se obtienen datos de nivel, se baja el nivel de aire y se "By-passea" el mosto, se quitan las gráficas de ingredientes, se para la adi- ción de melaza y si están listos los separadores se pone le programa de sepa- ración.

r.p.m. en forma continua. El programa funciona a base de un tablero de control donde se inlroducen los datos deseados, tales como numero de fermentador, numero de cilindro (numero de malla), numero de agitador, número de bombas a usarse para el traslado, peso de carga del acidificador y valor de pH deseado, El secado consiste en la eliminación de agua, hasta máximo 5.8% de Humedad, con esto se logra obtener un concentrado de cerca de 50.7% de proteína, El envasado se realiza en "Bolsitas" de 10 g. y se distribuye a las cervecerias de México, a las fábricas de Bimbo y otrai fracción fuerte es exportada a Estados Unidos de Naorteamérica. Como podemos apreciar hasta aqui, para un proceso industrial de producción de biomasa, los problemas que pudieran existir ya se han resuelto parcialmente dado que no totalmente, pues problemas tecnológicos siempre existirán.

4. La separación se realiza mediante un programa de centrifugado a 3500.


1 A.2. MICROORGANISMOC RELACIONADOS CON LA PRODUCCION

DE BIOMASA.

LLos inicroorganismos constituyen las formas vivientes más abundantes de la tierra, por ello a la vez que son benéficos constituyen un problema para todo lo que el hombre desee hacer en ausencia de ellos. De lo anterior. conocemos suficiente que tan presentes se encuentran rodeando la vida y los que- heceres del hombre. Por lo tanto , dado que el hombre no ha podido eliminar su influencia, ha aprendido a convivir con ellos y por lo tanto a pasar de ser influen- ciado a lograr un dominio.

Lo anterior, ha llevado a cono'cer en cierta manera cuales son los para- metros de supervivencia de estas singulares formas de vida, lo cual ha permi- tido detect,ar que los microorganismmos son en esencia complicados como el hombre mismo, al menos en la parte biológica.

logía. Por ejemplo podemos citar que los microorganismos bajo condiciones Óptimas de crecimiento tienen un tiempo de duplicación de masa de unas 80 veces más rápido que los pastos y algunos cereales; y mas de 2800 veces que ciertos animales (Humphery & Maurim, Citados por Rolz, 1977).

L.os rnicroorganismos son tan complicados en su estructura como en su fisio-

TABLA 1. ESTIMACION DEL TIEMPO NECESARIO PARA DUPLICAR

LA MASA DE VARIOS SERES VIVIENTES. -

~.~ ~

1-2 Meses. 25-50 Años.

Fuente. Humphey 8 Mauron. Citados por Rolz, 1977

Obséivese además , (como en la tabla de la página siguiente) que puede haber una infinidad de combinaciones si consideramos que para un mismo substrato es posible utilizar diferentes microorganismos y a la inversa, un solo microorganismo es capaz de transformar varios substratos y aún, sin considerar que es

OIOlN1,V~t7~S 8:5l Ad( 1W0401m~ I7nO


etróleo letano ~.

tanol

02, ~ Sales, Caco3 ~

a 0 02, Sales, CaO.


-, MICROORGANISMO COMPAÑIA LOCALIZACION CAPACIDAD* SUBSTRATO ____-.

Amber Division Juneau, WI zn Substrato de K. fragilis

Milbrew, Inc Cerveza S. ovarum

Amoco lnc. Hutchinson, MN 15 Etanol c. UtiliS

.~ ~~

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~~~ ~ ~~~~ ~~~~ ~~ ~~~~~~~~~~~ ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~ ~ ~ ~~~~ ~~ ~~~~

Anheuser. Bush Jacksonville, FL in Substrato de S. ovarum

~~~ ~ ~~~ ~~ ~

Cerveza ~ ~~ ~~ ~

Baise Cascade Selem, OR i n Licor c. utilis

Lake States Div Rhinelander, W I i n Licor c. utilis

St Regis Paper Rhinelander. WI in Licor c. utilis

Yeasts Products Clifiton, NJ in Substrato de c. UtiliS

Incorporation

Sulfitado

~ ~~~~ ~~ ~~~~~~~~~ ~~

Sulfitado ~ ~~ ~~

co.

Cerveza -


CUADRO 3. VARIOS TIPOS DEI SUBSTRATOS PARA PRODUCIR

PROTEINA UNICELULAR A PARTIR DE DIVERSAS CLASES DE MICROORGANISMOS.

IMolasas !Suero Desechos Desechos Licor Gas Pa- Metano1

U U de €. ü Almidón U 0 0 c 3 * * d , r 3

PRETRATAMIENTO

MICROORGANISMOS

PROTEINA UNICELULAR PARA ALIMENTOS

PROTEINP\S UNICELU- LARES PARA LA ALIMEN- TACION HIJMANA

de Sulfi- Natu- ra- y Mader.3 tado ral finas Etanol

0 J J U a a * u 0 0 0 6

U U U Hidrólisis 11 U

0 a F

Hongos Levaduras Bacterias Algas 0 U F U U Levadura Bacterias U U sin tra- sin tra- U U tarniento tamiento U U (60% Prot) (80% Prot) U U U a U

Proteína Levadura Extracto Extracto de para de de Hongo!; Repostería Bacterias Proteina

I- I Fuente: Dimmiing 8 Seipenbush. citados por Reed, 1983).

TABLA 4. COSTOS COMPARATIVO'S DE LA PRODUCCION DE BIOMASA

FUENTE. MOO 8 Young,. Citados por Reed. 1983


N X 6 2 5 47.0-56 O

Nitrógeno

Ac Nucleicos 2 0-9 o 3 0-8 O 6 0-12 O

Lipid os 2 8-8 o 7 0-20 o 2 0-6 O

Cenizas 5 0-9.5

BACTERIAS

11 5-13.28

72 0-83.0

8 0-16

13-3.0

3.0-7.0

~ ~~ ~~~


3ACTERIA'

4 0

5 8

4 7

3 8

O 0

4 9

35

2 4

O 0

1 1

TABLA 6. CONTENIDO DE AMINOACIDOS ESENCIALES DE MUES-

TRAS DE MICROORGANISMOS (g11OOg de Proteína).

AMINOACID'O RANGO

3 0 - 5 4

7.3 - 8.4

5 6 - 7 6

4 3 - 5 4

lsoleuciiia

Leucina

Lisina

Treonina

Triptofano

Valina 5.9-77

Fenil alanina 3 3 - 4 7

Tirosina 2 5 - 2 6

Cistina 0 4 - 0 9

Metionina 1.5-20

(*) "Cellulomonas sp." Propagada en bagazo de caña en planta piloto algunas de las

muestias liofiiizadas (Yang, citado por Rolz, 1977).

(+) "Aspergilliis orizae" Muestras de planta piloto desarrolladas en aguamieles de

café (F!olz, 1977)

(**). "Saccharimyces cerevisiae" (Bechtle & Clayton, citados por Rolz, 1977).

"Cándida utilis" y "Saccharomyces frágilis"

-___

Lo anterior nos dá idea de la importancia nutricional que puede llegar a tener el consumo generalizado, de los productos derivados del procesamiento de los microorganisrnos. De hecho ya se está logrando. En el mercado existe una cantidad significativarnente importante en donde hablamos de productos tales como: Suplementos dietéticos, reforzadores de alimentos, alimentos mezclados, fortificadores, deshidratados, etc.

2

O / O / h ~ / > / , ~ / . S ,Kí/ .AAf 1 8 0 4 97 Z Z W

HONGO+

55

7 9

0 2

4 8

12

55

4 5

O 0

O 0

2 5


IV.6. LECHE

El hombre ha utilizado la leche de distintos animales como complemento de su alimentación desde tiempos antigüos. En la gene,ralidad de los paises de nuestro planeta, la leche para el consumo humano se obtiene casi siempre de la vaca; pero en algunos paises se utilizan ade- más la oveja, la cabra, la yegüa y otros animales. Por razón de su importancia como productora de leche, alimento tan esencial para lactantes, el ganado va- cuno ha venido a ser esencial en el desarrollo de muchos paises (Hodgson, 1986).

Se define la leche como: "...La secreción láctea , practicamente libre de calostro, obtenida por ordeño completo de una vaca o más, en un buen estado de salud, dikha secreción no debe tener menos de 3.25% de grasa de leche y no menos cle 8.25% de sólidos totales no grasos de leche ..."( Revilla, 1985).

Otros definen a la leche como: "...Una emulsión de grasa en agua que contiene materiiales coloidales y sales en solución en forma natural, capaz de formar crema por reposo o por métodos mecánicos, coagular por calor y no pierde su liquidez hasta un 12.0-15.0% de sólidos totales ..." (Hodgson, 1966), o bien como: 'I. El producto integro no adulterado, del ordeño higiénico regular, completo e ininterrumpido de las hembras mamiieras. domesticas, sanas y bien alimenta- das ..." (Soroa, 1974).

por lo cual podria argumentarse que para designar a las otras especies, solo es necesario a'dicionar el nombre de la especie, pero aun existiria controversia, puesto que seria dificil reducir a una definición a otros tipos de leche diferentes de la natural tales como: Fermentadals, Esterilizadas, En polvo, Condensadas, Higienizada,s, Harino-lacteadas. Maternizadas, etc ... Por lo tanto para efectos de evitar cOnfu!jión consideraremos los comentarios de Francis (1 986): ". ,. La leche consideradabajo un concepto fisiológico, es la secreción de las glándulas ma- marias. Des'de el punto de vista legal, se define como el producto del ordeiio higiénico efectuado completa y profundamente, en una o más hembras de ganado lechero bien alimentado y en buien estado de salud. Esta leche no debe contener calostro'. Bajo el criterio industrial lechero, le definición de leche, además del concepto legal considera a los grandes grupos de animales, que se encuentran en vas- tas areas y c:uencas lecheras, y a este producto se le llama frecuentemente "Leche de conjunto"^ En general, el nombre de leche se refiere al producto procedente de la vaca, la leche proc,edente de otras especies,, va siempre seguida con la designación de la hembra productora: "Leche de cabra", "Leche de oveja", "Leche de burra", etc.. . ' I .

(*). Secreción viscosa, amarillenta y amarga, de la mama que aparece durante un periodo de 6-7 dias despues del parto,

Es innegable que las definiciones anteriores se refieren a la leche de vaca,


La leche como fluido biológico posee diversas facetas y componentes, as¡ vamos a encontrar que es una emulsión, una dispersión o una solución según el punto dé! vista. Por otro lado, vamos a encontrar muchas diferencias en cuan- to a razas, procedencia, clima, patrdn de alimentación del ganado, etc..Tan solo obsérvese los comentarios de Vieréi (1965), donde hace enfásis en las diferencias raciales y de procedencia: "...Existe una primera y definitiva diferencia entre la leche de las especies y razas tropicales y la de las razas europeas, la leche de las primeras es más rica en grasa que la de las ultimas, y esta grasa es por lo general menos coloreada, originando mantecas naturales (sin adición de co- lorante) mwho más pálidas, y a vecses incluso blancas....".

Pero considerando todas las diferencias posibles, existen puntos de unión de los diferentes tipos de leche: Todas poseen los grupos bioquímicos básicos en cuanto a composición; As¡ podemos apreciar que existen muchas similitudes y marcadas diferencias, tan solo obsérvese el siguiente cuadro:

TABLA 7. COMPOSICION QUIMIiCA DE LA LECHE DE LAS PRINCI- PALES RAZAS DE ANIMALES EXPLOTADOS.

JACA

65

3.5 4.6 0.7 90

o. 1 1

0.04 0.¡8

__- 3.5

~~

~~

~~ ~~

. .~

119 ~~

~~

o. 1 140 ~

40 ___ ,rite Viera de

OVEJA

Analizando por separado los componentes de la leche vamos a encontrar que posee los siguientes componentes: a). LIPIDOS.

lípidos y otros componentes en menor proporción, cuya presencia o ausencia se ve afectada por la variación en la especie de los animales, los piensos, la época del afio y otros factores. Se ha reportado que en la grasa de la leche existen 142 tipos diferentes de Ácidos grasos (Warnet, 1980),pero solo se co- noocen a forido alrededor de 20

Entre 1'0s cuales podemos mencionar a los ácidos grasos, glicerina, fosfo-


Su importancia radica en que son componentes inestables en cierto sentido. puesto que siempre tienen la posibilidad de reaccionar con algún otro elemen- to, se pueden oxidar en presencia cle aire y por lo tanto afectar el sabor y olor de la leche Esto trae como consecuencia que exista toda una serie de tecnologias para eliminar este problema. Desde la hidrogenación hasta la termización para esterilizar el producto y asi matar todo tipo de microorganismos que producen enzimas principalmente lipasas.

b). PROTEINAS. Estaij substancias nitrogenadas de la leche se encuentran en forma de

micelas, dispersas en forma de suspensión coloidal, y la mayor parte pertenecen al grupo de los prótidos divididos en dos grupos: los Haloprótidos , que contienen (3 la Lactoalbúmina (Que representa menos del 0.05%) y la Lacto- globulins (cuyo contenido es menor al 0.5%); y los Heteroprótidos que contienen a la Alfa-caseína (6O%), Gamm,a-caseina ( I O % ) , Beta-caseína (15%) y Kappa-caseína (15%), juntos aportan el 78% de los prótidos y el 2.7% del total de las proteinas (Keating. 1986). La importancia de las proteinas de la leche radica en que pueden precipitarse a un potencial de Hidrógeno de 4.6 por la acción de un ácido, o bien por la acción de un álcali; tambien puede lograrse la precipitación por la acción de una enzima conocida como renina o quimosina y por calor.

c). AZUCARES. El principal y casi exclusivo carbohidrato en la leche es la Lactosa. Existen

dos formas de Lactosa, la Alfa-monohidratada y la Beta-anhidfa, ambas son muy higroscópicas, su descomposición produce ácido láctico, cuyos niveles elevados pueden producir la precipit,xión de las proteinas de la leche. La lactosa se altera con el calentami'ento ordinario de la leche, y ya en calentamiento mayor a 3 horas a 76'Centigrados produce aminoazúcares como consecuencia del desdoblamiento de las, proteinas (reacción de Maillard), a altas presiones produce coloración marróri (Lerche, 1989). La importancia de la lactosa radica en la alta susceptibilidad a los microorganismos. lo cual puede ser dañino en 'determinado momento para la conservación de la leche 10 benéfico para la elaboración de productos lácteos como Yogurth, Leches y cremas ácidas, maduración de quesos, etc . . .

d). CENIZAS

cinerar la leche, las cuales incluyen a todos los elementos minerales, Pero no todos los elementos salinos, los cuales junto con los minerales constituyen cerca del O 9%. Durante la incineración, parte de las sales orgánicas, particularmente los ciitratoc, se desintegran hasta C02 y se volatilizan. De las sales de la leche fresca normal, el citrato de calcio es el más abundante seguido por el ortofosfáto monoproteíco. cloruro de sodio y otros. El contenido de cenizas de la leche fresca normal (es de partes iguales de PO, KO y CaO. que juntos sluman alrededor del 90% 'del total

Cuando hablamos de cenizas nlos referimos a los residuos que quedan al in-


Las sales de cloro, sodio y magnesio, responden por casi todo el remanente El calostro es rico en calcio, cloro, magnesio, fósforo y sodio, pero es pobre en potasio.

los diversos componentes de la leche, su detección puede ser un indicador indirecto de la calidad de la leche, a!$¡ por ejemplo en mastitis, se incrementa hasta tres veces el contenido normal de cloro. La estabilidad térmica está regida por el equilibrio de cloro y magnesio, y la acidéz bacteriana de la leche se vé ecelerada con la presencia de cloro.

La importancia de los minerales radica en que son elelmentos estructurales de

e). VITAMINAS.

a pesar de su poca participación por'rentual, son determinantes en los procesos biológicos del hombre y animales. En la leche encontramos presente a la vitamina A, cuya presencia se incrementa con la ingestión de forrajes verdes. Se encuentra principalmente en la grasa de la leche (Moreno, 1986). Es muy indispensable en la formación de anticuerpos. La tiamina o Aneurina, es una de las componmentes del complejo B. es anti- neúrica (ayuda contra dolores) y su presencia evita el beri-beri. La rivoflaviria o factor 82 es activador del crecimiento, insoluble en agua y tiene capacidades similares a las de la vitamiana BI. La vitamina B6, o piridoxina rige la función normal del sistema nervioso. El Ácido nicotínico o vitamina 83 ayuda en la sanidad de la piel y al buen fun- cionamiento del aparato digestivo. Mucho inter& tiene el ácido pantotériico o factor 85 que ayuda en la activación de la vida microbiana. Tambien la leche contiene la vitamina C ó ácido ascor- bico, muy sensible al calor y ayuda en la cicatrización, manteniemiento de hue- sos y al desarrollo de estos. Otras vitarniiias como: vitamina D. E l y E2 (a y b-tocoferol), ayudan a regular el metabolisino del calcio y el fósforo (Soroa, 1974).

f). AGUA.

por ello deja de tener importancia. De hecho, por estar formando parte de los otros compu'estos (importancia estructural) y por ser el solvente universal de ellos. El agua viene a ser de vital importancia. dado que su mayor o menor presencia facilita o inhabilita la realización de ciertos procesos. Su importancia radica pues, en ser un componente estructural y solvente de la gran mayoría de los componentes de la leche, básic:o para todos los procesos.

Las vitaminas son elementos bioquímicos, cuya presencia o ausencia

Aunque no es propiamente un c:ompuesto diferenciable como los demás, no


6.1. ASPECTOS ECONOMICOS DE!L SISTEMA AGROINDUSTRIAL LECHE

En el sector agropecuario mexicano, la actividad ganadera siempre ha sido considerada como una de las imás importantes debido a su destacada participación en beneficio de la economia nacional, y como fuente imporinte de alimen'tos de alto valor nutritivo para la población.

peñó funciones de productividad en la sociedad, fueran estas de indole eco- nómico o Ibien tuvieran un carácter politico-social. Posteriormente estos matices cambiaron con el tiempo; desde la llegada de los primeros colonizadores posteriores a la conquista de 1521, el aspec- to productivo de la actividad ganadera, se vino a convertir en un aspecto de problemática nacional. Las diversas fases del desarrollo del México colonial al México actual, solo dieron matices diversos a esta problemática, que no fué mas que el reflejo de la problemática general del pais (Soto, 1983).

Tanto en el período de Independencia como en el periodo de Reforma y Revoluci'ón, siempre se adoleció de la falta ylo escasez de alimentos. Ello no fué casual, pues de alguna forma fue el resultado de la heterogeneidad del pais que ya se estaba formando. Pero ... ¿Como se relaciona esta problemática con la problemática actual?, de alguna manera, la problemática que se vivió hace tiempo se trató de re- solver luchando contra la heterogeneidad de formas de pensar de hace tiempo. Naturalmente, se logro poco D nada, tan solo revisese el periodo his- tórico de Mléxico comprendido de 1@:10-1910 y aún hasta 1960.

se menciona esto? . . . Por que de alguna forma los problemas que se Vivian antes, se viven ahora y esto hace dificil establecer una politica económica que dirija sus esfuerzos hacia un solo objetivo. Pero, el conocer la historia nos permite entender que las soluciones de antes pueden ser soluciones actuales o viceversa los errores de ahora se pueden repetir bajo condiciones parecidas a las de antes. Todas las carácteristicas históricas y evolutivas de la ganadería bovina Mexicana, otorgaron un carácter sumamente complejo a esta rama de la producción pecuaria del pais. Lo que vuelve particularmente delicada la tarea de formular políticas econórnic;3s y consecuentes para el desarrollo de la actividad lechera de Mexico

la ganaderh mexicana. Situémonos por ejemplo en el renglón poblacional ganadero. Podemos olbservar muy claramente que año con año, la cantidad de pobla- ción bovina productora de leche se vá reduciendo. Silerio (198'7). nos hace un análisis interesante de como ha ido la tendencia, de tal manera que observamos, que sin considerar la disminución del ganado estabulado (que es el ganado especializado), la relación que guarda el ga-

Históricamente la actividad ganadera desarrollada en el pais desem-

Los problemas de hace tiempo se traducen hasta ahora ...¿ Por que

Analizando de cerca esta problemática, tomemos los últimos años de

f~101.~~'/1~.'..~7..S X:56AAí lWO4'Y' 27/9fl


nado extensivo o de potrero, con el de producción de doble propósito (que corresponde al no especializado) es; de 4: I . Lo anterior significa que hay un 20% de ganado especializado y un 80% de ganado no especializado., sin considerar que año con año hay un defasamiento del 2 %

TABLA 8. POBLACION, PRODlJCClON Y RENDIMIENTOS DE LA GANADERIA BOVINA DE LECHE ESPECIALIZADA Y NO

ESPECIALIZADA.

ANO

1912

1975

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

TOTAL

POE PROD REND

4649 4915 1051

5071 5808 1145

5547 6141 1215

5186 6856 1322

5246 6923 1320

5146 6168 1327

5162 6860 1329

5344 7172 1342

5494 6924 1260

ESPECIALIZAOA

PiJB PROD REND

894 2751 3076

980 3380 3448

923 3764 4077

915 3192 4143

911 3780 4144

888 3675 4138

898 3725 4147

952 3955 4151

971 5001 5194

NO ESPECIALIZADA

POE PRO0 REND.

3154 2163 576

4090 2428 594

4624 2977 644

4211 3064 717

4335 4143 725

4212 3092 734

4210 3134 734

4391 3217 733

4522 1922 425

FUENTE. SARH. Compendio Hislórico y Esladislico del subseclor Pecuario 1912 - 1983. Para 1986

SARH Dirección de Fomento Ganadero. Programa Integral para el desarrollo de La Actividad Le-

chera, Documento Preliminar. Julio de 1987. p 8 En. De la Fuente, 1989.

Santos, (1987), nos reafirma lo anterior al hablar de tres sistemas de producción de leche en México: Ganado estabulado o especializado, Ganado Serniestabulado y Ganado de libre Pastoreo, de doble propósito o de ordeña estacional.

' I . . De estos tres sistemas, el ganado especializado tuvo una caída espectaculair en 1980; la Dirección General de Economía Agrícola dá crédito de esa caida pues habla de 4.77% en lugar del 15% que se menciona. Esto apoya lo que se mencionó en La Conferencia Nacional Ganadera, de que la produccióii de leche disminuyó entre un 8% y un 10% entre 1981-1982, y que desmiente los datos oficiales. Por otro lado, se nota una gran diferencia en la produccción de un sistema y otro. pues mientras el ganado estabulado (que tiene el 12.2% de ganado lechermo), produce 56.01% de la leche, el ganado de libre pastoreo (que constituye el 67.7% del total de las vacas lecheras del país), produce solamente €11 31.98% de la leche del pais ...." (Santos, 1987).

bles diferencias en su estructura productiva y en la composición genetica del hato. En .términos generales se advierten diversos grados de tecnifica-

Desde otra perspectiva, el sistema de leche en México presenta nota-


ción que abarcan el tipo de producción rústica de autoconsumo, hasta las altamente capitalizadas. Asi, las explotaciones de leche se pueden agrupar en tres gr,andes niveles según el grado de tecnificación productiva: El estabulado, El Semiestabulado y El de Ordeña estacional o de libre pastoreo.

El primer nivel abarca las organizaciones estabuladas. que se componen de una décima parte del hato lechero y aporta a su vez más del cin- cuenta porciento de la producción de leche nacional. El rendimiento promedio del sistema por unidad animal es de 3,430 litros anuales, con un periodo di? lactancia de 210 a 305 'dias del año. En la composición del ha- to predomlina en ganado especializado (Pardo Suizo, Holstein y Jersey), y se emplean forrajes de corte, granos y concentrados en la alimentación del mismo; los indices de productividad son notablemente mayores a los registrados en las explotaciones reijtantes y se practica la selección, el mejoramiento genético y el control !sanitario. Las instalaciones cuentan con una amplia infraestructura y la mano de obra es especializada. Se lo- calizan en el centro y algunos estados del norte del pais.

ganadero, genera el 16% de la producción. Los rendimientos que registra son de 4,601 litros promedio anual por unidad animal y los periodos de lactancia son menores a 150 dias, predomina el ganado de cruza, entre especializado con criollo y cebú. La alimentación es variable, emplean- dose forrajes de corte y concentrados con subproductos agricolas, y en algunos casos se emplea la práctica de pastoreo. Los indices de productividad sori apenas superiores a los registrados en las formas de produc- ción estaciional o de libre pastoreo y en general se cuenta con una tecnologia rudimentaria y se carece de infiraestructura. Se localiza en la mayor parte del territorio nacional.

1.a forma de producción estacional o de libre pastoreo concentra la mayor parte del hato lechero y genera solo el 25% de la producción. Se trata de gainado criollo y cebú, con predominancia del doble propósito. Aqui se practical el libre pastoreo como b.ase alimentaria y en tiempos de sequia se complementa con algunos subproductos agricolas. La producción tiene un carácter estacional, en la época (de sequía desciende la producción de leche di-bido a la escaséz de forrajes, mientras que en los meses de julio, agosto, septiembre y octubre, !se incrementa en niveles muy superiores (Ávi1.a. 1984).

" ... Todas estas caracteristicas tienen causales directas en el sistema bovino lechero, de un lado la expanljión de la demanda que acompaña al acelerado proceso de urbanización ilacional (crecimiento poblacional), por el otro la leche es uno de los alimentos más nutritivos, asi. uno de los más inaccesibles, ha sido objeto de interiis estatal de alcanzar el abasto nacional a grandes sectores de la población (en función de su papel en la ali- mentación popular), lo cual lo conduce a participar en forma creciente e im- pulsando a otras industrias relacionadas con la producción lechera como son: La industria de leches condensmadas, evaporadas, polvos, pasteuriza- dores, rehidratadas y demás derivadlos lácteos.

La organización semiestabuliida concentra una quinta parte del hato

~ ) ? i i i . i ~ í ' i i ~ . ~ . r , ~ ~ X . S ~ A A ~ i . w d v 7 2g


TABLA 9. INDICADORES DE LAS PRINCIPALES CUENCAS LECHERPIS DE MEXICO.

CUENCA Y ESTADO

COMARCA-LAGUNERA

(Durarigo-Coahuila).

LOS ALTOS-CIENEGA-CHAPALA

(Jalisco).

CUAUTITLANLTEXCOCO-CHALCO

TENANCINGs3-TOLUCA (Mexico)

ZONA NORTIE~JALAPA-CORDOBA

ORIZABA-LOS TUXTLAS (Ver.)

DELICIAS~JlhdENEZ-CUAUTHEMOC

CHIHUAHUA (Chihuahua).

ATLlXCO..CHlPlLO~CHOLULA

TEHUACAN-SAN MARTIN (Puebla)

SAN JUAN DiiL RIO-COLON-QUERE-

TARO-VILLA DE MARQUÉS (Oro)

SILAO-LEON CELAYA

(Guanajualo)

TULANCINGO-PACHUCA-IXMIOUIL~

PAN~TIZAYUCA (Hidalgo)

PASELLON-AGUASCALIENTES

(Aguascalienks).

~ ~~~ ~ ~ ~~

~ ~~

~~

~~

~ ~~~~ ~~~~~

~~ ~ ~

~~~ ~ ~ ~~

-

OVINOS LECHEROS

.lo DE CABEZAS)

C'88,ZOO o

148,700.0

123.980 O

1 i5.300 O

0461000

021.200 o

022,206.0

JENTE Santos. 1987

RODUCCION LECHI

.ITROSxlO%)

362 1

357 4

326 1

3124

159.6

107 8

103 6 ~ ~~

O98 1

072 6

064 9

Es por esto que la producción lechera del pais es insuficiente para cubrir la demanda actual , por lo que la oferta total de la leche se ha modificado substancialmente. a tal grado de importarse leche del exterior en forma de polvo. (Ver tablas siguientes).

Actu'almente la oferta de leche se compone de un 89.8% de pro- ducción nacional (de la cual 86.3% es de vaca y 3.5% de cabra que empieza a cobrar importancia por sus bajos costos de producción) y 10.1% de leche en polvo importada.

se destina al consumo directo como leche bronca, un 21.9% se consume como leche pasteurizada y un 33% se industrializa, este ultimo se distribuye de la form,a como se ilustra en las tablas siguientes.

Esa cantidad de leche tiene el siguiente canal de distribución: un 45.1%


TABLA 1 O. VOLUMEN DE LAIC PRINCIPALES IMPORTACIONES LECHERAS DEL PAIS. __-

ANO CABEZAS

(17,915

33,604

213,431

11,352 ?:,O36 1982

1983 Ii1.460

1984 ?:o. I79

1985 5,8.815

1986 W576

~~~~ ~

POLVO EVAPCiRADA CON- ENVA- MAN- QUESC

DEN SEKgX TEQUI

SADA' 1000" LLA

037.0 W.021 3,5480 00,570

6550 W.545 0.2890 02,345

1300 04,312 0.285.0 02.310 256,221 86.069

0460 07.805 0,223.0 02,740 190,704 87.:!46

001.5 03.856 0,195.0 01.886 103,910 27,137

000.0 05,357 0,047.0 04,328 178,997 O1967

687.0 10,270 0,039.0 02,650 110,861 02,761

7180 12,596 0.221.0 07,447 197.586 03985

172.872 02,356 242.0 13,126 5.699.0 10.415

~~ ~ ~ ~~~~~~ ~~~

035,791 00,:!35

~ ~~~

053,692 13.684 ~~

~~

~ ~~~ ~~

~~ ~~

~~ ~~~ ~~~~~

~ I ~ ~~~ ~

~~~ ~

~ ~~

TABLA 1 1 . MEXICO: ESTRUCTURA PORCENTUAL DE LAS IMPORTACIONES LECHERAS DEL PAIS.

IProd. Lácteos/ irnpoti totales.

Vacas de Raza Lechera

L~eche en polvo

Leche evapcsrada Leche Condensada ( * )

Leche Fresc,a Envasada (") Mantequilla

üuesos

Grasa Ruti1ii:a +

Semen

Prod Lácteos/ Import lácteas

00.7 1 .o0 01.5

12 6 o 20 O0 o 07 7 6 30 03 3

22 50 17 5

O0 8 o 80 O0 7

52 9 67 90 78 3

1970-1986 Citado 001 De la Fiimle. 1989

1986 12 8

64 9

o1 3

O0 1

03 2 O0 3 O8 9 07 O O0 4

59 9

O1 6


MILLONES

DE LITROS

04 3 ~~ ~

50 2

1147

313 3 ~

2046 3 JENTti Alvarez 1989

TABLA 12. DISTRIBUCION DE LECHE POR RAMA INDUSTRIAL.

~~

~ ~~ ~~~ ~ ~

Condensada,

Polvo Desciemada.

Polvo Entera Fórmulas Ljicteas Para Infantes.

Quesos

Mantequibj Cremas

Otros

~~~ ~ ~

~ ~~~~~

~~ ~

~~

TABLA 13. DESTINO DE LA LECHE A DIFERENTES SECTORES

~asteurizada i ,364.2

Directa 2,790.4 industrializada 2,046.3

~ ~~ ~~~ ~~

6,323.2 100.0 FUENTE Alvarez. 1989

Seglún los conocedores de la materia, la problemática industrial de la leche se explica con los siguientes puntos: a). La rama pasteurizadora, rehidratadora, homogeinizadora y envasadora, se localizii alrededor de los centros de consumo, generando la mitad del valor global de la leche. El volúmen de su producción observa un crecimiento anual de 4.2% entre 1970 y 1980. Y en el presente su ritmo ha dis- minuido de 1.9% en 1980-1984 has;ta -5.6% en 1985-1989. Es una industria muy consolidada con el 41.4% de la producción nacional concentrada en 5 Compañías. b). La rama industrializadora de leclie condensada, evaporada y en polvo, se ubica en las proximidades de los centros productores de leche. Lo cual

ovmriimm 8.56 AA 1 8 . 0 4 , ~ 3


ha venido disminuyendo su participación. en 1970-1980 pasó del 30% a menos del 24% y de 20% en 1980 a 15% en 1989. Su mercado prácticamente es manejado por la compañia Nestle, que cubre el 9;7% de la leche en polvo y el 59% de la leche maternizada; LICONSA y CONASUPO que cubren el 3% y 8% respectivamente. (De la Fuente, 1989). c). La rama de derivados lácteos, queso, crema y mantequilla, yogurths y elaborado!; lácteos ha tenido mejores incrementos, pues de 1970 a 1980 ha crecido a tasas de 8.2% anuales, pasando su participación en la pro- ducción global de 17% en 1970 hasta 26% en 1980. Ello principalmente a que es un sector muy consolidado en sus propias areas. Obsérvese tan solo que en 1986, 10 empresas producían 40% de los quesos, 6 el 45% de las cremas;, 6 el 90% del yogurth y 5 empresas el 50% de la producción de helado:; (SARH, 1987; Citado par De la Fuente, 1989).

diciones de los productores no son imás alentadoras, tan solo por ejemplo, para el estado de Jalisco, que es el estado con el hato ganadero más grande del pais y segundo productor de leche a nivel nacional; la super- ficie promedio de las explotaciones, se encuentran en el rango de 36.6- 70.6 hectáreas , con un total de cab'ezas de ganado lechero de 44 a 53 por explotación La alimentación consiste principalmente de la utilización de rastrojos y pasturas en potreros y el apoyo de concentrados con las finali- dades de La producción de leche y c:arne bajo condiciones intensivas y semi-intensivas.

su totalidad constituidos por especies nativas, se presenta un gran des- conocimiento, en las prácticas de manejo de pastizales. (Moreno, et.ai. 1986).

Aún isonsiderando unidades dse producción relativamente grandes, las condiciones de producción son inadecuadas. Moreno continúa: "...En lo que respec:ta a las caracteristicas d e mejoramiento genético, la ganaderia del estado está constituida en su mayor parte de animales de tipo cruzado y un bajo porcentaje de razas puras, aunque si es notorio el gran interés de los productores por mejorar geneticamente sus explotaciones. En el aspecto sanitario, las prácticas de vacunación son realizadas por la mayoría de los ganaderos, aunque la frecuencia y el manejo de las vacunas no son las adecuadas. ALgo siniilar ocurre con el control de la garra- pata ..."

de la produ,cción lechera de los altos de Jalisco y Michoacán. Despues di? una encuesta realizada, en la región de los Altos de Jalisco y la región Lechera de Michoacán, expone sus resultados:

directamente límites muy estrechos para la innovación y la intensificación del proceso productivo. En esta forma encontramos algunos indicadores como los siguientes:

Por sobre las condiciones de la mediana y pequeña industria, las con-

L.a utilización de pastizales dura todo el año y estos se hallan casi en

Lo anterior tambien lo afirma Chapela. et. al. (1987), al hacer un análisis

"...La condición de los productores bajo reproducción simple, determina


TABLA 14. ACTIVIDADES ECOIVOMICAS DE LOS PRODUCTORES, DIMENSION DE LAS EXPLOTACIONES, PRINCIPALES FUENTES DE ALIMENTOS Y CARACTERkTICAS DEL MANEJO DE PASTIZALES

DEL ESTAUO DE JALISCO.

I . ~ ~~~~ I

~ ~~~ ~ ~ ~~~~~~~~~

j ~ ACTIVIDAD ECONOMICA 1 ~ ~ ~ . ~~~ FINALIDAD ~ ~ ~ ~~ ~

I ACTIVIDAD ECO

NOMICA DE LOS

PRODUCTORES

(%)

DIMENSION DE

LAS EXFLO-

TACIONES

FUENTE

DE

ALIMEN

TACION

(XI

FPOCA DE

A g r I c - G a n a d

Ganaderia

Agricultura

Olras

Superf de ex-

plot (Has)

No Cabezas

Pasto Polreros

Concenlrados

Pasto Corlado

Raslrojos

Melaza

Subprodiiclos

Sup1 Mineral

Todo el ario

IPRODUCCION CRINENG DE

1 DECARNE BECERROS

60 8 77 6

32 4 172

1 'I 2 2

5 4 30

403 70 6

44 0 33 0

83 3

74 5

89 5

88 '9

83 7

?O I1

81 :2

31 I1

963

36 3

50 4

91 9

38 5

29 9

85 8

39 3

UTILIZACION 20. Semestre 17.2 21 4

DE ESPECIES ler. Semestre 15:; 6 6

FORRAJERAS, Variable 36.3 32 7

(SI

FUENTE. MORENO, et a l , 1986.

57 6 71 O

26 O 160

48 27

1 6 4 1

36 6 59 5

46 8 49 6

71 1 93 2

74 5 51 8

51 3 50 7

79 9 95 4

31 O 39 7

20 o 23 3

83 1 87 1

42 2 43 9

177 450

126 11 1

27 6

~

- Escasa utilización de la inseminación artificial. - ProducciOn baja de leche y estacionalidad marcada - Virtual inctxistencias de estrategias de mejoramiento genético. - Incidencia de enfermedades posibles de prevenir. - Gran dependencia de los agostaderos en la dieta de los animales. - Sobrepas'toreo y ausencia de técnicas de mejoramiento de los pastizales. - Falta de criterios en la administración de alimentos balanceados y concentrados - Ausencia casi total de registros de producción y manejo. - Inexistencia de ordeña mecánica. - Ordeña en una sola vez ... "

Ahom bien, todas estas afirmaciones no debieran de ser tan generales, de

O?O1.1;<7lE1.\1.S 8:MAAI Ol.F'? 14/90


hecho hay una marcada diferenciación zonal en todo el país, aun inclusive para el mismo estado. Ello lo podemos apreciar cuando Moreno et. al. (1986), nos dice del estado de Jalisco: " . . . Bajo esta regionalización, la finalidad de producción de leche se realiza principalmente en los Altos y Centro del estado, la cria y engorda de becerros en la región Costa Sur, la producción de carne se lleva a cabo en términos generales en todo el estado y en condiciones de doble propósito (leche y carnie) en la Norte y Costa Sur de la entidad . . ."

del abastci de leche, frente a una población humana siempre en ascenso. ¿Clue sucede en otras cuencas lecheras?. Los panoramas son otros, pero el esquema lplanteado es el mismo:

Pero en general todo el pais manifiesta un factor común: La problemática

TABLA 15. JALISCO: ESTADO ACTUAL DE LA GANADERIA LOCAL COMO COMPARACION DIE LA GANADERIA NACIONAL.

___ POR-

INVENTARIO ACTUAL

~ Vacas en producción - Novillonas cubiertas - Becerros lNSEMlFlAC~lUN ARTIFICIAL ~ Inseminadii

Sementales

- No inseminada TIEMPO DE CAMBIO DE CEMENTA1 - Un ano -Dos años -Tres años - Cinco años - No tiene NUMERO DEI VACAS POR HATO

~ 5-15 ~ 16-24 - 25-35 - Mayar a 35 MORTALI5A5 AL PARTO - vivos - Muertos PRACTICAS INDICAOORAS DE MANEJO

2 60 50 60 18 50 28 50

23 35 76 65

2 72 19 05 12 25 44 22 21 78

48 61 27 80 11 81 12 50

96 50 3 50

- Ratio. 73.50 - IdentificaciC'n 35.40

~ Registio 3 40

- 2 Ordenas por dia 22 50 23 30 - InseminaciCSn artificial.

DESTINO üEl LA PRODU€CIUN - Cremerias 46.20 - Intermediarios 22 60 - Menudeo 21 40

~ Ordeña Mecánica o O0

~~

- Industrialización. 4 80 - LICONSA 3 O0

FUENTE: ChápelZ,~ef.-al 1987. - Autoconsunio. ~ ~~ 2.00

PRODUCTORES

160 O 2915 O 1061 O 1634 O

32 O 105 O

4 0 28 o 18 o 65 O 32 O

70 O 39 o 17 O 18 o

2281 0

108 o 52 O 5 0 O 0 33 o 32 O


8.2. ASPECTOS DE POLITICA EN EL SISTEMA AGROINDUCTRIAL LECHE.

Indudablemente que la economia está ligada a las politicas guberna- mentales. Por lo tanto el sector lácteo no podia estar fuera de este renglón. Ya mencionaba Chapela, et. al. (19i37), que existe un desabasto de leche, ello debido principalmente a los cambio!; profundos que vive el sector rural, en particular se refiere a la dificultad actual y cumplimiento de las políticas de adop- ción de modelos tecnológicos y que incluye altas inversiones de capital y, entre este, una composición determinante de importaciones en divisas: Esta crisis de la producción lechera muestra la fragilidad de la dependencia. A tal gradci ha llegado el desabasto de leche, que los productores presiona- dos por losi altos costos de los insurnos (Principalmente alimentos y antibió- ticos), han tenido que diezmar el hato gandero, de tal forma que el gobierno para suplir, este desabasto del hato ganadero lechero ha promovido políticas de importación de leche en polvo y (de vaquillas lecheras de reemplazo, lo primero atravéz de CONASUPO vía LICONSA y lo segundo atravez de las asociaciones ganaderas (Agrosíntesis, 1987, ver tabla 16).

Analizando más a fondo estas; politicas podemos apreciar que a nuestro gobierno para llevarla acabo, es más barato importar leche en polvo y recons- tituirla con suero de leche de las pequeñas industrias queseras locales, y así aumentar el valor agregado de los productos, que invertir en programas para aumentar la producción de leche, sill contar que la primera alternativa genera más divisas para las industrias, pue:jto que al solo requerirse abasto de leche y producto,s lácteos, se dá más holgura de parte del gobierno para manejar libremente la composición de dichos; productos y as¡ se tienen leches con la composición bromatológica legal, pero con los componentes todos artificiales (v.g. grasa vegetal, caseinatos, estabilizantes, leche en polvo, etc ...). De esta forma, el capital extranjero se siente más confiado para invertir en México. Si bien, es funcional esta política, el costo social es muy elevado, dado que a la población se le ofrecen productos lácteos de mala calidad nutricional, aún cuando son a bajo costo. Por otro lado, no hay una reglamentación estricta, producto de las politicas de abasto popular. En el caso de las importaciones se deja sentir mas fuertemente De tal forma que se importa leche de desecho o bien con una composición que si bien se ajusta a las normas mexicanas de calidad para importación los parámetros son del todo variables. Un ejemplo, la regla general mexicana sobre leche en polvo establece un liimite máximo de humedad del 5%, pero las industrias de Estados Unidos la obtienen a menos del 2%, por lo tanto tienen una hcslgura de cerca del 3% de humedad, misma que aprovechan los industriales para adicionar agua a la leche, finalmente que la norma lo permite. Pero los efectos son posteriores, dado que el tiempo de almacén se reduce considerablemente y en el tiempo que transcurre para distribuirse permite oxi-


TABLA 168. PRODUCCION, IMPORTACIÓN Y CONSUMO DE LECHE ~

CONCFPTCI

PRODIICCION

Producción lotal de leche (Mill L)

Valor total de la producción de leche (Mill 16)

Distribución total de leche (Mill L) Distribución per-capita (L/Persona)

~~

Producción ide leche de vaca (Mill /L).

Valor producción leche de vaca (Mill. $)

Prod leche ide cabra (Mill /L) Valor prod. leche de cabra (Mill $) Valor de la disponibilidad (Mill $).

~~ ~~~~~~~~~

IMPORTACIONES

Leche en pol!vo (Mill. L)

7474

34151

8814

113 1

7713

32500

301 1651

35584

1384

6538

34695 9031

113 5

6373

32021

165

1672 36460

1438

7715

35252

9259

114 1

~~

1474

7405

33551

1700 37381

1544

Valor (Mill $) 1344 1539 1652 -- FUENTE AGROSINTESIS. 1987

daciones de los lipidos, produciendmo olores y sabores desagradables, que se retransmitisn a los quesos "rellenos", los cuales se elaboran con leche en polvo, esto por citar un ejemplo.

repercusiones son de tal magnitud, que el gobierno se ha visto en la necesidad de importair vaquillas de reemplazo para substituir el diezmado hato ganadero

ritmo de las tasas de crecimiento de la ganadería bovina de leche, al caer por debajo del 25% el valor de la produ'cción y ocupar a partir de 1976, el tercer lugar entré! las diferentes ramas ganaderas del pais despues de bovinos de carne y porcinos. "...Frente a los obstáculos que plantea la crisis, los sectores que ontervienen en la producción láctea responden diferente a las politicas actuales. En algunos casos como los grandes productores asociados de la Laguna (LALA y otros). Se impulsa la tecnificación e integración económica de las empresas, abarcando desde la fase de abastecimiento de insumos hasta la industria- lización y comercialización del producto (LALA. ALPURA, BOREAL, etc ...), a fin de abaratair costos, lograr economias de escala y lograr una rentabilidad sa- tisfactoria. Asimismo un reducido sector de medianos productores especia-

Sin tratar de caer en un lenguaje alarmista, debe de señalarse que las

Ya se señalaba desde finales de 1970, se empezaba a notar una caída del


lizados mantienen sus niveles de producción, en buena medida como resultado del apoyo que el estado brinda a ciertos grupos y regiones del pais como sucede con k s productores de queso en los Altos de Jalisco ..." (De la Fuente, 1989).

estado permite la importación de productos lácteos que son materia prima para la reconstiitución de la leche: Por ejemplo grasa butirica (butteroil en ingles), leche en polvo, caseinatoc, alginatos y estabilizantes. 'I.. De otra parte, los ganaderos ejiclales con explotaciones especializadas y los propietarios de establos en peqiieria escala, sin ninguna atención estatal, resisten drásticamente las dificultades que se presentan y al contar con menores posibilidades para sortear la crkis, contraen la producción y aún tienden a salirse de la actividad, como suce'de en los casos de Hidalgo y Puebla . . . "

(De la Fuente, 1989). Esto es comprensible debido que al imponerse precio tope a la leche fluida (En mayo de 1989 era de $0.650/L y el salario minim0 de $7.0/Dia), se restringen los márgentts de ganancias, para los productores y por sobre ello ino hay control de precios de los insumos ganaderos tales como: alimentos balanceados, medicinas, vacunas, pajillas de inseminación, etc ... Tan solo los primeros consumen cerca del 90% de los insumos. 'I. Finalmente, en el caso de los productores de doble propósito, se advierte una clara preferencia por la producc:ión de carne, disminuyendo los volúmenes de producción de leche . . . " (De la Fuente, 1989). Frente a estas particularidades, ¿Que se puede hacer y que se ha hecho?, se establece una disyuntiva en que la intervención del estado debe ser decisiva en la regul'ación del mercado y fijación de precios; si bien hasta hoy solo se procura no descuidar el abasto popular.

explotaciones que hay que estimular. las especializadas o las de doble pro-

Silerio (1987) señala: " ... Es una importante necesidad ayudar a los sistemas de explotación lechera, ubicadas la gran mayoría en el trópico y otra parte importante en el altiplano, con maquinaria y equipo . . . Para transformar la leche a- copiada (Que en muchas ocaciones son volúmenes importantes), en productos lácteos corno el queso que es una forma de conservación de la leche. Es importante conocer las condiciones de producción de otros sistemas de explotación para diseñar adecuadamente la maquinaria y equipo que demanden ... El apoyo a sisterrias de explotación lechera de doble propósito en el trópico (pertenece al sector de ganado no especializado). es quizá la unica via para evitar que las importaciones de leche en nuestro pais se mantengan en los volú- menes actuales o en casos extremos que llegaran a incrementarse ..."

Por el contrario, en sus conclusiones , De la Fuente et^ el. (1989) objeta: " . . . De otro lado, especialistas en la material opinan que no obstante su nivel tecno- lógico elevado y su importancia actual en el abastecimiento de leche, el aprovechamiento de las regiones productoras tradicionales esta alcanzando su límite, dado el elevado costo de los insumos y alimento para el ganado, la escaséz cada vez mayor de agua para irrigar y producir forrajes, ademas de

De lo anterior es comprensible que para tener un buen abasto de leche, el

En eijte contexto se ha suscitado una polémica en torno a cuales serían las

pósito.


la competencia que estos tienen con otros tipos de cultivos más redituables ... " Por ello, la insuficiencia de la leche as¡ como su elevado costo, díficilemente podrán ser resueltos en el corto y mmediano plazo ... Se hace patente la gran importanci,a que reviste la búsqueda de nuevos espacios que permitan incrementar la disponibilidad de leche a !precios más accesibles para la población de bajos ingresos, en este sentido $;e debe de priorizar la producción de leche basada en el aprovechamiento de las praderas tropicales o el impulso de las pequeiias explotaciones del altiplano con un fuerte arraigo a esta actividad "

Y continua: " . . . A grandes rasgos los protagonistas de este proceso son: a). Los empresarios ubicados en la ganaderia intensiva tecnificada e integrada. b) Los prcNductores medios en explotaciones semi-tecnificadas y semi-integra- das. c). Los ganaderos dedicados a la ganaderia vacuna extensiva. d). La estrategia de cambio que se propone atiende a : 1. La necesidad de impulsar el desarrollo rural integral como estrategia para atenuar la situación deficitaria en wanto a la disponibilidad de alimentos y pro- mover el desarrollo ganadero regional. 2. Modernizar la planta productiva pecuaria fomentando el tránsito de la ganaderia extensiva, reordenar en función de prioridades nacionales el desarrollo complemeiitario de los diversos sist'emas pecuarios. 3. Impulsar el crecimiento y consolidación de la ganaderia ejidai. 4. Impedir la destrucción anárquica de selvas. 5. Contribuir al mejoramiento de los ingresos atravéz de la generación de em- pleos. 6~ Proporcionar un beneficio econórnico a largo plazo para cada región ganadera, al apoyar a los productores erl cuanto al mejoramiento de sus niveles de ingreso, que les permita pasar de un nivel de autoconsumo y de subsis- tencia a uri nivel de economía de mercado. 7. En los ejidos, comunidades y colonias agricolas, fomentar el desarrollo de granjas de'stinadas al autoconsumo, como recurso para hacer llegar al campo proteinas de origen animal (De la Fuente, 1989).

Chapela. et.al~ (1987), nos dá un panorama más concreto y por lo tanto optimista: " ... Sin embargo ha existido, de una manera marginal, otro sistema de producc:ión con un menor componente de inversión fija que en las condiciones actuales, va ofreciendo alternativas, si bien no exentas de dificultad, promisorias para abrir parte de las deficiencias de la producción de leche.

componeni:e de trabajo directo del productor, generalmente ligado a cana- les locales de comercialización Este tipo de producción , ha sido objeto de escasa atención. de ah¡ que sea poco estudiado. Desde el punto de vista de las determinaciones socioeconómicas, se observa la disponibilidad de incidir en forma significa ante la ausencia de ectructu- ras or~ganizativas que permitan la racionalización de recursos productivos y la introducción de mejores técnicas ide mercadeo. No obstante, se podrian proponer algunos aspectos sobre 10:s cuales actuar en el corto plazo:

Este tipo de producción es el llevado a cabo en pequeñas unidades, con altci

.~~ ~~ __ ~. .


a). Organización de los productores como punto de partida. b). Establecimiento de unidades prosductoras de alimentos de bajo costo y calidad controladas. c). Aprovechamiento de subproductos varios (Residuos de cosechas, residuos de producción industrial, etc ...). d). Establecimiento de unidades de agostadero en colectivo, con manejo tecnificado

8.3. PRODUCTOS LÁCTEOS

No cabe duda que en esta area podemos adentrarnos tan a fondo como queramos, para conocer los diferentes productos lácteos, pero, si se requiriera hacer una clasificación general. podríamos hablar de cinco grandes grupos, ellos son: a). Leche fluida. b). Quesos. c). Cremas y Mantequillas. d). Leches fermentadas. e). Dulces (de leche, Rompopes, Janioncillos, etc..

es SLI impo,rtancia en cuanto al consumo de leche, por tanto, vamos a anali- zarlos en ese orden.

Los cinco, de gran importanciai a nivel nacional. Pero como se enumeran.

A. LECHE !FLUIDA.

Leche concentrada y Leche en polvo El término "Leche liquida" tiene dos connotaciones. En primer lugar la leche liquida cruda, que es la materia prima básica de la industria de la elabora- ción de productos lácteos, aún cuansdo algunas instalaciones de productos lácteos, emiplean leche descremada crema, suero de leche, y otros productos como miateria prima, todos ellos proceden inicialmente de la leche cruda. En segundo término, varias formas de leche liquida son productos que se venden al menudeo como alimentos, pueden empacarse, inclusive en algún producto o venderse al por mayor Cltros términos que se pueden utilizar para describir a la leche que se usa para bebida u otros fines similares, es "liquida", "Fluida", "bi-bida" (Warner, 1980). E. QUESOS~

por cuagiilación y acidificación del cuagulo y madurado o no según el tipo. Segun el C'Ddex Alimentarius, queso es la caseina separada por medio del método lab o por la acidificación natural o artificial de la leche, crema, leche descremadia, suero lácteo o suero de mantequilla, o bien de la mezcla de estos líquidos, con inclusión de los demás componentes de la leche, por lo

Podemos, en este renglón, hablar de tres grandes subgrupos: Leche liquida

Podeirnos definir a un queso como una conservación de leche obtenida

~~ ~

~~ ~ ~ ~ ~~

~ i . ~ ~ i i , i ~ ~ ~ i i ~ : . i ~ i , , ~ ,?:5cm 18 w v ~ r o w


general moldeado, prensado o no, salado. provisto o no de especies y ex- pendido fresco o en diversos grado!% de maduración en el comercio para el consumo humano (FAOIOMS. 1975).

es queso :;i está madurado, pero bien podria tomarse como una variante de los queso:; Otros fundarnentan sus definiciones com Warner (1980). al afirmar: '1 Queso es el que se fabrica por s,eparación o división de la cuajada del suero de la leche; la cuajada es la que se transforma en queso. En su elaboración se emplean ácidos, enzimas o ambos, a menudo con un calentamiento, para perturbar el sistema coloidal de la leche fresca de tal manera que muchos de los sólidos se modifiqueri y se separen, produciendo una cuajada sumergida en el suero La fracción semisólida 13 cuajada contiene la mayor parte de los cornpcanentes insolubles de la leche, junto con algo de humedad y parte de las Substancias solubles La fracción liquida. o suero contiene una pequeña parte de las substancias insolubles de la leche y la mayor parte de humedad y componentes solubles. Algunos constituyentes cambian de solubles a insolubles diuraQte la Separación y cuagulacióri La separación que se produce por ácido difiere en ciertos aspectos de la que se efectúa por la acción de las enzimas

" . La ciiagulación de la leche, es un desdoblamiento de la misma en las subs-

tancias qu'e la componen con la forrnación de la cuajada, que es la que integra el queso que vamos a fabricar. La cuajada está constituida por la caseína ciiagulada que, a su vez encierra los glóbulos de grasa y retiene una parte del suero de la leche La cuagulación se produce por la propiedad que tiene la caseína de modifi- car si.! estado bajo la acción de algLinas substancias cuagulantes. El fenómeno de In cuagulación de la leche puede producirse espontáneamente por acidi- ficación de la misma, debido al ácido láctico producido al actuar los fermentos Iácticos sobre la Iáctosa . . . " (Cantú, 1975).

mente del estado liquido al sólido, una vez que ha adquirido un porcentaje de ácidc. el ácido formado se combina con las sales de calcio que contiene la leche. originando Iáctato de calcio y la caseina pura queda separada en forma de precipitado, que además de retener la grasa de la leche, retiene pequeñas cantidades de fosfato de calcio.

Por otro lado, cuando la ciiagulación de la leche se obtiene por medio del cuajo. e de algunos fermentos que producen ciertas bacterias de acción seme- jante a la dlel cuajo, el paso de la leche de liquido a sólido se hace lentamente y la caseína experimenta una hidrateción produciendose una proteína que queda soluble en el suero y la paracaseina que, en presencia de las sales de calcio y e separa en una masa aporcelanada de paracaseinato de calcio que retiene aderrias de la substancia grasa el calcio coloidal de la leche. El paracaseianto de calcio insoluble es la base que forman los quesos al cua- gular la leche por medio de calcio. Las leches alcalinas, con bajo grado de acidéz cuagulan con dificultad y prac- tiramente es conocida la conveniencia de trabajar leches ligeramente acidi-

Otra's definiciones, remarcati la maduración al asegurar que un queso solo

. .

En este proceso de la acidificación Iáctica, por el cual la leche pasa rápida-

__$ ~-~. ~ .. .. -.

ii~/ir,~:l'ií~..~~r.s ,y 56..t,ií 18 04/97 J,


ficadas con ácido láctico, por que de esta forma, se favorece la acción del cuajo y se retarda el desarrollo de microorganismos perjudiciales, contribuyendo además a facilitar la posterior separación del suero de la cuajada.

división rigida de ellos, por cuanto las caracteristicas que se pueden usar para agruparlos son multiples, y no siempre son comunes a todas las variedades de algunas de estos para ser colocados racionalmente en los grupos de algunos siteinas. Así, vemos que en cuanto al método de cuagulación, se po- drían dividir en quesos ácidos y quesos de cuajo. En cuanto a la maduración, se podrian agrupar en frescos no madurados y quesos madurados . . . En cuanto a textiJra y abertura, con hoyos y sin hoyos; por consistencia en blandos, medio duros, semiduros y duros . . . " (Keating, 1986). En fin, podríamos hablar de n-clasificaciones, pero para tener un patrón básico tomaremos la clasificación del mismo Keating (1986):

" . . . Existe una gran variedad de quesos, por lo cual es dificil establecer una

QUESOS DE CONSISTEN- CIA BLANDA Y SEMIBI.AN- DA

OUESOS DE

TABLA 17. CLASIFICACION DE LOS QUESGS ErJ !-il?tr!c:'~. DE DIFERENTES FACTORES.

HUMEDAD ('A) GRASA (%) ('i>ll:lp

QUESOS NO ('re,,,:, ('riOll0

MADUROS Wriircilintri FRESCOS I'rlil Siiirsr

CON HONGOS <'2tiiiiir.,>ilirr(

SUPERFICIALES Iii-ir

CON HONGOS I<ogiirfi<ill

iNTERlORES <:Oip,i7.Ol:i

QUESOS Still<!,, MADURADOS

SOLO CON BACTE- 1,inihotir~

RIAS. CONSISTENCIA niiiliPtri-

BLANDA iiri rnFai.

SOLO CON R A C l ~ E ~ R r k k SEMIDURO RIAS. CONSISTENCIA r I i i m c < ~

PASTA NO SEMI-BLANDA COCIDA (:niid* RAJA ACIDÉZ li<lniii

( 'h-rphilly

(1,iiin~nt;d DUROS DE PASTA NO COCIDA

MADURADOS

CONSISTEN- BAJA ACIDEZ CON HOYOS CIA FIRME

PASTA NO COCIIJA ~ ~ l w ~ l d : ~ r t i l <

PARA TAJAR <'hcildai 1 ' S . i

MUY DUROS <'l,erlri-

PASTA COCIDA PA- RA RALLAR B A N ACIDEZ

70-80 62 55

62-65 33 68 58 45-60 56 45-60

40-45 50 42-47

43

48-50 50 46-50 50

51 50

44 50 45-50 40-50

40-45 45 40-45 40

37 50 40~44 45 35-39 45

34 50 39 50 31 50

27~32 12 35 38

1 ' : ~ ~ r n ~ e ~ m w S h v h .


Existe una gran diversidad de formas de elaborar un queso, pero dentro de toda esta diversidad podemos hablar de una metodología general.la cual es común en todos los tipos de quesos (ver cuadro 4) La mayoria de los quesos siguen este procedimiento,

I CUADRO 4. PROCESO DE ELABORACION DE QUESOS

TIPO CHAPINGO Y PANELA.

LECHE PASTEURIZADA 0

CALEN1 AMIENTO 37OC 0

CULTIVOS LÁCTICOS (2%) AGITACION (CaC12 O 2%. KN03 O 02%)

CUAGULAC:ION DE LA LECHE (15rnL/100 L leche, fuerza l.lO.000)

o CORTAC'O DE CUAJADA

U AC;I TACIÓN

!I PRECIPI~IACIÓN DE LA

ClJAJADA I1

REPOSO (10 min) il

DE:SUERADO

I1

h C~, -3 o il ,cl

SALADO (3%) ENVASADO 0 o

0

II 0

t i o

MOLIDO SALADO (Capas de Cuajada entre capas de sal O 85 Kg1200 It

MOLDEADO de leche.

REFRIGERACION VOLTEO CONTiNUO DE CUAJADA

QUESO CHAPINGO QUESO PANELA

-- FUENTE: Soto, 1983.

De .todo lo que hasta aquí se ha mencionado, podemos señalar que los quesos son una variante en la elaboración de la leche en productos mas co- mestibles, de mayor atractivo nutricional y con mayor trascendencia histórica.


C. CREMAS Y MANTEQUILLAS. Normalmente se asocian ambos términos y la mayoria de las veces se

confunden, pero cabe aclarar que las mantequillas son derivadas de las cremas, esto es, se utiliza la grasa de la crema para elaborar una mantequilla. Cuando esta grasa es vegetal, se dá origen a otro producto similar a la mantequilla, plero de elaboración industrial: La margarina.

¿Que entendemos por crema?, sin ahondar en definiciones diremos que, es la parte lipídica de la leche, que se obtiene por centrifugación de la leche con un grado de pureza variable (en función de la velocidad angular de la cen- trífuga) o lbien por decantación despues de reposo de la leche.

Esta parte lipidica, normalmente se obtiene mezclada con leche y a esta mezcla se le llama crema. La crema, que se desea purificar para obtener más grasa (o eliminar la mayor cantidad de no sólidos no grasos), se somete a un proceso de separación, que vá asociado con un proceso de enfriamiento (para solidificar más aún la grasa y para poder eliminar la mayor cantidad de agua en el amasado), de tal forma que el producto final es la mantequilla (Warner, 1980).

la primera tiene un 40-55% de grasa y la segunda de un 70-80% de grasa. Como meiicionamos, la crema se obtiene por centrifugación, normalmente en forma continua y a 3000-3500 r.p.ni.

Si h:sbláramos de dos productos, la crema y la mantequilla, diríamos que

D. LECHE.S FERMENTADAS.

microbiana de fermentos Iácticos, que son especificados para cada tipo de leche. El empleo en la alimentación de las leches agrias, fermentadas por procedi- mientos diversos es muy antigüo. Adquirió extraordinaria importancia en los pueblos que se dedicaban al pastoreo y ha perdurado en muchos de ellos, especialmente en paises de oriente como Turqia, Zonas del Caúcaso, Del Volga y de los Urales; Palestina, Bulgaria, Egipto, Arabia, etc ... (Soroa, 1974).

las leches fermentadas en la actualidad. Algunos extremistas atribuyen esto a los efectos de longevidad que produce el consumo de estos alimentos. Lo cierto es que, desechando cualquier predisposición, algunos autores como Soroa (19.74), señalan que la acción estimulante del ácido láctico sobre las glándulas digestivas e intestinales es positiva para la digestión; son alimentos ricos en ácido láctico y en peptonas, derivadas de la caseína. cuya parte cuagulada lo c?stá en finisimos grumos, haciendo que su digestibilidad sea mayor que la de la leche natural. Por otro lado se señala que el ácido láctico contri- buye tamb'ien, de un modo importante al saneamiento de la flora intestinal, dificultando la producción de microcirganismos pudridógenos que podrían formar productos tóxicos que al ser reabsorbidos por la mucosa intestinal pasan a la sangre ocasionando trastornos al organismo.

Este' renglón se refiere a las leches que son modificadas por la acción

Muclhos se han preguntado por que ha empezado a cobrar importancia

~l?~Ir.E~~lrE..si,s 8 C(i..i.4l lN,O4''77 44/9n


Los rnicroorganisrnos que dan lugar en las leches a las fermentaciones Iácticas y láctico alcohólicas son susceptibles, a la larga siguiendo un régimen apropiado, de aclimatarse en el intestino, en donde ejercen una acción antibiótica contra los: patógenos. Esto se fundamenta en que la Iáctosa bajo la acción de determinados microorganismos dá lugar a la producci6n de ácido láctico como producto principal con o sin producción de gases: en ocaciones las fermentaciones son muy im- puras obteniéndose además ácidos grasos dicersos (acético, succínico, arnilico y otras substancias). Existe una gran infinidad de leches fermentadas pero la gran mayoria puede agruparse de acuerdo al cuadro sugerido por Soroa (1974).

LECHES FERMENTADAS ACIDAS

- YOUGURTH (Leche cuajada llnrierirrrr: hiilgóricum

norleririm 6ridn locticii.

Snrrlinront.pcer sordoiir. Slrepiococrrir 1ócri.s.

Bulgara Sirepiocooccrrr iherntopkil1:i.s.

- GIODDU nocteriirnr

- LEBEN (Leche cuajada de . Srrepioiorrnr 1eheni.s. Siria y Egipto) Sorc1torontyce.s 1eheni.s. - MAZUM (Leche cuajada de .. . . llorieririni mn:iinr Armenia) Sirepincnrciir 16rii.s.

- LECHE ACIDA DE IARGA . . S<repiohnrillrt.~ perdo t. .Torhoront.pceln.s.

CONSERVACION nociulLs aridi/ocii.s. Lnciohorillrrr loelle.

- KAIMAK (Crema solida Levaduras Turca) Bnrierirrni cirogrrlaire

Tórulas s p p C'ln~lnvpuririrr: herhonr.

LECHES FERMENTADAS ACIDO-ALCO- I IOLICAS

- KEFIR . . . Levaduras. ldrirlo kefir. .Sncrlinrnrityes hefir. I h p n r o concórica Fermentos Iácticos. Sir~pinrociris 16rii.x Slrepioroccrir r r h o r i r . neIIoroicrr.v nrahiirnreirr. Itnrlrriir", iflrirlí~iram.

-KUMYSS Levaduras Fermentos Iácticos (Vino de leche) Ilnr~rriiinr kiin#yrr.

nnri<.ritti,t bttipórirrlr,,.

FUENlE %roa, 1974


Obsérvese la gran cantidad de variantes que podria haber dentro de cada producto si tomásemos en cuenta que podemos mezclar muchos ingredientes como: azúcar, frutas, harinas, variantes tecnológicas, etc.. . Podríamos ahondar hasta donde se quisiera, pero solo mencionaremos un producto que nos interesa, dado que sus caracteristicas tanto tecnológicas como alimenticias lo hacen ser el producto más representativo de las leches fermentadas: el yogurth.

No cabe duda que de las leches fermentadas, el yougurth es el que más aceptación tiene dentro del mercado nacional . Es una bebida ácida que se obtiene a partir de la fermentación de leche descremada con "Streptococcus therrnophillus" y "Lactobacillus bulgAricus" bajo condiciones de crecimiento y temperaturas adecuadas, normalmente, 12% de sólidos totales, 42-43%"C, pH inicial de 6.5 y variaciones mininias de movimiento (Herper, 1976).

En general el método de obtención de un yogurth sigue el siguiente patrón:

CUADRO 6. DIAGR4MA DE PROCESO DE ELABORACI~IN DE YOGURTH.

--

LECHE TRATADP, PRELIMINARMENTE

(Estandarización de Grasa, Fotiificacióri de Sólidos

u HOMOGENIZACI~N

'J TRATAMiENTO TERMICO

U O C ~ U

a la leche 12%. aditivos, estabilizantes. etc )

Propagación de Enfriar a temperatura de Cultivo Iniciador Irinculación 42-43 "C

o U 0 INOCULACION CULTIVO

INICIADOR (4%)

o INCUEACI~N (42-43 o c ) .

a ENVASADO (Acidez O 9-1 0% ácido iáctico)

FUENTE. líamime, 1985

Las variaciones para su obtención son tan extensas tanto como nombres se le aplican; algunos se refieren al yogurth, yahourth, yourt, jugurth. etc ..., como una bebida similar al yogurth que conocemos, pero con diferentes tiempos de proceso y bajo condiciones de fermentación diferentes en acidéz. lo anterior

oznim-iíE.,m ~ : S ~ A M /,mow; df


por mencionar un pais como Turquia que es donde derivan los nombres anteriores, pero as¡ como hablamos de Turquia hablamos del Kisselo mleko de los balcanes, del Mazum de Armenia, el Gioudu de Sardinia, el Dahali de la India, el raib de Egipto, etc ... Pero e11 todos encontramos una similitud. son leches cuaguladas por fermentación, con un alto contenido de acidéz y cuyo contenido alcohólico es poco o nulo (Burkley, 1947). Naturalmente que el yogurth sigue una tecnologia estandard, pero esta no está restringida a variantes, asi por ejemplo ademas de los microorganismos mencionados que existen, tambien hay otros capaces de producir leches fermentadas parecidas al yogurth, por ejemplo "Thermobacterium yogurth", "Thermobecterium bulgáricus" y "Placomobacterium youghourtii", investigados por diferentes autores según Herper (1976).

varia la mezcla de los cultivos iniciadores, se alteran los tiempos de obtención de yogurth. Lo mismo ocurre con otros factores como la temperatura, la cual al variar puede ocacionar un desorden en el crecimiento de los cultivos, de tal forma que puede variar la cantidad de sólidos totales que se obtienen por producto de la fermentación.

A nivel de detalle existen muchas diferencias, así por ejemplo, cuando se

TABLA 18. RANGOS DE DESARROLLO EN LECHE PARA CULTIVOS DE S. thermophillus, L. bulgáricus Y POR MEZCLA DE AMBOS

(INCUBACIÓN A 42 "C).

IN~CIJL~O %> DE ACIDÉZ TITULABLE DESPUES DE 3 Hr

S. ilicrmophillur (2%). 0.18 0 22 O 27 o 38 1,. hulKPrirus (2%). O 1B o 21 0.26 o 39 Mcrcln (S. ihcrrn. ) L l>iilc. l:l). O 1'3 0.23 O 41 0 7

~~ ~~~

2 Hr ~~

O H r 1 Hr

FUENTE. 'iamime. 1985

1.a acidéz tambien se vé afectada por la cantidad de sólidos totales presen. tes en el substrato. lo cual afecta al desarrollo de los microorganismos y por lo tanto al .tiempo de fermentación. Otros factores que tambien afectan al yogurth son: leche en polvo, que afecta el crecimiento bacteriano en forma positiva hasta una concentración óptima, despues de la cual su efecto es negiativo; el contenido proteico de la leche, que afecta la consistencia del yogurth, la adición de caseinatoc, los métodos de producción (tanto para yogurth aflanado como para yogurth liquido).


TABLA 19. EFECTO DE LOS S,ÓLIDOS TOTALES EN LA MEZCLA

(AT) Y ACIDÉZ DESARROLLADA (AD), DESPUES DE INCUBACIdN A 42 O C .

EN RE:LACI~N A LA ACIDÉZ NIATURAL (AN), ACIDÉZ TITULABLE

T07AL DE S6LlDOS TIEMPO DE % DE ACIDO LACTIC0 TOTALEl3 EN LECHE INCUBACI~N AN AT AD

PARA YCIGURTH (%) (Hr)

12 14 16 18 20

3 5 O I 5 O 8 O 65 3 5 o 19 o 84 O 65 3 0 o 21 o 83 O 62 2 5 O 24 o 88 O 64 3 0 O 29 o 93 O 64

- Se reconstituyó leche en polvo a diferentes niveles de sólidos totales en la mezcla.

-E l cultivo iiiiciador fue CH-I obtenido de i3hr Hansen's Laboratorium Ais Copenhage.

Dennrnark

B. 4. SUB-PRODUCTOS LÁCTEOS

Cuando hablamos de subproductos Lácteos, nos referimos a aquellos que resultan despues de obtener algún producto principal usando leche o bien aquellos que se obtienen de la leche fluida. Los subproductos que de los aprovecha- mientos principales de la leche quedan, tienen a su vez, diversas aplicaciones que vamos a enumerar. Ante todo puntualicemos en que momentos y de que - procedencias aparecen:

Al descremar la leche para obtener la crema queda la leche descremada que con alguna propiedad, pero gran generalidad se le llama leche desnatada. AI batir la crema para obtener la mantequilla, el liquido expulsado se denomina suero de mazada cuyo liquido, si se acidifica y se cuaja la albúmina, se obtiene una "mantequilla especial".

Otro' residuo del malaxado de la crema, es el suero de lavado, liquido con poca grasa, pero que contiene lactosa y sales muy disueltas.

Por último, el suero de la leche, liquido turbio amarillento o amarillo verdo- so que resulta de quitar a la leche la grasa y las materias albuminoideas, o sea


el residuo de la queseria.

sobre el suero de leche o lactosuero, por ser de vital importancia para nuestro estudio.

De esta forma hablaremos de cada una de ellos, pero abundaremos más

A. LACTOCUERO. El lactosuero, como se conoce tecnicamente, es la parte hidrosoluble de

la leche que se obtiene por la cuagulación de la caseina de la leche, una vez - eliminada esta, El cuágulo o cuajado, es el término usado para describir el cambio o pasos de la leche de su estado liquido a otro sólido, o mejor dicho, el paso de un coloside complejo a una solución coloidal semisólida, por precipitación de la caseina. La estructura del coloide es tan particular que la mayor parte de la grasa, las bacterias, el rosrato cálcico coloidal y otros elementos particulares, quedan entrela- zados en el cuágulo. El agua y los materiales disueltos están presentes en pro- porción al suero retenido después del prensado (Compaire, 1976). El lactosuero es un liquido pobre en extracto seco relativamente (6.5-7.5%), que se altera r,itpidamente bajo la acción de diversos microorganismos. debe uti- lizarse rápidamente. En todos los casos es preciso tener en cuenta su origen:

,1. Lactosuero dulce, procedente de la cuagulación de la renina de vacunos en leches no ácidas, es conveniente para todas las transformaciones y utilizaciones menciondas más adelante, su acidéz varia de 15-25 grados Ilorriic. según las fabricaciones. :?. Lactosuero ácido, procedente de la fabricación de quesos frescos o de past,i blanda o bien de la fabricación de la caseina Iáctica, debe neutralizarse previamente, para la mayor parte de sus aplicaciones. El contenido de Icictosa, se reduce debido ,a la fermentación Iáctica, y la acidez puede elevarse hasta 120 OD (Alais, 1980).

La composición del suero es algo variable y depende principalmente del tipo de queso elaborado, influye en el porcentaje de grasa del suero, por que la temperatui-a alcanzada en la cocción y la mayor o menor división de la cuajada, hace que pasen al suero cantidades distintas de materia grasa. Por esta circuns- tancia los (quesos de pasta dura, exigen alta temperatura y mucha división de la cuajada, dan lugar a un suero muy irico en grasa que el que produce la fabricación de quesos frescos y blandos. La composición de la leche influye también, en la composición del suero, asi, las leches con mayor proporción de grasa y albúmina darán sueros con mayor proporción de estas substancias.

Otro aspecto importante es la cuajada, la cual determinará la mayor o menor pérdida de grasa, grasa que pasa al suero (Cantú, 1975).

1.a acidéz del suero varia de sicuerdo al tipo de queso. Asi por ejemplo los sueros de quesos suaves tienen una acidéz de 0.12-0.13% y los de quesos más ácidos pueden tener 0.18-0.25% de acidez e inclusive hasta 0.22-0.40% como

~ I ~ ~ I I I , . , ~ ~ ' ~ ~ ~ . ~ ~ . , ~ 9.04,i,!i in nr 49,on


el caso de Edam El suero obtenido de quesos prens:sdos es normalmente de alto contenido de sal, estos sueros no pueden ser usados directamente para los usos comunes del suero (Scott, 1986)

TABLA 20. COMPOSICIÓN DflL SUERO DE QUESO CHEDDAR.

%

. . . . . . . S6LiOOS TOTALES . . . 7 05 - Lactosa 4 9

- Proteínas (Materia N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1

-Grasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.2

- Acido Lactico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.25

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Sales 0.6 93 AGUA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

~- FUENTE: Scott, 1986.

Pod'emos apreciar de todo lo anterior que el lactosuero es muy variable en su composición, pero si tratáramos de conocer su composición media, podríamos usar por ejemplo el que se obtiene al elaborar queso Cheddar, que es un queso muy ácido. Podemos apreciar que el contenidas de lactosa es constante antes y despues de la elaboramción del queso cheddar, dado que la acidificación de este tipo de quesos sucede despues de drenado el suero y por lo tanto no hay alteración del mismo. El contenido proteico depende mucho de la caseína cuagulada y del tratamiento de la leche. Así como de la cuajada que se lava en el lactosuero El contenido de grasa tambien depende de¡ tratamiento de la cuajada. El contenido de sales del suero es muy constante, pero depende de la adición de qui- micos a la leche, por ejemplo, nitratos, pero muy especialmente Cloruro de Cal- cio e HidrOxido (Scott, 1986).

el lactosuero, Cantú, 1975, nos habla de siete alternativas, entre ellas: fabrica- ción de requesón, mantequilla de suero, extracción de lactosa, fabricación de ácido láctico, de vinagre, utilización en la alimentación humana y animal. Aunque, Scott (1986), nos dá otras alternativas aún mas explícitas (ver tabla 20). Podemos observar por ejemplo, que la adición de harinas para incrementar su valor nutril:ivo es una buena alternativa, dado que provee a las harinas de minerales, vitarninac de la leche, etc ...

Existe una infinidad de posiblir alternativas, para los cuales podemos utilizar


TABLA 20. USOS POTENCI.ALES DEL SUERO DE LECHE.

Alimento para aves y cerdos

Adicióri a las harinas para incrementar su .valor nutritivo -Adición a la dieta de infantes, dietistas e inválidos

- Bebidas carbonatadas y fermentadas - Precipitado!; de albúminas y globulinas cc'rno aditivos de alimentos.

- Preparaciórl de albúmina de valor nutritivo como alimento - Preparsciovses farmaceúticas y de cosméticos

- Fabricación de alcohol. - Fabricación de lactosa.

- Fabricacinn de concentrados de galactosa y glucosa

- Queso de suero como Zigger, Urda, Ricoiia, Requesóri, etc

- Fabricación de ácido láctico para usos técnicos, farniaceúticos y alimentos Medio's de #cultivo para producir antibióticos. gases (metano), biomasa (cé-

lulas) para alimento de animales, concentrados de galactosa y glucosa para

usos tncnoló!licos

Separación de Rivoflavina

-__ FUENTE Scott 1986

C. CULTIVOS LACTICOS

C.1. GENERALIDADES

" . . . Por espacio de muchos años, antes de que la microbiologia se aplicara a los alimeintos, ya se utilizaban fermentos para saborizar y aromatizar ciertos productos lácteos. Algunos investigadores como Conn y Storch (1910), daban recomendaciones de como preparar bebidas aromatizadas y saborizadas ... No fue sino hasta 1910, cuando Hamner y Bailey en EUA. y otros paises establecieron que los cultivos Iácticos dan aroma y sabor, y generalmente están dados por dos tipos de bacterias: uno de los tipos produce la mayor parte del ácido láctico, mientras que el otro produce los ácidos volátilles asociados con el sabor y el aroma ..." (Foster ,19165).


Efectivamente, el ácido láctico' y los compuestos de diversos tipos que dan sabor y aroma los producen una grain variedad de cultivos que se emplean en los productos lácteos (de ahí su nombre).

~ ~~ ~~~ ~~~~~~~ ~ ~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~

C.2. CARACTERIZACION DE CULTIVOS LÁCTICOS.

.~. .~~ ~ . . . ~ . . ... . . ~ . Existen basicamente tres grandes géneros dentro del grupo de las bac-

terias (los hongos y las levaduras no los analizaremos por no ser de importancia para nuestro estudio), que se conforman como sigue:

STREPTOCOCCUS.

CUADRO 7. CLASIFICACIÓN 'I CARACTERIZACIÓN GENERAL DE LOS CULTIVOS LÁCTICOS MAS IMPORTANTES.

IS agaiactiae

Viridans S. IherrnoDliillus S Bovis

Enterococcus S. faecalir; S liquefasciens S durans

Lactis S. lactis S. crémoris S diacetiklctis

GRUPOS MICROORGANiSMO CARACTERISTICA PRINCIPAL Pyogenes ~~ IS &;genes. Patbgeno inliarnatorio.

~~~ .. ~ . . ~~~

GENEROS ~ ~ ~ ~ ~~~ ~~ ~~~~~~

Thermo- bacterium

L buigáricus L. juguriii L helvéticus L 16CtiS

L acidophilius. L delbruclkii

LEUCONOSTOC

LACTOBACILL'US

Patógeno de mastitis

Bacteria del yogurih. Bacteria proteolltica de quesos.

Acidificación queso chedar. Sabor amargo en leche. Acidificación queso chedar

Maduración de cremas Maduración de quesos. Olor y Sabor de quesos

Aroma y sabor en quesos Aroma y sabor en quesos

Bacteria del yogurth Bacteria del yogurih ácido Maduración Emmental y Gruyere Maduración quesos duros Flora intestinal ninos. Producción ac. láctico industrial

Quesos duros y de corie Col fermentada

KeRr, O de carte, Col lerm Quesos duros ensilados

Anaerobio. llora intestinal

FUENTE Démeter. (1971, condensado)


Naturalmente que todos son importantes por tener relación con la leche, pero de estos, solo nos ocuparemos para nuestro estudio de dos bacterias: ellas son: "Lactobacillus bulgáricus" y "Streptococcus thermophylllus", ambas tienen relacion con el yogurth, ambas son termófilas. "Lactubacillus Bulpáricus". tobacillaceae. Los microorganismos de esta especie son bacilos de forma a- largada o cortos. Comunmente forman cadenas en reproducción logaritmica. No esporógenos, inmóviles, cuando no presentan flagelos peritrópicos. Gram Positivos (:G+) y Gram Negativos (G) cuando son viejos y en meio ácido. Al- gunos alargados presentan cuerpos bipolares, que son granulaciones que tiñen con Azul de Metileno. Presentan metabolismo fermentativo aerobio. fermentan entre otros a la glucosa hasta pH=l, produciendo minimamsente 50% de Lactato, Algunos productos adi- cionales son: Acetato, Formato, Su'ccinato, Etanol y C02. No fermentan la gela- tina, no digieren la caseína, no producen ácido sulfhidrico, no producen pigmentos y prodlucen ácido láctico (Frobisher, 1974). No son patógenos, se les encuentra en leches fermentadas, termoresistentes, producen calor como resultado de su metabolismo, además de ácidos, se desarrollan ii pH inicial = 5, ancho menor a 2 milimicras, forman colonias de 1-3 mm. de diámetro. de color claro o gris. Cuagulan la leche con 16% de ácido láctico, producen amoniaco a partir de arginina. pero su crecimiento necesitan de calcio, niacina, y rivoflavina, condiciones de temperatura de 40-43 OC (Buchannan, et al. 1974). "Slreplucoccus Ihermu[Jhillus 'l. Streptococcaceae, esféricas u ovoides, se agrupan en pares o cadenas cuando crecen en medios líquidos, inmóviles, Gram positivo, presentan metabolismo fermentati,vo de la glucosa predominantemente hasta ácido láctico (homofer- mentativo), producen pigmentos usualmente amarillos o rojo. No forman mem- branas, no presentan compuestos tierno, son aeróbicos fermentativos, sus requerimientos para vivir son minimos pero variables. Crecen a temperatura de 37 OC ('Desrosier, 1974).

En promedio miden 0.7-0.9 micrómetros de diámetro, fermentan la glucosa hasta un pH de 4.0-4.5. Presentan una gra afinidad por la fermentación de disacáridos como la sacarosa y la lactosa. Normalmente desarrollan a temperaturas óptimas de 40-45 "C, aunque pueden crecer hasta 50-53 "C, no crecen a temperaturas menores de 20 OC, tolera hasta 30 minutos a 60 "C, tolerancia aceptable para un proceso de pasteurización. Se les encuentra en leches y derivados como quesos suizo y yogurth, No fermentan la maltosa, y no crecen en concentraciones mayores de 2% de cloruro de Sodio (Buchanan, et. al., 1974).

Es la h i c a especie que pertenece a la familia Lac-

!Son bacterias que pertenecen a la familia


C.2 MEDIOS DE CULTIVO PARA C:ULTIVOS LÁCTICOS.

Un medio de cultivo es un medio donde los microorganismos crecen sin ningún problema en cuanto a su aliinentación concierne. El medio de cultivo re- produce (o debe reproducir) prácticamente todas las condiciones nutricionales en las que vive el microorganismo que se desea reproducir. Generalmente hay una asociación entre el medio de cultivo y la asepcia, en cuanto a la efectividad de este. Algunos investigadores seiialan el rigor en cuanto a la preparación de materiales. Así se sefiala el uso de agua destilada, reactivos de calidad anali- tica y medios de cultivo totalmente esterilizados (Thomas et. al., 1971).

organismos de la leche, de hecho, cualquier medio que contenga lactosa, agua y minerales, es propicio para el desarrollo de estos microorganismos, Thomas et. al., 1971), señala varios medios de cultivo bacteriológicos básicos, entre los que destacan los siguientes:

Exis'te una gran diversidad de medios de cultivo para crecer los micro-

__-

CiUADRO 8. CULTIVOS BACTERIOLÓGICOS BÁSICOC PARA EL CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS.

- SOLUCIÓkl RINGER

-AGAR LECHE YEASTREL.

- MEDIOS Dl i CULTIVO PARA MICRO0RC;ANISMOS L.lPOLiTlC0S.

~ MEDIOS DE CULTIVO PARA MICROORGANISMOS COLIAEROGENES ~ MEDIOS DE CULTIVO PARA ESPORAS

- MEDIOS DE CULTIVO DE ESPORAS ANAEROEIAS. - MEDIC) PARA ORGANISMOS PRODUCTORES DE LEClTlNASA - LECHE: TORNASOLADA

- CALDO GL'JCOSADO CON EXTRACTO DE CARNE Y LEVADURA

~- FUENTE Thomas, et a l , 1971

Claro está si contar aquellos para hongos y levaduras, los cuales ocupan otro tanto rnayor. De los medios de cultivo anteriores, nos interesa uno que es el que mas se a- cerca a las condiciones de vida de 10s microorganismos tácticos, nos referire- mos al medio de cultivo agar-leche-yeastrel. Este medio de cultivo es muy apropiado para rnicroorganismos terrnófilos y su composición es la siguiente:


CUADRO 9. COMPOSICION MEDIA DEL MEDIO DE CULTIVO AGAR-LECHE-YEASTREL PARA EL CRECIMIENTO DE

CULTIVOS LÁCTICOS.

. . . . . . . . . . Year:trel' . . 3 9 Pep t o n a 5 9 Agar . . . . . . . . . 15 g.

Agua fresca . . . . . . . 1000 ml

. . . . . . . . . . . .

Leche entera Fresca . . . . . . . . 10 rnl.

FUENl~E Thomas, et a l , 1971

(*) Extracto de levadura (Del Inglés Yeast:i Otro medio de cultivo, más apropiado aún es el que describen Hodgson

y Reed, (l966), este medio nos ayuda a determinar la cantidad del contenido de bacterias de la leche por medio del cómputo de colonias, su composición es la siguiente:

CUADRO 10. MEDIO DE CULTIVO HODGSON PARA EL CÓMPUTO DE COLONIAS DE CULTIVOS LÁCTICOS.

Agar~Agar (Calidad superior) .. . . . . . . 1 5 %

Exiralcto de levadura . . . . . . 0.3 "/o

Triptnna . . . . . . . . . . . . 0 5 %

Giucsxa . . . . . . . . . . . . . . . 0 . 1 %

Leche descremada . . . . . 1 o %

4gua destilada .. 96 6 O h

p l i . . . . . . . . . . 7 o ?/o

FUENTE Hoclgson y Reed, 1966

En general, para este medio, el método consiste en mezclar una cantidad determinada de leche en un medio de cultivo fluido, que se solidifica y atrapa de por sí a cada tipo de bacteria la incubación a 42-43 "C permite que las bacterias desarrollen en colonias visibles, que pueden ser contadas para estimar por métodos directos el número de bacterias de la muestra.

Alguinos medios de cultivo se basan en las características propias del crecimiento de los cultivos Iácticos. asi. Guarasini (1964). menciona seis medios de cultivo para el aislamiento de cultivos Iácticos


CUADRO 1 1 . MEDIOS DE CULTIVO PARA EL AISLAMIENTO DE CULTIVOS LÁCTICOS.

___ 1 MOSTO DE MALTA Y AGAR DE MOSTO DE MALTA 2 AGAR DE HIGADO GLUCOSADO 3 AGAR DE CASEINA DIGERIDA 4 AGAR DE TOMATE 5 CIJERO DE LECHE PEPTONADD 6 AGAR DE AGUA DE LEVADURA GLUCOSADO

FUENTE Guarasini 1964

De estos seis medios, el misrno autor hace enfásis en el segundo y en el tercero, dse los cuales transcribiremos la composición de estos. "...Estos medios son buenos espec:ialmente. para los lactobacilos, difíciles de desarrollar en otros medios ... Aparte para la conservación de fermentos Iacticos dan muy buenos resultados, el mosto de cereales con carbonato de calcio y tapón de "vaspar", siendo además un medio de enriquecimiento para este grupo de bacterias (Guarassini. 1964).

CUADF!O 12. MEDIOS DE CULTIVO DE AGAR DE HIGADO GLUCO- SAD0 Y AGAR DE CASEíNA DIIGERIDA, PARA AISLAR CULTIVOS

LÁCTICOS POR SUS CARACTERíSTICAS DE CRECIMIENTO.

AGAR DE HiGADO GLUCOSADO O 5 Kg de higado de res

1 L de agua destilada 10 g de peptona

2Og deagar

10 g de glurosa

1 g de fosfato monopotásico

Por 150 ml del

agua itiicial

AGAR DE CASEINA DIGERIDA ,Agua caliente

Carbonato de calcio (Caseína iripsina activa

Oloroformo

Olara de huevo batida Extracto de carne

Agar

<;lucosa o lactosa Agua destilada

COMP 2 L

1 %

200 g

o 3 9 3 ml

1 pza

3 9

20 9

10 9 1000 ml

FUENTE Ciuarassini, 1964

Aparte de los medios anteriorses existen otros medios, que se basan en los efectos de las condiciones del medio sobre el crecimiento del microorganismo. la desventaja de estos medios es que se requiere una asepcia total, la cual se puede lograr solo en las cárnaras de aislamiento y con un cuidado muy


extremo. Sius ventajas son mayores sus desventajas: Permite obtener exacta- mente el microorganismo deseado.

Asi por ejemplo, si deseamos obtener microorganismoc Iácticos del aire, basta con exponer el medio de cultivo selectivo al aire. si deseamos del agua, basta con inocular una gota de agua, o una gota de leche, si lo deseamos de este producto. Para aislar microorganismos resistentes a antibióticos basta con sembrarlos en placas previamente esterilizados con el antibiótico deseado (Penicilina, Estreptomicina, etc ...); si deseamos obtener un microorganismo esporulado basta con hervir a baño maria por dos minutos la muestra y sembrar (El proceso de ebullición elimina las formas no esporulables).

calor, pH, iacidéz, sólidos totales, eti: . . . Y aún más, pueden incluirse vanas medidas de control simultáneamente o en secuencia. Lógicamente todo ello debe dirigirse sobre el hábito de crecimiento de los microorganismos que se desean crecer y aislar. Girard y Rougieux (1964), nos dan un ejemplo de como aislar los fermentos del yogurth mediante la selección térmica en el medio de cultivo. Ellos proponen: " . . . Preparar dos series de cinco tubos con leche descremada esterilizada, numeradas del 1 al 5. Sembrar el primer tubo de cada serie con el contenido de una pipeta pasteurizada que lleve yogurth comercial o silvestre (según el caso) agitar la totalidad de los cultivos del tubo, a continuación aspirar la leche inoculada y agitar varias veces para logrer una perfecta homogenización. Para terminar, aspirar una pequeña cantidad de la leche inoculada y realizar la transferencia al tubo No. 2, en donde se inicia nuevamente la operación como en el caso anterior y de esta forma se continua hasta llegar al tubo No. 5. LLevar una serie de tubos inseminamdos a la incubadora a 45 "C. Llevar la otra serie a otra incubadora a 30 O C . AI c:abo de 24 horas de incubación, recomen- zar la operación en forma ya indicada, sobre dos series de tubos de leche inseminada a partir del Último tubo, habiendo tenido lugar la cuagulación en cada una de las dos series y as¡ se coiitinua hasta la total separación de las dos bacterias .. ." (Girard y Rogieux, 1964).

Natuiralmente, que esta t é c n b de cultivo se basa en la capacidad de crecimiento que tienen los microorgsnismos "S. thermophillus" y "L . bulgáricus" a 30 y 45 "C respectivamente, pero la misma técnica se puede aplicar para o- tros parámetros como ya se habia mencionado.

siguientes cuidados de cultivo: 1. Elección del medio nutricional: - Fuente de Nitrógeno, Carbono, Sales minerales y vitaminas. - Composición global del substrato. - La proporción CarbonolNitrógeno. - La clase y proporción de substancias estimulantes y del creciemiento, asi como factores fisiológicos.

Naturalmente que pueden incluirse otras medidas de control como son:

En gi?neral, la elección del medio adecuado de cultivo, obedece a los

I iiw.1~~7ri..v.s ~ . I I . I . I A I IR;^ 9- 5 7 m


- Adición al medio de substancias que incrementan la acción de viscisidad

2. Factores que influyen sobre el crecimiento de los microorganismos: - Temperatura. - Potencial de Hidrógeno. - Potencial de Reducción. - Presión ~Osmótica.

(Kunz. 1983 Extracto).

4. METODOS DE CONSERVACIÓN DE MICROORGANISMOS A NIVEL DE LABORATORIO.

Es extremadamente importanlte mantener aislado un cultivo puro de microorganismos, ya que ello permite dkponer de este microorganismo en determinado momento, para hacer pruebas con el o bien para ponerlo en actividad industrial. Pero este microorganismo no estará disponible si no detenta una pureza adecuada, un gran desarrollo Óptimo, una viabilidad alta, etc ... Toda una serie de características que deben estar presentes al momento de utilizar el microorganismo.

Esto no escapa a ningún mici-oorganismo, para el caso de cultivos Iác- ticos, podemos hacer mención de una serie de técnicas y métodos que per- miten conservarlos: I . Congelación.

Se basa en el descenso de la temperatura directamente en el medio de cultivo, pero para muchos microorg,anismos es necesario usar agentes protectores antes de congelar. Algunos agentes protectores son: el glicerol, la sacarosa, leche descremada y dimetilsulfóxido. Para muchos microorganismos este método ofrece altas posibilidades de conservar su vibilidad. Para esto el cultivo es suspendido en el agente protector, es puesto en pequeños tubos los cuales son puestos en barios de Ac:etona o Hielo seco a -70 "C (El hielo seco es Bióxido de Carbono comprimido y congelado). Posteriormente las muestras pasan a otro baño de Nitrógeno Liquido a -200 "C. Aunque el Nitrógeno líquido es más efectivo, la ventaja del hielo seco es que puede realizarse en un refrigerador convencional. La Aceton,a actúa como agente traritsmisor del calor, dado que este se transfie- re a mayoi- velocidad en los líquidos; que en los gases. Algunos rnicroorganismos, sobreviven mejor si son congelados lentamente, pero la gran mayoría sobreviven a un congelamiento rápido dado que la rá- pida congftlación no dá tiempo a la formación de macrocristales de agua que al expandirse provocarían la ruptura de las células y su muerte posterior. Para el almacenamiento convencional de cultivos congelados, un refrigerador


ordinario opera a -20 OC, pero su efectividad es mayor si se hace arreglos para que funcione a -70 "C. En algunos casos es posible usar hielo seco en una cá- mara para mantener la temperatura a -70 "C.

Par.9 el caso de reactivar los cultivos , los mejores resultados se obtienen cuando son puestos a 25-23 OC (Bi'ok, 1978). 2. Liofilización.

basa en la eliminación del agua del cultivo al alto vacio, despues de que el cultivo ha sido congelado a bajas tiamperaturas, normalmente de -70 OC (Frobi- sher et. all., 1974). El agua s'e evapora a alto vacio en su estado gaseoso sin pasar por el estado liquido (sublimación). Posteriormente el cultivo es mantenido en su estado congelado en1 latencia, únicamente una vez es secado el cultivo y despues de vendido c:orno liofilizado puede conserdarse a temperaturas de refrigeración (5-10 OC. La ventaja del método de secado en frío es que el cultivo puede ser con- servado en el laboratorio por grandes periodos de tiempo, sin necesidad de mantener constante la baja temperatura. No todos los microorganismos resisten la liofilización, pero un gran número si. Muchas bacterias y hongos resisteii este método aunque algunas no.

contra la liofilización. Los agentes más utilizados son: leche descremada, suero de sangre y la sacarosa. Los cultivos Iacticos liofilizados, pueden ser rehidratados mediante la adición de pequeñas cantidades de medio de cultivo (ya mencionados), principalmente leche descremada y posteriores diluciones hasta llegar a la incorporación total.

pensión oiriginal. Si no se observa crecimiento en ninguna de las diluciones despues de un tiempo apropiado de incubación, las siembras deberán hacerse desde la suspensión original al medio de cultivo y algunas incubaciones próxi- mas.

En el liofilizado siempre muta una alta cantidad de cáelulas, sin embargo, a pesar de ello, cuando se liofiliza un,3 gran cantidad de cálulas, queda un núme- ro remanente sufuciente que sobrevive para iniciar un nuevo cultivo, aún cuando el 99% de células hayan muerto durante la liofilización. 3. Aceite mineral.

depositado en un tubo de ensayo en su medio de cultivo estéril. 4. Agar de Leche y Agar de Caseinis.

Aunque propiamente son medios de cultivo y no de conservación puede decirse que conservan los cultivos en los cuales crecen. Ambos medios fueron desarrollados por Reed y Orr en 1941, y tienen los mismos propósitos que los medios anteriores (Radford, et. al. 1986). Su venta es comercial y ya vienen preparados, aunque su composición es similar a los ya vistos.

Tanibien conocida como secisdo en frío (Freeze Drying), es un método que se

Para el caso de cultivos no resistentes, se utilizan agentes protectores

La mayoría de las diluciones deberán ser incubadas, inclusive a la sus-

Este método consiste en cubrir con una capa de aceite mineral al cultivo


5 Cultivo ILíquido.

producir altos volúmenes para una línea de producción a escala Por ejemplo para procesar 10,000 L en una proiporción de inóculo al 2% se requerirá una escala como sigue.

Es el más usado, se conserva en pequeñas cantidades pero se requieren

- Gelosa a la leche ~ Caldo de judias sacarosa gelosado

-Leche digerida a la papairia gelosaiia

INTERMEDIO EN MASA CL t

MADRE L,

RESERVA

O 4 ml 1% 40 ml 1% 41 L 2% 2 W L

Reposado en estría

cada 15 dias

En general son medios de cultivo que sirven para mantener viable la cepa por un periodo de tiempo muy corto máximo un par de meses en refrigeración Girard y Rogieux (1964), nos habla de una gran cantidad de medios de con- servación (de las cepas de la colección, donde nos menciona diversos medios de los cuales setialaremos los que se mencionan para "Streptococcus" y

"Lactobacillus" que son los que nos interesan

- Leche descremada - Leche descremada suplementada ~ Gelosa de Briggs

CUADRO 13. MEDIOS DE CULTIVO PARA LA CONSERVACIÓN DE CIJLTIVOS LÁCTICOS "Streptococcus thermophilus" y

Lactobacillus bulgáricus".

repicado mensual

FUENTE. Girard y Rogieux. 1964.

Para el caso de la leche descremada el medio de cultivo está constituido de 10 rnl. cle leche descremada en 117 tubos, los cuales se taponan con algodón se esteri1iz;sn durante 15 minutos a ,115 OC y se hacen las siembras correspon- dientes (paira el caso de los otros medios consúltese la obra del autor).

El siguiente medio de cultivo se elabora fundiendo en autoclave durante 20 minutos a 120 OC, filtrar en calien'te, atiadir glucosa en solución y la leche. Distribuir ein tubos de 17 ml. taponar con algodon, esterilizar durante 40 minutos a 11 5 "C, enfriar y sembrar.


7

CUADRO 14. MEDIO DE CONCEAVACI~N GELOSA A LA LECHE PARA CULTIVOS LÁCTICOC (S therm. I L. bulg.).

- Pepíona pancreáíica de carne 5 9

Glucosa l g

Gelosa 15 g

Leche dtascrernada fresca 5 rnl

Agua destilada 1000 ml

- FUENTE Girard y Rougieux 1964

I J?OI +( 1 0 Y 04 I I ~ /ROJ q 6 i m


V. OBJETIVOS.

1. "Obtener y cuantificar la biomasa que se obtiene a partir de los cultivos Iác- ticos "Streptococcus thermophillus" y "Lactobacillus bulgáricus", mediante un proceso fei-mentativo sobre suero inkegral. adicionando cantidades preesta- blecidas de leche".

2. "Generair información para posteriores trabajos de investigación en temas afines corno crecimiento de cultivos Iácticos, contribución nutricional en alimentos Iácticos, obtención y conservaciEsn de microorganismos Iácticos.

VI. HIPOTESIS.

I . "'Dadas las caracteristicas de crecimiento de los cultivos Iácticos "Strepto- coccus thermophillus" y "Lactobacillus bulgáricus", consideramos que es posible hacerlos reproducirse bajo condi'riones cercanas a sus hábitos de desarrollo. Los cultivos mencionados crecen normalmente en la leche, por ello cre- emos que es posible hacerlos desarrollar en un medio de cultivo constituido por suero de leche, con adición de la leche como complemento de su dieta alimen- ticia en diferentes concentraciones.

entre los diversos tratamientos de suero en que se adicione leche al O%, 2%, 4%, 6%. 896, 10% y leche al loo%, contra la hipótesis alternativa de que al meno existe un tratamiento diferente de los demás.

De lo anterior queremos comprobar que no existen diferencias significativas


VII. MATERIALES Y MÉTODOS

V1I.A. MODELO ESTAD¡STICO

distico lineal: Los datos obtenidos se traba.jaron de acuerdo al siguiente modelo esta-

Yij = U + 'Ti + Bj + (TB)ij + Eij

donde i= 1. 2, . t tratamientos j= 1. 2, . n repeticiones.

U= Efecto medio veidadeio

Ti=

Bj=

Efecto verdadero del i-ésimo tratamiento.

Efecto verdadero de la j-esima repetición

Efecto verdadero de la j-ésima unidad del i-ésimo tratamiento (TB)ij= Efecto verdadero de la interacción tratamiento-tiempo

Eij=

NOTA Eij= Tambien incluye los efectos de los otros factores extraños, sin embargo, contamos con el proceso de aleatorización para evitar esos efectos de contaminación hacia nuestros resultados

De la misma manera, en base al modelo estadístico, se disefió el experimento, el cual se explicará posteriormente. Los que se obtuvieron, tambien se trabajaron de acuerdo al siguiente juego de hipot6sis:

JUEGO DE HIPÓTESIS:

HA: AI menos un substrato es diferente de los otros. HO: T I = T2 = T3 = T.4 = T5 = T6 = T7.

Donde: T= Cubstrato de los microorganismos.

Establecido lo anterior, las variables que se utilizaron para el experimento fueron

I . Porciento de Acidéz. 2. Porciento de Azúcares Totales. 3. Potencial de Hidrógeno. 4. Porciento de Biomasa (Células)

Dichas variables son ccintínuas


VI1.B DlSE6JO DEL EXPERIMENTO.

al azar (DCA), un DCA. es un diseiio en el cual los tratamientos son asignados completarnente al azar a las unidades experimentales y viceversa. Esto es, es un diseño que no impone restricciones en cuanto al bloqueo de la dictnbu- ción de los tratamientos de las unildades experimentales.

Para nuestra investigación, el diseño se conformó de la manera en que a continuación se ilustra.

En base al modelo estadistico, se consideró un diseño completamente

Tratamiento 1. 100% Suero cle leche. Tratamiento 2. Suero de leche + Adición de 2% de leche. Tratamiento 3. Suero de leche + Adición de 4% de leche. Tratamiento 4. Suero de leche + Adición de 6% de leche. Tratamiento 5. Suero de leche + Adición de 8% de leche. Tratamiento 6. Suero de leche + Adición de 10% de leche Tratamiento 7. 100% de leche

Lo anterior podría visualizarse de acuerdo a la siguiente tabla, en la que quedan representados todos los tratamientos con sus respectivas lecturas (ob- servaciones), en base al Diseño Completamente al Azar:

____

TABLA 22. REPRESENTACIÓN SlMBÓLlCA DE LOS DATOS DE UN DISEÑO COMPLETAMENTE AL AZAR (IGUAL NÚMERO DE DATOS

POR CADA TRATAMIENTO).

OESERVA- CIONES

TOTALES No. DE OBS

MEDIAS

Y11

Y12

Y13

Y14

Y15

Y ln TI n

Y1

2 ~ -

Y21

Y22 Y23

Y24

Y25

Y2n

T2 n

Y2 ~

. . . ............... t ~ ~ ~

3 ~~ ~~ ~-~~ ~~

. . . . . . . . . . . . . Ytl Y31

Y32 . . . . . . . . . . . . . . . . Yt2

Y33 . . . . . . . . . . . . . . Yt3

Y34 . . . . . . . . . . . . . Yt4

Y35 . . . . . . . . . . . . . . . Yt5

. . . . . . . . . . . . . . Ytn Y3n

T3 . . . . . . . . . . . . . . Tt

Y3 ........ Yt n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n

.. .............

T = S'Ti N = t'n Y = TIN

FUENTE Ostle, (1983)

O?OlAClWXLS 9 04AAl IWO4")7 &


Pare este diseño se hicieron las siguientes suposiciones, las cuales deben

I . Normalidad. 2. Independencia entre tratamientos y dentro de los tratamientos. 3. Homogeneidad de vananza. 4. Alleatorización. Una vez obtenidos los datos en base al diseño del experimento que

ser consideradas para mayor funcionalidad del diseño anterior:

sugirio el modelo, los datos se analizaron de acuerdo al Análisis de vananza que sigue a la obtención de información de este tipo de experimentos.

-- I TABLA 23. ANALISIS DE VARIANZA PARA LOS DATOS

DE UN DISER0 COMPLETAMENTE AZARIZADO.

I FUENTE DE GRADOS DE SUMA DE CUADRADO Fo.

MEDIA P-1 S(Yi./r)(Yi Ipr) SCTIGLT CMTICME

ERROR P(r-1) SYij-SYi /r SCE/GLE I ~~ . ~~~~ ~~~~~ ~~~~ ~ ~~~~ ~~~~~~ ~~~~~~ ~~~~~~~~~ ~~~

Donde. S= Surnatoria desde i=l hastti i=n. Yi= Obsetvación, r= repetición

FUENTE Ostle, (1983)

Para nuestro caso tuvimos 7 tratamientos, los cuales se conformaron a base de diferentes concentraciones de leche en lactosuero entero.

cual contenía un medio de cultivo en cantidad de 300ml., conformado de las diferentes iconcentraciones porcentuales ya mencionadas. Se hicieron dos repeticiones de cada tratamiento y durante el tiempo que duró el proceso fermentativo (100 Hr), se tomaron datos a tiempos preestablecidos por las pruebas preliminares.

definitivos icon sus respectivas repeticiones, se hizo un seguimiento de los diferentes parámetros como Acidez, pH, Azúcares Totales y Producción de Bio- masa. Una vez enicontradas las diferencias en los 7 tratamientos, se procedió a hacer las pruebas de comparaciones múltiples. para encontrar el mejor tratamiento.

La unidad experimental base iué un matraz con capacidad de 500ml.. el

De esta forma se tuvieron 7 tratamientos preliminares y 7 tratamientos


V1I.C. METODOLOGIA DEL EXPERIMENTO

I . Origen de la Materia Prima:

pingo en la Unidad de Tecnologia L.echera de La Universidad Autónoma Cha- pingo, ubicada en "El Ranchito", Chapingo, Estado de México. 2. Microorlganismos:

Los microorganismos que se 'emplearon en este expenmento fueron: "Streptococcus Thermor>hillus" y "Lactobacillus bulpáricus" comercial, puros, Liofilizados y su adquisición fué directa tipo CH-3 ( l : l ) , en una casa comercial (Fondimex S.A.de C:.V.). 3. Pruebas preliminares:

Se comprobó el comportamieiito (capacidad de crecimiento entre otras caracterísí:icas) de los rnicroorganisimos, en suero de leche con adición de leche en cantidades de 2%, 4%, 6%, 8% y lo%, ademas de los tratamientos con suero y ledhe como puntos de referencia. Se utilizaron matraces Erlenmeyer con tapones de algodón, con capacidad de 500 ml, llenado al 60%, se empleó una temperatura de incubación de 42-43 "C Durante el tiempo de incubación se hicieron seguimientos de los parámetros de Acidéz, pH, Azúcares Totales y Pro'ducción de Biomasa. Con esta información se proyectaron los tiempos y movimientos para el experimento definitivo. 4. Etapa de Fermentación:

que en esta fase hubo mayor control de los parámetros mencionados, con conocimiento dte causa y efecto de las piuebas preliminares.

Blue M. Company; Blue Island, 1L. LISA.) a 42-43 "C.

tiempos preestablecidos, mediante iun segurmiento de la concentración de azú- cares por el método Thing (Thing, 1956; modificado por Laskminarayana, 1980). Cabe aclarar que la toma de muestras se hizo a partir del caldo de fermentación en un cuarto aislado para evitar contaminaciones, con pipetas estériles y habiendo hornogenizado el caldo con una breve agitación.

c). D'eterminación de la evolución del pH, con un potenciómetro (Conduc- tronic pH 20 Digital, Cole Parmer COL, IL. USA).

d). Determinación del ácido láctico producido a tiempos constantes, mediante la alyuda de un acidimetro tip12 estandard, el cual proporciona la acidez en porcienito de ácido láctico titulabli?.

e). Cantidad de células que se producen a determinados tiempos mediante técnicas inidirectas como el uso de centnfugación a 5000 r.p.m. por 5 minutos en muestras de lOml de caldo. (Para ello se utilizó una centrífuga marca Damon /IEC Division, IEC PR-S Centrifuge Mod. CAT.823).

Se Litilizó suero de leche, proveniente de la elaboración de queso Cha-

, en presentación

Esta se logró mediante la repetición de las pniebas preliminares, excepto

a). Temperatura controlada eri una incubadora (Dry Type Bacteriological,

b). Determinación de la Lactosa consumida por los microorganismos a

03l7lA~TO.,YI.S 9:04 A M 18/04/97 ñWfl


5. Extracción de Biomasa:

centrifugación a 3500 r. p. m. durante 5 minutos. 6. Cuantificación de la Biomasa:

Esta se hizo mediante el usci de tubos graduados para centrifugación, en los cusk se mide diredamente la cantidad de biomasa por determinada cantidad de inuestra. 7. Evaluación de rendimientos:

por Ostle, 1983).

D. METCiDOLOGIA DE LOS TRATAMIENTOS.

metodolcigia: 1. Esteriliización del Material. Refeirido a los matraces para el cultivo, pipetas,

vasos de precipitados y demás material de vidrio. 2. LLenados los matraces con el lactosuero se procedió a su esterilización

(el llenado se hizo en base 51 las concentraciónes porcentuales ya mencionadas). 3. Antes de hacer las mezclas se esterilizaron por separado los componentes:

libras por pulgada cuadrada duranlte 15 minutos, y la leche por pasteurización. 4. Enfriamiento a temperatura de incubación (42-43 "C). 5. Inoculación a todos los tratamientos (junto con sus repeticiones). El inóculo

se aplicó en cantidades de Si-10 millones de microorganismoslmililitro de solución aproximadamente, en cantidad de 4% al medio de cultivo, "Streptococcus lñermophillus 'I y "Lactobacillus bulpdricus " comercial CH-3 (1:l). Dry Vac Lactic Culture, Chr. Hansen's Laboratory inc. 6. Condiciones de fermentación:

La extracción de las células idel caldo de fermentación, se hizo mediante

Estos se hicieron mediante un diseño completamente al azar (Ya descrito

Reispecto a los tratamientos, estos se aplicaron de acuerdo a la siguiente

el 1;actosuero (70 OC media hora) y el material de vidrio en autoclave 15

presentación

- Temperatura 42-43 OC - Tiempo 100 Hr. - pH inicial 6.2 - Lidosa Inicial 4.0-4.5 (Expresada en % de Azúcares Totales). - Concentración de células inicial 9-10 millones de microorganismos por mililitro aproximadamente (1: I) , "Lactobacillus bulpdricus "

7. Se tomaron muestras en funcióin del tipo de parámetro que se midió, esto es, para acidéz hubo un seguimiento cada hora, para pH similar, pero no así

para biornasa y lactosa en que los tiempos de determinación son muy largos por lo complicado de la metodologiia, se hicieron por tanto dos determinaciones cada día

"Streptococcus Thermophiflus" y


E. METODOLOGIA DE RESULTADOS.

conviene detallar un poco, la forma en que se analizaron los resultados. Estos, fueron obtenidos considerando que el diseño del experimento fue reali- zado en base al modelo estadístico planteado inicialmente. Como ya se men- cionó los resultados fueron las mediciones de las variables respuesta de las diferentes repeticiones de cada uno de los siete tratamientos. Los datos así obtenidos;, fueron procesados de acuerdo a las fórmulas que ya han sido generadas para estimar la significancia de las diferencias entre los diversos pa- rámetros como Azúcares, pH, Acidéz y Biomaca. Conocida la forma de análisis de recultados fué necesaria la utilización de métodos mas eficaces, sobre todo en el caso del procesamiento de la infor- mación eii función del tiempo. Pars ello se hizo uso de un paquete computa- cional (SAC), el cual realiza todas las operaciones del Análisis de Varianza y nos las imprime en forma más fácil de analizar.

Unei vez desarrollado el experimento propuesto de nuestro plan inicial,

TAEiLA 24. FORMULAS QUE! SE UTILIZARON PARA ESTIMAR LAS SIGNIFICANCIA DE LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS

PARÁMETROS MEDIDOS (pH, Acidéz, % de Biomaca y % de Azúcares Totales).

~~~~~~~~~ ~ ~ ~~ ~~

~~~~~~~~~ . 1 DMS = to' I/ 2CMEA2"(1-r).

to=En la tabla de 1-Student para g.1 del Error.

DMS= Diferencia Media Significativa.

~~~~~~~~~~~~~~~ ~

2. L.S (Duncan)= toll 2CMEA2"(1-r:I. to=En la tabla de Duncan para en número de rangos y g.1.

del error

L.S (Duncan)= Limite superior para la prueba de Duncan.

3. W ('iukey)= Qo I/ 2CMEA2*(1-r). Qo=En la tabla de Tukey para n-número de promedios o tratamientos que se comparan y g.1. del error

~ ~ ~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~ ~ ~~~~~~~ ~~~ ~ ~ ~

En todas las fbrmulas: CME= Cuadrado Medio del IError. r= Número de repeticiones de tratamientos en estudio comparativo.

FUENTE. Ostle. 1983.

03OL4CTO37S 9:04 Ah< IU04'97 68/90


VIII. RESULTADOS Y DiSCUCi6N

1. Para ell caso de acidéz (Expresada en % de ácido láctico equivalente), observamos qiie la lactosa convertida a ácido láctico sigue la misma linea de evolu- ción que tienen todos los microorg;anismos:

Una fase de adaptación, una1 fase de crecimiento lento, una fase de crecimiento exponencial y una fase de máximo crecimiento estabilizado. - Las etapas que se observan en el desarrollo del cultivo mixto se deben a la fisiología normal de los microorgariismos: la etapa de adaptación (que dura de 1 a 2 horas aproximadamente), se debe al cambio de condiciones del medio: de estar en el cultivo madre inactivos, empiezan a adaptarse al nuevo medio que corresponde al lactosuero. Una vez que ya se han adaptado al medio, empieza su metabolismo a acelerairse y por tanto su reproducción más rápida hasta llegar a un desarrolla exponencial, ello se aprecia claramente en la grá- fica de las 2 a las 21 horas. La fase de estabilidad llega despu'es de las 26.3 horas para el caso del tratamiento testigo (100 Hr) y despues de las 21 Horas para el resto de los tratamientos. Respecto a lo anterior es evidente que la leche provee de más nutrientes a los microorganismos y por tanto el desarrollo es más acelerado. - Observamos también que el tratalmiento referido al 100% de leche observa una acidiiz inicial de 0.2%, que es debida a la acidéz normal de la leche dada por su contenido de ácidos orgánicos naturales. - Se observa asimismo, que hay un determinado tiempo, hasta el cual los microorganismos desarrollan con cierta libaertad, despues del cual el crecimien- to es lento. Se deduce por tanto, que el período de máximo crecimiento oscila entre las 3 y las 21 horas. - Por otro' lado, mas allá de este tiempo el crecimiento empieza a detenerse, esto tiene una respuesta, los microorganismos empiezan a metabolizar la lactosa hasta ácido láctico. el cual va confiriendo al medio condiciones que al Ile- gar a un llimite impiden el desarrollo de los microorganismos, este límite se pone de inanifiesto desde las 33 horas con una acidéz de 1.89%. - De la gráfica número 4 de acidéz podemos apreciar que el tratamiento 7 (que corresponde al testigo, 100% de leche) observa una tasa de acidificación del medio muy alta, con respecto a los otros tratamientos, lo anterior es debido a que la leche proporciona muchos requerimientos básicos para el desarrollo de los cultivos Iácticos que en los otrcls tratamientos. Podemos citar entre otros a los sólido's totáles básicos para una estabilidad osmótica (Tamime. 1983). - El efect'o que tiene el substrato es evidente (para suero y leche), sin embargo en las mezclas de leche al suero, !;e aminoran los contrastes. Podemos afirmar asi, que existe un efecto positivo al adicionar leche al lactosuero. Esto se explica desde el punto de vista de los requerimientos necesarios para el crecimiento

Ol#LAClWxIS 9:#4AM 18/0.1/97 69/90


TABLA 25. RESULTADOS FINALES DE LAS PRUEBAS DE ACIDÚ (Expresada en % de Acido Láctico).

TIEMPO TRATAMIENTOS ~ ~~~~~~ ~~~ ~~ . . .

2 3 4 5 6 7 ~~~~ ~ ~ (HrL ~ ~~~ ~ ~~~~~~~~~ ~ ~~~~~~~~ ~~~ ~ ~~~~~~~~ ~ ~~~~~~

1

0.0 0.12 0.10 0 1 4 0 1 4 0 1 5 0.18 0.20

O 0 0 1 3 0 1 3 0 1 5 014 0 1 5 0.17 0.20

1.0 0.26 O28 0.29 O30 O 32 0.35 0.40

1.0 0 2 8 0.27 0.30 0 3 0 0 3 0 0.36 0.41

2.0 0.38 O39 0.40 O43 O46 0.47 0.64

2.0 0.39 0.39 O40 O44 0.47 0.48 0.65

4.5 O 52 0.54 0.52 O 56 O63 O 56 0.94

4.5 O 53 0.55 0.52 0.56 0.55 0.56 0.96

10.0 0.72 0.72 0.73 0.73 0.76 0.72 1.22

10.0 O74 0.74 0.74 0.73 0.77 0.72 1 2 3

21 o O90 O91 0.92 0.94 0.96 0.90 1.60

21 o 0.92 0.92 0.95 O95 0.96 0.90 1.63

26.3 0.90 0.93 0.99 1.02 1 O2 1.09 1.76

26 3 0.91 0.93 1.00 1 0 3 1 O2 1.08 1.79

33.0 1.02 0.99 1.05 1.09 1 1 1 1.09 1.89

33 o 1.03 1.00 1.07 1.01 1.13 1.09 1.90

43.0 1.02 0.99 1.08 1.08 1.14 1.20 1.98

43.0 1.04 1.00 1.10 1.08 1.15 1.20 1.99

82.0 1.05 1.02 1.09 i 08 I 15 1.20 1.99

82 O 1.05 1.02 1.10 1.09 1.18 1.30 1 9 9

(*) Se fermentaron matraces con Iactosuero en cantidad de 300mlimatraz con una mezcla de 13, 2, 4, 6 . 8, 10 y 100% de leche (que corresponden a los tratamientos 1. 2, 3,

4, 5, 6 . y 7 respectivamente). Se inocularon con “Streptococcus niermophillus” v puros, liofilizados. activados en cantidad de 4% ( i : l ) ,

sin agitaciCmn. se adicionó leche descremada, se usó suero integral. se incubó a 42-43 O C .

“Lactobacillus buladricus”


2

1.8

1.6

1.4

- ._ 8 1.2 ti

0

.rn _I

O

.4" 1

N ~W O 0 0.8 <

0.6

0.4

0.2

O

GRAFICA RESULTADOS FINALES DE LA PRUEBA DE ACIDÉZ.

/ t---' 0 -* i

O "

/ i

t

TIEMPO (Hr)

ll3OlACTOXS 9 - 0 4 4 4 18/04/97 71mO


y reproducción de los microorganisnios Iácticos. Existen componentes protei- cos y lipocolubles que no pasan al suero en el proceso de elaboración de queso, como son las vitaminas y aminoácidos esenciales, estos, aunque en pequeñas cantidades son indispensables para el crecimiento y reproducción de los cultivos Iácticos. A saber juegan un papel importante los aminoácidos como triptofano, lisina y arginina (Bubyrenko, 1987). Por lo tanto es deducible que adicioinarlos al suero en un porcentajes mínimo en leche ocacionan condiciones favorables para la reproducción. - Respecto al resto de los tratamientos se observa que a corto plazo (10 Hr)., el mejor es el tratamiento 5, que se compone de 92% de suero de leche y 8% de leche, aunque a un mayor tiempo (rnayor a 30 Hr), el que se compone de la adi- ción de 10% de leche (tratamiento E;), manifiesta un buen crecimiento microbiano al igual que el testigo (100% de leche pura). - Estadísticamente podemos apreciar que de acuerdo a la prueba Tukey para verificar la existencia de diferencias significativas, se observa que hay diferencias entre el tratamiento 7 (100% de leche, testigo) con el tratamiento 1 y 2 (OYO y 2% de leche respectivamente). Respecto ,a lo anterior es claro que en tratamiento 7 hay mayor disponibilidad de azucares (Láctosa principalmente), que en el tratamiento 1 y en el tratamiento 2, por ello!: el desarrollo de ácido láctico es mayor que en los demas tratamientos. Asimismo podemos apreciar que entre los tratamientos 1 y 2 con respecto a los otros, tamlDien hay diferencias signilicativas, por lo cual podemos inferir que la adición de leche resulta ser favorable para los tratamientos 3, 4, 5 y 6, no así con el tratamiento 2. Por otro lado las mismas pruebas nos aportan elementos para rechazar la hi- pótesis de que no existen diferencias significativas para la producción de ácido láctico (acidéz). El análisis de varianza nos muestra que con un nivel de significancia del 5% (error permisible del :5%) podemos rechazar la hipótesis mencio- nada con la probabilidad de comete!r el error tipo I del 5% (Cometer el error tipo I equivale a rechazar una hipótesis que puede ser verdadera). En nuestro caso estamos afirmando que existen difesrencias significativas entre diversos tratamientos en cuanto a la acidificación del medio. 2. En la gráfica 5 podemos apreciar que todas las curvas siguen el mismo patrón de desarrollo, excepto la que corre$;ponde al tratamiento 7 (100% de leche), que a partir de las 20 horas empieza a ascender lo cual suponemos se trata de un error lo de medición pues es imposible que una vez consumidos los azúcares, estos aumienten nuevamente. - Podemos apreciar además que el descenso en el consumo de azúcares au- menta rápido en las primeras 10 horas lo cual coincide con el proceso de acidi- ficación ya mencionado (Gráfica 4). - Respecto al consumo de azúcareij, encontramos que el mayor consumo de azúcares i:y por tanto crecimiento microbiano que se manifiesta en la producción de ácido I6ctico). se observó en el tratamiento compuesto de 8% de leche (Tra- tamiento 5). Era de esperarse que habiendo mayor acidificación de la leche

0WACTOXL.S 9 04AM JW04 97 Zí9Q


TADLA 26. RESULTADOS FINALES DE LAS PRUEBAS DE AZÚCARES TOTALES POR EL METODO DE THING

(% DE AZÚCARES TOTALES).

TIEMPO TRATAMIENTOS (% DE LACTOSA). ~

..~. .. -. .. 1 2 3 4 5 6 7 (Y!). ~~ . .. ~ .~ .

0.0 4.09 4 15 4.19 4.23 4.30 4.40 4.50

0.0 4.07 4 12 4 17 4 20 4.30 4.30 4.45

6 5 3.59 3.59 3.70 3.77 3.59 3.90 3.99

6.5 3.70 3 70 3.75 3.81 3.60 4.00 4.00

21.8 3.50 3.54 3.60 3.90 3.47 3.80 2.56

21 8 3.40 3.41 3 50 3 60 3.40 3.81 2.51

31.8 2.80 249 2.60 2.60 2.30 2.90 2.98

31.8 2 70 2.60 2.70 2.09 2.25 3.00 2.97

54.8 2.60 2.37 2.42 2 30 220 2.60 2.76

54.8 2.62 2.30 2.30 2.33 2.21 2.50 2.70

92.3 2 39 2 30 2.22 2.18 2.00 2.48 2.50

92.3 2.20 2.19 2.18 2.14 205 240 2.47

(*). Se fermentaron matraces con lactosuero en cantidad de 300ml/matraz con una

mezcla de O, 2, 4, 6, 8, 10 y 100% de leche (que corresponden a los tratamientos 1, 2. 3,

4. 5, 6, y 7 respectivamente). Se inocularon con "Streptococcus Thermophillus" v puros, liofilizados. activados en cantidad de 4% ( l : l ) ,

sin agitación, se adicionó leche descremada. se us6 suero integral. se incubó a 42-43 OC.

"Lactobacillus bulpdricus"

~~~~~ ~. ~ ~ ~ ~~~ ~~~ ~~~~ ~~~~~~ ~~ ~~~ ~ ~~~~~~~~~~~ ~~ ~~~~~~~~~~~~~ . . .

GRAFlCA 2. RESULrADOS FINALES DE LA PRUEBA DE LACTOSA


hubiera m,ayor consumo de lactosa, pero no ocurrió asi, pues en el caso del tratamiento wbsecuente (Trat. 6, IO%, de leche), hubo menor consumo de lactosa y por tanto la cantidad de azúcares totales presente es mayor. Lo anterior nos hace suponer que el crecimiento bacteriano está dado por una concentración fija y constante de nutnentes. Esto es, el metabolismo de los microorganismos está dado por sus caracteristicas genpticas, de tal forma que a menor presencia de nutnentes no hay mucho crecimieni.o, pero a una concentración excesiva de estos no hay mayor crecimiento despues del limite optimo dado por esas caracteristicas. - Además tambien podemos ver que el consumo de lactoca no se lleva a cabo en su totalidad. Ello se debe, posiblemente a la inhibición del crecimiento de los microorganismos por el producto final (ácido láctico, dado que se ha reportado que meptucuccus Thermophillus“, posee mayor sensibilidad a la acidéz que “Lacíobacillus buladricus” (Teuber. 1982).

- Otro aspecto importante que se o’bserva, es la similitud que existe en cuanto al consumo de azúcares, aún cuando los tratamientos manifiestan diferencias en el consumo, en general, todos siguen las mismas tasas de consumo. Lo anterior confirma lo mencionado, el consurrio (y por tanto el metabolismo) es similar en todos los tratamientos, aunque en ;algunos tratamientos como el 6 (10% de leche) y el 7 (loo% de leche, testigo), la presencia de más sólidos totales ayuda a la estabilidasd osmótica de los microorganismos y por tanto al metabolismo de los mismos (Tamime, 1985). - El análisis de varianza revela que no existen diferencias en cuanto al consumo de azúcares. Por tanto no se rechaiza la hipótesis de que no existen diferencias significativas entre tratamientos. Lo anterior probablemente se debe a que durante todo el proceso fermentativo que se realizó hubo suficiente lactosa para cubrir las necesidades de azúcares de los microorganismos y por tanto, aún cuando hubo diversas tasas de acidificación, hubiera sido necesario neutralizar para bgrar el consumo total de la lactosa residual. Esto puede apreciarse en la tabla 2!5 a las 92.3 horas de fermentación. 3. Para el caso de pH, los resultados indican cierta correlación con los de acidéz Aunque, cabe señalar que en este parámetro, la disminución de pH es rápida y

- Se confirma lo asentado anteriormente, dado que el pH es función del consumo de azúcares. - Por otro lado cabe destacar que el tratamiento con 100% de suero (testigo) observa mayores descensos de pH, ello probablemente debido a la mayor cantidad porcentual de lactosa conteniida en el suero con respecto a la leche (el suero descendió hasta 2.94 de pH y lai leche hasta 3.12 en el mismo lapso de tiempo 100 Hr). En la gráfica 6 podemos observar ‘que el descenso de pH sigue una linea casi uniforme para todos los tratamientos. Además las diferencias en las lecturas son minimas, ello debido a que, aunque los datos de pH estén muy cercanos la diferencia en una décima es suficiente para alterar el desarrollo de los microorga-

¡ ~

I I de tipo exponencial.

I

¡

I

I

04ORSfJI.TxIS 912AM IWO4,‘97 71/90


TABLA 27. RESULTADOS FINALES DE LAS PRUEBAS DE pH.

TIEMPO ~~~~~ ~~~~ ~~

~~ ~ W ) .

0.0

0.0 5.0 5.0

17.5 17.5 27.0 27.0 42.5 42.5 50.5 50.5

100.0 100.0

TRATAMiENTOS ~~~~~ ~~~ . ~ ~~~~~

2 3 4 5 6 7 ~ ~ ~~ .~ ~~~ .. 1

6 57 6 58 6 ~ 5 8 6.59 6.60 6.61 6.63 6.30 6 39 6.40 6.58 6.59 6.60 5.52 4.51 4 07 4.39 4.39 4.18 4.40 530 4.48 4 07 4.16 4.37 4.15 4.35 5 33 4.23 3 24 3.32 3.25 3.23 3.34 3 34 4.22 324 3.31 3.24 3.24 3.35 3 35 3.18 3.29 3.14 3.09 3 1 3 3.19 3.14 3.16 3 2 0 309 3.05 3.13 3.18 3 13 3.20 3 20 3.07 3.24 3 24 3.06 3.17 3.18 3 20 3.06 3.20 3.23 3.10 3 17 3.00 3.10 304 3.11 310 3.12 3 1 5 2 99 3 10 3 03 3.10 3 07 3.09 3.15 2 9 8 3 18 3 0 3 308 3.08 3 10 3 12 2 97 3.17 3.00 307 308 3.08 3 12

(+). Se fermentaron rnatraces con lactosuero en cantidad de 300ml/matraz con una

mezcla de O, 2, 4, 6. 8. 10 y 100% de leche (que corresponden a los tratamientos I . 2. 3,

4, 5, 6, y 7 respectivamente) Se inocularon con "Streufococcus Thermouhillus" y

puros, lliofilizados. activados en cantidad de 4% (1:l). sin agitacióri, se adicionó leche descremada. se usó suero integral, se incubó a 4243 OC.

"Lacfobacillus bulpdricus"

040RS(I12TXLS 9:lZ A M IMI4/97 75/20


TIEMPO (Hr)

~~ ~

nismos. - Respecto al análisis de varianza, similar al de azúcares, no se observan diferencias significativas entre tratamientos, lo cual nos confirma el hecho de que el pH es función de la presencia de lactosa. Además de que estadisticamente, es mas signikativa la diferencia debida al error experimental (72.7853 unidades) que la debida al efecto de los tratamientos (0.2477). Lo anterior se traduce en el hecho de que probablemente el pH no sea un parámetro suficiente para detectar las diferencias tal como lo hizo la acidtiz en el medio. 4. Finalmente, la parte que más nos interesa, que es la producción de biomasa, encontramos resultados positivos. - A corto plazo, el tratamiento que imayor crecimiento microbiano observa es el que se compone de 2% de leche con un crecimiento del 7.5% de biomasa base húmeda (1.8% en base seca) en un tiempo de 5 Horas. - Es posible, obtener mayor biomasa a mayor tiempo (mayor a 5 3 0 Hr) en el orden de 9.5% (2.28% en base seca), aproximadamente a partir de 10% de leche. Lo anterior puede verse con el trat.amiento 6 en 35:30 Horas. - Para un tiempo razonable de incubación de 35:30 Horas los tratamientos que mayor producción de biomasa observan son aquellos en los que se ha adicio- nado 2, 4 y 10% de leche, los cuales manifiestan una producción de biomasa de 9.4%. 10% y 9.5% (2.26, 2.4 y 2.213% en base seca). A nivel industrial para otros

OIORSUIT27.S 9:IZAhí IWO.lN7


tipos de biomasa como levaduras, la producción de aminoácidos (Lisina y Tnp- tofano), el tiempo de incubación es de 48 Horas. - A un tiempo de incubación relativamente muy largo (100 Hr), los tratarnientos que mayoir rendimiento observaron fueron en los que se adicionó 6, 8 y 10% de leche con rendimientos de 11.0, 11.0 y 12.5% de biomasa (2.64, 2.64 y 3% en

base secai). - En la grhfica 7 podemos observar que existe una marcada diferencia en cuan- to a la producción de biomasa del tiratamiento 7 (testigo), con respecto a los de- más. podemos observar que todos los tratamientos presentan tasas de crecimiento milrrobiano mayores que en el caso del tratamiento 1 que corresponde al 100% de suero sin la adición de leche. - La producción de biomasa oscila idesde un 8% hasta un 17% (1 92 % y 4.08% en base seca), sin considerar el tratamiento testigo (100% de leche), cuyo dato solo nos sirve como punto de comparación (2.8 g/10 mi, que equivale a 6.72% en base seca).

TABLA 28. RESULTADOS FINALES DE LAS PRUEBAS DE CENTRI- FUGACIÓN (PRODUCCIÓN DE BIOMASA EN BASE HÚMEDA).

TRATAMIENTOS ( g. de Biomasa I ml muestra). 2 3 4 5 6 7

0.00 0.00 O00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.80 0.45 0.60 0.55 0.80 2 ~ 1 0 0.50 0.70 0.50 0.70 0.80 0.60 2.00 0.30 0.90 0.65 6.70 0.60 0.90 250 0.70 0.80 0.60 1 O0 1.10 1.00 2.50 0.35 0.94 0.90 0.75 0.70 0.95 2.80 0.70 0.80 0.80 1.00 1.15 1.00 260 0.40 0.95 0.95 1 O0 0.75 1.10 2.80 075 0.85 1.00 1 0 5 120 1.05 2 8 0 0.90 0.95 1.05 1.10 0.85 2.40 2.80 O80 0.90 1 0 5 1.10 1 2 5 1 0 5 2.80

~~~~ ~ -~ ~

~ ~ ~~~~~~~~

1 . ~~ ~~~ ~~ ~~ ~

~ ~~~~~~

(*). Se fermentaron matraces con laciosuero en cantidad de 300mllmatraz con una mezcla de O. 2. 4, 6, 8, 10 y 100% de lech'e (que corresponden a los tratamientos 1, 2, 3, 4, 5. 6. y 7 respectivamente). Se inocularon con ''Streptococcus Thermouhilius" Y

puros, iiofilizados. activados en cantidad de 4% (1: l ) . sin agitación. se adicionó leche descremada, se us6 suero integral, se incubó a 42-43 O C

"Lactoba~ciilus bulmiricus"


GRhFlCA 4. RESULTADOS FINALES DE LAS PRUEflAS DE CENTRIFUGACbN (PRODUCCIÓN DE BIOMAS,9).

3

2 5

s 2

3

t v) w 2

W O E 1 5 o

4

Y 0 m

0 5

O R

TIEMPO (HR).

GRhFlCA 6. RESLILTAVOS FINALES DE LAS PRUEIBAS DE CENTRIFUGACIÓN EN BASE SECA

O 7 T 0.6 -

$ 0 5 W

2 w o 4 O E - o a, O 3 I

a

0 3 0.2

m

0.1

O

(PRODUCCIÓN DE BIOMASA).

04ORSClLT-17s 9 I Z M 4 18/04/97 78/90


TABLA 29. RESULTADOS FINAL.ES DE LAS PRUEBAS DE CENTRI. FUOACIÓN (PRODUCCI~N DE BIOMASA EN BASE SECA).

TIEMPO

Vir)

O M ) o O0

5 O0

5 O0

25 50

25 50

35 50

35 50

58 50

58 50

95 O0

95w

~~ ~

TRATAMIENTOS ( g. de Biomasa I ml muestra). 1 2 3 4 5 6 7

~~~ ~

~~~~ ~ ~~

0000 0.wo O000 0.000 0.ow oow 0.000

0.m 0.wo ow0 0.wo O000 O000 O000

0048 O192 O108 O144 0132 0192 0500

O012 (1.168 0112 0160 0.144 0.f44 0480

0.072 0.216 0.156 O 168 0.144 0.216 0.600

0168 0192 O144 O240 0.264 0240 0600

0084 0.226 0.216 O 180 0.168 0.228 0.6W

0168 0192 0192 O240 0276 O240 0.672

0.096 O228 O228 O240 0,180 O264 0600

O 180 0.204 O240 0252 0228 0.252 0.672

0.216 0.228 O252 O264 0.204 O576 0600

0192 0216 0252 0264 0300 0252 0672

(*). Se fermentaron matraces con lactosuero en cantidad de 30flml/matraz con una

mezcla de 0, 2, 4. 6. 8, 10 y 100% de leche (que corresponden a los tratamientos 1, 2, 3, 4, 5. 6, y 7 r(?spectivamente) Se inocularori con "Strepfoeoccus l'hermophiilus" y

__- '%adohacillus huiR&ricus" puros, liofilizados, activados en cantidad de 4% ( l : l ) ,

sin agitación, se adicionó leche descremada. se usó suero integral, se incubó a 42-43 'C.

~-

TABLA 30. ANALISIS BROMATOLÓGICO DE LA BIOMASA DE - "Streptococcus lñermophili&is " y "Loetohacilius buíaárieus 'l.

HUMEDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76%

SÓLIDOS TOTALES . . . . . . . . . . . . . . . . 24%

Grasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 %

Lactosa . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 8 % Proteinas . . . . . . . . . . . . . . 8 8 % Acido láctico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 49 %

Minerales (Diferencia). . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 %

-- FUENTE Análisis propios

n


Considerando el testigo podemos observar que las diferencias son notables. Por otro lado, el tratamiento 6 es di,ferente del tratamiento 1, lo cual indica que existe una diferencia entre producción de biomasa con el suero de leche, de la que se produce la adición de leche. Podemos observar además que cada tratamiento rnanifiesta diversos grado's de producción de biomasa (tabla 28 y 29), solo que estos grados no son significativos, al menos estadísticamente. De lo anterior es comprensible que la adición de leche provee sólidos totales al suero los cuales aumentan los remdimientos al ser transformados en biomasa. 5. Respec:to a la interacción de variables, podemos observar que existe una amplia correlación entre el consumo de lactosa y el descenso de pH, con el au- mento de acidéz y la producción de biornasa.

las variables tienden a estabilizarse al tiempo de 30-35 Horas. De esta forma encontramos que a menor presencia de leche (tratamiento 1 y 2), la estabiliirlad de los parámetros lle'ga mas pronto, y por el contrario los tratamientos 5 y 6 tienden a tener menor actividad microbiana por mayor tiempo. Comparando el testigo, observarno's que su curva es muy similar a la de los tratamientos restantes; los tratamientos 5 y 6 observan evoluciones muy similares a las del :3 y 4 ó 1 y 2 los cuales se parecen mucho entre si. Posiblemente de deba a la composición muy similar que tienen. Por otro lado, si bien, los tratamientos 5 y 6 no son iguales al tratmiento testigo sus evoluciones son semejantes e inclusive con un acercamiento considerable, por ejemplo; entre el tratamiento 6 y 7, el primero produjo aproximadamente el 65% de la biomasa que produjo el segundo (testigo), con un nivel muy similar de acidéz. en el descenso de pH e igual consumo de azúcares.

La mayoría de los tratamientos empiezan a estabilizarse a las 35 horas en promedio aproximadamente, lo cual indica que el crecimiento exponencial empieza ,B decaer a esta hora, por lo cual para continuar con la fermentación podría ser útil neutralizar y de esta forma lograr un mayor desarrollo de los microorganismos y por lo tanto de biomasa. 6. En cuainto a las caracteristicas globales, el tratamiento que tuvo respuestas más satisfactorias, fué el que se compone de la adición de 10% de leche y 90% de suero de feche con un rendimiento final de 11% de biomasa (4.2% en base seca) en 58:30 Horas y 17.5 YO de biomasa (4.2% en base seca) en 95 Horas LLegandio a niveles de pH de 3.03 y 2.99., Azúcares totales de 2.6 y 2.48%, Aci..

déz de 1.22 y q.2 YO respectivamente.

Obs,ervamos asimismo que c'onforme transcurre el tiempo la mayoría de


E. RECOMENDACIONES

1. En México existe un enorme potencial para la actividad lechera, pero es visi- ble que esta se encuentra pulverizada en todas las cuencas lecheras. Existe una infinidad de pequeñas y medianas unidades de leche,la mayoria ni procesan su leche. Pero tampoco es desprecilable la gran cantidad de unidades medianas y pequeñas que procesan esta leche, la gran mayoria en queso. Existe una tendencia actual a modernizar esta!; unidadedes pequefias de producción. De entre esta’s innovaciones tecno1ógic:as está la utilización de calor para obtener mayores cantidades de cuajada del queso. Las temperaturas de cuajado osci- lan entre 30-45 OC las cuales contienen las temperaturas Óptimas para el desarrollo di? los microorganismos Iácticos: “Streptococcus lliermopkillus ” v “La,ctobacillus bukaricus ‘l.

la reutilización de suero residual a temperatura de incubación (42-43 “C), para un procesNo fermentativo donde se pudiera obtener biomasa por decantación al ser precipitada por la acidéz que produce el desarrollo de la biomasa Iáctica. Esta biomasa pudiera ser utilizada lpara incorporarse a quesos ácidos o bien hacer me2:clas con cuajadas de quwos suaves, o bien neutralizarse con agua.

En otras alternativas, esta biomasa pudiera ser utilizada para mezclarse con harinas para alimento de ganado, principalmente porcinos (en caso de que se detectaran algunos sabores desagradables posteriores al envasado, dado que en este experimento No Se Detectaron Olores , Colores o Sabores Desa- gradables)

2. Para una producción un poco más especifica, es posible desarrollar un proceso indu,strial para producir cultivo’s Iácticos liofilizados que sirvan para usos diversos, itales como: elaboración de yogurth, maduración de quesos y productos fermentados, etc ... Sin contar por otro lado, que un pr,oceso menos controlado pudiera servir para producir biomasa para fortificar harinas tales como trigo y maíz, tan deficientes en proteirias y que son tan importantes en la alimentación como lo es el maiz en la dieta mexicana. Actualmente se expende harina empaquetada a las diferentes tortillerias y aún directamente a la población.Por tanto, no es improbable suponer que en el futuro pudiera expenderse harinas empaquetadas fortificadas no solo con este tipo de biomasa, si no con otros tipos, toda vez, que es posible superar el problema cultural.

Dicho lo anterior, una buena recomendación para una mediana industria seria

3. definitivamente que no hay mucho escrito, existen muchos campos por explo- rar; respecto a lo que este trabajo ha aportado, el autor quiere sugerir además, algunos campos en los cuales es posible seguir investigando:

OJOR.SIIl.T.,iI.S V : l ? AA1 lROI.97 RlmO


J

- Cuantificar la viabilidad de la biomissa Iáctica aqui producida mediante algún método de conservación para utilizar los cultivos Iácticos en la elaboración de yogurth o maduración de quesos. - Cuantificar la fortificación (mediante perárnetros de nutrición) la biomasa lac- tica en harina de maiz para elaborair tortillas , analizando los efectos en el sabor, olor y color; asi como otros parámetros. - Cuantifkar la fortificación (mediante perámetros de nutrición) la biornasa lac- tica en harina de trigo para panificación , analizando los efectos en el sahqr, olor y color; as¡ como otros parámetros.

___-

IX. CON'CLUSIONES

__-

I. Es posible utilizar el suero de leche obtenido de queseria en mejores alternativas y cNon I I I I I C ~ I ~ S ventajas (entre ellas costos bajos y aspectos de alta digestibilidad), respecto de las alternativas acluales en Mexico como : Compra- Venta de siuero para rehidratar leclie (en polvo, suministración direrta a porcinos y tratamiento térmico para ohtener requesón.

2. E s pnsibde Obtener biomasa Iáctica en forma de células vivas y muertas contenidas en una pasta de alta digestibilidad utilizable para diversos fines como fortificación de harinas de trigo y maíz, mezclas ron los romponentes adecua- dos para producir quesos, prodiircióni de células viables que sirvan para ser utilizadas en proresos como elaboraci~ón de yogurth con el proceso adecuado para ello.

3. E s posible producir biomasa Iárticri mediante la niezcla de 90"A de suero de leche y 10% de leche, coil rendimientos de 11"/n y 17% de biomasa (2.64% y 4.2% en base sera) para tiempos de fermentación de 58:30 y 9500 horas, Ile- gando a niveles de pH de 3.03 y 2.99, Azúcares totales de 2.6"h y 2.480/, Aci- déz de I .22"/0 y 1.23% eo ácido láctico respectivamente. Claro que considerando los aspectos Económicos (financiamiento), Culturales (como consumo de estos productos), Políticos (de lo cual ya se habló murho) y técnicos (los cuales a veces son mayores para areas que no se conocen).

4. Auiiqiie los resultados son satisfactorios es una alternativa que NO compite con las actuales formas de aprovechamiento de Iactosuero, siii enibnrgo se de- j a el antecedente para l a posteridad . Por que es mejor tratar de buscar una iur,iur alíernativa que rontinuar en la m i m a situación.

0JlIRSOI.T.Vi.S 9.12.4.4.11 IWI4 0: 8zmn


5. E l autor de esta tesis quiere dar conno última reflexión a todos aquellos jó- venes que se interesan en este tipo de Irabajos que primero analíren L a situa- ción política del país, L a situación de la sociedad actual y El compromiso que puede tener un piofesionista o joven qliie plantee una solución para x ó y pro- hlema. De tal forma que si el balance de las tres directrices anteriores no son niiiy favorables, entonces hay que proponer soluriones a las directrices. En reiiimen, No Es Posible Proponer Una Solución Técnica A Un Problema Técnico Si Ese Problenia Tiene Sii Oirigen En Iln Problema Politico.


___ ANEX10 1. ANÁLICIC D E VARIANZA PARA L A VARIABLE ACIDÉZ.

FUENTE DE GRADOS DE SUMA DE CUADRADO Fc Pr mayor Ho

VARIACION. LIBERTAD CUADRADOS MEDIO

TRATA- 6 2 489 04149 2 38 0 3

MIENTOS.

ERROR 63 10991 0.1745

~~ ~ ~~ ~ ~~~ ~ ~~~

~~

~ ~~ ~~

TOTAL 69 1348

CORREGIDA.

R R = 0,88466 DECISION

cv = 51 78

ICME= O 4171

ACIDEZ MEDIA. O 8066

Dado que,

Fc= 2 38, Mayor que F( ) O 05 = 2.224

Rechazo HO P(EI) = O O

6 CONU. < ~ i í h : i,ns riaios muesírnn que misíen difirencins signiJicnfiiws en ciinnto n In ndicidn de leche a los diJierenies frnfamierifos.cn la wrinhle de ocidificacihn del medio de cul-

tivo con un niwl de .significoncia del 0.05.

F ( ) 0.05 = 2 24

63

PRUEBA DE RANGO ESTUDENTIZAD’O DE TUKEY PARA LA VARIABLE ACIDÉZ ~. .. ~~~~~~~ ~~ ~ -. ~ ~~. . . ~~ ~~ ~~ ~- ~ ~ ...

NOTA: Esta prueba controla los rangos de enor experimental t ip i i. generalmenle observa valores de errar tipo I un poco más altos.

SIGNIFICANCIA = 0.05 G.L.E = 63 CME= O 174464 VALOR CRITICO DE RANGO ESTUDENTIZADO- 4.307 DIFERENCIA MINIMA SIGNIFICATIVA= 0.5689

Medias con igual letra NO son significativamente diferentes

AGRUPACi0,N MEDiA N TRATAMIENTO. DE TUKEY.

A A

B A E A B A B A B A B A B A B B B B

1 262 10

o 775 in

o 771 10

o 738 10

O 721 10

O 691 10

O 689 10


ANEXO 11. ANALISIS DE VARIANZA PARA LA VARIABLE AZ~CARES.

FUENTE DE GRADOS DE SUMA DE CUADRADO FC Pr mayor Ho VARIAC16N LIBERTAD CUADRADOS MEDIO

~~ ._ -.... - TRATA- 6 O 51745 O 13 2 38 O 999

~~~ ~- .- ~~ ~~

MIENTOS. ERROR 35 23 761 47 0.1745

~

~ ~~~. ~~ ~~ ~ ~ . ~ . ~~~

TOTAL 41 24 27891 CORREGIDA.

R * R 7 O O2131

cv=261691 Dado que,,

/CME= O 8239 Fc= 13 Menor que F( ) O O5 = 2.37

AZUCARES MEDIA= 3 1486

DECISION.

No Rechaza Ha P(EI) = O O

6 CONCXlJSItjN : I,,m datos muestran gire N O erisien difierencias significatirm en cuanto a In adición de leche a los difiereentes tratamientos,en la r,ariahle consumo de azúcares del medio de cultivo con un nivel' de significancia del 0.0s.

F( )O.OS=237

35

PRUEBA DE UANGO ESTUDENTIZADO DE TUKEY PARA LA VARIABLE AZÚCARES.

~~~ ~~ ~~~ ~~~~~ ~~~~ ~ ~ ~~~ ~ ~~

NOTA' Esta piiieba controla los rangos de errar experimental tipo I.

generalmente observa valores de error lipa I un poco mds altas.

SIGNIFICANCIA = O OS G L E =3S CME= O 67889

VALOR CRITICO DE RANGO ESTUDENTIZADO= 4 421

DIFERENCIA MINIMA SIGNIFICATIVA= I 4871

Medias can igual letra NO san signilicativamenle diferentes

AGRUPACldlJ MEDIA N TRATAMIENTO

DE TUKEY ~- $4 3 347 6 6 A A 3215 6 7 A A 3 163 6 4 .4 A 3 162 6 1 4 4 3 122 6 3 A

4 3 O72 u 2 4 A 3 96 6 1


ANEXO 111. ANÁLICIS DE VAFllANZA PARA LA VARIABLE pH.

-- FUENTEDE GRADOSDE SUMADE CUADRADO Fc Pr mayor Ho

~ ~~~ VARIACIÓN. LIBERTAD ~~~~ ~~~~~ CUADRADOS ~~~~ MEDIO ~ ~ . ~. ~~

TRATA- 6 0.2477 0.04129 o o2 o 9

~. MIENTOS ERROR 42 12 7853 173298

~ ~~ ~

TOTAL 48 73 033 CORREGIDA ___ R ' R = @O03392

CV = 34 13324

K M E = 1316428

pH MEDIA= 3 8567

DECISION:

Dado qui!,

Fc= 0.02 Menor que F( I O 05 = 2 32

No Rechizo Ho P(EI) = O O

6 CONCI,USI~N : i m doim niuesfran que NO erisien diferencias significaiivas en cuwiio a la adición de leche a los dyerenies trutamientoF;en In variable pH del medio de cultivo con un

nivel de significancio del 0.05.

F( ) 0 @ 5 = 2 3 2

42

PRUEBA DE RANGO ESTUDENTIZADO DE TUKEY PARA LA VARIABLE pH.

~~~~~ ~ ~~~ ~ ~~ ~ ~. ~

NOTA' Esta prueba conlrola los rangos de error experimenlal lip0 I.

generiilmenle observa valores de error tipo I un poco mas altas

SlGNlFlCANC IA = O 05 G L E =63 CME= 1 732984

VALOR CRITICO DE RANGO ESTUDENTIZADCI- 4 378

DIFERENCIA MINIMA SIGNIFICATIVA= z 1782

Medias can ~giial letra NO son significativanienle diferentes

AGRVPACION MEDIA N TRATAMIENTO

DE TUKEY ~- A 3 979 7 7 A A 3 959 7 1 A A 3 846 7 6 A A 3 a21 7 4 A

A 3 809 7 2 A A 3 796 7 3 A A 3 794 7 5


ANEXO IV. ANÁLISIS DE VARlANlZA PARA LA VARIABLE BIOMASA.

FUENTE DE GRADOS DE SUMA DE (CUADRADO FC Pr mayor Ho

TRATA- fi 15386 2 5644 24 53 VARlAClON ~ ~ LIBERTAD ~~~~ CUADRADOS ~~ MEDIO _ ~ _ ~ _ ~~ ~~ ~ . ~ ~ ~~ ~~~ ~~ . ~~

O ~

~ ~ ~~ - MIENTOS ERROR 28 2 9273 O 1045

~~ ~~~~ ~ ~~~ ~. .~ ~ ~ ~~~~~~ ~~

TOTAL 34 183135 CORREGiDA.

R * R = 0.8401!j7

CV = 30.2263 Dado que

/CME= 3233

BIOMASA MEDIA= 1 06971

DECISIOIq:

Fc= 24 53 Mayor que F( ) 0.05 = 2 44

Rechazo I i a P(EI) = O O

6 C ’ ~ N C ~ . ~ J , W ~ N : Los datos niuesiran que SI evisten difiereneias significativas en cuanto a la adición de leche a los diferentes tratamientos,en la variable Produccidn de Riomasa del medio de cultivo con u n nisel de significancia del 0.05.

F( ) 0 0 5 = 2 4 4

63

PRUEBA DE RANGO ESTUDENTIZADO DE TUKEY PARA LA VARIABLE BIOMASA.

~ ~~ ~~ ~ ~~~~ ~ ~ ~~~~ ~ ~~ . ~~~~~~

NOTA Esta priieba controla los rangos de error experimental tipo I,

generalmente observa valores de error lip0 I un poco más alios

SlGNlFlCANCIIA = 0.05 G L E = :34 CME= 104546

VALOR CRITICO DE RANGO ESTUDENTIZADO= 4 486

DIFERENCIA IM~NIMA SIGNIFICATIVA= 0 . 6 4 7

Medias con igual letra NO son significativarnente diferenles

AGRUPACI~N MEDIA N TRATAMIENTO

DE TUKEY __- A 2 6 5 7 A

C El 1 2 3 5 6 C El C E l o 908 5 2 C 0 C B o 83 5 4 C E l C El O 8 5 3 C B C B O 69 5 2 C C O 4309 5 1

0IORSUl.T Y7.S 9 / 2 / U I 18/04 97 87/90


~ I B L I O G I I A F ~ A

I Agiosiiilrsis. Aiilni Aii¿iiiiiiio 1'187 Vol I R . No IY. Scpliciiihrc. IYX7. 7 Alnis. ('liniles IWi. Viriici;i de la Lcclic Piiiicipios dc 'Teciiologia Ixcliern CECSA

7 ÁI~:IICT. I I. I W I i.:~ I.CCIIC~¡:I IXI Mixicn Iiii ci iroqir (ir riiagilósíico y I'io\cc~os de l i n r i s i i i i i Rii icu 1iiIciii:icimnl MExico. 11 F [ill 12-25. 1. Aililicklc, W.S 1986. Ice ('teniti 4 t h Eilitio,ii AV1 l'iililisliiiig Coiiip:iri!. Nciv York. N , Y . lip, liI-?i), s ALiin ' I c i iw S n l d o i . io!! i I'rntliicci6ii i i i i t l i isit.a (le (:nii:itlo I~.ecliero U T S A . I:1 I ; d iC i i i i i I>. 2 I 6 I ~ C I I I ~ ~ . v i J c ' i ~ i i . r. 1'185 'I'I1cttiid sialiiliiy <Ir WIF! r ioici i is A coloriiiiciric Sliidy lniiiii:iI ~)íll:iii\ Sciciice. 68(1 I ) 2x17-2851 1 H i l y I< . I C A I ligli I'iolciti 1:ootl ('oii1:iiiiiiig :I Imgc Pritlimi o í Wlie! a i i d a blel l iod o1 Mnkiiig [lie wiiie Eiiiopenii P:iliciil Aplic:ili(iii El' 0152 567 A L Eii 1l:ii~ Scieiice Alisii:icis ,I8 (I) R hock. '1 lioiiix i Riock bl. Kallicriiic. 1'178 t3nsic Miciohiology. iiilli Aplicalioiis. 2iid 14iik)ii ~' i~wi icc- l l : i l l li ic. I~ i ig lcuood CliíTr N Jcrscy pli 8-1-85 0 HiiIi! rciiko A . ' I I rl. :il. 1987 Mciliiid of M:iki i ig ( ' i l i ic Acid. iJSSr pnleiil. Eii. I>:iiry Sciriicc AIis1i:icls I O (I). 11 2 I O . 1liicli;iiinti E.. I<. I lloll G 197.1 Reigcy's bl;iiiiinl o í l l c le r i i i i i i n l i~e Bacleiiology RIIi Erlilioii 1 lie Williaiii Rr Wilkiiis C'oiiipnii) Ilaltiiiioic. LISA. lip. 4'~1)-5OY, 576-584. 11 (':iiii:iigci I< , Eiiiilio I 1973 I'roiliiccióii <le 1liotii;isa por ki i i iei i lacioi i de Soya l<csidii:il. ENU3 11" hléxico. 11 F I L ('niiiii Vil ln ieal . . M;i Crisiiiin 1975 ('oiiici Iiacci ()iicsos cli <'asa. Ed. Ar i i i o lw MCxico I) 1: [ip '17-98 I 1 (':idle M:ilcciiii . 17 i W;ilkiiis . l'aiil 1988. Prodiiccióii Lcclicra Modcriin Acribia 7,ni:iL:n?:i. lsp;ifl,:i pp I4 ILI.15 I I l.'liaprl:i . (hi iznlol C:iiiipos . Riisniioi Morn.. Gii;id:ilitpc IY87. 1,;i piodi iccih

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rmxico. r) I; pp ~ ( I - w

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-S«luciGii de Ácido Siilfiiiico 2N: Diluir 56 iiil de Ac. SiiITiiiico Coiicetiliado (Ilensitlad i%pecífica de I .Sit) eii I I> - Solircioiies 'de IIidiíixido de Sodio I O N y I N - Ácido Uoi~iiidrico I I voiiiiiieii a voiciiiieii.


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