Elaboración de chucrut: proceso de fermentación.

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2003
Resumen: E-067
Elaboración de chucrut:
proceso de fermentación.
Cayré, María E. - Castro, Marcela P. - Garro, Oscar A.
Alumnos de Microbiología de Alimentos - Año 2002*
Facultad de Agroindustrias - UNNE.
Comandante Fernández 755 - (3700) Pcia. Roque Sáenz Peña - Chaco - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03732) 420137
ANTECEDENTES
El hombre ha aprovechado la acidificación de alimentos vegetales, que se inicia espontáneamente en ausencia de aire,
para su transformación y conservación. La aplicación más extendida y conocida de dichos procesos es la obtención de
chucrut (Jagnow y Dawid, 1991).
El chucrut es un producto estable y de sabor típico obtenido mediante un complejo fenómeno químico-microbiológico.
Durante la fermentación la multiplicación de las bacterias lácticas, presentes naturalmente en las hojas del vegetal, da
como resultado la disminución de la proliferación de microorganismos perjudiciales y el retraso o la inhibición de la
alteración normal. Además, la acumulación de ácidos orgánicos y otros metabolitos provocan cambios sensoriales y
nutricionales. Generalmente, la fermentación se realiza en forma espontánea, pudiéndose detectar una sucesión de
microorganismos específicos en cada una de las fases del proceso, como resultado de cambios en las condiciones
ecológicas (Hammes, 1991).
La cátedra de Microbiología de Alimentos, perteneciente al quinto año de la carrera de Ingeniería en Alimentos,
contempla en sus contenidos los distintos procesos de obtención de alimentos por fermentación. En la práctica de
laboratorio, se simuló la producción de chucrut por fermentación espontánea a fin de facilitar la comprensión de la
actividad de los microorganismos en la modificación y conservación de un alimento.
El objetivo de este trabajo fue seguir el proceso de fermentación espontánea de repollo a través de parámetros
fisicoquímicos y microbiológicos con fines didácticos.
MATERIALES Y METODOS
1. Preparación del chucrut
La preparación del chucrut se realizó de acuerdo al siguiente diagrama de flujo:
Repollo
Eliminación de hojas externas y de aquellas que presentan
manchas de alteración.
Lavado y cortado
Lavado ligero con agua potable y cortado en trozos pequeños.
Salado y mezclado
Agregado de sal de mesa (2% p/p) y mezclado uniforme para
asegurar distribución homogénea.
Prensado
Fermentación
Con esta acción se promueve la aparición del jugo y la
eliminación de aire.
Se llevó a cabo en un envase adaptado para mantener el repollo
sumergido en su propio jugo y evitar la entrada de aire.
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2. Seguimiento de la fermentación
2.1 Control de la microflora
A partir de una muestra del jugo se determinó a los 0, 7, 14 y 21 días de fermentación el número de UFC/ml de
bacterias lácticas (BAL) sobre agar MRS. Se utilizó agar Tripticasa Soja (TSA) y Agar Sacarosa 5% (AS) para observar
la variedad y características morfológicas de la flora microbiana. En todos los casos las placas fueron incubadas a 30°C.
2.2 Control de la formación de ácido
El pH se determinó sobre una muestra de 10 ml de jugo en cada muestreo. Sobre esta alícuota se determinó
posteriormente la acidez total por titulación con NaOH 0,25N en presencia de fenolftaleína; los resultados fueron
expresados en % de ácido láctico.
2.3 Identificación de bacterias lácticas
Se aislaron bacterias seleccionadas al final de la fermentación las cuales fueron conservadas a –18°C en crioprotector
LEL + glicerol hasta su identificación con sistema API 50CH.
DISCUSION DE LOS RESULTADOS
Formación de ácido
6
5
4
3
2
1
0
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
7
14
% ac. láctico
pH
La Figura 1 muestra la variación del pH y la acidez titulable durante el período de fermentación. En ella puede
observarse que la primer semana de fermentación se caracterizó por una rápida acidificación que se evidenció por el
descenso del pH de 5,67 a 3,38 y un aumento en la acidez titulable de 0,09 a 0,69 % ácido láctico. Entre los 7 y 21 días
el pH se mantuvo prácticamente constante en tanto que la acidez titulable mostró un aumento hasta alcanzar el valor de
1,3 %.
21
Tiempo (días)
pH
% Ácido láctico
Figura1. Variación del pH y acidez titulable
durante la fermentación
-Desarrollo Microbiano
En la figura 2 a, b y c se muestran las características de las colonias desarrolladas sobre el medio general TSA, sobre
agar sacarosa y sobre el medio selectivo para bacterias lácticas MRS, respectivamente, provenientes de una muestra de
jugo al inicio de la fermentación.
Sobre TSA puede observarse una gran variedad de colonias al inicio de la fermentación entre las cuales de detectaron
levaduras y especies bacterianas gram positivas y negativas. Después de la primera semana de fermentación la flora
desarrollada en este medio fue morfológicamente homogénea lo que evidencia la inhibición del crecimiento de algunas
especies por agotamiento de oxígeno y acidificación del medio y la selección de grupos específicos.
Por su alto contenido de sacarosa (5%) el medio AS permite detectar la presencia de especies productoras de
exopolisacáridos a partir de este azúcar, como Leuconostoc mesenteroides. En este medio se observó la presencia de
colonias grandes y con filancia durante la primera semana de fermentación (Figura 2b). No se observaron colonias de
este tipo en las semanas siguientes. Este hecho puede explicarse teniendo en cuenta que especies de Leuconostoc,
especialmente Leuconostoc mesenteroides, son responsables de la acidificación del producto durante la primera fase de
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fermentación (Jagnow y Dawid, 1991; Muller, 1981), sin embargo, su crecimiento es inhibido a concentraciones de
ácido láctico de 0,7 a 1,0%.
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 2. Flora desarrollada a partir de una muestra de jugo al inicio de la fermentación sobre (a) Agar
tripticasa soja, (b) Agar sacarosa 5%, (c) Agar MRS y (d) perfil de fermentación de carbohidratos según
sistema API 50 CH.
Los recuentos de bacterias lácticas aumentaron de 105 UFC/ml, al inicio de la fermentación, a 107 UFC/ml al final de la
segunda semana (Figura 3). Entre los 14 y 21 días puede observarse una disminución en los recuentos debida
principalmente a la elevada acidez del medio.
8
7
6
5
4
0
7
14
21
Tiempo (días)
Figura 3. Recuento de Bacterias lácticas durante
la fermentación
Las bacterias seleccionadas al final de la fermentación fueron todas identificadas como Lactobacillus plantarum de
acuerdo a su perfil de fermentación de carbohidratos (Figura 2d), este microorganismo es acidotolerante y
homofermentativo. Si bien se ha reportado la presencia de otras bacterias lácticas durante la fermentación tales como:
Lb. casei, Lb acidophilus, Lb fermentum (Friedrich, 1995; Mallo y col., 2002) es Lb plantarum el microorganismo
informado como predominante al final de la fermentación (Mallo y col., 2002, Fleming y col. 1988) que por su
tolerancia a medios ácido y su metabolismo homofermentativo permite alcanzar en el producto altas concentraciones de
ácido láctico que aseguren la conservación del vegetal.
Durante el período de fermentación se registró movimiento de burbujas gaseosas y formación de espuma sólo durante
los primeros 12-14 días, poniéndose de manifiesto el cambio de flora heterofermentativa a homofermentativa.
CONCLUSIONES
Las actividades desarrolladas permitieron la comprensión del proceso de obtención de chucrut, caracterizado por la
selección de microorganismos específicos responsables de la acidificación y conservación del vegetal.
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BIBLIOGRAFIA
-Fleming, N.P., McFeeteers and Humphries. 1988. A fermentor for study of sauerkraut fermentation. Biotech. and
Bioengin. 31:189-197.
-Friedrich, C. (1995) Favouring Lactobacillus plantarum on cabbage.Process 1107: 31.
-Jagnow, G. y Dawid, W. Biotecnología. Introducción con experimentos modelo. Ed.Acribia S.A. Zaragoza, España.
1991.
-Hammes, W.P. (1991). Fermentation of non-dairy foods. Food Biotech., 5 (3): 293-303.
-Mallo, R., Tabera, A., Civit, D., Erpelding, A. (2002). Proceso fermentativo en la producción de “sauerkraut” (chucrut)
e identificación de bacterias ácido lácticas. La alimentación latinoamericana, 442: 44-47.
-Müller, G. Microbiología de los Alimentos Vegetales. Ed. Acribia S.A. Zaragoza, España 1981
Nota: * Alumnos de Microbiología de Alimentos - Año 2002
Ambrosini, Sebastián; Bedogni, Gabriel; Fogar, Ricardo; Frank, Walter; Ivanovich, Erica; Maidana, Romina; Maza,
Mariana; Orellana, Adriana; Spuch, Alfredo; Vivas, María Daniela; Vrdoljak, Nelson.