BEBIDA FERMENTADA DE SUERO DE QUESO FRESCO INOCULADA CON Lactobacillus casei

FERMENTED FRESH CHEESE MILKWHEY BEVERAGE INOCULATED WITH Lactobacillus casei

 

Margarita María Londoño Uribe¹; José Uriel Sepúlveda Valencia²; Aldo Hernández Monzón³ y Jaime Eduardo Parra Suescún⁴

 

¹ Profesora Asistente. Politécnico Colombiano “Jaime Isaza Cadavid”. Facultad de Ciencias Agrarias. A.A. 4932, Medellín, Colombia. <mmlondono@elpoli.edu.co>
² Profesor Asociado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Facultad de Ciencias Agropecuarias. A.A. 1779, Medellín, Colombia. <jusepul@unalmed.edu.co>
³ Profesor Titular. Universidad de la Habana. Departamento de Alimentos, Instituto de Farmacia y Alimentos – IFAL. CP 13600, La Habana,   Cuba. <Aldo@ifal2.uh.cu>
⁴ Profesor Auxiliar. Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Facultad de Ciencias Agropecuarias. A.A. 1779, Medellín, Colombia. <jeparrasu@unalmed.edu.co>

 

Recibido: Agosto 22 de 2007; aceptado: mayo 25 de 2008

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Resumen. Este trabajo tuvo por objetivo desarrollar una bebida fermentada de suero de queso fresco inoculada con Lactobacillus casei, a la cual se le evaluó la viabilidad del microorganismo, utilizando medios de cultivo selectivos, bajo condiciones anaeróbicas y, luego, se procedió a verificar su resistencia a los ácidos gástricos y sales biliares, simulando así, las condiciones del tracto gastrointestinal de los humanos. Para verificar la supervivencia durante el período de almacenamiento (21 días), la cepa, se caracterizó morfológica y bioquímicamente. Adicionalmente, se llevó a cabo la prueba de aceptabilidad, evaluando la bebida con 80 jueces. Se realizaron análisis físico-químicos, microbiológicos y sensoriales, a la materia prima y al producto elaborado, acorde a las normas vigentes en Colombia. La bebida fue saborizada con pulpa de maracuyá (Passiflora edulis). Se obtuvieron recuentos de viabilidad a pH 2,0, en agar MRS de 5,38∙10⁷ufc∙g^-1 y 1,3∙10⁶ufc∙g^-1 y en agar M17 de 6,96∙10⁷ufc∙g^-1 y de 1,16∙10⁶ufc∙g^-1, en los días 1 y 21, respectivamente. A pH 7,0, en agar MRS, se registraron valores de 3,37 ∙10⁷ufc∙g^-1 y 1.56 ∙10⁶ufc∙g^-1  y en agar M17 de 8,85∙10⁷ufc∙g^-1 y de 1,82∙10⁶ufc∙g^-1, en los días 1 y 21, respectivamente. La bebida desarrollada, tuvo una aceptación de “me gusta”, y presentó una vida de anaquel de hasta 21 días.

Palabras claves: Bebida láctea, Lactobacillus casei, bebidas probióticas, consumidores, viabilidad de microorganismos.

Abstract. The objective of this research was to develop a fermented fresh cheese milkwhey beverage inoculated with Lactobacillus casei, to which the viability of microorganism was evaluated using selective cultivation means under anaerobic conditions and then it was verified its biliary resistance to gastric acids and salts, simulating this way, the conditions of gastrointestinal tract of humans. To verify the survival during the period of storage (21 days), the stump was characterized morphological and bio-chemically. Additionally the test of acceptability was carried out evaluating beverage with 80 judges. Physical-chemical, microbiological and sensorial analysis were made to raw material and to elaborated product, according to effective norms in Colombia . The beverage was flavored with pulp of maracuyá (Passiflora edulis). Counts of viability to pH 2.0 were obtained, in MRS agar of 5,38∙10⁷ufc∙g^-1  and 1,3∙10⁶ufc∙g^-1  and in M17 agar of 6,96∙17⁷ufc∙g^-1 and 1,16∙10⁶ufc∙g^{- 1}, in days 1 and 21, respectively. To pH 7,0, in MRS agar values of 3,37∙107ufc∙g^-1  and 1,56∙10⁶ufc∙g^-1 were obtained and in M17 agar, values of 8,85∙10⁷ufc∙g^-1  and 1,82. ∙10⁶ufc∙g^{- 1}, in days 1 and 21, respectively. The developed beverage had an acceptance of “I like”, and presented a shelf life up to 21 days.

Key words: Milky beverage, Lactobacillus casei, probiotic beverages, consuming, viability of microorganisms.

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El suero, subproducto de la fabricación de queso fresco, aunque tiene un contenido protéico bajo, sus proteínas son de alto valor biológico (por su contenido en triptófano, lisina y aminoácidos azufrados), tienen una calidad igual a las del huevo y no son deficientes en ningún aminoácido. Además, el suero presenta una cantidad rica de minerales donde sobresale el potasio, seguido del calcio, fósforo, sodio y magnesio. Cuenta también con vitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantoténico, riboflavina, piridoxina, ácido nicotínico, cobalamina) y ácido ascórbico. Así mismo, posee lactosa, glúcido reductor, que por hidrólisis produce glucosa y galactosa, siendo esta última componente importante de los tejidos nerviosos. Investigaciones recientes han demostrado la diversidad de usos nutricionales de este producto, concluyéndose que es más beneficioso emplearlo que convertirlo en afluente.

Según Agrocadenas (2007) y la Federación Colombiana de Ganaderos (Fedegan) (2006), la producción de leche en Colombia, para el año 2006 fue de 6.024 millones de litros (su participación fue de un 10% del PIB, dentro del sector de alimentos (21% PIB), de los cuales, aproximadamente, un 18% (1.084 millones de litros) se destinó a la producción de quesos y un 9% (542 millones de litros) a leches fermentadas, lo que quiere decir que la producción nacional de suero de queso, corresponde a 921.672 millones de litros.

El suero vertido a corrientes de agua, por su valor nutritivo y energético, es consumido por bacterias y otros microorganismos que utilizan el oxígeno del agua; la demanda biológica del lactosuero es de 40000 a 50000 de O₂ mg·L^-1, el oxígeno de un río no contaminado es de 10 mg·L^-1, al descender a 4 de O₂ mg·L^-1 desaparecen los peces, incluyendo especies poco exigentes en oxígeno. El vertido de un litro de suero causaría la muerte de todos los peces contenidos en 10 toneladas de agua.

Cuando el agua se queda sin oxígeno, los micro-organismos anaerobios y facultativos transforman la materia orgánica en compuestos que disminuyen el pH del agua y producen malos olores.

Entre los productos de exitosa aceptación que emergen del suero debido a sus bajos costos de producción, grado de calidad alimenticia y aceptable sabor, se encuentran las bebidas refrescantes, producto de la mezcla de suero con jugos frescos de frutas.

El marcado interés surgido en la actualidad, por parte de los consumidores, por alimentos de alto valor nutritivo, saludables y de poco aporte calórico, ha hecho posible el desarrollo de una gama de productos obtenidos a partir de algunas cepas de microorganismos intestinales, como las bacterias ácido lácticas y las bifidobacterias, algunas de las cuales colonizan el tracto gastrointestinal por su compatibilidad con este ambiente, como son el Lactobacillus reuteri, el Lactobacillus acidophilus y el Lactobacillus casei, cuya ingestión regular se considera, reduce los niveles de colesterol sérico, ayuda a prevenir ciertos tipos de cáncer y mejora las funciones digestivas e intestinales, entre otras características.

El objetivo general del trabajo consistió en elaborar una bebida fermentada inoculada con Lactobacillus casei usando suero de queso fresco, a la cual se le efectuaron análisis de viabilidad a pH 2 y a pH 7 y de aceptabilidad, con el fin de dar una utilización óptima al suero producido en quesería e incrementar los efectos benéficos de este producto para el consumidor, ya que este microorganismo, ha sido evaluado bajo las condiciones de pH estomacal e intestinal, que lo identifican como microorganismo probiótico, planteándose como objetivos específicos el valorar la supervivencia in vitro del Lactobacillus casei a las mismas condiciones del pH estomacal, evaluar la composición físico – química de la bebida, calificar la aceptabilidad de la bebida con consumidores potenciales y determinar la viabilidad de la bebida durante la conservación.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización. La investigación tuvo lugar en las instalaciones de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. La elaboración de la bebida láctea, se realizó en el Laboratorio de Productos Lácteos. Los análisis físico – químicos y sensoriales, se llevaron a cabo en el Laboratorio de Control de Calidad de la Planta de Leches. Las pruebas bioquímicas para identificar el tipo de probiótico y la viabilidad de los microorganismos, se realizaron en el Laboratorio de Microbiología del Colegio Mayor de Antioquia.

Materiales. Las materias primas utilizadas en la elaboración de la bebida fueron:

Suero de queso fresco entero; crema de leche al 65% de materia grasa; cultivo probiótico: Lactobacilllus casei; cultivos: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. thermophilus; sacarosa; jarabe de azúcar invertido; pulpa de maracuyá; carboxi metil celulosa (CMC); cultivo probiótico L. casei 01. Freeze-dried Lactic Culture for Direct Vat Set (DVS). Mesophilic Lactic Culture type nu-trish. T° almacenamiento – 8°C .

 

Métodos de evaluación utilizados

Evaluación físico - química.

• Acidez: según método AOAC 947.05 / 90.
• pH: método AOAC 981.12 / 90.
• Sólidos totales: método AOAC 925.105 / 90.
• Proteína: método AOAC 920.05 / 90.
• Materia grasa: método AOAC 989.04 / 90, método de Babcock para leches descremadas (Jaramillo, Mejía y Sepúlveda, 1999).
• Cenizas: método AOAC 945.05 / 90.
• Lactosa: método del reactivo de Teles.
• Sólidos solubles: método AOAC932.12/90.
• Azúcares reductores: método del ácido 3 – amino – 5 – nitrosalicílico.
• Contenido en minerales: método espectrofoto-métrico de absorción atómica (aa) (Jaramillo, Mejía y Sepúlveda, 1996).
• Viscosidad: método de Brookfield, donde se empleó una aguja número 1 y 100 rpm, temperatura de 20°C (Jaramillo, Mejía y Sepúlveda, 1999).

Análisis microbiológicos. Recuento en agar MRS. Tinción de Gram. Recuento en agar M17. Recuento de mesófilos, (Número más probable NMP) coliformes totales. NMP coliformes fecales (Invima, 1998).

Evaluación sensorial. Se realizó una prueba de aceptación, utilizando escalas hedónicas verbales de siete puntos. A cada uno de los calificativos empleados en la escala, se le asignó un valor de 1 a 7 (Watts, 1992).

Para la evaluación, se utilizaron 80 jueces consumidores potenciales del producto. Cada una de las muestras, se presentaron aleatoriamente a cada evaluador, advirtiéndoles que se trataba de una bebida elaborada a partir de suero. Las muestras, siempre, se colocaron en recipientes idénticos y codificados con números aleatorios.

 

Diseño de la Investigación

Formulación y costos de la bebida. La cantidad de ingredientes utilizados en la elaboración de la bebida, se definió según la revisión de literatura sobre la composición de una bebida láctea y los ensayos previos a la investigación (Londoño y Marciales, 1999; Peña y Flórez, 2001; Ministerio de Salud, Colombia, 1986 e ICONTEC, 1973,1977). Su formulación y los respectivos costos, se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Formulación y costos para la elaboración de una bebida fermentada a partir de suero de queso fresco, inoculado con Lactobacillus casei.

Proceso tecnológico seguido para la elaboración de la bebida. El procedimiento seguido para la elaboración de la bebida fermentada de suero de queso, se presenta en la Figura 1.

Figura 1. Flujograma para la elaboración de una bebida fermentada con base en suero de queso fresco (Londoño y Marciales, 1999; Jaramillo, Mejía y Sepúlveda, 1996).

De la materia prima suero, se tomaron tres muestras así:

Muestra 1 – Suero pasteurizado
Muestra 2 – Suero recién inoculado
Muestra 3 – Suero fermentado

Para la caracterización de las materias primas (suero y pulpa) y de la bebida, se realizaron los análisis físico – químicos, por triplicado, citados en la Tabla 2. Para la bebida, se elaboraron tres templas ( 100 kg) y a cada una, se le realizaron los análisis físico – químicos, en los días 1, 7, 14 y 21.

Tabla 2. Análisis físico –químicos realizados a las materias primas y a la bebida fermentada.

Para las muestras de suero y para los cultivos lácticos empleados, se hicieron los análisis microbiológicos que se señalan en la Tabla 3.

Tabla 3. Análisis microbiológicos realizados a las materias primas y a los cultivos de microorganismos.

Para analizar la viabilidad de los microorganismos en la bebida, se ejecutaron recuentos en dos agares a saber, MRS y M17, tanto a pH ácido (2,4) como a pH neutro (7,2). Éstos, se efectuaron en los días 1, 7, 14 y 21.

La vida útil del producto, se consideró de 21 días, según la Resolución 02310 de 1986, del Ministerio de Salud, para este tipo de bebidas.

Procesamiento de los resultados. Para cada uno de los análisis, es decir, microbiológicos, sensoriales y físicoquímicos, se utilizó un diseño completamente al azar, donde los tratamientos corresponden a las mediciones hechas los días 1, 7, 14 y 21 y, cada uno de los tratamientos, tuvo tres (3) repeticiones (batches).

Se realizaron análisis de varianza y pruebas de rango múltiple, por el método LSD ó DMS (Diferencia Mínima Significativa) ó t – Student, para observar entre cuáles medias, se presenta diferencia estadísticamente significativa a un nivel de confianza del 95%. Para ello, se empleó el paquete estadístico Statgraphics Plus versión 5.1

El Modelo del diseño completamente al azar que se empleó, fue el siguiente:

Y_ij = μ + T_i + E_ij,

Donde:

Y_ij = Recuento de microorganismos, análisis sensorial, minerales, cenizas, lactosa, proteína, grasa, acidez, pH, sólidos, sólidos solubles, humedad, viscosidad y azúcares.
Μ = Efecto fijo del promedio general o común a todas las observaciones.
T_i = Efecto fijo del tratamiento (o cada día del tratamiento) día i, donde i = 1, 7, 14, 21.
E_ij = Efecto aleatorio del error experimental, común a todas las observaciones, donde i = día y j = cada registro.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación físico química de las materias primas y la bebida fermentada. En la Tabla 4, se presentan los resultados de la caracterización de las materias primas empleadas en la elaboración de la bebida fermentada (suero y pulpa de maracuyá).

Tabla 4. Caracterización de las materias primas empleadas en la elaboración de la bebida fermentada.

Los valores obtenidos concuerdan con los obtenidos por Peña y Flórez (2001), quienes registran cifras de 6,7 y 0,09%, con los presentados por Londoño y Marciales (1999), de 6,47 y 0,1% de acidez, y con Gómez et al. (1999), quienes obtuvieron datos entre 6,10 y 6,50 y 0,1 a 0,12%, para el pH y la acidez, respectivamente.

Los sólidos totales y la humedad, coinciden con los expresados por Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996) y por el Ministerio de Salud de Colombia (1986).

La grasa para la bebida, se estandarizó al 1%, donde se partió de un suero del 0,3%. Lo anterior, se llevó a cabo de acuerdo con lo recomendado por la Resolución 02310 del Ministerio de Salud de Colombia (1986), que sugiere que las grasas en las bebidas, pueden oscilar entre el 0,0% y el 3,5%, y con Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996), quienes las clasifican en bebidas enteras, semidescremadas y descremadas.

Los sólidos solubles, son similares con los medidos por Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996) (12 – 14%).

Las cenizas (0,40%), son afines en magnitud con las halladas por Peña y Flórez (2001), quienes informan valores de 0,39% y están por debajo de los de Gómez et al. (1999) ( 0,47 a 0,51%).

La proteína resultante (0,96%), está muy por encima de la referida por Gómez et al. (1999), y Peña y Flórez (2001) (0,41% a 0,45% y 0,83%, respectivamente).

La lactosa (4,4%), difiere levemente de la mencionada por Peña y Flórez (2001), quienes dan cuenta de valores de 4,69% y de los citados por Gómez et al. (1999), 4,52 a 5,04%.

Los azúcares, se asemejan a los presentados por Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996) (12–14,5%).

Los minerales, Calcio, Potasio, Sodio, Magnesio y Fósforo, no difieren con los enunciados  por Peña y Flórez (2001), Gómez et al. (1999) y Paz (2000).

En la Tabla 5, se muestran los resultados de los análisis fisicoquímicos efectuados a la bebida.

Tabla 5. Resultados de los análisis físico - químicos a la bebida fermentada para los diferentes días analizados.

Los resultados de la Tabla 5, indican diferencias estadísticamente significativas entre las medias de diferente día, para cada uno de los componentes estudiados, a un nivel de confiabilidad del 95%, como lo corroboran las pruebas de rango múltiple, donde se presentan los siguientes resultados:

Las medias en los sólidos totales, difieren entre el día 1 y los días 7 y 21, y, entre el día 14 y el 21, presentando valores que fluctúan entre 15,83% para el día 1 y 17,33% para el día 21; con un coeficiente de determinación de 75,33% y un coeficiente de variación de 2,30 .

Los valores obtenidos son semejantes a los de Arenas (1997) ( 12 a 16%), Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996) (14,5%), y Peña y Flórez (2001) ( 15,09 a 22,93%); y difieren muy levemente con lo revelado por Londoño y Marciales (1999) quienes hallaron valores máximos para los sólidos de 12,49% ± 0,38%, que se ajustan a los obtenidos en este trabajo.

La media para la grasa del día 1, discrepa de las restantes, fluctuando desde 0,48% para el día 1 y 0,40% para el día 21, observándose un coeficiente de determinación de 97,16% y de variación de 1,66%. Estos valores, armonizan con el porcentaje de grasa que debe tener una bebida baja en calorías, como lo plantean Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996) y la Resolución 02310 de 1986 del Ministerio de Salud.

En la acidez, sólo la media del día 21 (0,90%) riñe del resto (0,81%) y para el pH, las medias de los días 1 (3,71%) y 14 (3,46%), divergen de las restantes (3,57% y 3,58%). Los coeficientes de determinación y de variación para ambos componentes son 99,54% y 0,40% para el primero y 89,07% y 1,08% para el segundo. Los valores de acidez obtenidos, son superiores a los expuestos por Gómez et al. (1999) (0,454% a 0,554%) y por Londoño y Marciales (1999) (0,38% a 0,42%), contrastando también en el pH, donde se obtuvo entre 4,45 y 4,30 (Londoño y Marciales, 1999) y los valores de pH se amoldan con los de Gómez et al. (1999) ( 3,79 a 4,13) y con lo reportado en la Resolución 02310 de 1986, donde una bebida fermentada debe poseer una acidez, en producto adicionado de pulpa, entre 0,6 a 0,9% de acidez. Así mismo, encajan con los valores obtenidos por Salazar (2003), en una bebida con adición de avena, que señala una acidez desde 0,59% a 0,92% de ácido láctico y un pH de 4,32 a 5,09, del cual difiere. En una leche sin pulpa, cultivada con bifidobacterias, la acidez dio superior a 0,69% y un pH de 4,61 a 6,06, con los cuales disiente (Arenas, 1997). Según Rasic y Kurmann (1978) la acidez de una bebida fermentada debe estar entre 0,85% y 0,95% de ácido láctico.

Según Tamime y Robinson (1998), la supervivencia de la cepa y, por tanto, la vida útil del producto, dependen del contenido de ácido (alrededor de 0,65% de ácido láctico) y de la temperatura menor de 5°C.

Las medias de los sólidos solubles de los días 1 y 21 (14,1°Bx y 14,3°Bx) son distintas a las demás (14,0°Bx), no siendo muy marcada la diferencia entre ellas y presentando un coeficiente de determinación del 100%. Estos valores, concuerdan con Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996), quienes aluden valores entre 12°Bx a 14,5°Bx y con la Resolución 02310 de 1986, que establece valores entre 14°Bx y 16°Bx, en este tipo de bebidas. Además, son diferentes a los de Londoño y Marciales (1999), quienes estipulan valores de 12,58°Bx a 12,11°Bx y son acordes con los de Franco (1987) de 14,13°Bx, en una bebida saborizada con naranja.

En la viscosidad, las medias de los días 1 y 7 (57,16 cp y 49,00 cp), se apartan de las restantes (45,1 cp y 45,5 cp) y en las cenizas, la 21 y la 7 (0,46% y 0,64%), difieren del resto (0,50%). En este análisis, se presentan unos coeficientes de determinación y de variación del 99,82% y 0,51%, para el primer componente y 99,11% y 1,54%, para el segundo. La Legislación Colombiana, no es muy clara en cuanto a viscosidad, para este tipo de bebidas, aunque Jaramillo, Mejía y Sepúlveda (1996), afirman que la viscosidad debe ser superior a 12 cp. Franco (1987), propone valores promedio para este parámetro de 9,46 cp. Sin embargo, Peña y Flórez (2001), obtuvieron valores de viscosidad entre 23 cp y 499,33 cp, y para las cenizas, encontraron valores entre 0,4194% a 0,3245%, los cuales son levemente diferentes a los encontrados en este trabajo, pero concuerdan con los encontrados por Gómez et al. (1999), quienes reseñan valores de 0,56% a 0,62%.

Para la proteína, las medias de los días 1 y 7 (1% y 0,98%) no varían entre sí, pero sí lo hacen de las de los días 14 y 21 (0,96%), presentándose un coeficiente de determinación de 78,59% y uno de variación de 0,83%. Estos valores, son acordes con los de Gómez et al. (1999) (0,708% a 1,009%), y con los de Londoño y Marciales (1999)  (0,94% – 0,92%), y los de Peña y Flórez (2001) (0,981% a 1,551%).

En la lactosa, la media del día 21 (4,29%), discrepa de las restantes y la del día 1 (4,43%) de la 14 (4,36%) y de la 21. Para los azúcares reductores, la de los días 7 (14,26%) y 14 (15,13%), difieren del resto (14,7%). Los coeficientes de determinación y de variación para estos componentes son 79,59% y 0,70% para el primero y 84,95% y 1,07% para el segundo. Para una bebida fermentada, según Rasic y Kurmann (1978), la lactosa, varía entre 4,5 a 4,81%. La Legislación Colombiana, no establece ningún valor con relación a los azúcares reductores. Para el fósforo, la media del día 1 (0,32 g∙100 g^-1), difiere de las de los días 14 (0,41 g∙100 g^-1) y 21 (0,38 g∙100 g^-1); la del día 7 (0,32 g∙100 g^-1 de las de los días 21 y 14 y, la del día 21, del resto, al igual que la del día 14. Sus respectivos coeficientes de determinación y de variación son 99,72% y 0,71%. En el calcio, las medias de los días 21 (0,38 g∙100 g^-1) y 14 (0,42 g∙100 g^-1), difieren del resto (0,42 g∙100 g^-1) y, en el magnesio, la del día 1 (0,07 g∙100 g^-1), difiere de las de los días 7 (0,08 g∙100 g^-1) y 14 (0,09 g∙100 g^-1) y la del día 14, difiere del resto. Para el sodio y el potasio, todas las medias difieren entre sí, fluctuando para el primer componente desde 0,34 g∙100 g^-1 en el día 1, incrementando hasta el día 14 a 0,43 g∙100 g^-1 y disminuyendo a 0,39 g∙100 g^-1 el día 21 y para el segundo componente, desde 0,07 g∙100 g^-1 en el día 1, disminuyendo a 0,05 g∙100 g^-1 en el día 7 e incrementando a 0,08 g∙100 g^-1 en el día 21. Los coeficientes de determinación y de variación, son en su orden: 99,97% y 0,06%; 84,43% y 5,33%; 99,94% y 0,22% y 99,90% y 0,70%.

Para los minerales en general, Rasic y Kurmann (1978), afirman que varían entre 0,86% y 0,92%, para bebidas fermentadas. Estos datos, concuerdan con los de Peña y Flórez (2001), para cada uno de los minerales trabajados, quienes obtuvieron valores de: calcio 0,3793%, sodio 0,4129%, fósforo 0,3192% y potasio 0,1995%).

Se analizan los resultados (físicoquímicos) obtenidos y se observa que no existe una alta variabilidad en ellos, debido a que se hizo una estandarización del producto, los tratamientos térmicos a los cuales fue sometido, fueron los necesarios para inactivar enzimas, cumpliendo con los parámetros exigidos por el Ministerio de la Protección Social y por el Invima. Adicionalmente, se efectuó un adecuado manejo de la cadena de frío, durante la vida de anaquel del producto.

Resultados de la evaluación microbiológica de los cultivos y la bebida fermentada. En la Tabla 6, se presentan los resultados obtenidos en las pruebas bioquímicas respectivas para la identificación del microorganismo probiótico (L. casei), utilizado en la elaboración de la bebida, permitiendo su plena identificación, observándose que el cultivo, no presentó ninguna contaminación y un comportamiento adecuado en ambos agares (M17 y MRS), lo que demuestra que el laboratorio, suministró una buena muestra del mismo.

Tabla 6.  Pruebas bioquímicas de identificación del cultivo probiótico

En la Tabla 7, se presentan los resultados de los análisis microbiológicos efectuados a la materia prima y a los cultivos empleados.

Tabla 7. Análisis microbiológicos de la materia prima y de los cultivos empleados en la elaboración de la bebida fermentada.

En los mismos, se muestra cómo el recuento de mesófilos es bajo en el suero pasteurizado, haciéndolo apto para su utilización.  Los recuentos en los medios MRS y M17, incrementan de un suero a otro, debido a la adición de los microorganismos y del proceso fermentativo. Los cultivos empleados en la elaboración de la bebida, presentaron recuentos altos (>1,6∙10⁸ ufc∙g^-1), aptos para su utilización en la misma.

La tinción de Gram, permitió la identificación del tipo de microorganismos empleados (Lactobacillus y Streptococcus).

En la Tabla 8 se dan a conocer los resultados de viabilidad, que se refieren al número de microorganismos presentes y vivos en la bebida elaborada, durante los diferentes días. Estos datos, muestran que los recuentos, en cada uno de los agares y en cada uno de los medios, disminuyen a medida que transcurre el tiempo de análisis de la bebida (21 días), lo cual concuerda con la Resolución número 11961 del 30 de Agosto de (1989), del Ministerio de Salud de Colombia, en su artículo 10, que declara que la leche cultivada con probiótico, tendrá una duración de 21 días y, en su artículo 7, que declara que esta leche, deberá tener un contenido mínimo de 1∙10⁵ ufc∙g^-1. Igualmente, Tamime y Robinson (1998), afirman que la flora probiótica, debe sobrevivir en los productos fermentados, soportar el pH ácido del estómago y sobrevivir y, si es posible, implantarse y multiplicarse en el intestino. Según el INTA (2007), los productos probióticos, deben contener 10⁷ bacterias por mililitro, valor que es levemente superior al encontrado en este trabajo. También, concuerda con lo expresado por Haines (2000) y Health Proffesionals (2000).

Tabla 8.  Análisis de viabilidad de los microorganismos de la bebida fermentada. 

Se puede afirmar, según el análisis estadístico efectuado en el agar M17, en medio ácido, que con una probabilidad de error menor del 0,0001, existen diferencias estadísticamente significativas, entre al menos dos de las muestras, lo cual se confirma en la prueba de rango múltiple, donde se puede observar cómo cada una de las muestras analizadas, difiere de las restantes. En este caso el R² fue de 99,99%.

El error del modelo es menor del 1% (C.V.=0,74%). Al observar los promedios en la Tabla 8 y en las pruebas de rango múltiple, se puede apreciar cómo a medida que transcurre el tiempo, el recuento de microorganismos disminuye, descendiendo desde un valor promedio de 6,96.10⁷ ufc∙g^-1 hasta un valor de 1,1∙10⁶ ufc∙g^-1, valor que aún a los 21 días, es un indicativo de la viabilidad de los microorganismos (valor mayor de 1∙10⁶ ufc∙g^-1). El valor promedio fue de 3,6∙10⁷ufc∙g^-1. Esto, puede atribuirse a la acidificación del medio, que hace que la vida de anaquel del producto y la viabilidad de los microorganismos disminuya, lo cual coincide con lo corroborado por Tamime y Robinson (1998).

Al igual que en el medio ácido en agar M17, en el agar MRS, se presentó diferencia estadísticamente significativa, pero variando los recuentos de microorganismos desde 5,38∙10⁷ufc∙g^-1 hasta 1,3∙10⁶ ufc∙g^-1.  El valor promedio fue de 2,88∙10⁷ ufc∙g^-1. En ambos casos, existe una alta variación entre las muestras y sus repeticiones. Los microorganismos disminuyen a medida que transcurre el tiempo de vida útil del producto.

De los análisis para esta prueba en medio neutro en agar M17, se infiere que existe una diferencia estadísticamente significativa a un 95 % de confianza, con una probabilidad de error menor del 0,0001 %, lo que confirma que existen diferencias entre al menos dos de las muestras y que es reafirmado en las pruebas de rango múltiple, donde las muestras varían entre sí, en cada día de análisis, desde un valor de 8,8∙10⁷ufc∙g^-1 hasta 1,9∙10⁶ ufc∙g^-1, con un promedio de 4,9∙10⁷ ufc∙g^-1.

El coeficiente de determinación es de casi el 100 % y el de variación es de un 0,78%, lo que da validez al modelo empleado para este caso.

Igual que con el agar M17, en el agar MRS, en medio neutro, existe diferencia estadísticamente significativa, con una media de 3,46∙10⁷ufc∙g^-1, pero a diferencia del anterior, no todas las muestras difieren entre sí, es decir, sólo las muestras al día 7 y al día 21, varían entre sí, las restantes no.

Este análisis, fue el único que no presentó una tendencia lineal a la disminución de microorganismos, con el transcurrir de los días, es decir, del día 1 al día 7, hubo un incremento y del día 7 al día 21 un decremento, lo cual incide en que el coeficiente de determinación del modelo no sea tan alto como en los casos anteriores.

Comparando los análisis en ambos medios (ácido y neutro), la viabilidad es mayor en el neutro, lo cual se puede explicar por las condiciones adversas sobre los microorganismos que ejerce el medio ácido que se presenta a nivel estomacal, según lo reporta la literatura (pH 2-3).

Este análisis demuestra, como se indica en la literatura, que el producto puede tener cualidades probióticas, debido a que la proporción de microorganismos es mayor a 1∙10⁷ por mililitro (González, Romero y Jiménez, 1994).

Según Dave y Shah (1998), un incremento en la acidez del producto, durante el almacenamiento, el peróxido de hidrógeno producido por algunos lactobacilos, la composición del producto, la presencia de preservativos como resultado de frutas adicionadas, el antagonismo entre los microorganismos por la producción de sustancias antimicrobianas, hacen posible el descenso en el recuento de los microorganismos, lo cual concuerda con lo citado por Tamime y Robinson (1998).  En este análisis in vitro (ex vivo), los microorganismos permanecieron viables a pH entre 2,0 y 7,0, concluyéndose que pueden sobrevivir el tránsito a través del estómago, al ser ingeridos con productos lácteos, corroborando lo hallado para el L. casei por Goldin et al. (1992).

Resultados de la evaluación sensorial de la bebida fermentada. En la Tabla 9, se presentan los resultados de la prueba de aceptación por parte de los jueces, en valores promedio.

Tabla 9. Aceptabilidad de la bebida fermentada según prueba hedónica (n = 80 Jueces).

Este análisis, arrojó que la bebida recibió la calificación de “Me gusta” y mantuvo esa aceptación durante el período de conservación durante los 21 días.

En el análisis sensorial, no se presentaron diferencias estadísticamente significativas, a un nivel de confianza del 95%.

El costo de la bebida elaborada fue de $91,94/kg, a Junio de 2007, comparado con el de las bebidas ofrecidas en el mercado, el cual está fluctuando entre $1.100/kg y $1.500/kg, bebidas que contienen un 40% de suero y un 60% de leche. Con relación al precio de venta en el mercado, éstas llegan al consumidor final a valores que fluctúan entre $2.000 y $2.500 por kg (Precio del dólar $2000).

Se debe resaltar que a estos costos primos de $91,94/kg, se le deben agregar los otros costos, que representan aproximadamente un 65% de los costos primos ($145/kg).

 

CONCLUSIONES

La composición físico – química de la bebida, almacenada a 4°C, no tuvo una variación significativa durante el período de 21 días de conservación.

Los microorganismos permanecieron viables en la bebida, almacenada a 4°C, durante los 21 días de vida de anaquel, obteniendo valores superiores a 10⁶ ufc∙g^-1.

La bebida tuvo un nivel de aceptación bueno, obteniendo el calificativo de “Me gusta”, durante los 21 días de conservación.

La bebida desarrollada es una buena alternativa de uso del suero en la alimentación humana, debido a su gran valor nutricional, sobre todo, si se tiene en cuenta que, en Colombia, los niveles de desnutrición, sobrepasan el 30% de la población infantil.

 

RECOMENDACIONES

Se sugiere llevar a cabo análisis de sinergismo entre los microorganismos que se empleen en la elaboración de productos similares, con el fin de evitar un antagonismo y competencia entre ellos, que puedan ocasionar graves problemas en los productos o incrementar los costos de producción.

Se sugiere realizar estudios de antagonismo de los cultivos utilizados frente a microorganismos patógenos.

 

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