¿Cuál es la importancia de la fermentación en la industria?

La fermentación es un proceso natural bien conocido y ampliamente utilizado con el propósito fundamental de hacer bebidas alcohólicas, así como pan y otros subproductos (3).

Desde un punto de vista estrictamente bioquímico, la fermentación es un proceso de metabolismo central en el que un organismo convierte un hidrato de carbono, en un alcohol o un ácido. (3).

Los procesos de fermentación son muy importantes en la industria por su variedad de usos y beneficios ya que, sirven para producir y conservar alimentos, como por ejemplo: vinos, cervezas y sidra. Entre otros como pan, yogurt, quesos, y hasta biocombustibles y otros productos químicos (3), (2). 

Tabla de contenidos

¿Qué importancia tiene la fermentación para la industria de alimentos?

La importancia de la fermentación, radica en que proporciona y conserva grandes cantidades de alimentos con una amplia diversidad de sabores, aromas y texturas, que enriquecen la dieta humana (1), (13).

La fermentación en la industria también garantiza la seguridad microbiológica de los alimentos y también puede hacer que algunos alimentos sean más digeribles (13). 

¿Cuál es la importancia de la fermentación?

Los procesos de fermentación pueden tener otros usos a parte de los alimentarios y nutricionales, por ejemplo al cambiar de sustratos como la xilosa, además de ampliar la gama de sustratos que se pueden utilizar, permiten reducir el costo ambiental de la producción eficiente de biocombustibles y otros productos químicos avanzados (3). 

¿Cuál es la utilidad industrial de la fermentación Láctica?

Algunos de los alimentos producidos a través de la fermentación de bacterias del ácido láctico (fermentación láctica), son el pan de masa madre, el chocolate, los encurtidos, el chucrut, las salchichas, la crema agria y el yogurt (4). 

¿Cómo se aprovecha la fermentación alcohólica en la industria?

Si bien sólo unas pocas especies de bacterias pueden tolerar ambientes ácidos, la mayoría de las levaduras toleran valores de pH más bajos (3,5-5) y a concentraciones más altas de sal y azúcar (4). 

Por lo tanto, las levaduras pueden estar presentes de forma natural en los alimentos, pero pueden participar en la fermentación de alimentos ácidos y no ácidos (4). 

Las levaduras más conocidas para la fermentación son los miembros del género Saccharomyces, que metabolizan el azúcar en etanol y dióxido de carbono (4). 

El etanol mata a la mayoría de los demás microorganismos en los productos de la fermentación, por lo que sirve como conservante (4). 

IMPORTANCIA DE LA FERMENTACIÓN

¿Qué usos realizan en la industria de la fermentación alcohólica y láctica?

Alimentos y aditivos fabricados mediante procesos de fermentación industrial (12), (16).
Bebidas alcohólicas, incluidos algunos licores, pero principalmente vinos y cerveza.Leche y productos lácteos, incluidas leches cultivadas, yogures y quesosSabores, a saber, glutamato monosódico y nucleótidosÁcidos orgánicos como los ácidos láctico, cítrico y acéticoAminoácidos de lisina y ácido glutámicoVitaminas A, C, B12 y riboflavinaEnzimas Amilasas como proteasas e invertasas.

Fuente: descrita en la tabla. 

¿Cuáles son los beneficios de la fermentación alcohólica?

Uno de los beneficios principales que presenta la fermentación con respecto a la industria es transformar el mosto en vino, la cebada en cerveza, y producir dióxido de carbono para llegar a hacer pan. También el proceso de fermentación se puede destinar a otros usos como la fabricación de suplementos como es la cianocobalamina (20).

¿Qué utilidades o aplicaciones tienen los procesos de fermentación láctica en la industria de la salud, la medicina y medio ambiente?

Las bacterias del ácido láctico (LAB) participan en la producción de un número considerable de productos fermentados. Muchos de esos alimentos fermentados se asocian con efectos beneficiosos de las bacterias, o a sus metabolitos producidos durante la fermentación de los alimentos, se les conocen cómo probióticos (15).

Por otra parte, en cuanto al medio ambiente, la fermentación de la materia orgánica pretende conseguir dos objetivos; dar solución a la ingente cantidad de residuos que hoy en día se generan y aprovechar al máximo los recursos que estos residuos puedan aportar (22).

¿Qué industrias utilizan la fermentación?

La obtención de productos tales como la cerveza, el vino, el ron, el cocuy de penca, el yogurt, algunos tipos de quesos, fuentes de alimentos proteicos, ácidos orgánicos, microorganismos con infinidad de usos, productos farmacéuticos como vitaminas, vacunas y antibióticos, entre muchos otros; pasa obligatoriamente por el desarrollo de procesos fermentativos (21). 

Por lo cual las industrias de alimentos y bebidas, industrias de bebidas alcohólicas, industria láctea, farmacéutica, entre otras, hacen uso de los procesos fermentativos.

¿Qué es la fermentación y cuáles son sus beneficios?

La fermentación se puede definir como la transformación que sufren ciertas materias orgánicas bajo la acción de enzimas segregadas por microorganismos. La fermentación tiene lugar en un ambiente anaeróbico, con degradación de la sustancia orgánica en compuestos intermedios con liberación de energía (6). 

Sus beneficios son: 

  • La utilización de pHs y temperaturas para mejorar el valor nutritivo y las características organolépticas de los alimentos (aromas, texturas, sabor).
  • Bajo consumo energético.
  • Gastos de instalación y de funcionamiento relativamente bajos.
  • Tecnología relativamente sencilla (6). 

¿Por qué la fermentación aumenta la vida útil de los alimentos?

Las bacterias fermentativas, las levaduras y los mohos (los buenos) preservan los alimentos produciendo metabolitos como el ácido láctico, el ácido acético, el ácido propiónico, el etanol y las bacteriocinas que suprimen el crecimiento de microorganismos de deterioro y microorganismos patógenos que están presentes naturalmente en los alimentos (4). 

¿Qué importancia tiene el proceso de fermentación en la producción y almacenamiento de alimentos para animales?

El pastoreo es la forma más común y económica de alimentar al ganado; sin embargo, no se puede hacer durante todo el año. En invierno, por ejemplo, no hay suficiente producción de forraje para alimentar a los animales (17). 

La preservación de los cultivos forrajeros como ensilado depende del entorno anaeróbico, ya que se basa en una fermentación con ácido láctico que disminuye el pH y se asocia con una alta presión osmótica que inactiva los microorganismos. Incluso la presencia de algunas micotoxinas en el cultivo fresco puede desnaturalizarse (17).

Este proceso de fermentación no puede mejorar el valor nutritivo del cultivo, pero en algunos casos se produce un aumento de la digestibilidad (17).

¿Cuál es la importancia y funcionalidad de las bacterias ácido lácticas en la industria alimentaria?

Las bacterias ácido lácticas son un grupo diverso de bacterias capaces de fermentar varios azúcares, produciendo ácido láctico y otros productos de desecho. Estas, se pueden encontrar en una amplia gama de entornos (14). 

Las bacterias ácido lácticas, producen mucho ácido, tanto que mata o inhibe el crecimiento de otros microorganismos potencialmente peligrosos, por lo cual, también se pueden utilizar para proteger los alimentos del deterioro microbiano (14).

¿Qué función tiene el ácido láctico?

En presencia de ácidos orgánicos como el ácido láctico, el ácido acético, el ácido propiónico y algunos otros ácidos, el pH de los alimentos disminuye. Los patógenos transmitidos por los alimentos tienen dificultades para crecer en esas condiciones (4). 

Las bacterias ácido lácticas también producen algunos sabores muy únicos (4). 

¿Qué es la fermentación láctica y ejemplos?

Se puede definir con más detalle cómo esa forma de fermentación, característica de las células en general, en la que la glucosa (azúcar de seis carbonos) se descompone en dos moléculas del ácido orgánico de tres carbonos, el ácido pirúvico, junto con transferencia de energía (18) (19). 

El piruvato puede reducirse a ácido láctico, alcohol u otros productos (18).

Las bacterias ácido lácticas son vitales para producir y preservar alimentos. Por ejemplo: chucrut, pepinillos, kimchi, yogur y pan de masa madre, etc (1). 

¿Qué es la fermentación láctica en alimentos?

Es aquella que se lleva a cabo fundamentalmente por bacterias ácido lácticas que en ausencia de oxígeno, transforman el azúcar de la materia prima en ácido láctico, etanol, dióxido de carbono (CO2), ácido fórmico, y/o compuestos de aroma (5). 

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la fermentación?

Ventajas (10).Desventajas 
Ayuda a restablecer el equilibrio adecuado de las bacterias en el intestino.Mejora la salud del hígado, corazón y sistema inmunitario.Los fermentados tienen más nutrientes.Incrementa el sabor y gusto de los alimentos. Posible contaminación. Se precisa controlar las condiciones anaeróbicas, de pH y temperatura. Algunos alimentos fermentados pueden contener grandes cantidades de sal, azúcar o grasas añadidas.

Fuente:  Elaboración propia a partir de la fuente descrita en la tabla. 

¿Cuáles son los productos de la fermentación alcohólica?

En esta fermentación a partir de la glucosa y con la participación de diferentes enzimas, se origina el ácido pirúvico, el cual es descarboxilado hasta CO2 y acetaldehído y este último reducido hasta alcohol etílico. Algunas aplicaciones de este tipo de fermentaciones, son la elaboración de pan y bebidas alcohólicas como cerveza, vino, sidra, etc (5). 

¿Cuál es la reacción de la fermentación alcohólica?

Mediada por levaduras, es aquella,donde se transforma el azúcar de la materia prima en alcohol y dióxido de carbono (5).

¿Dónde y porqué circunstancias se realiza la fermentación láctica y alcohólica en nuestro organismo?

Las células de nuestros músculos regularmente obtienen la energía necesaria con la respiración aeróbica. Sin embargo, cuando se realiza ejercicio muy intenso, y con poco aporte de oxígeno, las células comienzan a fermentar el ácido pirúvico para producir lactato y energía (8), (11). 

La fermentación alcohólica, no se produce en los seres humanos, solo en organismos unicelulares como las levaduras para producir energía (18).

¿Qué es la fermentación alcohólica, láctica, acética y sus aplicaciones?

A contraction, se describen los tipos de fermentación más comunes: 

Fermentación Definición Aplicaciones 
Alcohólica (8).Proceso llevado a cabo por levaduras principalmente, en el que a partir de ciertos azúcares, se produce una cantidad de alcohol etanol, dióxido de carbono y ATP. Pan, cerveza, sidra, vino. 
Acética (8).Propia de las bacterias del género Acetobacter, transforma el alcohol etílico en ácido acético, o sea, el alcohol en vinagre. Kombucha, Vinagre de manzana o de vino. 
Láctica (7).Consiste en una oxidación parcial de la glucosa, llevada a cabo por bacterias lácticas o por las células musculares animales (cuando se quedan sin oxígeno para respirar).Yogurt, queso, kéfir, chucrut, kimchi, aceitunas, embutidos 

Fuente: elaboración propia a partir de las fuentes descritas en la tabla.

¿Cuál es el producto de la fermentación láctica?

El ácido láctico, es el subproducto de la fermentación anaeróbica, a partir de un sustrato orgánico como la glucosa, la cual transforma los microorganismos del género lactobacillus (9). 

¿Qué es la fermentación en animales?

La fermentación en animales consiste en un proceso de oxidación parcial de la glucosa, llevado a cabo por células musculares, cuando se quedan sin oxígeno. Este proceso genera ATP, produce ácido láctico cómo subproducto, el cual al acumularse, da la sensación dolorosa de fatiga muscular (8).


Bibliografía 

  1. Masterclass staff. What Is Fermentation? Learn About the 3 Different Types of Fermentation and 6 Tips For Homemade Fermentation. Masterclass. Septiembre 29, 2021. Disponible en: https://www.masterclass.com/articles/what-is-fermentation-learn-about-the-3-different-types-of-fermentation-and-6-tips-for-homemade-fermentation#what-are-the-3-different-types-of-fermentation 
  2. Tay A. The Science of Fermentation. Lab manager. Julio 18, 2019. Disponible en: https://www.labmanager.com/insights/the-science-of-fermentation-1432 
  3. Maicas S. The Role of Yeasts in Fermentation Processes. Microorganisms . Agosto 8, 2020. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7466055/
  4. Través T. The Good, the Bad, and the Ugly: A Fermentation Saga. Food technology magazine. Diciembre 1, 2016. Disponible en: https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2016/december/columns/inside-academia-fermentation-science-washington-state-university-university-of-idaho 
  5. Martín D, Pérez F, Delgado J. La biotecnología como herramienta de desarrollo del sector agroalimentario de Extremadura. Consultado mayo 30, 2022. Disponible en: https://www.unex.es/conoce-la-uex/centros/eia/archivos/iag/2016/2016-11-la-biotecnologia-como-herramienta-de.pdf 
  6. CEUPE. ¿En qué se basa la fermentación de los alimentos?. CENTRO EUROPEO DE POSGRADO MAGAZINE. Consultado mayo 30, 2022. Disponible en: https://www.ceupe.com/blog/tipos-de-fermentacion-de-los-alimentos.html
  7. Dimidi E, Cox SR, Rossi M, Whelan K. Fermented Foods: Definitions and Characteristics, Impact on the Gut Microbiota and Effects on Gastrointestinal Health and Disease. Nutrients. 2019;11(8):1806. https://doi.org/10.3390/nu11081806
  8. Ondarse D. Fermentación. Concepto.de. Julio 15, 2021. Disponible en: https://concepto.de/fermentacion/
  9. Orozco F. Producción de ácido láctico por medio de fermentación anaerobia y su polimerización a partir de reacciones de apertura de anillo. Centro de investigación científica de Yucatán. Junio 2011. Disponible en: https://cicy.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1003/1333/1/PMP_M_Tesis_2011_Fatima_Orozco_Olivarez.pdf 
  10. Kharobe, V. Advantages and disadvantages of traditional fermentation of dairy products. International Journal of Recent Trends in Sciene and technology. Marzo 10, 2018. Disponible en: https://statperson.com/Journal/ScienceAndTechnology/Article/SpecialIssue/ICRAFHN_15.pdf 
  11. Educapedia. Fermentación láctica y fermentación alcoholica. Cursoparalaunam. Mayo 20, 2019. https://cursoparalaunam.com/fermentacion-lactica-y-fermentacion-alcoholica 
  12. Steinkraus K. Lactic Acid Fermentations. National Research Council (US) Panel on the Applications of Biotechnology to Traditional Fermented Foods. Applications of Biotechnology to Fermented Foods: Report of an Ad Hoc Panel of the Board on Science and Technology for International Development. Washington (DC): National Academies Press (US). Consultado mayo 30, 2022. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234703/
  13. Know D,Y. Nyakudya Y,S. Fermentation: Food Products. Encyclopedia of agriculture and food systems. 2014. Disponible en:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444525123001558?via%3Dihub 
  14. Hartsock A. Lactic Acid Fermentation: Using Fermentation to Make Food.  Septiembre 28, 2021. Disponible en: https://study.com/academy/lesson/lactic-acid-fermentation-using-fermentation-to-make-food.html
  15. Castellone V, Bancalari E, Rubert J,Gatti M, Neviani E, Bottari B.  Eating Fermented: Health Benefits of LAB-Fermented Foods. MDPI Foods. Octubre, 2021. Disponible en: https://doi.org/10.3390/foods10112639 
  16. Marshall, E. Mejía, D. Traditional fermented food and beverages for improved livelihoods. FAO. 2011. Disponible en: https://www.fao.org/3/i2477e/i2477e.pdf
  17. Caravalho da Silva T, Diego da Silva L. Santos E, Silva J, Fernández A. Importance of the Fermentation to Produce High-Quality Silage. Intech Open. Julio 13, 2016. Disponible en: https://www.intechopen.com/chapters/52326#:~:text=Efficient%20fermentation%20ensures%20a%20more,fermentation%2C%20and%20low%20buffering%20capacity.
  18. Fermentools. HOW DOES ALCOHOL FERMENTATION WORK. Fermentools. Diciembre 5, 2018. Disponible en: https://fermentools.com/how-does-alcohol-fermentation-work/
  19. Augustyn A. Fermentation. Encyclopedia británica. Consultado mayo 31, 2022. Disponible en: https://www.britannica.com/science/fermentation
  20. Jose Miguel. Importancia de las fermentaciones en los procesos industriales y sus aplicaciones. Espaciociencia. Julio 31, 2017. Disponible: https://espaciociencia.com/las-fermentaciones/
  21. Pavone D. Las fermentaciones y su importancia en el desarrollo industrial. Tecnovita. Consultado mayo 31, 2022. Disponible en: https://tecnovitaca.com/las-fermentaciones-y-su-importancia-en-el-desarrollo-industrial/
  22. Ambientum. Sistemas ejecución de fermentación. Ambientum. Contado mayo 31, 2022. Disponible en: https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/suelos/preparacion_fermentacion_aerobia.asp