Factores a Controlar en la Fermentación Ácido Láctica

La temperatura, la concentración de sal común, y la exclusión del aire son los principales factores que influencian el curso de la fermentación.

Temperatura

Crea las condiciones óptimas para el desarrollo de microorganismos responsables.
Ejerce una influencia fundamental en la calidad de la col fermentada, y de ella depende además la duración de la fermentación.
La temperatura mas favorable para el desarrollo de Lactobacilos que intervienen en la fermentación de la col viene a ser 30 ºC. A esta temperatura se garantiza sobre todo una rápida propagación de la acidez y con esto una reducción del tiempo de fermentación, por desgracia a esta ventaja se une un inconveniente. El producto así preparado tienen mal aroma, ya que las bacterias lácticas hetero fermentativas no se multiplican suficientemente.
La temperatura alta favorece el ablandamiento
de las verduras por proceso autoliticoenzimáticos y la aparición de sustancias mucilaginosas, y se acelera la destrucción del ácido ascórbico que tienen gran valor y las coles fermentadas presentan peor color.
Para evitar estas pérdidas de calidad, es práctica corriente mantener la temperatura de fermentación entre 10 y 20 ºC.

Concentración de sal común

El NaCl (Cloruro de sodio o sal de cocina), es la única sal utilizada en la fermentación, debido a que otras sales pueden ser tóxicas o amargas y comunicarles condiciones peligrosas e indeseables al producto.
La cantidad de sal añadida puede ser alta o baja, y depende del tiempo de vegetal; zanahoria, cebolla, coliflor y otras, que no se marchitan cuando se colocan en la salmuera son conservados en salmuera fuerte (10,5 al 15% de sal). A estas concentraciones de sal no ocurre ningún deterioro por microorganismos, ni tampoco ocurre fermentación láctica, porque la preservación se debe fundamentalmente al alto contenido de sal.
En salmueras diluidas, los azúcares que fluyen del interior del vegetal, son fermentados por las bacterias productoras de ácido láctico, y la sal y el ácido, acoplados con las condiciones anaeróbicas preservan el vegetal. Los gérmenes perjudiciales que compiten con los lácticos, por ejemplo, los proteolíticos y los esporulados aerobios y anaerobios su mucho mas inhibidos por la sal que los productores de ácido láctico.
La aplicación de sal en la fermentación de vegetales inhibe la proliferación de microorganismos putrefactivos; también afecta el desarrollo de especies patogénicas y toxigénicas.
El crecimiento de especies Salmonella se previene por concentraciones de 6 % de NaCl; el Clostridium botulinum, es el microorganismo que mas interesa controlar; porque produce una toxina fatal, pero todos los tipos de C Botulinum se inhiben por 10 – 12 % sal. El Staphylococcus aureus es capaz de resistir una concentración superior al 15 % en algunos casos hasta un 20 %, pero 5% es la concentración de sal más alta a la cual puede formar toxina.
De otra parte, especies útiles e inocuas, incluyendo bacterias productoras de ácido láctico, y algunas especies de levaduras, son afectados por la sal, Lactobacillus delbrueckii puede crecer en medio que contiene 18 % de NaCl.
Es bueno tener en mente, que una concentración de sal por encima de 8 % para pepinos y aceitunas, y mayor de 2,5 % para repollo, puede prevenir o retardar una fermentación láctica deseable; de otra parte, concentraciones muy bajas de sal, pueden resultar en el reblandecimiento de los vegetales encurtidos.
El repollo acondicionado con sal seca (dry salting), por el proceso de fermentación produce el Sauerkraut, en cambios los vegetales colocados en salmuera (brine salting) nos produce los encurtidos.

Exclusión de Aire:

Las bacterias lácticas pertenecen a los microorganismos anaerobios facultativos, es decir, que pueden desarrollarse tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Sin embargo, la fermentación no tiene lugar en presencia de aire, por lo que se toman las correspondientes medidas para desalojarlo procurando que durante la fermentación no penetre aire de nuevo. Las bacterias productoras de ácido láctico, especialmente hongos y levaduras, que solo son conveniente en cantidad limitada en la primera fase de la fermentación. Cantidades mayores de levaduras y de hongos, por su intenso metabolismo aerobio destruyen en breve tiempo cantidades relativamente grandes de hidratos de carbono que serán necesario para la formación de ácido láctico, y además ciertas levaduras y hongos consumen el ácido láctico, resultando la elevación del pH y la aparición de bacterias proteolíticas que pueden causar alteraciones de la col fermentadas.
La mayor forma de evitar la presencia de oxígeno en la col en fermentación consiste en cerrar herméticamente el tanque de fermentación, usando recipientes de gomas con hojas de plásticos, evitando que la cimas o parte superior de las verduras en fermentación sobresalgan del borde del tanque, es decir, procurando que esté bien sumergidas, en la salmuera.
Lo microorganismos aerobios, al consumir los restos de oxígenos existentes en la cuba de fermentación proporcionan de esta forma condiciones favorables para el desarrollo de las bacterias anaeróbias productoras de ácido láctico.

Proceso de Elaboración Industrial de Sauerkraut (col agrio) y de encurtido

los repollos buenos se dejan marchitar por 1 o 2 días con el fin de que su temperatura sea uniforme para facilitar el troceado. Se eliminaran las hojas que presentan manchas de alteración y los externos se lavan los repollos con agua limpia y se extrae el corazón para trocearlo y añadirlo al resto de la col.
Antes de introducir la col troceadas en las cubas donde se han de fermentar, se mezclan con un 2,25 a 2,50 % de sal.
Una vez que los trozos de col han sido introducidos en las cubas de fermentación se hace presión sobre los mismos y, finalmente se dejan que por su propio peso se hundan en el líquido de la cuba de forma que en la parte superior quede una capa del jugo obtenido al prensar la col a la que se le ha añadido sal. Las cubas se deben tapar bien para que no penetre el sucio.
Durante la fermentación láctica, la temperatura debe ser de 21 a 24 ºC. Si es inferior a 15,6 ºC la fermentación será lenta e incompleta.
Si se encuentra por encima de 26 – 29 ºC, es posible que tenga fermentaciones anormales.
Si la superficie se dejan descubierta durante la fermentación crecerán levaduras o mohos formadores de velo en la superficie.
Cuando se ha obtenido la acidez deseada, se detiene la fermentación mediante el tratamiento térmico que se lleva a cabo durante el enlatado, o mediante temperaturas bajas
A la tercera semana se vuelve a adicionar un 2 % de sal y en la semana restante, un 1 %.
Al cabo de unos 2 meses, dependiendo del tipo de vegetal, temperatura del proceso y concentración de la salmuera, finalizada la fermentación. Este cambio final se detecta por algunos cambios y sabor ácido característico del vegetal fermentado.

Preparación de Salmuera para Encurtidos Fermentados

En base a un tubo de agua

Semana     Cantidad de Sal (gr.)
     1                        80
     2                        60
     3                        20
     4               hasta 6 u 8 10

Deterioro Biológico de la Col Agria y los Encurtidos:

El Sauerkraut (col agria), puede perder calidad a causa de una fermentación anormal. La temperatura demasiado alta impide el desarrollo de Leuconostoc, y en consecuencia del sabor producido por dicho organismo, permitiendo en cambio el crecimiento de Pediococcus cerevisiae, responsable de sabores desagradables. La temperatura demasiado baja, impide la actividad propia de la sucesión de bacterias lácticas que actúan en el Sauerkraut y favorecen el crecimiento de contaminantes del suelo; Enterobacter y flavobacterium, por ejemplo una fermentación demasiado prolongada favorecerá el desarrollo de Lactobacillus brevis bacteria formadora de gas, que produce un sabor ácido muy intenso.
Una cantidad de sal excesiva favorece el crecimiento de ciertos microorganismos distintos de los necesarios por ejemplo pediococcus cerevisiae y levaduras.
Una fermentación anormal de la col puede dar como resultado un olor a queso producido por los ácido propiónicos, bitúricos caproico y valérico, además de los ácidos isobutíricos e isovalérico.

El Sauerkraut Blando

Este se debe a una fermentación deficiente a la exposición del producto al aire a una presión excesiva. Además hay otras causas como: ablandamiento por los procesos enzimáticos. Medida preventiva: mantener la temperatura óptima de fermentación.

El Sauerkraur Negro

Este cambio se debe generalmente a la oxidación por exposición al aire y es ocasionado por la acción combinada de enzimas vegetales y microorganismos. La destrucción del ácido por las levaduras formadoras de película y mohos favorece la rápida descomposición, a cargo de gérmenes proteolíticos y pectolíticos.
El oscurecimiento se va a favorecer por una salazón irregular y una temperatura elevada. El hierro de los aros al término de los barriles pueden ocasionar la aparición de coloración castaño.

El Sauerkraut Rosado

A menudo es ocasionado por levaduras rojas, asporógenas en presencia de aire y gran cantidad de sal. Esto puede cuando la sal no se repartió uniformemente la aparición de este color la favorecen las altas temperaturas. Finas sucias, acidez escasa y sales de hierro. La coloración rosada poco intensa se ha atribuido a los pigmentos de ciertas variedades de col.

El Sauerkraur Viscoso o Filante

Esto se debe a variedades encapsuladas de Lactobacillus plantarum. El producto es comestible, pero invendible, la visibilidad puede desaparecer después de conservarlo mucho tiempo o durante la corrosión del mismo.

Col Fermentada de Sabor Amargo

Causas

• Temperaturas de fermentación bajas (bacterias psicrófilas)
• Sales de magnesio (Sulfato de manganeso) de sabor amargo.

Materia prima.

La col fermentada mucilaginosa causada por levaduras Hansenula anomalia y Candida vino.
Bacterias que producen sustancias a partir de hidratos de carbono que además a manera de cápsulas a las bacterias por ejemplo Leuconostoc produce el polisacárido dextrano a partir de sacarosa.

Defectos en Envases Pequeños

Asociados con la presencia de oxígeno y luz

• Levaduras
• Mohos
• Bacterias de la putrefacción
• Pérdidas de Vitamina C

Encurtidos

Los encurtidos fermentables están expuestos a una serie de alteraciones o enfermedades, la mayoría de las cuales son originados por microorganismos.

Hinchados o Flotantes

Pueden deberse a que los pepinos eran huecos o al gas formado por levaduras o Lactobacilos brevis en el interior del pepino; la producción de pepinillos que flotan se ven favorecidos por una piel gruesa en los mismos que no permiten que el gas se difunda a través, por una producción de gas muy rápida.

Encurtidos Escurridizos

Se producen cuando los pepinos se exponen al aire permitiendo el crecimiento de las bacterias encapsuladas.
También pueden deberse a la rotura de los valores de levaduras que crecen en la superficie de la salmuera y col sobre los pepinillos.

Encurtidos Blandos

Se deben a las enzimas pectolíticas, en general procedentes de mohos o de las flores del pepino que llegan al tanque de fermentación. Los mojos suelen ser del género Penicillium, Fusarium, Cldosporium y Alternaría. El primer paso en la degradación de la péptina del pepino, puede ser la reparación de los grupos metxilo para formar ácido péptico por la acción de la pectinesterasa que se encuentra en las levaduras de la salmuera y en el mismo pepino, las bacterias petolíticas de los géneros Bacillus, Aeromonas y Acrhomobacter, así como el grupo coliforme, suponiendo que tomen parte del reblandecimiento de los encurtidos, tienen solamente un papel secundario.

Encurtidos Negros

Deben su color a la formación de ácido sulfhídrico por las bacterias que al combinarse con el hierro y el agua originan sulfuros ferrosos, por lo tanto el agua empleada en la elaboración deben ser pobres en hierro y en sulfato de calcio.
Otra causa de la aparición de encurtidos negros es el crecimiento de una bacteria pigmentada negra, se llama Bacillus nigrificans, variedad de bacillus subtiles, cuyo crecimiento se ve favorecido por la presencia de carbohidratos disponible como glucosa, bajo nivel de nitrógeno disponible y salmuera muerta o ligeramente oleolina.
La aparición de viscosidad en la salmuera de encurtidos se debe a varios bacilos no identificados, móviles, gram – negativos y encapsulados y está favorecida por baja salinidad, acidez bajo, y temperaturas altas.

Control de Calidad de Sauerkraur y Encurtidos:

Producto        Acidez         PH

Encurtido      0,6                3,8

Sauerkraut   1,7 – 2,5        3,5

La levadura baja la acidez porque producen CO2 + H2O y estos diluye el ácido.

Los mohos tampoco se desean en la producción de ácido láctico.