CANITZIO CUEVAS MANILLA - 148.206.53.231

77
P R E S EN T A: CANITZIO CUEVAS MANILLA CHAPlNG0,MEXICO. SEPTIEMBRE DE 1997 r - - i Tesis donada a la UAM por la Universidad Autónoma Chapingo

Transcript of CANITZIO CUEVAS MANILLA - 148.206.53.231

P R E S E N T A:

CANITZIO CUEVAS MANILLA

CHAPlNG0,MEXICO. SEPTIEMBRE DE 1997 r-- i

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

ESTA TESIS N E REAUZADA POR EL G.C-u BAJO

LA DiRECClON DEL dblL DE REVISADA Y APROBADA POR EL HONORABLE JURADO CAUFlCAWA Y ACEPTADA COMO

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

. _ timente.'

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

DE MANERA ESPECIAL, A MIS PADRES

sn EU5EM duM.LA - Por ser ejemplo de I b a . constancia y tenacidad. gmclas por

darme tu amor que es el més grande tesoro que Dm me ha dado en la vida

SI.1MnhiocluVUF#&k Por tu mpmnsión, sakduria y apoyo tanto moral como

económico para que stempre salga adelante.

IIOw Dios bs andigail

A MIS HERMANOS

VER-, ELICUNO, CRYSEL Y EDUARDO Porque son mi motivo para triunfar. ustedes me ayu m

a no desfalker en el camino. Gracias a su cantío y apoyo lo he logrado

A MI PRIMO RAFAEL: Por ser nuestro hermano y amigo en todo momento.

A MI TIA ROOELU: Por tus ConsüjoS. cariño, apoyo moral y económico.

A MI TIA FIDEL& Por tu carifio y apoyo.

A MIS ABUELITOS: CRERXNCU Por sus consejos y cariño.

A MIS PRIMOS Coi& Re-, Folkha u m a-.m o.m>.~ R m M , C W M . A M LUIS#. Gracias w r commriir gratos

c i

momentos en la gran támilia "MANILLA"

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

A MIS TIOS A-, 0- y Lub por su apoyo

A MIS AMIGOS DE LA PREPIRAlORlA áQRlCoU: Miguel Guerrero, 'Tele'. Maria Wia, 'Robin', Eligio, eeiy y todcs los ex-integrantes de la

A MiS COUPA&ROS hbra Edith, Claud& Reyas, i h h m , VaMn, Ponaocr A&w&, 'Muvl. Amiando, Joaquln, üaquel. Jaime, ianoca. José Parada, Nora Suárez. 'el mosto'. Julio. Tere Orlega, 'a1 Niño'. Iván, 'el Chupis', Tlahuiz, Emestina. Rosa Maria zepeda. 'Chapis', Do(Mes, R O M O . 'Chon' y Edgar.Todor ellos integrantes dd grupo 'W, gracias

por wmpanir gratos manentos durante estos cuatro maravillosos a h .

generación 1989-1982, gnipo 02.

A M l s A m G O S : M 4 R t z w ~ r ~ ~ Por brindame su amW incondicional durante nuestra

estancia en el Departamento de Ingenieria agrdndurlrial y porque estu- vieron conmigo en buenoc y maks momentos.

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

IYDICI

CONTENIDO PAG . LISTA DE CUMROC ............................................... i

RBS.N ...................................................... iii S.Y ...................................................... iv

. . LISTA DE FIGURAS ............................................... 11 LISTA DE ANEXOS ............................................... ii

I . INTRODUCCION ............................................... 1

1I.OBJETIVOS .................................................. 3

I11 . REVISION DE LITERATURA ................................... 4

3.1 Antecedentes .............................................. 4 3 . 1 . 1 Historia ............................................ 4

3.2 KBfir ..................................................... 5 3 . 2 . 1 wfinicidn .......................................... 5 3.2 .2 Clasificacidn ....................................... 5

3 .2 .3 Composición bromatológica del kefir o leche de 3 . 2 . 2 . 1 Tipos de leches fermentadas .................... 6

bdlgaros ............................................ 8 3 . 2 . 4 izstructura de los granos de kefir ................... 10

3 .2 .4 .1 Coiposición de los granos de kafir ............. 1 1 3 .2 .5 nicroflora de loa granos de kefir ................... 12

3 .2 .5 .1 Uecanism de aaociscidn ........................ 15 3.2.6 Cambioa que ocurren en La fermentacidn .............. 16

3 . 3 Tecnologla de elaboracidn del kefir ....................... 20 3.3.1 Tecnologla tradicional .............................. 2 0 3 .3 .2 Conservación de los granos de kefir ................. 23 3 . 3 . 3 Aspectos tecnológicos del procesamiento de kefir .... 23

3 . 3 . 3 . 1 Requisitos generalea de la calidad de la leche . 23 3 .3 .3 .2 Piltracidn ..................................... 21 3 .3 .3 .3 Estandarizacidn ................................ 24 3 .3 .3 .4 Eatabilizanter ................................. 25 3.3.3.5 Edulcorante6 ................................... 26 3.3.3 .6 iiomogenizacidn ................................. 21 3.3.3 .7 Tratamiento ulrmico ............................ 21 3.3.3.8 Saborizantes ................................... 29 3 .3 .3 .9 Conservadores .................................. 30

3.3.4 Tecnologla industrial actual ........................ 30 3.3 .5 Conparación de los procesos de producción ........... 31 3 . 3 . 6 Evaluacidn aensorial ................................ 36

3 .3 .6 .1 Pruebas afectivas .............................. 37 3 .3 .6 .2 Pruebas sensoriales afectivas .................. 37 3.3.6.3 Pruebas de aceptacidn .......................... 38

IV . MATERIALES Y HETODOS ...................................... 39 4.1 Elaboracidn de leche de búlgaros (estabilizada y

saborizada) .............................................. 39 4.1.1 Lugar donde se realizó el trabajo ................... 39 4.1.2 naterias primas. inóculo y estabilizante ............ 39

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

- ........... ~ .... _.- .

4.1.3 Análisis de la materia prima ........................ 4.1.4 Preparación de la leche e inóculo ................... 4.1.6 Descripción del proceso .............................

4.2 Caracterización fisicoquídca del kefir ................... a.2.i nediciba b acids6 titulable ........................ 4.2.2 Medición de pü ...................................... 4.2.3 Medición de viscosidad ..............................

4.3. Entrevistas con los constmidores ......................... 4.4 Análisis Estadlstico ...................................... 4.5 Estudio básico de costos de producción ....................

4.1.5 Pruebas preliminares ................................ 40 40 40 41 43 43 43 43 44 44 45

V.RESULTADOS Y DISCUSION ...................................... 46 5.1 Análisis de la materia prima .............................. 46 5.2 Caracterización fisicoqufdca del kafir ................... 46 5.3 Entrevistas con los "consumidores potenciales"(Pruebas de

aceptación) ............................................... 50 5.4 Estudio básico de costos de producción .................... 53

VI . CONCLUSIONES .............................................. 56

VI1 . LITERATVRA CITADA ........................................ 58

VI11 . ANEXOS .................................................. 62

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

NO.

LIBTA DE t'XJADR06

-re Plgina

1. Leches fermentadas más i.por+pntes,...................... 2. Clasiticscibn de leches fermentadas de acuerdo con el tipo

de flora dominante....................................... 3 . Composición proiwdio del kefir........................... 4. Composición predio del kefir de primera fermentación... 5. Composición predio del kefir de segunda fermentación... 6. Composición promedio de los grano8 de kafir.............. 7. nicroflora de los granos de kefir y de la bebida......... 8. Comparación de la microflora de la bebida de kefir según

varios autores........................................... 9. Actualización del nolbre de los microorganisms de los

granos y de la bebida de kafir........................... io. Estabilizantes comerciales utilizados en la elaboración

de leches fermentadas................................... 11. Frutas y saborizantes a frutas c d n w n t e utilizados.... 12. Análisis de varianza con un diseño capletamente al azar

para la acidez.......................................... 13. Análisis de varianza con un diaeño completamente al azar

para análisis de datos de en............................ 14. Análisis de varianza con un diseño completamente al azar

para análisis de datoi de viscosidad.................... 15. Caracterización fisicoquímica de la leche de búlgaros... 16. Análisis de varianra con un diseño por bloques al azar

para la escala hedónica................................. 17. Análisis de varianza con un diseño por bloques al azar

para la escala de intención de compra................... 18. Análisis de varianza con un diseño por bloques al azar

para la escala de frecuencia de capra.................. 19. Costo de producción del yogur de la Unidad de Tecnologla

Lechera................................................. 2 0 . Costo de producción del kefir o leche de bülgaroa.......

6

7 8 9 9 11 13

14

15

26 2 9

46

41

41 41

50

50

51

53 54

i

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

LIóTA DE II-

ti0 larbro P6giM

1. Mecanism enzim6tico mmusidc! *a l a hidrdlisis de lactosa por medio de 6-galsctosida.. ..................... 18

2. Mecanismo de la fermntacidn alcohdlica.................. 19 3. Proceso estándar para l a elaboracidn de kefir en forma

artesanal................................................ 22 1. Proceso de elaboracidn industrial de kefir, seg6n EWCL-

PAO, 1985................................................ 35 5. Diagrama de blcques del proceso de elaboración de kefir.. 42 6. Desarrollo de acidez titulable........................... 48 7. Desarrollo de pñ.. ........................................ 49 8. Desarrollo de viscosidad................................. 49

LISVA DE m m

no. n d r o P6gina

1.Pasos para l a detednacidn de viscosidad con un viscosímetro rotacional de Brookfield.................... 62

2.Escala heddnica.......................................... 63 3.Escala de intencidn de ~apra... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.DepreCiaCiOneS de utensilios y equipo para la produccidn de kefir y yogur.............................. 65

ii

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Se realizó un estudio del kefir, o leche de búlgaros, modificado por la adición de un estabilizante y se sometió a pruebas de aceptación para explorar su potencialidad comercial. Previamente, el producto se caracterizó fisicoquímicamente y se evaiúo su vida de anaquel.

Para elaborarlo, se utilizó leche entera a la que se incorporó el estabilizante para yogur ( ITAL-lOOO), a una concentración de 1.5% en peso. La leche base se homogenizó a 65'C y a una presión de 1500 psi; se esterilizó a 85OC durante 20 minutos, se enfrió a 25'C y se inoculó con granos de kefir(60 gramos). Luego, se fermentó a temperatura ambiente por 16 horan.

Posteriormente, se refrigeró a 4°C y se evalúo la vida de anaquel midiendo acidez, pH y viscosidad, en fresco (día cero), a los cuatro, ocho y doce días; el resto del kefir de cada día, se saborizó y evaldo sensorialmente utilizando pruebas afectivas, mediante escalas hedónicas, de intención y frecuencia de compra.

Los estudios sensoriales reportaron que para comercializar ampliamente, esta leche fermentada, aún presenta problemas tecnológicos por la generación de bióxido de carbono(C0,) y alcohol. Por otro lado, se necesitan difundir las propiedades nutritivas de éste producto innovado y solo una empresa de presencia en el mercado la podría introducir. Lo que parece viable es seguir elaborándola en forma artesanal o, en todo caso, que el productor la haga llegar directamente al consumidor, c m una forma de autoempleo.

... 111

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

A study was carried out on kefir modified by the addition of a

stabilizer and submitted to sensory tests of acceptance in order to explore its market potential. Before said tests, the product was characterized physicochemically its shelf life was evaluated.

The product was elaborated by incorporating the yogout stabilizer (ITAL-1000) to a whole milkbase, at a concentration of 1.5e of total weight. The milkbase was homogenized at 65oC and at a pressure of 1500 psi. It was sterilized at 85OC for 20 minutes and cooled to 25T. Then it was innoculated with kefir grains and fermented at room temperature for 16 hours.

Afterwards the product was refrigerated at 4'12, maasuring shelf life, acidity, pH and viscosity fresh (O days) at 4, 8 and 12 days. Ar each point samples were taken in order to characterize the product. The rest was tasted and submitted to sensory testing on an accetance scale, and scales for intent to buy and frecuency of buying.

Technologycal problem still exist for the ample marketing of this product; due to the generation of CO, and alcohol. Moreover, the high investment required for its conmrercial introduction is not feasible at an industrial level. What is viable, is production on an artisan level or with direct delivery from producer to consumer, implying self-employment for the small scale producer.

iv

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Mmducdh

La leche fue uno de 10s primeros productos pecuarios utilizados por 01 hombre e incluso uno de los p r m r o s alimentos sometidos a procesos fermentativos debido a l a flacilidad con que sufre invasiones microbisnas que la acidifican; de esta manera, desde antaño, el hombre aprendió el arte de elaborar leches fermentadas (Cheesman, 1984).

Los productos lácteos fcrmentrdos ofrecen un valor nutricional exceZente y generalmnte se asocian con productos que majoran la digestión y son saludables. A pesar de que el yogur ha sido aceptado, muchos otros productos coo0 el kefir, l a leche acidáfila, el skyr, el buttermilk cultivado, entre otros, las personas todav€a no se han famiLiarizado suficientemente con todas las leches f-ntadas(Taylor, 1987).

En Héxico, las leches fermentadas (a excepción del yogur), no son bien conocidas, no obstante las grandes cualidades mmdicinales que se les atribuyen. Sin embargo, en muchos hogares existe la costumbre de elabdrar leches fermentadas a nivel casero v.g. el yogur, el jocoque y sobre todo un producto denominado "leche de búlgaros", que en esencia es el kefir.

Este producto es, en efecto, agradable y nutritivo en su consumo, ¿entonces por qué no se encuentra en el mercado?. La respuesta a esta pregunta es l a escasa o nula difusión entre los difeFentes sectores de l a población de nuestro país y la falta de interés en rescatar parte del saber tradicional en la elaboración de un producto con alta calidad nutricional y con una teanologia accesible para l a población y las empresas de productos Ucteos.

1

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Introducción

Por otra parte, la leche de búlgaros presenta varias ventajas en lo tecnológico y en lo económico; es más fácil de elaborar ya que su tecnologsa es sencilla (r6stica); existe mayor accesibilidad al cuitivo(granos de kefir frescos) y es más barato en comparación al yogur. Esto puede dar posibilidades de autoempleo al difundir su su tecnología de elaboración.

Para lanzar el kefir al mercado se puede argumentar que el mayor riesgo para fracasar o tener una penetración lenta est6 ligado con los productos similares, pero en este caso se tiene ventajas debido a sus propiedades sensoriales que lo hacen atractivo y comparable al yogur.

Además, el producto, también puede incursionar y ganar su propio lugar en el mercado, como lo ha hecho el yogur, sin que se vea sometido a una comptencia tan intenaa como en ese producto.

Por tal razón. este trabajo planteó estudiar la aceptación del kefir industrializado en un mercado potencial a desarrollar. Además, se enfatizó en el proceso tecnológico, ass como en las razones técnicas del uso de aditivos para mejorar el producto.

En el presente trabajo se manejaran indistintamente los términos "leche de b6lgaros" y "kefir'.

2

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Objetlvos

11. OBJETIVOS

Explorar la aceptación del kefir (leche de búlgaros) como producto artesanal con potencialidad comercial.

1 . Lograr un producto estabilizado mediante l a adición de un aditivo comrcial (ITAL-1000) para evitar la pérdida de textura.

2 . Caracterizar básicmnte el producto mediante l a mdición de los parAmetros siguientes: acidez titulable, viscosidad, pA y vida de anaquel.

3 . Elaborar un estudio básico de costos de producción del kefir para canpararlos con los del yogur.

3

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

111. REVISION DE LITERATURA

3.1.1 iliatoria

El kefir es el más famoso y antiguo de los productos fermentados ácido-alcohólicos a partir de la leche. Es originario del Cáucaso, donde se denomina Kiaphri, Kepú, Tibi, Rehapu y "Champafía lacteado" del Caucaso.

Los musulmanes del Cáucaso crelan que el fermento del kefir, o

"granos del profeta Maha", perdersan su fuerza si los utilizaban gentes de otras religiones. Por este motivo, l a preparación del kefir fue durante mucho tiempo un secreto (Trum, 1 9 8 1 ) .

Se cree que la palabra kefir proviene de 'keif', voz turca que significa 'agradable sensación" a causa de la sensación de bienestar que se experimenta tras ingerir este producto lácteo fermentado (Trum, 1 9 8 1 ) .

Fuera del Cáucaso, apenas se conocla el kefir. Wrco Polo ya lo mencionó en su8 relatos de sus viajes a Oriente. Pero después fue olvidado en Occidente durante casi cinco siglos. El interés por esta leche fermentada volvió a surgir en los albores del siglo X I X , al ser usado terapéuticamente contra l a tuberculosis.

La bebida se preparaba en sus orlgenes con leche de cabra, pero actualmente a nivel casero se utilizan leche8 de oveja, burra, yegua y vaca. A nivel industrial, en Europa Oriental, 5610 se emplea esta última.

Los tártaros inoculaban la leche, colocada en pieles de animal, con granos de kefir; después eran atadas y transportadas a lomo de

4

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revlrl6n de litmtun

camallos, mientras tanto, la leche se fermentaba. Los caucasianos dejaban fermentar la leche de vaca en un odre o piel de cabra con trozos de cordero o de ternero, que agitaban constantemente; para que l a leche fermentara correctamente, el odre debía mantenerse a una temperatura cálida o ambiente. La leche se cuajaba muy rhpido y posteriormente el odre se llenaba con leche fresca para obtener una nueva cantidad de kefir. Al cabo de unas semanas aparecía una costra esponjosa en las paredes del odre. Esta costra desecada y dividida daba origen a los "granos de kefir" (De Soroa y Pineda, 1974; Lacrosse, 19861.

3.2.1 D U I I I C I O I

~l kefir es una bebida efervescente, hcida y alcohólica, de consistencia cremosa, de sabor fresco, con un leve a r m a levadura y un contenido de 0.8-1.08 de hcido lhctico y hasta un 1% de etanol (ERFCL-FAO, 1985; Marshall y Wendy, 1985).

3.2.2 CWI~ICACIO*

El kefir es un producto lhcteo que se encuentra dentro del grupo de las leches fermentadas, que son productos acidificados por un microflora mixta (bacterias y levaduras), donde no sólo existe transformación de una parte de la lactosa en ácido lhctico, sino que hay otros compuestos susceptibles de fermentación como los hcidos orgánicos, protefnas y grasa (Baltazar, 1996).

Durante dicho proceso se forman diversas sustancias (ácido lhctico, bióxido de carbono, hcido acético, acetaldehido, etc.), que le imparten al producto su aroma y sabor caracterfsticos.

5

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revidón do lltmtura

3.2.2.1 Tipos de leches fermentadas

La fermentación de la leche para l a elaboración de diversos productos es una práctica muy antigua, la cual se originó accidentalmente sin intención durante el almacenamiento del alimento liquido (Kroguer, et. al., 1989). Por ejemplo, quizás el yogur se empezó a elaborar en Mesopotamia hace unos 7000 a?Los.

Existen diversos tipos de leches fermentadas, en base a su desarrollo y fabricación, lo que les proporciona ciertas caracteristicas organolépticas especiales tanto de textura c m de sabor; éstas tienen en común l a producción de ácido láctico durante la fermentación; en algunas alcohol etílico y dióxido de carbono (Arenas, 1983).

En ocasiones es difScil definir algunas de estas bebidas fermentadas. En el cuadro 1 se muestra una clasificación que realiza Kosikowski de los principales tipos de leches fermentadas; el kefir se encuentra dentro del grupo de ácido-alcohólicas. En el cuadro 2 se muestra otra clasificacih de acuerdo con el tipo de flora dominante.

cuadro 1.- Leches fermentadas i i s importantes.

I LECHE FERMENTADA INATURA~EZA DE LA FERE~BNTACION 1 Kefir ácido-alcohólica Koumiss ácido-alcohólica Leche Búlgara Leche Acidófila acidez moderada Yogur acidez moderada Buttermilk

Fuente: Kosikowski, 1977

6

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revlsi6n de literatura

Cuadro 2.- Clasificaci6n do las leches IeLYotadas de acuerdo con e1 tipo de su flora dodaante.

Bacterias lácticas I

- GRUPO

I

I1

111

IV -

TIPO DE FLORA

Lactococcus y en alguno8 Leuconostoc (bacterias aesofilicas)

Ldctobacillus

LaCtObdCilluS streptococcus (bacterias termofilicas)

2ARACTBRISTIUS

widez baja o noderada

Pcider moderada 3 alta

Lcidez moderada 3 alta

icidez y

y levaduras I alcohol

PRODUCTOS

Buttermilk Leches escandinavas

Leche'bulgara" Leche acidófila Yakult

Yogur Dahi Labneh Bioghurt Prostokvasha Brano Giodo

Kofir Koumiss

Fuente: Marshall, 1985 Marshall, 1987; Kosikowski.1977; Chahani, 1983; Obennan, 1985.

7

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

3.2.3 copolICIol ü m T o L w I C A Da RIIR O LeC5 D I BIMllos

H d a d Protelna Grasa Lactosa Acido láctico Alcohol etílico Cenizas

La composición del kefir varía mucho y depende principalnente de los granos utilizados, de la leche, de la técnica de termentaci6n. de la época del año y de la regi6n. En el cuadro 3 se tiene una colaposici6n promedio.

87.00 3.52 3.50 4.00 0.90 1.00 0.63

Cuadro 3. Caiposición pramdio da1 kefie

COEIPONSNTE I c o m I w ( t I

Fuente: Da Soroi, 1974

El etanol es uno de los componentes más variables; se han determinado valores muy bajos, del orden de 0.08% a 0.1141 en kefires preparados en l a ex-Uni6n Soviética (Korovkina, 1977).

Por otro lado, se#n publicaciones de ERFCL- PAO(1985) , una de las características principales del kefir es la viscosidad y el sabor fresco y Acido, con un leve aroma a levadura. El kefir debe ser homog4neo y suave, no debe presentar grumos, y tener una superficie brillante. Además contiene entre 0.6 - 0.9% de Acido 1Actico y 0.6 - 0 .8% de alcohol.

Otra de las Características es que se puede obtener kefir de primera fernentaci6n al separar los granos y sin someterlos a una

8

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Ravkión de Ill.i.hin

fermentación posterior (veáre cuadro 4 ) . a s í c m o kefir de segunda fermentación en el cual después de separar los gr&nulos, el producto es sometido a una posterior fermentacidn en la que intervienen las levaduras. La coinposición del kefir de segunda fermentación se muestra en el cuadro 5.

COMPONENTE Materia grasa sólidos Totales Proteína total PH

vmm pnmsmo 1.5\

1 0 . 5 8

3.51

4 . 6

Cuadro 5.- Composicidn del kef i r de sepUnd8 f e ~ n t a c i ó n

Agua y sustancias minerales Alcohol Grasa Proteínas Acid0 láctico

K E F I R

90.15 89.41 89.63

0 . 6 3 0 .81 1 . 1 0 3 .62 3 .63 3.63

3 . 0 6 3 . 0 8 3 .07 0 . 7 6 0 . 8 3 0 . 9 0 2 . 7 8 2 .24 1 . 6 0

Fuente: vásquez, 1985

9

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

3.2.4 ES- DI LOS QU*O. DI -IR

El material fibrilar extracelular de la matriz sobre la cual se encuentra l a microflora es, en gran medida, de carbohidrato insoluble, existiendo controversias con respecto a au origen, pues en un estudio realizado en e1 Reino Unido se sugiere que tal vez sea de origen bacteriano y producido por los Lactobacilos que residen dentro de la matriz. Sin embargo, esto contrasta con lo mencionado en otro estudio realizado en Suecia donde se sostiene que el material donde se encuentran los microorganismos ea producido por una levadura (Mann, 1985).

Marshall y Wendy (1985) realizaron un trabajo, en el cual comentan que los granos más grandes se rompen durante el proceso de fermentación, dando origen a granos más pequeños; mientras esto sucede, se liberan células viables de los granos hacfa la leche, confiriéndole l a s propiedades características al producto.

Un examen microsc6pico de los granoa de kefir muestra que está constituído por un "tejido" conformado por microorganismos, en los cuales se aprecia dos capas diferenciadas; una masa interna central, constitufda por un conglomerado de bacilos que encierran a las células de levaduras en estado de degeneración y otra capa envolvente periférica, que reviste rugosidades de la superficie constituyendo el elemento activo del grano de kefir y en la que predominan las levaduras. La proliferación de esta capa periférica provoca el aumento de tamaño de los gránulos y los microorganismos que de ella se desprenden son los que al actuar sobre la leche le confieren las cualidades bacteriológicas y características químicas (De Soroa y Pineda, 1974).

Los granos de kefir constituyen el material de inoculación para la conversi6n de leche en kefir; están formados por microorganismos

10

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

FievirMn da liierclhin

como bacterias y levaduras. Son estructuras gelatinosas, blancas o amarillentas, irregulares, cuyo tamaño varía desde el de un grano de trigo hasta el de una nuez (0.5.3.5 a). En ellos lac bacterias se encuentran en simbiosis. Estos granos son insolubles en agua y solventes cop~mc~l. Cuando se siembran en leche se hinchan y se ponen de color blanco, iniciando la fermentación láctica y alcohdlica (Baltazar, 1996).

COMPONENTE

Humedad Lipidos Proteína Cenizas

3.2.4.1. Composicibn de los granos de kefir

De los CarbOhidratos, cerca de un 40% está formado por el polisacárido kefirana, que es una glucogalactana soluble en agua, con un número aproximadamente igual de residuos de glucosa y galactosa (Koimann, 1974). La kefirana da calidad viscosa al prcduct.0; tiene un peso molecular de 20 600, o sea aproximadamente es el de 127 hexosas. Ademas es resistente a la hidrólisis, debido a su diversidad de enlaces; es producido por el Lactobacillus brevis (Riviere et. al., 1967); de ahí que la contaminación por microorganisms es rara en el caso de los granos de kefir.

CONTENIDO (t)

a7 - 90 0.35

3 . 3

0 . 6

Carbohidratos 5.7

Fuente: De soroa, 1974.

11

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión de Iitef8tura

3.1.5 NIC IOMU DE LOS Q W O S DE -IR

El estudio de la microflora de los granos de kefir es dificil por la gran variabilidad en cuanto a composición. Como ya se mencionó anteriormente, el inóculo utilizado en la elaboración de kefir es muy singular: se trata de microorganisms en simbiosis, atrapados en una matriz de polisacárido, la cual forma masas de corp6sculos del tamaao de granos de arroz, o más grandes, que reciben el nombre de “granos de kefir” (Tamime y Robinson, 1978).

Las bacterias lacticas más comunes que se encuentran en los granos de kefir, de acuerdo a un consenso son Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Lactobacillus caucasicus y Leuconostoc mesenteroides, asi como levaduras Saccharomyces kefir y Torula kefir que representan un 5-10% de la población microbiana (Kosikowski, 1978; ERFCL-PAO, 1985). Esta flora fundamental se asocia con microorganismos contaminantes (Acetobacter, Klebsiella, etc.)

Existen controversias entre los autores con respecto a los microorganismos relacionados con esta leche fermentada, debido, a que algunos de ellos no especifican diferencias entre la flora existente de los granos y de la bebida.

Marshall, en 1987, reporta una clasificación diferenciada de la microflora, donde identifica los microorganismos componentes de l a

bebida y de los granos. Lo anterior se muestra en el cuadro 7.

12

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión da Iiientun

Cuadro 7.- Microflora de loa grenoa de kefir y da la bebida.

I MICROFLORA IGRANOS DE WFIR I BEBIDA DE WFIR Levaduras

Saccharomyces cerevisiae 10'fg iü ' fmi

Candida kefir 10' fg iO'/ml

Lb. kefir lO'/g lO'-lO'/ml Lb. brevis 1os/g iO'/mi Lb. acidophilus loaf9 ---

Secc. delbruekii 1 O'/ g 105111~1

Lactobacillus

Streptococcus Str. durans I auaente I 10'fml

Lactococcus

Fuente: Marshall, 1987

Por otro lado, debido a l a controversia que existe entre los autores con respecto a los microorganismos relacionados con la leche de búlgaros, en el cuadro 8 se especifican diferencias de la f l o r a existente en la bebida fermentada, seg6n distintos autores.

13

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revl.16n dr Iiier.hrn

Cuadro 8.- faparacion da la iicroflora de la bebida de kefir según varios autora..

TIPO DE MICROORGANISI<O

Bacterias lácticas

Levaduras

Contaminantes

FREUDENRETCH

Str. lactfs Str. cremoris

Lactobacill us caucasicus

Saccharomyces kefir

------ Rcetobacter K1 ebsiell a

CURSHALL

Str. durans

Lactobacillus kefir brevis acidophil us

Leuconostoc mesenteroides

Saccharomyces cerevisiae delbrueckii

KOSIKOWSKI

Lactobacillus caucasicus

Leuconostoc SPP . Saccharomyces kefir

Torula kefir Geotrichum candidm

Fuente: Kosikowski, 1978; Marshall y Wendy, 1985; Veisseyre, 1988. Citado por Garcia et. al., 1993.

Actualmente, se han realizado cambios en la nomenclatura de los microorganismos que intervienen en la elaboración de productos lácteos fermentados por lo que existen confusiones; por lo tanto, en el cuadro 9 se presenta el nombre reciente de los microorganismos que componen la microflora del kefir.

14

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión de iltei.hin

Cuadro 9. ~ctualisación de1 noibre de io8 microorg.niu08 de lo8 granos y do la bebida de kefir.

L E V A D U R A S Saccharomyces Candida S. kefir C. kefir Torula kefir C. kefir

B A C T E R I A S Lactobacill us

L. caucasicus L. kefir L. casei L. casei 8s casei

streptococcus S . lactis S. cremoris

Lactococcus L. lactis 88. lactis L. lactis ss. crenzoris

Leuconostoc L. mesenteroides L.mesenteroides ss.mesenteroides L. cremoris L. mesenterodes S S . cremoris

Fuente: García et ai., 1993.

3.2 .5 .1 MECAüISi4ü DE MOCIACIOiú

El mecanismo de asociaci6n que existe entre las principales bacterias del kefir se produce de la siguiente manera: los lactobacilos hidrolizan l a lactosa en glucosa y galactosa y esto8 azdcares pueden ser transformados en alcohol por las levaduras; por otra parte, el Lactobacillus caucasicus encuentra los factores de crecimiento que necesita entre loa productos de degradacidn resultantes de la lisis de ciertas células de levaduras que desaparecen del medio(ERTCl-FAO,

15

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión de Iiieraiure

1985).

3 . 2 . 6 W I O S Qvie O C U ~ EU LA PErwR(TILCI0U

Los productos de las reacciones de algunos microorganisms de la leche, son utilizados como fuente de energía por otros; esta es una razón por lo cual las fermentaciones de la leche no son Simples, su curso no siempre es predecible, la producción en altas concentraciones de algunos compuestos puede ser letal para los microorganismos. La velocidad de fermentación de la leche puede ser afectada por diversos factores como: la presencia de inhibidores, la disponibilidad de la fuente de energía, el pH, etc (Arenas, 1983).

Los cambios bioquímicos que se operan en la leche durante la fermentación del kefir ocurren durante el primer dia de fermentación en el cual se afectan a la lactosa y a las proteínas.

Del total de lactosa presente en la leche, sólo una proporción de ésta es transformada en ácido láctico. Este ácido es producido en una reacción que es cuantitativa, sin embargo como Strep. diacetilactis es capaz de producir diacetilo además de ácido láctico, en cantidades significativas. Esto indica que el carácter homofermentativo de las bacterias productoras de ácido láctico, no es absoluto.

LOS géneros de estreptococos y lactobacilos homofermentativos que son aptos para convertir alrededor de un 90% de la lactosa en ácido láctico intervienen en mayor proporción en el kefir. Aunque, también, participan microorganismos heterofermentativos del género Leuconostoc, que convierten alrededor del 50% de la lactosa en ácido láctico, y el resto en productos diversos como dióxido de carbono y etanol (Luquet, 1991).

En tanto, la otra parte de la lactosa es desdoblada por la acción directa de las levaduras, principalmente de la Candida kefir, en

16

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revlrl6n de Iltemturíi

alcohol y anhídrido carbdnico, este último compuesto es el responsable de que el producto sea espumoso (De Coroa y Pineda, 1974). Además, l a s levaduras participan en otras reacciones que tienen como producto final compuestos que intervienen en la formación de sabores (Marshall, 1 9 8 4 ) .

~l ácido láctico forma una cuajada en la leche a pH de 4 . 6 , en contraste con la acción coagulante de la enzima renina l a cual forma un gel de paracaseinato de calcio con un pH mayor.

Este ácido láctico no es volátil, tiene una cadena de tres carbones (ácido hidroxipropiónico), aproximadamente a l 5 8 es destilable con vapor; es incoloro, inodoro, y un liquido ligeramente viscoso, miscible en agua. alcohol y éter en todas proporciones; una característica distintiva en su intenso sabor picante.

De lo anterior, se deduce que esta bebida no es el producto de las actividades metabdlicas de una microflora distribuida uniformemente, sino de l a fermentación de una microflora mezclada, la cual se encuentra reunida en discretos "granos" que pueden ser recuperados después de la fermentación (Marshall y Wendy, 1 9 8 5 ) .

La fermentación de l a lactosa hasta formar ácido láctico, es una de las más importantes en la leche, la cual ocurre en un amplio margen de temperatura.

La hidrólisis de la lactosa es realizada por la P-galactosidasa en glucosa 6 fosfato y galactosa 6 fosfato; posteriormente l a glucosa es metabolizada por la via Embden Meyerhof o glucólisis, la cual comprende una serie de reacciones que partiendo de la glucosa fosforilada termina en lactato (veáse figura 1 ) : el proceso, en resumen, incluye la división de las hexosas fosforiladas en fragmentos de tres carbones también fosforilados que al perder los grupos fosfatos dan lugar a lactato, siempre y cuando se realice en ausencia de

17

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

oxigeno; una parte de la energia se capta en forma de ATP (Laguna y

Pifia, 1987) .

Figura 1. Xac.ili.io an i id t iao r a i d d o pira 1. hidrólisia ¿a lactoas por d i o da #-galictomi¿iai (Aroma, 1903).

.1er611.1.

Lactosa d - glucosa 6-P + galactosa 6-P

Poclfoenol piruvato P-..l.cto.id... I

1 Piruvato

1 1 1 lactato deshidrogenasa

IUD.+.

UD. 1

ácido láctico

Por otra parte, la glucólisis puede dar lugar a d d s del ácido láctico a la formación de etanol cuando actúan las levaduras. La ruta de fermentación para la producción de alcohol es idéntica a la descrita para la formación de ácido láctico, excepto en la etapa final que es catalizada por la enzima lactato deshidrogenasa y que es sustituida por otras dos etapas enzimáticas; en la primera el piruvato se descarboxila formando acetaldehido y dióxido de carbono por medio de la enzima piruvato descarboxilasa (veáse figura 2 ) . En la segunda etapa, el acetaldehido es reducido a etanol, con la participación de NADH + H y la enzima alcohol deshidrogenasa; por lo tanto el etanol y dióxido de carbono son los productos finales de la fermentación alcohólica (Laguna y Pifia, 1 9 8 7 ) .

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Figura 2. WCanismo de la feXmontaci6n alcoh6lica (Areaas, 1983).

"M1i.l.

Lactosa - glucosa 6-P + galactosa 6-P

P - s i l r t ~ i a " . U

PosfcmIOl piruvato Y

Piruvato Piruvato a

descarboxilasa 1 coz Acetaldehído

Y NADH + H

I <' Y \ NAD*

Etanol

Con respecto a las proteínas, principalmente l a caseina, éstas sufren las siguientes transformaciones:

Las moléculas de caselnas presentes en la leche se encuentran formando una estructura llamada micela de caaelna, en l a cual existen sales minerales, principalmente calcio, que representan un papel importante en la formación de l a estructura interna de las partlculas, debido a que los cationes de Ca" forman puentes cruzados entre las moléculas de caseína favoreciendo su aglomeraci6n. También contiene fosfato de calcio, por lo que habitualmente se dice que la caseína se encuentra bajo la forma de foafocaseínato de calcio, el cual se presenta asl:

Caselna- COO-. . Ca++ . . . .HPü,-. . .Ca**. . .-üüC- Caselna

Como se observa, el fosfato coloidal forma "puentes" entre los grupos

19

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revi.lOn d. lltrntun

carboxilos de varias cadenas de caseina contribuyendo así a mantener la estructura de la micela. Lo anterior se ha evidenciado en varios estudios, sin embargo la verdadera estructura de la micela aún no se ha precisado (Luquet. 1991).

Las micelas se encuentran como suspcnsión, debido a las cargas electronegativas existentes en su superficie y por su afinidad por el líquido dispersante, el agua (hidratación de la micela).

La estabilidad micelar se ve alterada, porque la disolución coloidal del fosfocaseinato de calcio es muy sensible a las modificaciones de pH provocadas por la adición de ácido o por el desarrollo de una fermentación láctica, debido a que los iones H' que proceden de la disociación del ácido neutralizan las cargas negativas de las micelas (Baltazar, 1996).

Estos dos fenbmcnos provocan la floculación de fosfocaseinato de calcio. Sin embargo, no son las micelas de fosfocaseinato de calcio las que floculan, sino la caaeina desmineralizada, pues durante la acidificación hay una migración progresiva del calcio ligado a las caseínas y del fosfato de calcio hacia fuera de las micelas. A un p~ de 4.6, el punto isoélectrico de la caseína, la micela se deaintegra debido a su completa desmineralización, entonces la caseina precipita completamente bajo la forma de caseina isoeléctrica (Veisseyre, 1988).

La caseína precipitada forma un gel menos compacto, que a l

agitarse ligeramente se divide en grumos sumamente tenues, que quedan suspendidos en el líquido impartiéndole una consistencia cremosa al producto (De Soroa y Pineda, 1974).

20

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revbión de literatura

3 . 3 TECNOLOQIA DE WR&CIoI D6& -11

3.3.1 TEWOLWIA TRADIC IO lU

El kefir se prepara en forma tradicional por la acción directa de los granos en dos fases consecutivas. En la primcra, se siembra una cantidad de aproximadamente 50 gramos de granos por litro de leche, que puede ser entera o decicremda y hervida, en un recipiente esterilizado, cubierta por una fina gasa, dejhndose reposar entre 8 y 12 horas, a

temperatura ambiente. Transcurrido este tiempo, se filtra sobre una gasa el contenido del recipiente con el fin de separar los gránulos, los cuales se lavan cuidadosanente y dejarlos listos para una nueva resiembra.

En la segunda fase, el líquido filtrado se reparte en frascos cerrados sometidos a una temperatura ambiente, durante uno, dos o tres días; se obtiene a s í un kefir de segunda fermentación, (De Soroa y Pineda, 1974).

La elaboración de kefir consta de dos etapas principales, la de fermentación y la de maduración. La fermentación se realiza a temperaturas entre 22 y 30°C y es en esta etapa en que se efectúa el desarrollo de acidez por medio de las bacterias lácticas. Esta etapa dura de 18 a 24 horas. En tanto, la etapa de maduración 5e lleva a cabo de 10 a 15'C y en ella tiene lugar la producción de alcohol, por las levaduras. La duración de esta etapa es de 1 a 3 dlas (üerndndez, 1981).

Baltazar (1996), después de haber consultado literatura, realizado entrevistas de productores de leche de búlgaros y una evaluación sensorial propone el siguiente proceso estándar o para la elaboración de kefir artesanal, como se observa en la figura 3.

21

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Rwiai6n de I H m t u n

Figura 3. Procaso estbdar para l a olaboraci6n ¿e kafir on forma artosanal.

TRATAMIENTO TERMICO

Reserva

granos de -3

T Lavado

t Granos '"sucios"

... Ebullición

ILECHE BRONCA/ . . . . Fresca

+ 4 +

I

INOCULACION CON GRANOS ... con 5-101

/ENFRIAMIENTO/ . . . . A 20-220c

+ * ISEPARACION DE GRANOS1

1.

LECKE DE BULGAROC

[CONSERVACION] . . . . A o-z"~, máximo

1 ü dias

ACONDICIONAMIENTO ... con fruta, 1 Azúcar, etc.

Fuente: Baltazar, 1996

22

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

-.. I

Revialón da Ibmiura

3.3.2 COUSSRVACIOU DE LOS QIu1OS DE REFIR

Xosikowski (1978) menciona que los granos (ya sea en agua limpia o secos, envueltos en papel aluminio) deben de conservarse en refrigeración. Los granos secos pueden mantener su viabilidad hasta por 12-18 meses.

En los paises donde la producción es a nivel industrial (Ex- Unión soviética, Bélgica, Polonia, etc.) los granos que se utilizan no son solamente frescos, sino también liofilizados. En tanto que en México, sólo se utilizan granos frescos, las cuales se van adquiriendo de persona en persona (Baltazar, 1996).

3.3.3 ASPECTOS TECUOLOQICOS DEL PRocuuwIuFK) DL =FIR

3.3.3.1 REQUIS1:TOS Q E I R W S DE LA CALIDAD DE LA LE-

La leche como materia prima tiene efecto en l a calidad del kefir, ya sea en el sabor y aroma, como en la consistencia y la producción de ácido; por lo tanto l a selección de l a leche deba ser cuidadosa, debiendo ser de buena calidad microbiológica y libre de sustancias inhibidoras.

Ciertos defectos de la leche c o m la rancidez, tienen un efecto dafiino en l a elaboración de kefir, ya que ciertos ácidos grasos libres son inhibidores de las bacterias lácticas (Arenas, 1983). Además debe ser de buena calidad bacteriológica, pues se ha observado que en leches mastiticas o provenientes de ubres anonnales se presenta una disminución en l a capacidad acidificante.

También l a composición de l a leche es importante; un aumento significativo del contenido de sólidos totales, especialmente proteínas, afecta las propiedades organolépticamente del kefir, mejorando el sabor y enmascarando la percepción de la acidez, a la vez

23

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión da litenhim

presenta una buena consistencia y también viscosidad. M e d s , la separación del suero (EWCL - PAO, 1985).

previene

3.3 .3 .2 IILTMCIOW

La filtración o depuración se hace principalmente para remover partículas extranas (impurezas macroscópicas) que pueden provocar obstrucción en los equipos y que no deben llegar al producto final. La depuración también se lleva a cabo en la descremadora o clarificadora; aqui es mas eficaz ya que además de las impurezas macroscópicas se eliminan las células y algunas bacterias (Amiot.1991).

3.3.3 .3 ISTA"t I IACI0N

En general, la leche destinada a la elaboración de leches fermentadas debe ser estandarizada con respecto al contenido de materia grasa y de sólidos no grasos, para asi obtener una leche de búlgaros uniforme. Para la estandarización del contenido de materia grasa, se puede descremar la leche con el fin de disminuir su contenido o agregar crema a la leche descremada para obtener el porcentaje de materia grasa deseado.

El contenido de sólidos totales influye sobre la acidez titulable de l a leche debido a las proteínas, fOsfat08, citratos, lactosa y otros constituyentes de la leche. Un aumento de los sólidos totales provoca un aumento de l a acidez titulable y una disminución del tiempo de coagulación. La viscosidad del producto depende principalmente del contenido de proteinas, ya que al aumentar éstas aumenta la cantidad de agua ligada (Tamime y Robinson, 1991).

El aumento de sólidos se puede hacer con adición de leche en polvo (ya sea entera o descremada), concentración por evaporación, adición de suero en polvo,etc. La adición de leche en polvo, tiene la desventaja de provocar una acidificación excesiva, debido al alto contenido de

24

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Revisión de iiiermira

lactosa y también a l aumento de la concentración de otros nutrientes para el desarrollo de las bacterias lácticas.

3 . 3 . 3 . 4 . iSl’LI)ILILAWJ%S

Los estabilizantes son hidrocoloides de origen animal o vegetal. Se usan para estabilizar el gel y para mejorar la consistencia y viscosidad del producto. Es mejor, si es posible, obtener una buena consistencia y viscosidad usando una metodología láctica y tecnológica adecuada, que usando estabilizantes (ERFCL-FRO, 1985).

En l a práctica, los estabilizantes n6s usados son gelatina, almidones, goanas vegetales, pectina. carragenina, hidroximetil, celulosa, carboximetilcelulosa, etcétera.

El estabilizante puede incorporarse a l a leche mezclándolo con otros productos en polvo (arQcar, leche en polvo) y adicionarlos con agitación, o también agregarlo en polvo con agitación fuerte hasta obtener una suspensión uniforme;o se puede elaborar una pasta del estabilizante con una pequetia cantidad de agua o leche y luego agregarlo con agitacibn, dicrolverlo en agua o leche y adicionarlo con agitación (ERFCL-FAO, 1985).

Las concentraciones de estabilizante que se pueden adicionar al kefir están reglamentados por la FA0 y l a OMS; una elevada concentración de estabilizante puede dar lugar a un aspecto o palatabilidad indeseable.

En la industria dedicada a l a elaboración del yogur es común el empleo de estabilizantes, éstos se encuentran en el mercado en una gran variedad, para todo tipo de condiciones. Generalmente los estabilizantes utilizados son mezclas de varios de ellos. Sin embargo las empresas que lo elaboran no indican su composición, y simplemente lo denominan con clave. Algunos de los estabilizantes mas utilizados se

25

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

R.vl.i6n d. IltWatun

mueatran en el cuadro 10.

cuadro 10. Cetabiliiintoa -rcialea utilisados an la .l.boracibn de lec- L o r n a t . d ~ .

CARXtXRISTICM

cstabi1ir.dor que imparte Ciurpo

y protep db le nmparaci6n d.1 suero productom fermentados. Brinda proticción a los cubios de t-ratura.

mtabili=ador para yogur cremaso, iiii.ru un ixcelenu cuerpo y pro- da 1. s.piraci6n da1 swm. 8.C-ndado para productos que se .-un a estubraos UCLnicOs altos, brinda una protección inujor ib le a cubios de t.lpiratura.

Istabilimdor para yogur llquido mejora cuerpo y palatabilidad protegiendo a1 producto de l a separación del mero durante su vida d. anaquel.

M . I C A c I ~ S

rwr y .fl.aado

rogllr cremaso

liquido

- DOSIS

3.5 a 3.751

3.8 a 1.6\

D.4 a

0.65\

- Fuente: ITAL, 1991

3.3.3 .5 iDIILC0-I

El edulcorante más usado es la sacarosa; por su disponibilidad, buena aolubilidad, alto poder edulcorante y fácil mnipulación. La cantidad a agregar debe ser menor del 128 debido a su efecto inhibitorio sobre la fermentación láctica.

El azticar se puede agregar en polvo o en jarabe ( 6 5 4 6 % de

26

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

azúcar); en este último caso hay tomar en cuenta que a l agregar jarabe se diluye la leche y por lo tanto d i d n u y e el porcentaje de sdlidos totales (Kernández, 1981).

Es mejor agregar el azúcar a la leche antes de pasteurizar debido a que el tratamiento térmico destruye hongos y levaduras presentes en el az6car y se obtiene una mejor consimtencia cuando se agrega a l a leche que cuando se agrega a l coágulo.

Se pueden usar otro. edulcorantes tales como glucosa, fructosa, lactosa, azúcar invertido, xilitol, sacarina, etcétera.

3.3.3.6 ~ 1 I l C I : o I

El objetivo de l a hc~ogenización es la obtención de un mejoramiento sobre l a viscosidad, consistencia y estabilidad de la leche de búlgaros.

La homogenizacidn puede efectuarse antes o después de l a pasteurizacidn con iguales remultados; pero se prefiere la primeri alternativa, para así disminuir los riesgos de contaminación bacteriana de la leche después de pasteurizada . Con l a hanogenización se roinpen los gldbulos grasos en unidades más pqueflas, l a s cuales se recubren con una nueva membrana de submicelas de caseína, por lo tanto disminuye l a sinéresis (Tamime y Robinson, 1991).

El aumento de viscosidad debido a l a homogenizacidn estd relacionado con un cambio en l a capacidad de retencidn de agua de l a s proteínas; (Sta mejora a l aumentar l a cantidad de material de membrana del gldbulo de grasa (fosfolSpidos y proteínas) en la fase descremada. Además, es un paso esencial en l a elaboracidn de productos ldcteos fermentados, cuando se adiciona leche en polvo a la leche fluída, ya que rompe las partkulas de polvo y los agregados de caseína (Veisseyre, 1988).

21

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

3.3.3.7 TmTalaII.To Tm#Ico

El tratamiento térmico de l a leche tiene c& objetivo principal destruir los microorganisms patógenos, los microorganisms que afectan la conservabilidad e inactivar las enzimas naturales de l a leche ( m o t , 1991).

En la elaboración de productos 1Acteoa fermentados se da a la leche un tratamiento térmico a s fuerte que la pasteurizacidn (indicado por la inactivación de la fosfatasa). Las temperaturas y tiempos de retención varlan entre 80 - 95'C. por 30 - 2 minutos. El propkit0 de esto es mejorar la consistencia del producto final (Tamim y Robinson, 1991).

Las principales modificaciones que sufre la leche debido al tratamiento térmico, son cambios en la estructura flsicoqulmica de las protelnas, disminución del pn y pequeños efectos sobre las propiedades nutritivas. Las modificacione6 en la fracción proteica afectan a las protelnas del suero y a la caselna, ambas son muy importantes para la estabilidad del gel.

Debido a que se produce una interacción entre l a K-caseína y la p-lactoglobulina con participación de la a-lactoalbiímina. La interacción entre la p-lactoglobulina desnaturalizada y la caselna es muy importante ya que aumentan las propiedades hidrofllicas de la caselna y facilita la formación del codgulo eatable. El efecto de hidratación de las protelnas es máximo cuando la leche se calienta a E S T , además se produce un aumento del tamaiio de las micelas de caselna; esto se debe a la interaction entre las protelnas del suero y la caseína (Tamime y Robinson, 1991).

28

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

R.vld6n d. litentun

3.3.3 .8 SAM>RI.LIIlFTrS

El sabor es una de las principales razones por las cuales algunos productos se siguen consumiendo. El alimento puede estar muy bien preparado y envasado, con una textura excelente, color y aroma adecuados, pero si no tiene buen sabor, no volverá a ser consumido (Lwis, 1973).

La gama de saborizantes actualmente existentes es extremadamente; en el cuadro 11 se muestra una división de ellos de acuerdo a su

demanda en el marcado.

cuadro 11. Frutas y saborisantes de frutas cd-nte utilisados.

Frambuesa Durazno nandarina, Groiella Damasco I

D-DA PROIUDIO

Plátano Limdn Melón Naranja Ardndano zarzamora Ciruela Pasas al ron

Manzana Pera Lima Vainilla uva Wembr i 1 lo

PRoIlocION LOCAL

Chocolate Café Tomate Pimentón @io

Fuente: ERFCL-FAO, 1985.

A continuación se explican ejemplos de cdmo se puede saborizar el kefir y como presentar las etiquetas del producto (Lewis, 1973):

a) Con partfculas enteras de fruta.- E1 sabor se obtiene mediante l a mezcla de un alimento con la fruta, y por lo tanto la etiqueta tendrá que especificar "de frutas naturales", l a lista de ingredientes, debe declarar "leche entera o descremada, sólidos de leche, azúcar, y la fruta, sin mencionar la palabra "sabor".

29

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

b) También se puede saborizar con jugo de fruta, conservado o no. ~l jugo de fruta no es un saborizante c a w tal, y la lista de ingredientes declararía "leche descremada". sólidos de leche, jugos de frutas con conservadores., si éstos se encuentran presentes.

c) Saborizacidn con jugo de fruta fortificado con saborizantes. Aqul se debe declarer la palabra "sabor', de igual forma que el jugo de frutas.

d) Ausencia de jugo de fruta o extractos naturales. En este caso, en l a etiqueta del envase se debe mencionar "Sabor fresa' o "vainilla" o "kefir aaborizado".

3.3.3.9 C O W S ~ ~ R m

De acuerdo a las normas de cada pa ís se permite el uso de algunos conservadores como ácido ascórbico y sus sales de sodio, calcio y potasio; dióxido de azufre, dióxido de cloro, ácido benzoic0 y sus sales, etcétera. En México se utilizan varios de éstos conservadores, pero el rnás común es el ácido ascdrbico.

La producción industrial de kefir era de gran importancia en la ex-Unión soviética, donde se vendla embotellado. Se mencionan plantas en Moscú que producían 100 toneladas diarias de esta leche fermentada. En la ex-Yugoslavia era o es comün la presentscion en envase tetrapack (Hernandez, 1981).

Existe un gran número de procesos en tcda Europa; la cantidad de inoculo utilizado vería 1 a 10% de granos empleados; la pasteurizaci6n de l a leche incluye tratamientos que van desde 85°C por 15 segundos hasta 93°C por 30 minutos, aunque al parecer, con una leche de buena calidad, el primer tratamiento es satisfactorio (Arenas, 1983).

30

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Los intentos para la elaboración comercial han sido dificilor debido al problema involucrado en la reproducción do haicroflora del kefir. Una manera posible para evitar 8.t- problema es mediante el uso de dos etapas de fermentación: una fermentación acido-láctica, seguida de una fermentación alcohólica.

También se discute el empleo de un proceso de tres etapas para la elaboración del kefir sueco, dándose en cada etapa una incubación de aproximadamente 20 horas, a 20-25Y. La leche es homogenizada antes de l a incubación, estandarizada a 31 de grasa y calentada durante 5 minutos a 90T. El contenido de sólidos totales de los granos de kefir es de aproximadamente 101. estando los granos capuestos de 3.58 de grasa, 32.61 de proteína, 68 de cenizas y 56.21 de carbohidratos con base en materia seca (Marrihall y Wendy, 1 9 8 5 ) .

3.3.5 COMPAMCION DC u>II PROCC8Oú De PIOüUCCIüü

En una evaluación comparativa de cinco procedimientos para la elaboración de kefir, llevado a cabo por el Departamento de Ciencia de los AlimentOS de la Universidad Guelph en Canadá, se utilizó como materia prima leche homogenizada y pasteurizada, estandarizada con 28

de grasa. Un kefir se elaboró con cultivos puros y fermentación secuenciada, una segunda bebida se realizó con un método directo pre- establecido, utilizando un cultivo comercial, con una incubación a 20- 22OC a un pH 4 . 7 - 4.5 . Un tercer kefir se produjo como el primero, pero con inoculación simultanea de bacterias 6cidP-lácticas y levaduras, y una incubación a 28°C; un kefir cuatro como el tercero, paro con una incubación adicional en la botella a ZO'C durante 18 horas y un kefir cinco utilizando un iniciador de granos de kefir (del cual se habian eliminado los granos), con una incubación a 28-12 (Mann, 1 9 8 9 ) .

Los resultados óptimos fueron reportados para el kefir número 1 .

Este presentó la acidez más elevada y la mejor calidad organoléptica, con un sabor especifico muy marcado.

31

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Rnil.16n da Illmtum

Bn una patente de la ex-unión Soviética se informa de un nuevo método para l a elaboración de kefir. Bn un ejemplo tipico, para pier obtener 1000 kg de kefir, se incuban 9900 kq de leche pasteurizada con menor de 3.2% de grasa, a 2SoC, con 10 kg de cultivo de kefir, a una acidez de 40° Thorner(9) en un periodo de 6 horas. La temperatura de incubación es SubSeCUentemcinte reducida para alcanzar, de manera gradual, los 20'C en un periodo de 12 horas, después de lo cual el producto es enfriado de minera convencional hasta 14OC. Se dice que el proceso da lugar a un producto de calidad elevada, coniistente, independientemente de l a estación y las característica8 fisiccquímicas de la leche utilizada (Mnn, 1989).

a). TECMWAWIA DEL PXOCCSO CáTI*Du O PRONBDIO

Las diferentes etapas del proceso de elaboración de kefir según (ERFCL-FAO (1985)son las siguientes:

IUTERIA PRIIU

Como en la elaboración de productos lácteos fermentados, l a calidad de l a materia prima es de suma importancia. B1 kefir se puede elaborar a partir de leche de cabra, oveja o vaca, pero en su mayoría se elabora con leche de vaca, con diferentes contenidos de materia grasa. La leche debe tener un contenido de sólidos totales uniforme, sin embargo no se estandariza en sólidos no grasos.

PmPIIIucIon DEL CULTIVO

ES mejor preparar el cultivo de kefir a partir de leche entera hornogenizada y tratada térmicamente. Deben tomarse precauciones para evitar contaminación del cultivo.

La preparación del cultivo se lleva a cabo en dos etapas: en la primera etapa l a leche pretratada que servirh de sustrato para el

32

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

cultivo madre, se inocula con granos de kefir activos, al 5% aproximadsuente, se incuba a 23T durante 20 horas, agitando de vez en cuando; una vez alcanzado el pñ adecuado, los granos se filtran a través de un colador aséptico; luego los granos se lavan con agua hervida y fría antes de volver a usarse para un nuevo cultivo madre.

En la segunda etapa, el cultivo madre filtrado se inocula al 3 - 5% en leche homogenizada y tratada térmicamente para obtener el cultivo industrial. Se incuba a 23s: durante 20 horas. Se filtran los granos para evitar la obtención de un producto con mucho sabor a levadura.

tos granos de kefir recuparados del filtro, se pueden guardar a 40°C en agua fría o secarse a temperatura ambiente durante 36 -48 horas y se conservan en papel aluminio, manteniéndolos fríom y secos hasta nuevo uso. Los granos de kefir se activan luego de 2 6 3 resiambras (con adicidn de leche pasteurizada).

tos granos secos mantienen su actividad durante 12 - 18 meses de almacenamiento, paro los granos conservados en agua a 4oC pierden su actividad a los 8 - 10 días, si no se utilizan de nuevo.

Las condiciones normales del proceso de homogenización de la leche son: a 70°C y a una presidn de 150 kg/cm’.

Generalmente se lleva a cabo un tratamiento térmico fuerte, por ejemplo de 9 5 T por 5 minutos. otra opcidn es a 85°C por 15 a 20 minutos.

33

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Deapuáa del tratamiento -&o, l a lache ae enfría hasta 23OC que es l a temperatura usual de inoculación. Luepo w inocula con 2 a 3% de cultivo y se fermenta durante 18 a 20 horas a 23°C.

Una vez alcanzado un pR de 4.5 - 4 . 6 , ae enfria rápidamente el coágulo a 4 - 6OC, para evitar cualquier baja posterior del pR. Se puede enfriar haciándolo pasar a travéa de un intercambiador de placas.

Después del enfriamiento el producto pana A un tanque de balance para la maduración y para que las proteína. deanaturalizadaa absorban l a mayor cantidad de agua. E1 producto pasa posteriormente a envasado, todo esto deba hacerse cuidadoaamente para evitar cualquier daiio a l coágulo (en la figura 4 ae muestra el diagram de bloquea de áste proceao) .

34

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Reviaión da Iltmhin

riptita 4. proceso de elaboración industrial de kafir, seg4n L m - FAü, 1985.

ILECHE CRUDA^ 1

EOMOGENIZACION

1

TRATAMIENTO TERMICO

I r

I ENFRIAMIENTO^ L

G I - L

IUCUBILCION -B

C u i t í v o & madre 1

COLADO- GRANO

* GRANO KEmR

KEBPIR + LAVAW 1 4 C u l t i v o madre aprox. 3( 4

1 1 1

INCCUBACION

- - CULTIVO INDUSTRIAL aprox . 38

35

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

La evaluación sensorial se define como 'una disciplina científica que permite evocar, medir, analizar e interpretar las reacciones que producen las características de los alimentos y materiales, tal y como son percibidas por los sentidos de la vista, olfato, gusto, tacto y oído (IF", 1981, citado por Soto, 1990).

Esta disciplina científica es muy importante en el desarrollo e innovation de productos, asimismo ayuda a mantener la calidad para inferir sobre la aceptación del producto.

Los términos "propiedades organolépticas" , atributos o "propiedades sensoriales' de los alimentos hacen referencia a aquellas características que son capaces de causar una impresión sobre un órgano o sentido en particular; en otras palabras, todos aquellos componentes químicos y físicos capaces de estimular los receptores de uno o más sistemas senaorlales (Soto, 1990).

En general, las pruebas para un análisis sensorial se dividen en dos grandes grupos; los métodos analíticos y los métodos afectivos; cada uno se aplica en funci6n del objetivo del estudio sensorial.

Los métodos analíticos se utilizan para uno o varios fines específicos de evaluación de las propiedades de un alimento. Para esto se necesitan personas seleccionadas y entrenadas conocidas como jueces analíticos. Estas pruebas se realizan bajo condiciones controladas de laboratorio. Estos métodos se pueden clasificar en sensitivos, cuantitativos y cualitativos.

36

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

RevlrMn da literatura

En cuanto a los &todos afectivos se incluyen a las pruebas afectivas que me emplean para investigar, medir y analizar las propiedades sensoriales en un alimento con base en aptitudes subjetivas de los panelistas, los cuales son personas o consupidores no entrenados en técnicas sensoriales. Estas pruebas son efectuadas en condiciones no ajenas o extraiias a l individuo, con el proposito de observar e1 grado de aceptación, hacla un producto o una caracterlstica en especial del mismo (Pedrero y Pangborn, 1989; Soto, 1990). Soto 1990, menciona que para realizar una prueba afectiva deben participar entre 20 y 50 panelistas.

3.3.6.1 P M U B M%Cl'IVM

Dentro de las pruebas afectivas o para consumidores se seleccionan l a s pruebas de campo, qua c m su nombre lo indica involucran la evaluación del producto en el sitio de mrcado o donde acuden los consumidores. Eat0 incluye la aplicación de la prueba en un supermercado, donde las condiciones no estAn controlada.; es decir los consumidores no fueron seleccionados de acuerdo a ciertos requisitos y a d d s la gente difiere en hábitos alimentarios, estrato socioeconhico y medio geográfico; constituyendo así una muestra representativa del núcleo de consumidores (Pedrero, 1989) . 3.3.6.2. PRüEUB SENSOILILLS W'ICTIVU.

Estrictamente hablando, la "preferencia' y la "aceptación" de un alimento por parte de un consumidor son conceptos diferentes. La preferencia involucra una comparación por lo menos entre dos muestras y la aelecci6n de una o alguna entre ellas, pero no necesarimnte indica además una aceptación, pues es tan solo un valor relativo. La aceptación indica en qué medida gusta o disgusta un alimento y no necesariamente debe existir una comparación entre productos. En otras palabras, entre otros productos puede preferirse uno sobre otro, pero

37

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Rwiridn de literitura

ello no indica que "tan bueno es", quizás los dos son de mala calidad, pero uno de ellos es "el mcnos por". (Soto, 1990)

3.3.6 .3 PRv M ( I DI ACEPTACIOI

Las pruebas de aceptación no nos dicen acerca del nivel de aceptabilidad de un producto, puesto que en caso de tratarse de productos "malos' el menos peor de ellos será elegido como el "preferido", pero ello no implica que será aceptable. De ahi la importancia de las pruebas de aceptación, las cuales a lo largo de la historia de la Evaluación Sensorial han nido ampliamente usadas. (Gatchalían, 1981).

38

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

La metodología en el presente trabajo se dividió en dos partes principales: la primera correspondió a l a fase de laboratorio y la segunda a la fase de campo. Estas dos fases se aplicaron en 4 etapas que se relacionan con las distintas pruebas que se realizaron en cada una de ellas; esto, de l a manera siguiente:

Primar. fa..: Elaboración de l a leche de búlgaros (estabilizada y saborizada) Caracterización fisicoquímica del kefir.

s.gund. fase: Entrevistas con los “consumidores“ potenciales (pruebas de

Estudio básico de costos de producción aceptación)

4.1 W U C I O I DE LSQI DE B m ( C ~ T I I B I L I I W I SASORX-)

4.1.1 LU- DOüüC SE U A L I L O C& -0.

~l kefir se elaboró en la Unidad de Tecnología Lechera de l a

Universidad Autónoma Chapingo y los análisis fisiccquímicos se llevaron a cabo en el laboratorio de control de calidad de la misma.

4.1.2 MkTCRXAS PRIMM, IüQcuLo I ESTABILX%AMTC.

La leche se obtuvo de la Unidad de Tecnologia Lechera (urn), de la Universidad Autónoma Chapingo.

Los granos de kefir se consiguieron en el estado de Puebla y se resembraron un dia antes. El estabiiizante utilizado fue el aditivo comercial IT%-1000 para yogur cremoso.

39

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

El saborizante y colorante fue de la marca comercial "DEW.".

La memalada de fresa que se empleo fue de la marca comercial "La Costeiia"

4.1.3 -ISIS W LL Illr%CñIA PIUU.

Los análinis que se realizaron a la leche fue: acidez titulable. Método de Leas, 1980.

4.1.4 PüEPAMCIOoI üC LL LCCüE E IlOClM

A la leche calentada a 40oC se le adicionó el estabilizante en 1.58 en peso; se elevó la temperatura a 65-C para honIOgenizar.No se ajustaron los sólidos totales.

El inóculo se resembró 24 horas antes para reactivarlo.

4.1.5 P m B M P I L L I n I ~ S

Tomando como base el trabajo de Ba1taZa.T L6pez (1996). Se prepararon varios lotes de dos litros de leche de búlgaros de manera preliminar para conocer los parámetros fisicoqufmicos (acidez titulable, viscosidad, pH y vida de anaquel de 12-14 días) y para conocer su aceptación entre los integrantes de la comunidad del Departamento de Ingeniería Agroindustrial, de la Universidad Autónoma Chapingo,

Se empleó un proceso en el que la acidez titulable (en 'O)

constituyó la característica principal, este nivel de acidez se obtuvo entre 12 y 24 horas.

Además se probó el eatabilizante "LACFEN" para yogur y gomas como

40

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

la carragenina, xantana y carboximetilcelulosa con el objeto de saber cual era el más adecuado.

4.1.6. MSCRIPCIOü D m PROCESO

En l a figura 5 se muestra e1 proceso de elaboración del kefir estabilizado y saborizado y a continuación se describe:

A l a leche entera analizada y preparada con el estabilizante se calentd a 65oC para homogenizar a 1500 psi de presión. Posteriormente se esterilizo a 85OC durante 20 minutos(en baflo maria) .üespués se enfrió la leche a 25'C y se inoculó con el 6% de granos de kefir en peso. Inmediatamente se inició la fermentación a temperatura ambiente, aproximadawnte a 25T, durante 12 horas. Después de éste tiempo se realizó l a separación de los granos de kefir, de donde se obtuvo la leche fermentada y luego se conservó en refrigeración a 4oC por 12 dias.

El kefir natural obtenido se le adicionó dióxido de cloro al 10% de concentración como conservador (O.Sml/litro) para frenar la producción de CO, y alcohol. Del total de producto, se tomaron 10 kg dividiéndolos en cinco muestras de 2 kg de leche de b6lgarOS natural para la caracterización fisicoquimica. Conforme pasaron los dias de evaluación de la vida de anaquel, se tomaron subsecuentas volúmenes de 3 kg, los cuales fueron acondicionados con mermelada de fresa, y colorante y saborizante artificiales.

41

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Figura 5. Diagram de bloques del proceso de elaboración de ketir saborisodo y estabilisado.

Limpieza . . . .

1

MICION DE ESTABILIZANTEI . . . . a 40-C

SEPARACION DE GRANOS

1

ACONDICIONAnIENTO

JROIWENIZACIONI ... a 65'C y 1500 psi de presión

TRATMIEülU TERnICO ... 85OC por 20 min. 1

... con mermelada,

1 IENFRIAUIENTOI . . . a 25°C

1

I INOCULACIONl . . . . con 6% de granos de búlgaros

1

~CONSERVACION I . . . . a 3 - 4 sc

42

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

4.2 CAIUCTCRIXACIOI ?ISIcoQrrriuCA DCL -IR

Posteriormente se elaboró el kefir de primera fermentación(l2 horas) en forma definitiva con los parómetros fisicoquímicos adecuados; despuás se acondicionó y conservó en refrigeración a 4-6oC durante 12 días.

4.2.1 IQDICIOI DI ACIDEZ TI-

La determinación de los cambios de acidez titulable, se realizaron por el dtodo Less, 1980; a los cero, cuatro, ocho y doce días.

4.2.2 üWICIOI DE pü

Esta detednaci6n se realizó con un potenciómetro y utilizando el &todo mencionado por Len., 1980; a los cero, cuatro, ocho y doce días.

4.2.3 MCDICIOI DI VISCüóIMü

Esta determinación se efectuó con un viscosimétro rotacional de Brookfield c m se muestra en el anexo 1.

Para esta investigacibn, fue esencial la determinación de viscosidad porque ésta tiene relación con el gel delicado que forma el kefir y que debe mantenerse en la vida de anaquel.

Para cada número de día se efectuaron cinco repaticiones de los parámetros fisicoquímicos evaluados

43

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

se +raliz4mm lu encuestas con los consumidores, para lo cual se les practicó una evaluación Sensorial.

Para la captura de la informsción necesaria se utilizaron cuestionarios disenados especialmente. los cualem consignan por un lado el nivel de agrado del producto que se dará a conocer, y por otro la intención y l a frecuencia de compra de la leche de b6lgaros(Anexos 2 y 31.

Las escalas hedónicas se utilizaron a l dla cero (fresco), y a 4, 8 y 12 días; esto se llev6 a cabo con los "consumidores" potenciales.

En este trabajo, l a selección de los jueces consumidores se realizó totalmente a l azar en centros comerciales del Distrito Federal, pero también se llevo a cabo en universidades (rnyAn, Iberoamericana, Metropolitana y Chapingo) donde se tienen muestras representativas de clases sociales; lo que hay que considerar es que en estas instituciones se tiene aluanos jóvenes y mayor accesibilidad a ellos.

4.4 AMALIS18 ESTADISTICO

El método estadlstico para el tratamiento de datos de la caracterización fisiccqulmica del producto fue el de análisis de varianza (ANDVA);se utilizó un diseño completamente a l azar y una comparación entre medias para la aceptación del kefir de primera fermentaci6n.Ce utilizó un a de 0.01.

Para el análisis de datos de la evaluación sensorial, las escalas(ha&5nica e intención de compra) que se utilizaron en l a s pruebas afectivas se convirtieron en numéricas transformando a centímetros l a distancia entre los dos extremos, y midiendo el punto de

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

respuesta indicado por el consumidor. Las calificaciones asignadas se analizaron por un diseno de bloques a l azar y una comparación de medias por el dtodo de Tukey. Se consideró un nivel de significancia de 0.01.

E1 objeto del estudio básico de costos de producción es para determinar cuanto cuesta producir un litro de leche de búlgaros y compararlo con uno de yogur comercial. Para esto, se consiguieron datos de l a Unidad Tecnológica Lechera (UTL) de l a Universidad Autónoma Chapingo para el yogur y así realizar la comparación con el kefir.

45

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Resubdas y dlrourl6n

V. RIBüLTAüOS Y DISCUSION

Puente de Grados de variación libertad

Tratamientos 3

5.1 AUUISIS DL. HATCRIA PRIMA.

Suma de Cuadrado. Valor de F cuadrados medios Calculado

77.2 25.73 10.92

La leche utilizada durante l a investigación presentó los siguientes valores promedio: 16% de acidez titulable y 3.5% en grasa.

5.2 CAüWTCRIXACIOl FISICOQUIYICA DEL KCFIR

M s resultados obtenidos en l a caracterización fisicoqulmica del kefir se muestra a continuación:

Acidaa En el cuadro 12 se demuestra que se tuvo diferencias

significativas en el análisis de varianza y de medias entre l a s

mueetras a diferentes dlas de medición en lo que se refiere a acidez.

I I

Error 16 4 0 . 0 2.50

Total I 19 I 117.2 I I I

Pn En el análisis de varianza y comparación de medias se concluye que

no hay diferancias significativas en cuanto al pH. (Ver cuadro 13)

46

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Resultado8 y dlscurión

Fuente de Grados de variation libertad

Tratamientos 3

Cuma de Cuadrados Valor de F cuadrados medios Calculado

0.0775 0.0258 1.3777

Error 16 I 0.3000 I 0 .0187 I

Fuente de Grados de variation libertad

Tratamientos 3

Cuadro 15.- Valorea promedios de lam caracteríaticaa fisiropuiiicaa de la leche de b6lgiroa.

I Die 1 Acidez ( 00 ) I pH IViscosidad(Centipoise6) 1

Suma de Cuadrados Valor de F cuadrados medioa Calculado

9008.51 3002.838 2.195637

Error

47

16 21882.22 1367.639

O 4

8

12

89.4 4.48 489.83

9 0 . 4 4.34 474.66

93.2 4.32 525.66 9 4 . 2 4.36 520.66

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Resultados y dlscusión

Acidez y pH La acidez y el pH se encuentran dentro del rango que menciona

Baltazar (1996);comparándolos con los del yogur se ubican en el mismo rango; cabe mencionar que el kefir con una acidez arriba de 110% no fue aceptado en pruebas preliminares. La diferencia en acidez fue de 5.Z0D, al mantenerse en refrigeración durante 12 días, esto indica que se frenó la acidez positivamente con el conservador utilizado (ver figura 6 y 7). No obstante que no hubo un ascenso considerable de acidez a los doce días, sensorialmente el producto fue objetable por los jueces consumidores.

Viscosidad En cuanto a viscosidad, se tuvo en ésta un incremento, en

comparación con lo reportado por Baltazar (1996). esto se debió al uso del estabilizante ITAL-1000 (ver figura 8 ) .

Figura 8. Desarrollo de acidez titulable.

I lKplRIuDDEICDE2 m *" ..................................................................................

........ .... ~ . . ..... , i <* M DEN@

48

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

w

Resultados y dlscusión p_p

Figura 7 . Desarrollo de pü

OEsAmCiLo DE p

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

Figura 8. nesarrollo de viscosidad.

/

J I>o .......... ~~. ~~ ....... ........... . . . . ,..... . .. ..

o W D E D P S

49

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Escala hdnica La imrpretación del análisis de varianza y l a comparaci6n de

medias de las respuesta o punujei obtenidea durante l a evaluación sensorial de las muestras de los cuatro días, 1mstr6 que s i existi6 una diferencia significativa en l a aceptación del producto del dia cero. Es decir, el producto en freaco tuvo mayor aceptación que las muestras de los demás días (cuadro 1 6 ) . Esto no significa un rechazo de las demás

muestras de los tres dias restantes, ya que tuvieron calificaciones aproximadas a las de la muestra del día cero. Cuadro 16.- rnllisis de VariM=a(WA) con un diseao de bloques a1 asar pars la escala h.dbnica.

Escala de inta~cibn da compra Mediante el analisis de varianza y comparación de medias se deduce

que no hay diferencias significativas entre los puntajes de los jueces consumidores; lo anterior indica que se tiene una alta probabilidad de compra del producto (Cuadro 1 7 ) . Cuadro 17.- Aullisis de virian=a(AwvA) con un diseño de bloque. al azar para la escala de intencibn de compra.

50

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Cacala hodónica de fromencia de colpra Los resultados que se obtuvieron en esta escala muoutran que

existe una diferencia significativa en el an6li8ia Aa w a n z a y comparación de medias. Esta dsfspmrl a l a presenta la muestra del día cero, deducibndose que ea la que tiene d m probabilidad de frecuencia de compra.

r Fuente de Grados de SUJM da Cuadrados Valor de F vas iación libertad cuadrados Medios calculado

Tratamientos 3 20.018 6 .67 4.093

Jueces Cons. 39 69.243 1.77 1.089

Error 117 190.731 1.63 ? 1

Uno de los estabilirantes que se aplicaron en las pruebas preliminares fue “LACFEN’ para yogur, que no necesita homogenización para simple incorporación, pero no se tuvieron buenos resultados, ya que la textura fue grumosa y porque retardó la fermentación 24 horas.

igualmente, se probaron gomas como la xantana, carragenina y

51

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

ReuilMoa y dlrcw(6n

carboximetilcelulosa; los resultados se reflejaron en texturas también grumosas, que impartlan mala presentación al producto. Asl. el único estabilizante que wstr6 caracterlsticas organolépticas y físicas adecuadas fue el que inicialmente ae propu80, con la desventaja del homogenizado, porque eleva el capital de inversión. Como alternativa a l a homogenizacibn se realizaron pruebas en licuadora doméstica, obteniéndose buenos reaultados. Esto marca una pauta para productores que no cuentan con poaibilidades econémicas para adquirir una homogenizadora, pero sl una licuadora industrial, incluao ddstica.

A nivel industrial sl es conveniente utilizar el estabilizante comercial XTAL-1000, ya que imparte al producto una textura homogénea y una viscosidad adecuada. Ademda, ayuda en gran medida, a evitar el desuerado del producto por el nianejo durante su comrcialización. Para el caso de kefir artesanal, como presenta una vida de anaquel corta (máximo cuatro dlas en refrigeración), no ae justifica porque su consumo es rápido.

En la pruebas preliminares me aplicaron varios conservadores como FUNLAC, DELMCID y dióxido de cloro, para frenar la producción de acidez, alcohol y CO,. De estos tres aditivos, se seleccionó el dióxido de cloro por ser d s efectivo y econ6mico.

Un problem serio que tiene el producto es la inestabilidad por producción de gas y alcohol; el CO, producido afecta al envase("abombamiento" y 'reventado") y el alcohol enmascara la acidez. Esto, si estuviera legalmente permitido, se recomendarla el conservador comercial dióxido de cloro o "Dioxital".

Otra de l a s desventajas que se tiene a nivel industrial es que es necesario cuidar la temperatura de incubación, esto a nivel artesanal no se hace, si no hay control, el proceso de fermentación de retarda.

52

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

5.4 CBTüDIO BASIC0 DL COS- D I PROWCCLOI

Los costos de producción de 80 kg de yogur de l a Unidad de TecnologSa Lechera de la Universidad Autónuna Chapingo se presentan en el cuadro siguiente: Cuadro 19. Costos de produccidn de1 yogur de l a Unidad de hcnologia

Lechera. Baee 80 kilogram8 de yogur.

iiateria prima Leche cruda Estabilizante

Ref rigeracion

EnergSa eléctrica

saborizante Depreciaciones'

- $

2 1 6 . 0

4 6 . 0

22.4

15.6

60.8

360.8

3 0 . 0

1 .1

0 .53

1 . 4

0 . 3

1 .09

4 .0

5 .04

22.629

36.089

426.08 - Coat0 por kilogramo de yogur- $ 5.33

'Ver anexo No. 4

53

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

s. --

Leche cruda Estabilinante AzQcar i4ermelada Envaaer

Subtotal

Resuihdor y dlrourlón

Tomando como base los datos de la Unidad de Tecnología lechera, en el cuadro 20 se muestran los costos de producción del kefir o leche de búlgaros.

Cuadro 10. Coatoa de producci6n del kefir o leche de búlgaros'.

~

2 1 6 . 0

21.6

2 2 . 4

1 5 . 6

60.8

342.4

Base 80 litros de kefir. ~

I ~ t e r i a prima I s

C I

I ~~

Mano de obra

1 jornada 3 0 . 0

Gastos indirectos

Gas L.P. Energía eléctrica Colorants y saborizante Depreciaciones' 22.629

Subtotal 30.459 I I TOTAL I 402.859

Costo por kilogramo de kefir- $ 5.035

'Se empicaxon para los cuadros 19 y 20 precios comentes de la segunda quincena de agosto de 1997.

'Ver anexo N0.4

54

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

RerulWoo y discusión

En los cuadros 19 y 20 se percibe una diferencia de $0.30 que representa, en costos de producción, un 30% nuis bajo en comparación con los costos del yogur. Considerando exclusivamente los costos de producción, hace pensar que es viable producir kefie a nivel industrial, pero se requiere adicionaimente un estudio de mercado y demás elcmantos que integran un proyecto de inversión para poder aseverar lo anterior con un mayor grado de seguridad.

55

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

VI. co*cLusIolt8

a). El interés de este estudio ha sido e1 de aportar bases para la industrialización del kefir y tambi6n difundir su tecnología, tanto la artesanal como la industrial, asimismo puede contribuir a innovar un producto de alta calidad nutritiva y que forma parte del saber tradicional mexicano.

b) . La leche de bblgaros o kefir presenta mayores ventajas a nivel artesanal en comparación con el yogur, en cuanto a lo siguiente:

-myor accesibilidad al cultivo (más econ6mico) -Su tecnologla es más accesible. -No se requiere control estricto de la temperatura durante la fermentación.

c). La adición de estabilizantes ccaerciales tiene un marcado efecto en el kefir, debido a que el proceso de fermentación se retarda; esto se atribuye a dos causast 1. primera, a la microflora de los granos de kefir, debido a que no está adaptada a un sustrato ajustado con nuevos sólidos (el propio estabilizante) y la segunda, s las condiciones de la fermentación, ya que el proceso se llev6 a cabo a temperatura ambiente, más o menos fluctuante. Por lo anterior se recomienda mantener constante la temperatura durante la fermentación, a escala industrial.

dl. Un fuerte problema que presenta el kefir al adicionar ertabilizante es que para su incorporation se requiere de homgenizaci6n, de lo contrario el producto resulta con una textura poco aceptable para el consumidor. Empero, cuando no se cuente con hornogenizadora, se puede eustituir esta por una licuadora industrial, o incluso por una doméstica.

56

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Conclusiones

e). La conservación del kefir en refrigeracibn(a 3-4°C) no bloquea totalmente la producción de acidez, tampoco la generación de alcohol, por lo que se utilizó un conservador(di6xido de cloro), con buenos resultados (O.Sml/l), además de que su costo es econbmico. No obstante, se debe tomar en cuenta la normatividad para el USO del conservador, ya que en varios paises del mundo no se permite la adición de agentes clorados en los alimentos.

f ) .El proceno de elaboración de la leche de búlgaros es económico a nivel artesanal, pero a nivel industrial se requiere un proyecto de inversión para ser concluyente. A d d s existe la dificultad de la estabilidad del producto por el difícil control del COZ producido (el cual haría abombar y estallar los enva6es). mbas limitaciones, nos harían percibir díficil tdcnicamente, la producción de kefir a nivel industrial en México.

En todo caso, lo que ne podría hacer es continuar produciendo el kefir a nivel artesanal, pero con un proceso mejorado como e1 que se recomienda en este trabajo, con el objeto de satisfacer un mercado localizado al cual el productor, autoempleandose, lo haga llegar directamente al consumidor.

57

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

lJtomtun c m

VII.LITEükTIIRA CITAM

Amiot, J. 1991. Ciencia y tecnología de la leche. Principios y

aplicaciones. üd. Aribia, S.A. Zaragoza, üspaiía.

Arenas, A. N. 1983. Leches fermantadas. Escuela Nacional de Ciencias Biológica#. Tesis profesional. Instituto Politécnico Nacional. México.

Baltazar, L. P. 1996. Un estudio sobre kefir (Leche de búlgaros) en los estados de México, Puebla y Tlaxcala. Tesis Profesional. Departamento de Ingeniería Agroindustrial. Universidad Autbnaaa Chapingo. Chapingo, I4áxico . Cheesman, M. 1984. LOS cultivos lácticos. Traduc. por Abraham Villegas de Gante. 1988. Departawnto de Ingeniería Agroindustrial. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Méx.

De Soroa y Pineda J. M. 1974. Industrias lácteas. üd. Aedos. Barcelona, Espana.

ERFCL-FAO. 1985. Cultivos lácticos y productos fermentados. Santiago de Chile.

Garcia, et. al. 1993. Biotecnología agroalimentaria. Ed. Limusa. México, D.P.

Gatchalían, N. M. 1981. Sensory Evaluation Methods with Statiscal analysis. University of Philippines.

Hargrove, R.E. 1970. Fermentation products from skim milk. In By products from milk (Eds) BH. Webb y EO. Whittier. Avi Pub. co. Inc. westport. USA.

58

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Hernández, S.R. 1981. Estudio preliminar para l a elaboracibn de leche fermentada tipo kefir. Tesis Profesional. Instituto Politécnico Nacional. México.

Institute Food Technology(1.F.T.). 1981. Sensory evaluation guide for testing food and beverage products. Food Tecnol. 35(11) 50-59.

Ingeniería Técnica en Alimentos (ITAL). 1991. Origen de los estabilirantes. México.

Koimann, P. 1974. The chemical structure of kefiran, the water-soluble polysacharide of the kefir grain. Res. 7:200-211. U.S.A.

Korovkina, L.N. 1977. Biochemical Characteristic of kefir made by different methods. Moluch. Prom. 6:18-20. Food Sci. Technol. USA.

Kosikornki, F.V. 1978. Cheese and Fermented milks Foods. P.V.

Kosikowski and Associates USA.

Kosikowski, F. V. 1982. Cheese and fermented milks foods. Edwards Brothers. Inc. Brooktondale, New York. USA.

Kroguer, M. y KuTman J. A. 1989. Femnted milks - past, present and future. Food Technol. 43(1) 92-99.

Lacrosse, R. 1986. Kefir. Revista de Lecherla Española. No. 11. Madrid, España.

Laguna, J. y Piña, B.G. 1981. Bicquímica. Ed. Prensa Medica Mexicana, S.A. Uéxico.

La Rivieri, I . W . H. 1967. Kefiran: a novel polissacharide produced in the kefir grain by Lactobacillus brevis. Arch. Hikrobiol. 59: 269. USA.

59

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Less, R. 1980. Análisis de alimentos. Ed. Acribia, S.A. zaragoza, España.

Lewis, J.A. 1973. ~a saboriración de los productos lácteos. Dairy Industries 38:6.

Luquet, F.M. 1991. Leche y SUS productos 16CtmS. Ed. Acribia. zaragoza, Espana.

nann, E.J. 1985. Kefir y koumiss. Dairy industries 50:lZ. USA:

Mann, E.J.1987. Kefir y koumiss. Dairy industries 50:9. U.S.A

Marshall, V. n. E. y Wendy M. C. 1985. Métodos para la elaboración de kefir y laches femntadas basadas en el kefir. Journal of Dairy Research. 52:451

Marshall, V . H. E.1987. Fermented milks and their future Trends. I.

Microbiological Aspects, Journal of Dairy Research 4~462.

Nahaisi, M. y P. K. Robinson. 1985. Bebidas acidófilas un potencial para los paises en desarrollo. En Camargo, Z. E. G . Elaboración de un digesto de ciencia y tecnología de l a leche. 1992. Tesis Profesional. D.I.A. U.A. Ch. Chapingo, nCx.

Oberman, H. 1985.Fermented milks, Microbiology of fermented Foods. Londres Academic Press., Londres, Inglaterra.

Pedrero F. D. y Pangborn Rose Marie. 1989. Evaluación sensorial de los alimentos. Ed. Alhambra. México.

60

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Litentun cltade

Shahani, K.M. 1983. Properties of and Prospects for cultured Dairy Foods. Food Microbiology Advances and Prospect.. Londres Academic Press., Londrea, Inglaterra.

Soto G., E. 1990. Análisis Sensorial de alimentos y evaluación estadística. Tesis Profesional. Departamento de Ingeniería Agroinduatrial. Univeraidad Autónom Chapingo. Chapingo, Hcx.

Tamime y Robinson. 1978. Yogurt, ciencia y tecnología. Ed. Acribia, Zaragoza, Espaiia.

Tamiau, y Robinaon. 1981. Yogurt, ciencia y tecnologla. Ed. Acribia, Zaragoza, Espaiia.

Taylor, Peter R. 1987. Leche acidófila, un reto de mercado. Dairy Industries. 52:465

Trum, Hunter 8. 1981. Yogur, kefir y dends cultivos en leche. Ed. EDAP, S.A. Madrid, Espaiia.

Vasquez S . , E. 1982. Manual teórico-practico de tecnologla de leche. Teais profesional. oepartaraanto de ingenieria Agroindustrial. Universidad Autdnoma Chapingo. Chapingo, Méx.

Veiiseyre, R. 1988. Lactologfa técnica. Ed. Acribia, S.A. Zaragoza, EapaKa.

61

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Anexor

V I I I . ~ X O B

Pasos para la determination de viscosidad con un viscosímetro rotacional Brookfield:

-Calibrar el viscoaidtro - T m r un volumen aproximado de 200 ml de muestra y colocarlo en

-Seleccionar que número de aguja se ajuita al producto a medir -Tomar lecturas al minuto a 6 , 12 y 30 rpm respectivamente. -Multiplicar las lecturas obtenidas por un factor, para pasar la

lectura a unidades centipoiaes y esto dependiendo del níunero de aguja utilizada. Para la aguja No. 1 y 2 el factor es:

un frasco de vidrio.

Aguja 1 Aguja 2

RPM 5

12

30

Factor 10

5

2

Factor 50

25

10

62

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

ANEXO 2 ESCALA HEDONICA

Nombre: Edad - Producto: Refir de primera fermentación Fecha ___

INSTRUCCIONES: Prueix la muestra que se le da y registre que tanto le agrada o le desagrada; marque con una x sobre la escala la derrcripción que más se acerca a la sensacidn que le proporciona el producto.

COD100 DE MIJESTRA

Guata extremadamente Gusta mucho Gusta moderadamente Gusta ligeramente Ui disgurrta ni gusta Disgusta ligeramente Disgusta moderadamente Disgusta mucho Disgusta extremadamente

COMENTARIOS:

iiGRACIASI I

63

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

7 , , , 1,. ir.

ANEXO 3 ESCALA DE INTEUCION DE COMPRA

¿Cuál de éstas expresiones describa mejor que siente usted al

Yo definitivamente lo comprarla Yo probablemente lo comprarla Yo podrla comprarlo o no comprarlo YO probablemente no lo comprarla Yo definitivamente no lo comprarla

respecto a la compra de éste producto?

&Qué razones tiene usted para decir eso?

¿Con qué frecuencia comprarla el producto? una vez a la semana Una vez cada dos o tres semanas Una vez al mes Una vez cada dos o tres meses Una vez cada cuatro o seis meses una o dos veces al aKo Henos de una vez al año Nunca

COMENTARIOS:

IIGRACIAC I I

64

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Anexos

UTENSILIOS

Perol Termómetro Agitador Licuadora industrial ( 8 l i t ros )

Construcción industrial

15 m' TOTAL

ANEXO 4 DEPRECIACIONES DE UTENSILIOS Y EQUIPO PARA LA PRODUCCION DE KEPIR Y YOGUR'.

INVERSION TASA FISCAL DE TOTAL($) DEPRECIACIONES

970.0 ea 64.0 8Q

147.5 8%

2 547.0 8Q

2 6 205.0 5 a

29 933.5

'Las cotizaciones de utensilios, equipo y obra civil se obtuvieron de las siguientes fuentes: Productos BBUcoa Fms de chimallruacán, Edo. de México, Departamento de Proyectos y eonsiniecioncs de la Universidad Autónoma chapmp y Unidsd de tecnología Lechera- Univmidsd Autónoma Chapingo.

65

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Anexos

Continuación del anexo 4.

Construcción

INVERSION TOTALIS)

970.0

64.0

141.5

2 5 4 7 . 0

26 205.0

2 9 933.5

*vAu>R RESIDUAL

10

1 0

1 0

10

50

VALOR

RESIDUAL( $ )

9 7 . 0

6 . 4

14.75

254.7

13 102.5

13 475.5

66

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo