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FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FERMENTACIÓN EN EL BENEFICIO DEL CAFÉ
1) Las fermentaciones son procesos metabólicos de las levaduras y de bacterias que transforman compuestos orgánicos en otras sustancias orgánicas más simples.
en el café en la etapa de fermentación ocurren varios procesos de transformación del mucílago
Despolimerizaciones
Fermentaciones
Oxidaciones
Cambios físico- químicos
Es necesaria la separación del mucílago del grano del café
Facilita el secado
produce bebidas suaves
Determina la calidad del café
Defectos más comunes por la fermentación no controlada
Granos vinagres, manchados y decolorados
Aromas y sabores agrios
2) Nutrientes
Sustancias requeridas para realizar el metabolismo (anabolismo y catabolismo)
ATP (molécula de energía)
conformada por un nucleótido de tres fosfato, un grupo fosfato y la energía
Los hongos, animales y microorganismos obtienen la energía al consumir plantas y otros animales vivos o en descomposición
Proteínas
compuestas por aminoácidos
funciones celulares
estructura
Formación
Regulación
Defensa
Contracción
Lípidos
insolubles en agua
Conforman las membranas celulares, las hormonas y los ácidos biliares
Carbohidratos
Principal fuente de energía
C, H, O
Clasificados de acuerdo al número de azúcares
Monosacáridos
Reductores
Disacáridos
Maltosa y lactosa son reductores pero la sacarosa no
Oligosacáridos
Polisacáridos
Compuestos pécticos
Conformados por moléculas de ácido D-galacturónico, azúcares
Extraídas de cáscaras de frutas
Usadas en industrias farmacéutica y cosmética y en alimentos
3) Microorganismos
Bacterias, hongos levaduras, virus, algas
Requieren de agua, proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales, codiciones ambientales específicas para desarrollarse
Las condiciones ambientales se pueden modificar por tratamientos rérmicos, procesos de acidifiación y fermentaciones
Principales organismos fermentadores :
Levaduras
Anaerobias facultativas
En condiciones anaerobias fermentan azúcares
Crecen en presencia de oxigeno
Bacterias lácticas
Lactobacillus
Streptococcus
Enterobacteriacea
Aerobias microaerófilas
vivien en ambientes con concentración de oxígeno inferior a la del aire
Sin oxígeno fermentan carbohidratos produciendo ácido láctico
Bacterias propiónicas y metanicas
4) Enzimas
Sustancias químicas organicas que elaboran las células de los organismos vivos
función de biocatálisis (aceleración de reacciones químicas en células y disminución de la energía de activación)
Actuan sobre una sustancia o sustrato específico
Son específicas al pH del medio
Enzimas digestivas
se degradan a temperaturas superiores a 60°C y por debajo de 0°C
Formadas de proteínas
Aceleran el metabolismo de proteínas, glucidos y lípidos
La mayoría de las enzimas están formadas por una proteína y por coenzimas
Compuestos orgánicos conforman las coenzimas
Coenzima NAD (oxidada) y NADH (reducida), intercambian electrones para producción de energía
Terminan en el sufijo asa
Según la reacción que catalicen se clasifican en
Oxidoreductasas
Transferasas
Hidrolasas
Liasas
Isomerasas
Ligasas
Intracelulares y extracelulares
Se extraen de
Bacterias y hongos
Estómago y glánduas de animales
Se usan para
Quesos
Detergentes
Seda
Algodón
Medicamentos
Principales enzimas industriales
Proteasas
Tripsinas
Papaína
Renina
Quimosina
Pectinasas (procesamiento de vegetales, vinos, jugos y textiles)
Poligalacturonasa
Pectinestearasa
Pectinaliasa
Metabolismo celular
Reacciones redox en las células para producción de energía
Síntesis de enlaces químicos para elaboración de proteínas, lípidos, coenzimas y polisacáridos
Respiración aerobia
Requieren de Oxígeno
Se oxidan moléculas de glucosa formando CO2, agua y energía
Respiración anaerobia
Realizado por bacterias anaerobias estrictas y facultativas
Se encuentran en suelos, pantanos, mucosas y partes del cuerpo con poco oxígeno como
Placa dental
Vías respiratorias altas
Genitales
Intestino
Colon
Glánfulas sebáceas de la piel
Se genera menos energía que en la r. aerobia
5) Fermentación
Proceso catabólico de oxidación de sustancias orgánicas produciendo energía y compuestos orgánixos
Realizados por levaduras y bacterias en ausencia de oxígeno
No interviene la cadena de trasporte de electrones
NADH (receptor final de NADH)
Se reduce para oxidar a NAD
Ocurren en verduras y frutas
con las fermentaciones
Se conservan los alimentos debido al alcohol y ácidos
Se forman compuestos que dan sabores. aromas y texturas
Acetaldehído (aroma del yogur)
Diacetilo (sabor y aroma a la mantequilla)
Ésteres y aldehídos (aroma del vino)
Fermentación alcohólica
Realizada por levaduras que producen etanol y CO2
En presencia de oxígeno realizan respiración, crecen y oxidan la glucosa para obtener ATP
En condiciones de anaerobiosis fermentan azúcares
La glucusa se transforma en ácido pirúvico para transformarse en acetaldehído, y luego se convierte en etanol
Se obtienen otros alcoholes como propanol, butanol, isobutanol, entre otros
Fermentación láctica
Consiste en obtención de ácido láctico a partir de azúcares
El ácido láctico producido en la glucólisis se transforma en ácido láctico mediante enzima lactato-deshidrogenasa
El ácido láctico contribuye a la acidez y sabor de diferentes aimentos y restringe crecimiento de bacterias que causan descomposición
Bacterias lácticas
Homogermentativas
Producen más del 90% de ácido láctico a partir de glucosa
Fermentación realizada por
Streptococcus lactis
S. faecalis
S. termophilus
Pediococcus cerevisae
Heterofermentativas
Leuconostoc mesenteroides fermenta la glusoca a alcohol, ácido láctico y anhídrido láctico
Lactobacilus brevis produce ácido láctico, alcohol y ácido acético
Fermentación propiónica
Producida por bacterias anaerobias (Propionibacterium) presentes en intestinos de rumiantes
En ausencia de oxígeno se produce ácido propiónico, acético, CO2 y agua
Fermentación butírica
Se generan olores desagradables
Se produce en el ensilado de pastos y forrajes
Fermentación fórmica
Realizada por la Enterobacteriacea
El ácido fórmico no es el principal ácido formaco en esta fermentación
Fermentación maloláctica
Transformación del ácido málico en ácido láctico y CO2 por bacteria Leuconostoc
En vinos el proceso se realiza después de la fermenación alcohólica para reducir acidez del ácido málico
Ácido cítrico
Se utiliza com oacidulante, saborizante y conservante de alimentos, cosméticos y prouctos farmacéuticos
Fermentación en beneficio del café
Los granos despulpados se depositan en tanques sin tapa hasta su lavado y secado
Dependiendo de microorganismos, enzimas naturales, composición del sustrato y condiciones ocurren varios procesos como
Crecimiento de microorganismos
Respiración celular aerobia
Fermentaciones lácticas por bacterías lácticas
Formación de disacáridos y monosacáridos
Cambios en el color, olor, densidad del mucílago
Generación de energía y cambios en la temperatura de la masa de café
Evaporación de agua
Entre otros