Universidad Nacional Autónoma de México

Escuela Nacional Preparatoria

Plantel #2

“Erasmo Castellanos Quinto”

Integrantes del equipo:

Escorcia Márquez Heber Betsabe

García Basilio Jesús Adrián

Hernández Rosales Edgar Ricardo

Martínez del Castillo Ashley Alejandra

Grupo: 600c

Profesor: Pablo González Yoval

Temas Selectos de Biología

Trabajo de Investigación.

Microbiología industrial

“Levadura saccharomyces cerevisiae”

Introducción:

En el presente trabajo de investigación se darán a conocer los aspectos

relacionados con la elaboración de pan utilizando la levadura saccharomyces

cerevisiae.

Los cereales y los productos obtenidos a partir de ellos, por ejemplo el pan, son

la base de la alimentación en muchas poblaciones del mundo. Se estima que la

elaboración del pan data de hace 6000 años; en ese tiempo se empleaban dos

piedras para moler los granos, pues no se conocían los molinos.

El grano molido era mezclado con agua o leche y después horneado. Al igual

que otros procesos, el del pan se descubrió por accidente, al dejar pasar un

tiempo antes de hornear la mezcla. La incorporación de los microorganismos

presentes en el medio - responsables del esponjamiento de la masa- se

originaba desde la molienda de los granos. La tecnología de la panificación

tuvo un gran avance durante el siglo XVIII, después de la producción industrial

de la levadura; a partir de este desarrollo tecnológico se produce el pan en la

gran variedad de estilos y sabores que se conocen.

Es importante mencionar que el gas para esponjar los productos horneados no

siempre se deriva de una fermentación. Muchos son esponjados químicamente

adicionándoles “polvos de hornear”, sustancias que, en contacto con la masa,

producen dióxido de carbono. A otros, se les incorpora aire, el cual se expande

durante el proceso del horneado. Algunos productos son esponjados por la

generación de vapor y varios gases en el interior de la masa, cuando se

calientan dentro del horno.

Objetivo:

Reconocer la importancia que tiene la microbiología en la industria, en

específico con la elaboración de pan y la levadura con la que se realiza este

proceso.

Desarrollo:

LOS INGREDIENTES UTILIZADOS EN LA ELABORACIÓN DEL PAN.

Un pan de buena calidad es suave cuando se mastica, pero lo suficientemente

firme para que se pueda cortar en rebanadas; su aspecto y su sabor deben ser

atractivos. Los ingredientes utilizados en la elaboración de pan son pocos, sin

embargo, cada uno de ellos cumple una función fundamental en el proceso; los

principales son: la harina de trigo, la sal, la levadura y el azúcar, aunque, en

algunos casos, se agrega agua y grasa. En el cuadro 1 se presentan los

materiales, y las cantidades empleadas, para la elaboración del pan

(Hernández, 2003).

Cuadro 1. La formulación del pan.

Ingredientes

Cantidad

% (p/p)

Harina de trigo 58.48

Sal 1.17

Azúcar 2.92

Levadura seca 1.17

Manteca vegetal 1.17

Agua 35.09

LEVADURA.

La levadura que se utiliza en la panificación es la saccharomyces cerevisiae.

Su temperatura óptima de crecimiento varía entre los 22 y los 29ºC, y no

sobrevive a más 53ºC. Se puede almacenar a temperaturas de 7ºC o menores.

Fermenta una solución de azúcar con una concentración inferior al 12%; se

inactiva cuando la concentración de azúcar supera el 15%, por la presión

osmótica del medio (García, 1995).

La función de la levadura durante la fabricación del pan es generar dióxido de

carbono, a partir de los azúcares provenientes de la harina de trigo o los que se

le adicionan. Además, la levadura produce otra serie de compuestos que

contribuyen al sabor y al valor nutritivo del pan, a causa de su alta composición

proteica.

Para producir la levadura a escala industrial, los sustratos empleados son, por

lo general, melazas fortificadas con sales de amonio. Las melazas contienen un

50% de azúcar, así como sales y compuestos orgánicos (García, 1995).

Imagen 1. Levadura saccharomyces cerevisiae (García, 1995).

PRODUCCIÓN DE LA LEVADURA.

La producción de levadura a escala industrial, se puede resumir en las

siguientes etapas: el tratamiento previo de la melaza, la obtención del inóculo

de la levadura, y la separación y deshidratación de la levadura

(Hernández,2003). A continuación, se incluye una descripción de ellas.

a) El tratamiento previo de la melaza. La melaza se disuelve en agua y,

luego, se esteriliza por calor para impedir el desarrollo de

microorganismos diferentes a la levadura. Una vez estéril, la melaza se

agita por medio de la introducción de aire comprimido estéril, y se deja

reposar con el fin de que las sustancias mucilaginosas (Viscosas)

sedimenten. Después, el líquido sobrenadante se separa por

decantación, se le agregan sales de amonio, y se le ajustan el pH a 4.5 y

la temperatura a 21ºC; así, se convierte en el medio de cultivo en el que

se desarrollara la levadura (Hernández, 2003).

b) La obtención del inóculo de levadura. El cultivo puro de levadura se

obtiene en el laboratorio por inoculación del microorganismo en placas

de Petri, con sustratos de agar. Cuando hay crecimiento en la placa, se

trasladan las células a matraces pequeños, tipo erlenmeyer, que

contienen líquidos azucarados obtenidos por hidrólisis. Para aumentar

poco a poco la escala del proceso, cada vez se utilizan recipientes de

mayor volumen (10, 100, 250, 700 y 2500 L) según se requiera

(Hernández, 2003).

c) La reproducción de la levadura. La reproducción de la levadura se

realiza en un recipiente de fermentación grande (alrededor de mil litros)

que contienen melazas como sustrato. La cantidad de levadura que se

utiliza en la inoculación es de 75 a 100 Kg. Después de la fermentación,

que dura entre 9 y 12 horas, la levadura aumenta cinco veces su peso

original (pesa entre 365 y 500 Kg). Conforme avanza el proceso, es

necesario suministrar una mayor cantidad de oxígeno para las

levaduras; de otra forma, el medio se tornará aerobio (que no utiliza

oxígeno en su metabolismo) y la levadura, en lugar de reproducirse,

convertiría los azúcares en alcohol (Hernández, 2003).

d) La separación y la deshidratación de la levadura. La separación de la

levadura del medio de fermentación se hace, generalmente, por

centrifugación seguida de decantación; luego, se lava con agua y se

deshidrata utilizando vacío. Posteriormente, se empaca en recipientes

sellados herméticamente al vacío o en una atmósfera de gas inerte para

impedir el contacto del microorganismo con el medio y, así, mantener su

estado de inactivación (Hernández, 2003).

PROCESO DE ELABORACIÓN DEL PAN.

El proceso de elaboración consta de las siguientes etapas.

AMASADO.

Sus objetivos son lograr la mezcla íntima de los distintos ingredientes y

conseguir, por medio del trabajo físico del amasado, las características

plásticas de la masa así como su perfecta oxigenación (Mesas, 2002).

Imagen 2. Etapa de amasado en la elaboración de pan (Mesas, 2002).

DIVISIÓN Y PESADO.

Su objetivo es dar a las piezas el peso justo.

BOLEADO.

Consiste en dar forma de bola al fragmento de masa y su objetivo es

reconstruir la estructura de la masa tras la división.

REPOSO.

Su objetivo es dejar descansar la masa para que se recupere de la

desgasificación sufrida durante la división y el boleado, ésta fase puede ser

llevada a cabo en las denominadas cámaras de bolsas, en las que se controlan

la temperatura y el tiempo de permanencia en la misma (Mesas, 2002).

FORMADO

Se da la forma de acuerdo al tipo de pan que se esté produciendo.

FERMENTACIÓN.

Una vez que se han mezclado la levadura y el resto de los ingredientes,

empieza la fermentación de la masa. La levadura utiliza los azúcares (como

sustrato) y el aire (atrapado en la masa durante el mezclado) para su

reproducción. Una vez que se acaba el aire, la levadura empieza a generar

dióxido de carbono y alcohol (Hernández, 2003).

Los objetivos de la fermentación son la formación de dióxido de carbono para

que al ser retenido por la masa ésta se esponje, y mejorar el sabor del pan

como consecuencia de las transformaciones que sufren los componentes de la

harina.

En un sentido amplio la fermentación se produce durante todo el tiempo que

transcurre desde que se han mezclado todos los ingredientes (amasado) hasta

que la masa ya dentro del horno alcanza unos 50ºC en su interior

(Mesas,2002).

La fermentación del pan ocurre en diversas etapas. La denominada

“fermentación primaria” empieza a ocurrir justamente tras el amasado y se

suele dejar la masa en forma de bola metida en un recipiente para que repose

a una temperatura adecuada. Durante esta espera la masa suele adquirir

mayor tamaño debido a que la levadura (si se ha incluido) libera dióxido de

carbono (CO2) durante su etapa de metabolismo: se dice en este caso que la

masa fermenta. La masa parece que se va 'inflando' a medida que avanza el

tiempo de reposo. La temperatura de la masa durante esta fase del proceso es

muy importante debido a que la actividad metabólica de las levaduras es

máxima a los 35 °C,[1] pero de la misma forma a esta temperatura se produce

CO2 a. Es por esta razón por la que la mayoría de los libros de panadería

sugieren emplear temperaturas inferiores, rondando los 27 °C lo que supone un

reposo de aproximadamente dos horas. La temperatura gobierna este proceso

de fermentación, a mayor temperatura menor tiempo de reposo (Mesas, 2002).

El final de la fermentación primaria lo indica el volumen de la masa esponjada,

la red de gluten se estira hasta llegar a un límite que no puede sobrepasar.

En la práctica, J. Mesas (2002), habla de varias fases o etapas en la

fermentación:

Prefermentación. Corresponde a la elaboración de la masa madre o de

la esponja en los métodos indirectos.

Fermentación en masa. Es el periodo de reposo que se le da a la masa

desde que finaliza el amasado hasta que la masa se divide en piezas.

Fermentación intermedia. Es el periodo de reposo que se da a la masa

en las cámaras de bolsas tras el boleado y antes del formado.

Fermentación final. Es el periodo de reposo que se da a las piezas

individuales desde que se practicó el formado hasta que se inicia el

horneado del pan. Esta fase suele realizarse en cámaras de

fermentación climatizadas a 30ºC y 75% de humedad durante 60-90

minutos.

CORTE.

Operación intermedia que se hace después de la fermentación., justo en el

momento en el que el pan va a ser introducido en el horno. Consiste en

practicar pequeñas incisiones en la superficie de las piezas. Su objetivo es

permitir el desarrollo del pan durante la cocción.

COCCIÓN.

Se transforma la masa fermentada en pan, lo que conlleva: evaporación de

todo el etanol producido en la fermentación, evaporación de parte del agua

contenida en el pan. La cocción se realiza en hornos a temperaturas que van

desde los 220 a los 260ºC, aunque el interior de la masa nunca llega a rebasar

los 100ºC.

IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LA LEVADURA saccharomyces cerevisiae.

La levadura saccharomyces cerevisiae es la más importante comercialmente

pues presenta muchas variedades con diferentes características que las hacen

útiles, para diferentes propósitos. Se usa en panadería, en la producción de

diversos tipos de cerveza y vinos y en la producción de alcohol. También ésta

levadura puede utilizarse, por su alto contenido de proteínas y vitaminas, como

suplemento en la alimentación humana y animal. De ella se pueden obtener

sustancias como enzimas, glicerina y compuestos que dan sabores agradables

a los alimentos, como saborizantes (García, 1995).

Imagen 3. Productos elaborados con la levadura saccharomyces cerevisiae

(García, 1995)

Conclusiones:

La levadura saccharomyces cerevisiae es importante en la industria y en el

comercio, pues se utiliza para producir alimentos como cervezas, vinos, pan,

de igual manera aporta nutrientes esenciales para un correcto funcionamiento

del organismo como proteínas y vitaminas. La elaboración de pan ha cambiado

a lo largo de la historia, ya que se han renovado sus técnicas de producción, la

levadura es la responsable del esponjamiento de la masa, además de otorgarle

un sabor característico.

Bibliografía:

Hernández, A. (2003). Microbiología Industrial. Costa Rica: Universidad

Estatal a distancia. Pp. 177-183.

García, V. (1995). Introducción a la Microbiología. Costa Rica:

Universidad Estatal a distancia. Pp. 108-116.

Mesas, J. (2002). El pan y su proceso de elaboración. Ciencia y

Tecnología alimentaria. Vol.3. No. 5. Recuperado el 8 de noviembre de

2011 en http://redalyc.uaemex.mx/pdf/724/72430508.pdf