Ejercicio resuelto de Microbiología y biotecnología · Biología

Se deberá escoger TRES de las siguientes ocho cuestiones (3 puntos).

Tanto el pan como el yogurt se obtienen por un proceso de fermentación, llevado a cabo por diferentes levaduras y bacterias.

a) ¿Por qué el yogurt tiene un marcado sabor ácido y no ocurre lo mismo con el pan? Razónelo ayudándose de las reacciones que se llevan a cabo en cada caso. (0,5 puntos)

b) Para hacer yogurt casero, basta con repartir leche en varios vasitos y añadir un poco de yogurt comercial a cada uno. Después se dejan durante toda la noche a unos 35-40 ºC. ¿Qué ocurriría si antes de hacer la mezcla esterilizamos el yogurt comercial? ¿Y si esterilizamos la leche? Razone las respuestas. (0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Por}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{yogurt}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{marcado}}\mathbf{\text{sabor}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{ocurre}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{mismo}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{pan?}}\mathbf{\text{Raz}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nelo}}\mathbf{\text{ayud}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ndose}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{reacciones}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{llevan}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cabo}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{caso.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La diferencia está en el producto final de cada fermentación, y por tanto en el microorganismo que la realiza.

En el yogur actúan bacterias lácticas de los géneros Lactobacillus y Streptococcus, que llevan a cabo la fermentación láctica. El ácido pirúvico procedente de la glucólisis se reduce directamente a ácido láctico:

$\text{glucosa}⟶2\acute{\text{a}}\text{cido l}\acute{\text{a}}\text{ctico}+2\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{P}$

El producto es un ácido, que se acumula en el medio y hace descender el pH de la leche hasta valores próximos a $\mathrm{4,5}$. De ahí el sabor ácido característico y, de paso, la textura: al alcanzarse el punto isoeléctrico de la caseína, esta precipita y forma el coágulo.

En el pan actúan levaduras, que realizan la fermentación alcohólica. El piruvato se descarboxila a acetaldehído y este se reduce a etanol:

$\text{glucosa}⟶2\text{ etanol}+2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+2\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{P}$

Ninguno de los dos productos es ácido: el etanol es un alcohol y se evapora durante la cocción, y el dióxido de carbono es un gas que escapa tras haber hecho subir la masa. Por eso el pan no resulta ácido.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Para}}\mathbf{\text{hacer}}\mathbf{\text{yogurt}}\mathbf{\text{casero,}}\mathbf{\text{basta}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{repartir}}\mathbf{\text{leche}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{varios}}\mathbf{\text{vasitos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{adir}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{poco}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{yogurt}}\mathbf{\text{comercial}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno.}}\mathbf{\text{Despu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{dejan}}\mathbf{\text{durante}}\mathbf{\text{toda}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{noche}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{unos}}\mathbf{\text{35-40}}\mathbf{\text{ºC.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ocurrir}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{antes}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{hacer}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mezcla}}\mathbf{\text{esterilizamos}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{yogurt}}\mathbf{\text{comercial?}}\mathbf{\text{¿Y}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{esterilizamos}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{leche?}}\mathbf{\text{Razone}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{respuestas.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Conviene partir de qué aporta cada ingrediente: el yogur comercial aporta el cultivo iniciador, es decir, las bacterias vivas, y la leche aporta el sustrato, la lactosa de la que las bacterias obtendrán la glucosa.

Si se esteriliza el yogur comercial, el calor mata las bacterias lácticas. Sin ellas no hay quien realice la fermentación: la lactosa no se transforma en ácido láctico, el pH no desciende, la caseína no precipita y la leche no cuaja. El experimento fracasa, y lo más probable es que la leche acabe estropeándose por la acción de otros microorganismos.

Si se esteriliza la leche, en cambio, el resultado es bueno, e incluso mejor. La esterilización no destruye la lactosa, que es un azúcar termoestable, así que el sustrato sigue disponible; lo que elimina son los microorganismos competidores y contaminantes que pudiera llevar la leche. Al añadir después el yogur comercial, las bacterias lácticas encuentran el medio libre y lo colonizan sin competencia. Es, de hecho, lo que se hace en la industria: pasteurizar o esterilizar la leche y sembrar a continuación el fermento seleccionado.