Caracterización microbiológica de productos lácteos tradicionales para el diseño de cultivos iniciadores

Abstract

Para la supervivencia de los productos tradicionales en el mercado actual, éstos deben mantener sus propiedades físico-químicas y organolépticas típicas, así como unas buenas condiciones higiénicas y de conservación. Una de las vías para alcanzar esas metas, es la identificación y caracterización de los microorganismos presentes en los productos tradicionales, con el objetivo de poder reproducir las fermentaciones de manera controlada. Para ello, el diseño de los fermentos (mezclas de microorganismos responsables de la acidificación y la maduración de los quesos) es un aspecto clave, puesto que ayudarán a reducir la variabilidad entre lotes y a mantener las cualidades sensoriales típicas de los productos tradicionales. El principal objetivo de este trabajo ha consistido en estudiar la diversidad microbiana presente en los procesos de elaboración y maduración de productos lácteos tradicionales, identificar y caracterizar los microorganismos con interés tecnológico que se han encontrado y utilizar las cepas seleccionadas para el diseño fermentos. En primer lugar estudiamos la diversidad microbiana del queso tradicional asturiano Casín mediante técnicas clásicas de cultivo y la técnica independiente de cultivo DGGE. Sorprendentemente se determinó que el proceso de acidificación estaba dominado por cepas de Lactococcus garvieae y se detectó la presencia de Streptococcus thermophilus. El segundo producto analizado fue el queso tradicional polaco Oscypek, que se estudió mediante las técnicas mencionadas junto con la pirosecuenciación de amplicones del gen ARNr 16S, siendo este un trabajo pionero en la aplicación de esta última técnica al estudio de un producto lácteo tradicional. Mediante esta técnica se detectaron poblaciones subdominantes no habituales en quesos, pertenecientes a las familias Bifidobacteriaceae y Moraxellaceae. Las técnicas clásicas de cultivo y la DGGE se emplearon en el estudio de una leche fermentada natural. Ambas técnicas revelaron la presencia de Lc. lactis subsp. lactis, Lc. lactis subsp. cremoris y Lactobacillus plantarum. Mediante técnicas de tipificación determinamos que la diversidad microbiana se reduce a una sola cepa de cada una de las especies y subespecies, que parecen formar una asociación microbiana estable que se mantiene a lo largo del tiempo. El análisis individualizado de los microorganismos con potencial tecnológico procedentes de productos tradicionales comenzó por el estudio de las características fenotípicas y genotípicas de 20 cepas de Lc. lactis. Con el objetivo de determinar sus relaciones filogenéticas y su potencial como cultivos inciadores, las cepas se sometieron a una serie de pruebas fenotípicas y genotípicas. Los resultados confirman la idea de que, independientemente de su fenotipo, los genotipos lactis y cremoris constituyen verdaderas subespecies. Además varias cepas de ambas subespecies presentan propiedades deseables para su inclusión en cultivos iniciadores. También se examinaron 305 aislados de Lc. lactis con la intención de encontrar cepas productoras de bacteriocinas (agentes antimicrobianos naturales). Se encontraron 11 que producían nisina, la única bacteriocina autorizada como aditivo alimentario en determinados productos lácteos. Además, aparecieron otras cinco cepas productoras de lactococina 972 y una de lactococina G/Q. Las cepas productoras de bacteriocinas podrían utilizarse como cultivos protectores, inhibiendo o eliminando bacterias patógenas o alterantes. El último grupo de microorganismos caracterizados estaba constituido por una serie de 42 aislados identificados por métodos moleculares y asignados a las especies Leuconostoc citreum, Leuconostoc mesenteroides y Leuconostoc lactis. Tras una selección preliminar de 14 cepas, se examinaron detalladamente sus características bioquímicas, tecnológicas y de seguridad y se seleccionaron las más indicadas para ser utilizadas como cultivos adjuntos. En la última parte del trabajo, distintas cepas microbianas se combinaron para formar nueve mezclas acidificadoras. En estas mezclas se estudiaron las propiedades tecnológicas más relevantes para su uso como fermentos lácticos. Las cuatro mezclas con mejores aptitudes se ensayaron en sendas elaboraciones experimentales de queso. En estas elaboraciones se analizaron las características físico-químicas básicas y la evolución de poblaciones microbianas durante la elaboración y maduración. Por último, los quesos maduros fueron sometidos a una evaluación sensorial por un panel de cata que confirmó la idoneidad de algunas de las mezclas para su uso como fermentos lácteos.