Bacterias para fermentar la leche: un viaje al mundo de los probióticos y productos lácteos

La fermentación es el procedimiento mediante el cual se ejecutan una serie de técnicas de manipulación a microorganismos o enzimas presentes en el alimento, que pretenden conseguir un efecto positivo para la conservación y calidad de los productos. Mediante este proceso que contiene microorganismos específicos, se logran unas características sensoriales en cuanto a sabor, aroma, textura, etc.

Cuando comemos queso, en realidad, estamos consumiendo bacterias. Estas bacterias proceden del entorno natural, en el cual otras bacterias no aguantarían tan fácilmente debido a los niveles de pH. Para que puedan multiplicarse, se necesitan azúcares como la glucosa y lactosa, además de aminoácidos, vitaminas y otros factores que repercuten a su crecimiento. La leche es un medio típico y satisfactorio para la propagación de este tipo de bacterias.

Los probióticos: bacterias amigas para nuestra salud

Las bacterias se presentan en los alimentos a través de los probióticos. Los probióticos son cultivos puros o mezclas de cultivos microbianos vivos. Cuando los seres humanos y los animales consumen cantidades suficientes de probióticos, pueden mejorar la salud del quien las consume. Son bacterias viables no patógenas que colonizan el intestino y modifican la microflora intestinal y sus actividades metabólicas, con efectos beneficiosos para la salud.

Estos beneficios ya pueden expresarse desde el período neonatal y continuar durante los primeros años de vida, período crítico de maduración del sistema inmune, pero al mismo tiempo de exposición a agentes infecciosos, en especial si los niños asisten a guarderías. Así los probióticos disminuyen los episodios de infecciones tanto respiratorias como gastrointestinales o urinarias.

Beneficios de los probióticos para la salud

• Mantenimiento de la flora intestinal y solución a los problemas digestivos: En un principio, se estudió para controlar diferentes tipos de diarrea.
• Fortalecer el sistema inmunológico: Las bacterias probióticas pueden actuar de tal forma que consigan motivar al sistema inmunológico a atacar células malignas.
• Controlar la intolerancia a la lactosa: Se está estudiando si existe un efecto beneficioso entre los probióticos y la intolerancia a la lactosa. La intolerancia se produce en personas cuyo intestino delgado no consigue producir suficiente enzima lactasa.

La evidencia científica sugiere que el efecto beneficioso asociado a los probióticos es específico de la cepa y de la especie. Al comparar cepas de lactobacilos con las de bifidobacterias en un estudio aleatorizado, doble ciego en lactantes de 4-10 meses de edad, que asisten a guardería, y en el que unos reciben una fórmula con Lactobacillus reuteri y otros una con Bifidobacterium lactis, se demuestra que los que reciben la fórmula con L. reuteri tienen significativamente menos días de fiebre, presentan un número menor de visitas al pediatra, menos días de ausencia a la guardería y de prescripción de antibióticos. Ambos grupos tienen significativamente menos episodios febriles y diarrea y menor tiempo de duración de éstos que el grupo control.

Es importante destacar que esta capacidad probiótica se evidencia científicamente en pocas de las especies. Una condición imprescindible para tipificar una bacteria como probiótica es que pueda resistir el efecto del ácido gástrico y las sales biliares y pueda sobrevivir alcanzando el colon para producir así sus efectos saludables en la microbiota colónica.

Utilización de las bacterias acidolácticas en la industria láctea

La utilización de las bacterias acidolácticas (BAL) en la industria láctea permite la obtención de un amplio número de productos lácteos fermentados de gran relevancia en la dieta diaria. Entre ellos se encuentran el yogur, las leches fermentadas, el queso fresco, el queso madurado y la mantequilla acidificada.

La inoculación de la leche con cultivos iniciadores de BAL seleccionadas permite la obtención de yogur y de otros productos lácteos fermentados con unas características organolépticas óptimas. La tecnología de selección y mejora de cultivos iniciadores ha permitido asimismo optimizar las características metabólicas de las BAL utilizadas en la fermentación, lo que redunda en una mayor garantía de calidad y seguridad en el producto, e incluso en nuevos efectos beneficiosos para la salud.

Clasificación de los productos lácteos fermentados

La Federación Internacional de Lechería (FIL-IDF) clasifica los productos lácteos fermentados según el tipo de fermentación:

• Por microorganismos termófilos, mediante fermentación entre 30 y 45 ºC. Con un fermento único, como la leche acidófila, obtenida con L. acidophilus, o con fermentos mixtos, como el yogur, obtenido por la acción de Lactobacillus bulgaricus (en la actualidad Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus) y S. thermophilus.
• Por microorganismos mesófilos, mediante fermentación por debajo de 30 ºC. Con fermentación láctica como la leche acidificada por acción de Lactococcus lactis y sus spp., Leuconostoc mesenteroides y sus spp. o mediante fermentación láctica o alcohólica como el kéfir, mediante Streptococcus casei, S. lactis, S. cremoris, S. diacetylactis, L. delbrueckii spp. bulgaricus y Kluyveromyces marxianus.

Especies de BAL utilizadas en la producción de lácteos

Las principales especies de BAL utilizadas en la producción de yogur y otros productos lácteos fermentados son:

• L. delbrueckii spp. bulgaricus y S. thermophilus, que son responsables de la producción del yogur.
• Lactococcus lactis spp. lactis y L. lactis spp. cremoris, que participan en la producción de quesos madurados.
• L. lactis spp. cremoris y L. lactis spp. diacetylactis, que participan en la producción de mantequilla acidificada.

Recientemente se han introducido en la industria alimentaria otras especies de BAL que ejercen un efecto beneficioso en la salud, razón por la que se han denominado probióticos. Entre estas especies destacan Bifidobacterium spp. y Lactobacillus rhamnosus GG. Estos microorganismos son capaces de colonizar el intestino humano y desplazar a ciertos microorganismos patógenos, como Clostridium difficile. Asimismo parecen desempeñar un papel beneficioso en la modulación del sistema inmune.

El yogur: un producto lácteo fermentado estrella

El yogur es un tipo de leche fermentada, acidificada y coagulada por la acción de las bacterias lácticas termófilas. Al término de la fermentación, la leche se convierte en yogur con un contenido al menos de 10⁷ bacterias por gramo o mililitro. Es el más consumido de todos los productos lácteos fermentados.

Tipos de yogur según la normativa

El Real Decreto 179/2003 aprueba la norma de calidad para el yogur y autoriza dos denominaciones:

• Yogur con microorganismos viables: Es en el que los microorganismos presentes en la fermentación láctica (L. delbrueckii spp. bulgaricus y S. thermophilus) están presentes en el producto de venta al consumidor. Debe tener una presencia de una cantidad mínima de 10⁷ colonias/g o ml y un pH ≤ 4,6. Debe mantenerse a una temperatura entre 1 y 8 ºC y venderse al consumidor dentro de los 28 días siguientes, contados a partir de su fabricación.
• Yogur pasteurizado: Es pasteurizado después de la fermentación. El tratamiento térmico ocasiona la pérdida de la viabilidad de las bacterias lácticas específicas, pero a cambio alarga significativamente la vida comercial del producto, hasta 3 meses o más y no necesita la cadena de frío para su conservación. La diferencia con el yogur sin pasteurizar radica no en el valor nutricional, sino en los beneficios para la salud que se puedan derivar de la existencia de bacterias lácticas vivas.

Tipos de yogur según contenido graso, aroma y textura

Existe una gran variedad de tipos de yogur, de entre los que destacan los siguientes:

• Desde el punto de vista de su contenido graso: el yogur entero (con más de 2% de grasa), yogur semidesnatado (entre un 0,5% y un 2% de grasa) y yogur desnatado (menos de un 0,5% de grasa).
• Desde el punto de vista de su aroma: yogur natural (con un sabor neutro), yogur aromatizado (con aromas sintéticos y colorantes) y yogur de fruta (con fruta y edulcorantes).
• Desde el punto de vista de su textura: yogur estático o firme (de naturaleza semisólida, por fermentación in situ en el propio recipiente), yogur batido (de naturaleza más líquida, al romper el coágulo antes del envasado final) y yogur líquido (con muy baja viscosidad y menos de un 11% de extracto seco).

Microbiología del yogur

El yogur resulta de la inoculación de la leche con dos cultivos iniciadores, pertenecientes a las especies L. delbrueckii spp. bulgaricus y S. thermophilus, que provocan la fermentación de la leche y originan un producto con unas características organolépticas notablemente diferentes a ella. Al comienzo de la fermentación, el pH próximo a la neutralidad de la leche favorece el crecimiento de S. thermophilus, que predomina y comienza a desarrollar la fermentación láctica, originando ácido L(+) láctico a partir de la glucosa.

A medida que la acidificación progresa, se producen condiciones disgenésicas para la actividad de S. thermophilus, y esta especie progresivamente es desplazada por L. delbrueckii spp. bulgaricus, que puede crecer a un pH inferior a 5 y originar ácido D(-) láctico a partir de glucosa. El crecimiento del lactobacilo parece verse favorecido por la secreción de ciertos metabolitos por parte de S. thermophilus.

La textura semisólida del producto se debe a la acción microbiana, básicamente a la coagulación de las caseínas de la leche en el medio ácido generado por los microorganismos, debido a la producción de ácido láctico a partir de lactosa. Así, cuando el pH se acerca a 4,6, las micelas de caseína de la leche tienden a aglomerarse y originan una estructura o red tridimensional en la que el suero queda atrapado.

Las propiedades del coágulo dependen de la proporción entre la fracción caseínica y la fracción proteica del lactosuero. Ambos microorganismos contribuyen a la formación de compuestos volátiles del aroma, entre los que destaca el acetaldehído, la acetoína y el diacetilo.

Los cultivos iniciadores de BAL pueden asimismo exhibir otras propiedades de interés, como son los fenotipos proteolítico y lipolítico, que pueden provocar una predigestión de las proteínas y lípidos lácteos, respectivamente. Así, éstos se transforman en moléculas más simples y más fácilmente asimilables por el organismo humano, lo que redunda en notables beneficios de carácter nutricional.

Tecnología de la elaboración del yogur

La elaboración del yogur puede realizarse a partir de leche entera, leche semidesnatada o de leche desnatada. En todo caso, sea cual sea el contenido graso de la materia prima, ésta se habrá sometido a depuración física, normalización, pasteurización y homogeneización. El tratamiento de pasteurización inicial de la leche se realiza a una temperatura moderada, en el rango de 80-95 ºC. Este tratamiento inicial, al destruir los microorganismos patógenos presentes, provoca, además de una higienización del producto, una desnaturalización parcial de una fracción de las proteínas solubles, lo que posteriormente será beneficioso para alcanzar la textura deseada en el producto final.

Posteriormente, la leche se atempera a 45 ºC y se procede a la inoculación del cultivo mixto de BAL en una proporción de un 2-3% del volumen de leche a fermentar. Es importante resaltar lo conveniente de que la relación entre ambas especies microbianas, el estreptococo y el lactobacilo, sea aproximadamente 1:1, para conseguir una adecuada sucesión microbiana y un producto final equilibrado.

Una vez distribuido el cultivo mixto en la leche mediante agitación, se puede acometer dos estrategias técnicas diferentes en función del tipo de yogur que se desee:

• Para el yogur estático o firme, la leche inoculada se reparte en los envases finales, que será donde tenga lugar el proceso de fermentación. Los envases se cierran y se incuban a unos 40-45 ºC durante unas 3-6 h.

El kéfir: un probiótico ancestral

El kéfir (también, kefir, búlgaros, yogur búlgaro, leche kefirada, yogur de pajaritos) es un lácteo parecido al yogur líquido, fermentado a través de la acción de un conjunto de levaduras (hongos) y bacterias. También reciben este nombre los gránulos o nódulos utilizados para su producción. Los gránulos o nódulos de kéfir tienen un aspecto similar al de la coliflor pero son más blandos y gelatinosos.

El kéfir clásico es una simbiosis de levaduras -un tipo de hongos- y de bacterias. La estructura que va creciendo, similar a una coliflor, es una matriz compuesta por polisacáridos -azúcares-, grasas y proteína, que fabrican algunas especies de bacterias para protegerse. Dicha estructura se denomina nódulo. En ella habitan los microorganismos que componen el kéfir. Hay distintos tipos de kéfir, según el número y la variedad de bacterias y levaduras que lo conforman, lo cual depende de la zona del planeta en la que este se ha ido formando a lo largo del tiempo.

La unión de ambos organismos goza de grandes propiedades probióticas. Se ha visto que los gránulos de kéfir predigieren las proteínas de la leche, dando lugar a nuevos péptidos solo presentes en el kéfir y mejorando enormemente su digestibilidad. A estos nuevos péptidos se les atribuye una acción inmunoreguladora, antioxidante y antimicrobiana.

Historia y variedades del kéfir

Probablemente fruto del azar, la fermentación de la leche con estas bacterias apunta a un tiempo remoto. Un pariente cercano del kéfir, el kumis -leche de yegua fermentada de un modo muy similar- es ya conocido y ensalzado por el mismo Marco Polo en el S. XIII. A finales del S. XVIII, las propiedades del kumis llegan a oídos de algunos médicos rusos. En 1866, un investigador ruso consigue obtener una porción de kéfir, y un año más tarde efectúa una presentación pública del mismo. En pocos años comienza a extenderse por toda Rusia, y se utiliza terapéuticamente para tratar principalmente afecciones respiratorias y digestivas. La fama del kéfir pasa de Rusia a Europa, hasta que en 1930 comienza a elaborarse de modo industrial.

Comúnmente se conocen dos tipos de kéfir: de leche y de agua. En realidad, el kéfir de agua y el de leche tienen la misma microflora, pero adaptados a medios distintos, encontrándose además distinciones en cuanto a las enzimas presentes en unos y otros. El más extendido es el kéfir de leche, con cierto parecido al yogur, aunque la fabricación del yogur es mucho más sencilla y rentable.

Una clara diferencia del kéfir de agua con respecto al kéfir de leche es que no necesita lactosa para que produzca la fermentación, aunque es necesario adicionar azúcar para desencadenar la fermentación, pudiendo beneficiarse de todas las propiedades que posee aquellas personas que son veganas. El kéfir de agua, a diferencia del kéfir de leche, queda como una agua carbonatada, mientras que el kéfir de leche queda una leche agria o ácida. El kéfir de frutas tiene la misma microbiota y propiedades que el kéfir de leche.

Elaboración casera del kéfir de leche

Fermentar kéfir en casa es como tener una mascota: tienes que cuidar de los gránulos o te durarán dos días. Se introducen en un recipiente de vidrio o cristal la leche a temperatura ambiente y los nódulos de kéfir (normalmente 60 gramos de gránulos por litro de leche), se cierra con tapa hermética (teniendo en cuenta que hay que dejar espacio o abrir frecuentemente ya que se produce gas durante la fermentación); es habitual también tapar con un paño de tela con un cordel. Se deja a temperatura ambiente (idealmente a 20 °C o menos), entre 12-36 horas (normalmente 24 horas) y si es posible removiendo o agitando cada 8 horas o menos.

Tras este tiempo, se cuela el líquido resultante con un colador o filtro. Hay quien lava el frasco en agua y quien no, después se vuelve a repetir el proceso con más leche. Cada 3 o 4 días algunas personas suelen lavar los nódulos con agua simple potable, aunque hay personas que no lo lavan nunca o lo hacen muy pocas veces.

Para un kéfir más líquido se añade más cantidad de leche, y para uno espeso más cantidad de nódulos (o en su defecto, menos leche). En la velocidad de la fermentación influye la temperatura ambiente, la temperatura de la leche y la cantidad de nódulos. La leche no debe sobrepasar los 39 °C y la temperatura ambiental ideal debería de ser en torno a los 20 °C. Se recomienda utilizar leche fresca o pasteurizada en lugar de la UHT.

El líquido obtenido, denominado leche kefirada o kéfir, es un probiótico de consistencia similar al yogur, aunque con una textura más suave y sabor ligeramente más ácido. Es una bebida alcohólica de baja graduación y carbonatada. Para endulzar su gusto se le suele añadir azúcar, edulcorante, canela o miel, aunque todos estos aditivos, a fin de no interferir con la primera fermentación, se pueden agregar luego de haber quitado los nódulos.

Conservación de los gránulos de kéfir

Los nódulos de kéfir solo se puede cultivar a partir de la división de otros nódulos de kéfir previamente cultivados, tradicionalmente el kéfir ha pasado de unas manos a otras de forma gratuita. Como este crece a una velocidad considerable, quienes lo cultivan se ven obligados a regalar una parte cada cierto tiempo. Esto debido a que, cuantos más nódulos de kéfir agregamos a la leche, más rápido fermentará la leche kefirada, lo cual daría lugar a un sabor demasiado ácido o incluso llegar a cortarse.

• Refrigeración: dentro del frigorífico lo ideal es conservarlo en leche fresca a 4 °C. Así se mantiene hasta 14 días. Para mayor conservación hay que cambiar la leche cada pocas semanas para alimentar el cultivo. También se puede conservar metido en un recipiente con agua no clorada y con azúcar en el refrigerador durante 7-10 días, habiendo enjuagado los gránulos en agua previamente. Los nódulos así conservados necesitan ser reactivados en el próximo ciclo de fermentación, pues actúan más lentamente.
• Congelado: se limpia bien y se escurre, se introduce en una bolsa de plástico o táper y se congela. Así aguanta mucho tiempo, pero con el congelado se perderá gran parte de su potencia probiótica inicial que se irá recuperando poco a poco. Para descongelarlo, se saca del congelador y se prepara kéfir de leche durante tres días, desechando este primer kéfir.
• Deshidratación: se pone el kéfir sobre papel de cocina en un sitio aireado, y se remueve cada cierto tiempo hasta que no está pegajoso y tengan un aspecto cristalizado. El tiempo en deshidratarse depende de la ventilación, la temperatura y la humedad ambiental y es de 3-5 días para los granos más grandes. Una vez deshidratados se pueden conservar en lugar fresco, refrigerador, congelador o en seco. Duran unos 2-3 meses. Tras este procedimiento puede incluso meterse en un sobre y mandarse por correo. Para hidratarlo se introduce el kéfir en leche durante 2 semanas, renovando la leche cada 2 días.

Yogur vs. Kéfir: ¿cuál es la diferencia?

El yogur contiene entre 2 y 7 cepas termofílicas, esto es, necesitan de una determinada temperatura - alrededor de los 43 º C - para fermentar. Las bacterias que forman el yogur son transitorias: pasan a través del tracto digestivo, se comunican con las bacterias que lo habitan, les sirven de alimento, reparan sus paredes, pero no lo colonizan. En un yogur es posible encontrarse varios tipos de bacterias distintas y cada una tiene su función:

• Streptococcus thermophilus: Una de las bacterias encargadas de fermentar la leche y convertirla en yogur. Soporta altas temperaturas.
• Lactobacillus bulgaricus: Otra de las bacterias encargadas del proceso de transformación de la leche en yogur. Logra fermentar la leche produciendo acetaldehído.
• Lactobacillus acidophilus: Produce ácido láctico a partir de la lactosa.
• Bifidobacterium bifidum: Producen ácido láctico y ácido acético en la fermentación de la leche.

El kéfir tiene una variedad bacteriana muy superior al yogur, además de la capacidad real de colonizar el intestino y enriquecer nuestra propia flora. Quizá una de sus mayores particularidades es que son capaces de colonizar el tracto intestinal, lo que significa que no están de paso, vienen para quedarse. Concretamente se alimenta de la lactosa presente en la leche, por lo que el kéfir resultante es apto incluso para personas intolerantes.

La siguiente tabla resume las principales diferencias entre el yogur y el kéfir:

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