SCOBY - SCOBY
SCOBY es el acrónimo de " cultivo simbiótico de bacterias y levaduras ", y se forma después de completar un proceso de fermentación único de bacterias del ácido láctico (LAB), bacterias del ácido acético (AAB) y levadura para formar varios alimentos ácidos y bebidas como kombucha y kimchi . La cerveza y el vino también se someten a fermentación con levadura, pero las bacterias del ácido láctico y los componentes de las bacterias del ácido acético exclusivos de SCOBY generalmente se consideran una fuente de deterioro en lugar de una adición deseada. Tanto LAB como AAB entran en la superficie de la cebada y la malta en la fermentación de la cerveza y las uvas en la fermentación del vino; LAB reduce el pH de la cerveza, mientras que AAB toma el etanol producido a partir de la levadura y lo oxida más en vinagre, lo que da como resultado un sabor y olor amargo. Los AAB también son responsables de la formación de la celulosa SCOBY.
En su forma más común, SCOBY es un biofilm gelatinoso a base de celulosa o un tapete microbiano que se encuentra flotando en la interfaz aire-líquido del contenedor. Esta esterilla de celulosa bacteriana a veces se llama película. Las películas SCOBY, como los iniciadores de masa madre , pueden servir para continuar el proceso de fermentación en un nuevo recipiente y reproducir el producto deseado. Esto se puede atribuir a la capacidad de SCOBY para no solo albergar el crecimiento simbiótico, sino también una pequeña cantidad de los medios y productos anteriores debido a su capacidad para absorber agua. Los SCOBY pueden variar mucho en la densidad celular dentro de la biopelícula debido a las condiciones de fermentación, lo que conduce a posibles variaciones en el producto final; Actualmente se están llevando a cabo numerosos estudios para determinar la proporción óptima de SCOBY, en su caso, con respecto al cultivo líquido para garantizar la máxima consistencia del producto, ya que no existen procedimientos operativos estándar. A continuación se puede encontrar más información, como los organismos y las condiciones de cultivo necesarias para fermentar y formar un SCOBY, las características de la biopelícula y las aplicaciones en alimentos y bebidas con énfasis específico en la kombucha.
Composición y condiciones de co-cultivo
En base al producto deseado del SCOBY, se utilizan diferentes especies de bacterias y levaduras. Dichos cultivos generalmente incluyen especies de AAB aerobias, gram negativas tales como Acetobacter , Gluconobacter y Komagataeibacter , LAB aerobias, gram positivas tales como Lactobacillus , así como diversas levaduras tales como Saccharomyces y Zygosaccharomyces . Las cepas se seleccionan previamente para determinar su viabilidad en condiciones compatibles, mayor rendimiento del producto deseado e indisposición para competir; una vez elegidas, se modifican diversas condiciones de cultivo para lograr un crecimiento y una productividad óptimos.
Para kombucha SCOBYs, el primer paso es la levadura de fermentación de azúcares tales como la glucosa a partir de té negro o verde en etanol y dióxido de carbono. Se informa que Zygosaccharomyces está involucrado en el 84.1% de todos los procesos de fermentación de kombucha SCOBY debido a su estabilidad mejorada en condiciones altas de azúcar y halófilas, mientras que Saccharomyces se usa predominantemente por sus eficientes tasas de fermentación y resistencia a altas temperaturas y contenido de alcohol. También se pueden agregar diferentes variaciones de levadura como un medio complementario para introducir diferentes sabores y aromas o asegurar la finalización de la reacción utilizando diferentes nichos. Si bien estos nichos varían de levadura a levadura, ciertas condiciones de fermentación permanecen constantes. Dichas condiciones incluyen, pero no se limitan a, alta concentración de sustrato, niveles de oxígeno suficientes, temperaturas entre 20 ° C y 30 ° C y un pH entre 4-4,5.
El segundo paso en la formación de SCOBY es la introducción de diferentes bacterias en el cultivo líquido para convertir el etanol producto de la fermentación en ácidos orgánicos como el ácido láctico o el ácido acético. Estos procesos se conocen como fermentación del ácido láctico y metabolismo del etanol, respectivamente. Un posible subproducto de esta reacción es la celulosa, que sirve como base para la biopelícula SCOBY. Al igual que las levaduras, las especies de bacterias elegidas y las condiciones de cultivo afectan directamente tanto a las características del producto líquido de kombucha como a la composición y morfología de la película SCOBY. Si bien hay muchas especies que tienen los mecanismos necesarios para formar celulosa como Acetobacter y Komagataeibacter , Gluconaceobacter es una de las más pobladas que se utilizan, residiendo entre el 86-99% de los cultivos tanto líquidos como biofilm. Las condiciones de cultivo necesarias de estas bacterias son similares a las de las levaduras, pero requieren más oxígeno debido a su naturaleza aeróbica en la oxidación del etanol para formar ácidos orgánicos.
Una vez que las condiciones internas del co-cultivo están en su lugar, la mezcla simbiótica se deja fermentar. Ciertos estudios han afirmado que el tiempo óptimo de fermentación es de 10 días, pero la duración puede modificarse para cambiar el contenido del rendimiento; mayores tiempos de fermentación se correlacionan con niveles más altos de ácidos orgánicos y otros aminoácidos, que pueden atribuirse a los matices ácidos de algunas Kombucha. A pesar de los controles establecidos, las especies que comprenden los cultivos mixtos aún pueden iniciar el cambio metabólico de la preparación a la preparación con el más mínimo cambio en las condiciones de cocultivo y alterar las cualidades del producto, como la concentración de azúcar, por lo que es necesario un control adecuado cuando se ejecuta en modo continuo o se reutiliza. una cultura de arranque .
Características de la biopelícula
La formación de la película de celulosa en la superficie del caldo produce un producto con características únicas que tanto las bacterias como los consumidores encuentran ventajoso. Tras la inoculación en el cultivo, las bacterias como Acetobacter comienzan inmediatamente a juntar las moléculas de glucosa fuera de la célula y unirlas a través de enlaces β (1-4) para formar estructuras largas y delgadas que se extienden desde sus membranas celulares llamadas fibrillas . La nanocelulosa que compone estas fibrillas demuestra una gran resistencia y estabilidad al mismo tiempo que permite interacciones hidrófilas y biocompatibilidad, lo que la convierte en un gran recurso para el uso del cultivo. Una variedad de eventos de unión inter e intramolecular unen numerosas fibrillas en las estructuras finales mucho más grandes conocidas como microfibrillas; Debido a la integridad de las microfibrillas y la naturaleza lineal organizada de los enlaces de celulosa, la biopelícula resultante también puede denominarse matriz o esterilla. Esta biopelícula es un mecanismo de defensa natural para el cocultivo y puede soportar condiciones extremas como la temperatura y la radiación ultravioleta. Dos características adicionales de las nanofibrillas de celulosa SCOBY, su alta pureza y cristalinidad, son actualmente un objetivo en la investigación biomédica en la formación de armazones de tejido biocompatible, componentes cardiovasculares como vasos sanguíneos, injertos óseos y reemplazos de tejido conectivo. Las fibrillas de nanocelulosa también pueden extraerse mediante hidrólisis ácida y utilizarse en las industrias de envasado de alimentos, ropa y tratamiento de aguas residuales.
El grosor de una kombucha SCOBY depende de todas las condiciones de elaboración, pero un estudio informó un grosor promedio de dos a cinco milímetros. Los SCOBY pueden dividirse para iniciar múltiples cultivos o deshidratarse para su almacenamiento y uso posterior. Una vez extraído, el cultivo comenzará a regenerar una nueva película conocida informalmente como "baby SCOBY". Este proceso se puede repetir varias veces durante meses a la vez.
Uso en la producción de alimentos
Además de la kombucha, hay una variedad de otros alimentos y bebidas que requieren una "cultura simbiótica" similar en su producción, tales como:
- Cerveza de jengibre
- Jun , una bebida parecida a la kombucha
- Kéfir
- Pan de masa madre , que utiliza entrantes a base de levaduras silvestres
- Tibicos
- Vinagre , cuya producción requiere una madre de vinagre.
- kimchi
- Salsa de soja
- Pasta de soja
- Vino de arroz
- Lambic
Uso en la producción de ropa.
La Universidad de Tecnología de Queensland y la Biblioteca Estatal de Queensland han estado usando kombucha scoby para producir un biotextil viable, llamado "cuero vegano".
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- Programa titulado "The Fermentation Revival" en BBC News .
- N. Padilla "hágalo usted mismo en el artículo de The Harvard Crimson .