Capacidad probiótica de levaduras y bacterias ácido lácticas (bal) recuperadas del proceso de fermentación de cacao con potencial uso industrial

Herrera Acosta, Carlos Daniel

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Date

2021-12-01

Publisher

Pontificia Universidad Javeriana

Faculty

Facultad de Ciencias

Program

Microbiología Industrial

Obtained title

Microbiólogo (a) Industrial

Type

Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado

COAR

Trabajo final de grado

TY - GEN T1 - Capacidad probiótica de levaduras y bacterias ácido lácticas (bal) recuperadas del proceso de fermentación de cacao con potencial uso industrial AU - Herrera Acosta, Carlos Daniel Y1 - 2021-12-01 UR - http://hdl.handle.net/10554/58283 PB - Pontificia Universidad Javeriana AB - La fermentación del cacao es un proceso en el que están involucrados diferentes grupos microbianos, dentro de lo que se incluye levaduras: bacterias ácido lácticas (BAL) y bacterias del ácido acético. Estas, juegan un papel importante no solo en la fermentación del fruto, sino también en la producción de diferentes moléculas precursoras del aroma, sabor y color distintivo, que se forman en el secado y tostado, lo que conduce a una calidad y sabores variables del cacao. A partir, de estos microrganismos autóctonos del cacao principalmente levaduras y BAL, las cuales tienen potencial actividad probiótica, ya que reducen el crecimiento de bacterias y hongos por competencia de sustratos y producen metabolitos antimicrobianos como alcoholes, ácidos orgánicos, enzimas, bacteriocinas, entre otros; permitiendo la reducción de microorganismos patógenos. De aquí, el interés en evaluar y caracterizar cepas de levaduras y BAL de la fermentación del cacao en búsqueda de cepas probióticas que tengan potencial uso en la industria. Entre estos microorganismos se encuentran cepas de levaduras de los géneros: Saccharomyces, Candida, Pichia, entre otros. Respecto a las BAL encontramos de los géneros: Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Lactiplantibacillus, entre otros. De esta manera, se realizó una revisión de la literatura científica y sucesivamente se llevó a cabo la evaluación y caracterización de la capacidad probiótica de cepas de levaduras y BAL de la fermentación del cacao en el laboratorio de microbiología de alimentos de la Pontificia Universidad Javeriana. Para caracterizar las BAL y las levaduras se aislaron e identificarón por morfotipo las cepas de estudio. Posteriormente se realizarón ensayos para la actividad probiótica como crecimiento a diferentes temperaturas, tolerancia pH, actividad antimicrobiana y viabilidad en almacenamiento. Finalmente, de las 16 cepas se encontrarón 2 con potenciales características de probióticos la #13 y la #4, las cuales mostrarón mejores resultados y se identificarón mediante pruebas de identificación bioquímica API de Biomerieux® obteniendo los siguientes microorganismos: Leuconostoc mesenteroides ssp cremoris (# 13) y Saccharomyces cerevisiae (# 4). 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Estas, juegan un papel importante no solo en la fermentación del fruto, sino también en la producción de diferentes moléculas precursoras del aroma, sabor y color distintivo, que se forman en el secado y tostado, lo que conduce a una calidad y sabores variables del cacao. A partir, de estos microrganismos autóctonos del cacao principalmente levaduras y BAL, las cuales tienen potencial actividad probiótica, ya que reducen el crecimiento de bacterias y hongos por competencia de sustratos y producen metabolitos antimicrobianos como alcoholes, ácidos orgánicos, enzimas, bacteriocinas, entre otros; permitiendo la reducción de microorganismos patógenos. De aquí, el interés en evaluar y caracterizar cepas de levaduras y BAL de la fermentación del cacao en búsqueda de cepas probióticas que tengan potencial uso en la industria. Entre estos microorganismos se encuentran cepas de levaduras de los géneros: Saccharomyces, Candida, Pichia, entre otros. 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English Title

Probiotic capacity of yeasts and lactic acid bacteria (bal) recovered from the cocoa fermentation process with potential industrial use

Resumen

La fermentación del cacao es un proceso en el que están involucrados diferentes grupos microbianos, dentro de lo que se incluye levaduras: bacterias ácido lácticas (BAL) y bacterias del ácido acético. Estas, juegan un papel importante no solo en la fermentación del fruto, sino también en la producción de diferentes moléculas precursoras del aroma, sabor y color distintivo, que se forman en el secado y tostado, lo que conduce a una calidad y sabores variables del cacao. A partir, de estos microrganismos autóctonos del cacao principalmente levaduras y BAL, las cuales tienen potencial actividad probiótica, ya que reducen el crecimiento de bacterias y hongos por competencia de sustratos y producen metabolitos antimicrobianos como alcoholes, ácidos orgánicos, enzimas, bacteriocinas, entre otros; permitiendo la reducción de microorganismos patógenos. De aquí, el interés en evaluar y caracterizar cepas de levaduras y BAL de la fermentación del cacao en búsqueda de cepas probióticas que tengan potencial uso en la industria. Entre estos microorganismos se encuentran cepas de levaduras de los géneros: Saccharomyces, Candida, Pichia, entre otros. Respecto a las BAL encontramos de los géneros: Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Lactiplantibacillus, entre otros. De esta manera, se realizó una revisión de la literatura científica y sucesivamente se llevó a cabo la evaluación y caracterización de la capacidad probiótica de cepas de levaduras y BAL de la fermentación del cacao en el laboratorio de microbiología de alimentos de la Pontificia Universidad Javeriana. Para caracterizar las BAL y las levaduras se aislaron e identificarón por morfotipo las cepas de estudio. Posteriormente se realizarón ensayos para la actividad probiótica como crecimiento a diferentes temperaturas, tolerancia pH, actividad antimicrobiana y viabilidad en almacenamiento. Finalmente, de las 16 cepas se encontrarón 2 con potenciales características de probióticos la #13 y la #4, las cuales mostrarón mejores resultados y se identificarón mediante pruebas de identificación bioquímica API de Biomerieux® obteniendo los siguientes microorganismos: Leuconostoc mesenteroides ssp cremoris (# 13) y Saccharomyces cerevisiae (# 4).

Abstract

Cocoa fermentation is a process in which different microbial groups are involved, among them we find yeasts, lactic acid bacteria (LAB) and acetic acid bacteria. These play an important role not only in the fermentation of the fruit, but also in the production of different precursor molecules of the aroma, flavor and distinctive color, which are formed during drying and roasting, which leads to variable cocoa quality and flavors. From these autochthonous cacao microorganisms, mainly yeasts and LAB, which have potential probiotic activity since they reduce the growth of bacteria and fungi by competition of substrates and produce antimicrobial metabolites such as alcohols, organic acids, enzymes, bacteriocins, among others; allowing the reduction of pathogenic microorganisms. Hence the interest in evaluating and characterizing yeast strains and LAB from cocoa fermentation in search of probiotic strains that have potential use in the industry. Among these microorganisms we find yeast strains of the genera: Saccharomyces, Candida, Pichia, among others; and regarding the LAB we find the genera: Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Lactiplantibacillus, among others. In this way, a review of the scientific literature was carried out and the evaluation and characterization of the probiotic capacity of yeast strains and LAB from cocoa fermentation was carried out in the food microbiology laboratory of the Pontificia Universidad Javeriana. To characterize the LAB and yeasts, the study strains were isolated and identified by morphotype, later tests were carried out for probiotic activity such as growth at different temperatures, pH tolerance, antimicrobial activity and viability in storage. Finally, of the 16 strains, 2 were found with potential probiotic characteristics # 13 and # 4, which showed better results and were identified by API biochemical identification tests of Biomerieux® obtaining the following microorganisms: Leuconostoc mesenteroides ssp cremoris (# 13) and Saccharomyces cerevisiae (# 4).