El yogur, el chucrut, los encurtidos, ninguno de estos productos existiría sin la fermentación del ácido láctico. Se trata de una serie de reacciones químicas que transforman sus ingredientes en algo bastante diferente (y delicioso) gracias a las bacterias del ácido láctico.
En este post exploraremos la fermentación del ácido láctico con algo más de detalle, ayudándote a entender qué ocurre cuando estas bacterias se ponen a trabajar.
¿Qué es la fermentación del ácido láctico?
Para que cualquier organismo pueda sobrevivir tiene que ser capaz de extraer energía de una fuente de energía. La fermentación es una forma de obtener esta energía, al igual que la respiración (utilizada por plantas y animales). Las bacterias y las levaduras (por ejemplo en la elaboración de la cerveza) suelen utilizar la fermentación como fuente de energía.
Hay varios tipos de fermentación, la fermentación láctica es un tipo en el que se forma ácido láctico como resultado del proceso de fermentación. Los azúcares, por ejemplo la lactosa o la glucosa, se fermentan, en el camino se libera energía y se produce ácido láctico. La fermentación del ácido láctico no requiere de oxígeno para llevarse a cabo.
La fermentación del ácido láctico no sólo ocurre en las bacterias, ¡también en los humanos! Si has hecho mucho deporte y sientes que tus músculos se «agrian», se agrian literalmente. Ya no hay suficiente oxígeno y tu cuerpo ha vuelto a utilizar la fermentación del ácido láctico para darte esa energía extra.
Bacterias del ácido láctico
Varias bacterias utilizan la fermentación del ácido láctico para transformar los azúcares en ácido láctico, la mayoría de ellas caen bajo el grupo apropiadamente llamado de bacterias del ácido láctico. Dentro de este grupo hay también varios tipos, por ejemplo Lactobacillus, Leuconostoc o Lactococcus. Las bacterias pueden ser añadidas a los alimentos a propósito para la fermentación del ácido láctico, pero también se encuentran de forma natural en una variedad de áreas, incluyendo el cuerpo humano y en la mayoría de las plantas.
Las diferentes bacterias del ácido láctico tienen diferentes condiciones óptimas de vida. Algunas pueden crecer a temperaturas tan bajas como 0°C, mientras que otras dejan de crecer a 10°C.
Ácido láctico
El ácido láctico es un ácido, lo que significa que reducirá el valor del pH de un líquido, puedes ver la estructura a continuación. El grupo -COOH en el lado derecho de la molécula es lo que hace que el ácido láctico sea ácido. El protón (H+) de este grupo abandona el grupo con bastante facilidad para asentarse en el resto del agua que lo rodea. Como resultado, la concentración de protones aumenta, lo que conduce a una disminución del valor del pH (ver más aquí).
La reacción de fermentación del ácido láctico
Hay varios tipos de bacterias del ácido láctico y también hay diferentes formas de transformar los azúcares en ácido láctico. Además, depende de los tipos de azúcares disponibles para las bacterias, cómo será la reacción. El mecanismo más sencillo y comúnmente descrito es el que parte de la glucosa como fuente de energía.
La glucosa puede ser fermentada en ácido láctico a través de dos vías principales: la homofermentativa & la heterofermentativa. Vamos a simplificar las vías aquí, en realidad hay muchos más pasos intermedios dentro de las células. Además, las bacterias tienen muchas otras reacciones en marcha mientras recogen la energía durante la fermentación. Se forman moléculas de sabor, por ejemplo, y estos mecanismos de reacción tienden a ser tan complejos y dependientes del producto, del entorno y de las bacterias que es imposible crear aquí una visión completa de todo lo que está sucediendo.
Esquema de reacción 1: Glucosa – Homofermentativo
En el mecanismo homofermentativo de la fermentación del ácido láctico, 1 molécula de glucosa se descompone en 2 moléculas de ácido láctico. Esta reacción da lugar a la liberación de energía que puede ser utilizada por las bacterias. En un esquema de reacción que tiene el siguiente aspecto:
C6H12O6 → 2 C3H6O3
Esquema de reacción 2: Glucosa – Heterofermentativo
No todas las bacterias del ácido láctico son capaces de descomponer la glucosa de forma tan eficiente. En su lugar, aparte del ácido láctico se forma también etanol:
C6H12O6 → C3H6O3 + C2H6O (etanol) + CO2 ; de nuevo se libera energía que es almacenada por las bacterias, pero sólo la mitad que en la reacción homofermentativa.
Fermentación de azúcares más grandes, lactosa
Pero no todos los productos en los que tiene lugar la fermentación láctica contienen glucosa. Tomemos por ejemplo la leche. El azúcar de la leche es la lactosa. La lactosa es un disacárido y está formada por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Cuando se utilizan las bacterias lácticas adecuadas, éstas tienen una enzima que puede descomponer la lactosa en glucosa y galactosa. La glucosa puede entonces ser fermentada a través de una de las vías descritas anteriormente. La galactosa a su vez puede ser transformada en glucosa a través de una serie de reacciones y entonces también puede ser fermentada.
La fermentación del ácido láctico en los alimentos
La fermentación del ácido láctico en los alimentos es a veces deseable, pero en otros casos altamente indeseable.
Indeseable, el deterioro
Las bacterias del ácido láctico causan el deterioro de las carnes así como de los vegetales. La producción del ácido láctico hace que los productos se vuelvan agrios y poco apetecibles. De este modo, las bacterias del ácido láctico son un buen indicador del deterioro, ya que no son dañinas en sí mismas, sino que evitan que comamos algo que está estropeado y que podría contener microorganismos patógenos que no necesariamente se saborean.
Bacterias del ácido láctico deseables en los alimentos
En el caso del yogur, los encurtidos, las aceitunas, el chucrut, la crema agria y la masa madre, queremos que las bacterias del ácido láctico hagan su trabajo. Las bacterias lácticas ayudan a conservar los alimentos. Basta con echar un vistazo, el yogur & la crema agria es una forma de conservación de la leche, y el chucrut es una forma de conservación de la col. Además de la conservación, también provocan los cambios deseados en el sabor y la textura