La fermentación en medio sólido: alternativa al procesamiento de alimentos

M.C. Ulises Ramírez-Esparza

Dr. José Juan Buenrostro-Figueroa

Laboratorio de Biotecnología y Bioingeniería

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo

Subsede Delicias, Chihuahua

En los últimos años se ha presentado un aumento en el desarrollo de técnicas de procesamiento de alimentos que sean más amigables con el medio ambiente y que no dañen sus componentes o su composición. Dentro de estas técnicas de procesamiento de alimentos se encuentran las fermentaciones, en especial la fermentación en medio sólido, la cual tiene la capacidad de mejorar la calidad nutrimental de los alimentosen los que se utiliza, ya que se ha demostrado que aumenta la disponibilidad de los nutrimentos y compuestos bioactivos, los cuales aportan beneficios a la salud.

La fermentación en medio sólido o fermentación sólida es un método ancestral de procesamiento de alimentos. Desde la producción de quesos y panes, hasta la producción de enzimas, la fermentación en medio sólido ha demostrado ser una herramienta biotecnológica eficiente, versátil y prometedora para la industria alimentaria. En los últimos años ha presentado un aumento en su aplicación al ser una alternativa de bajo costo para obtener una amplia gama de metabolitos, materias primas y alimentos. 

Esta técnica involucra el uso de microorganismos como bacterias, levaduras y hongos en presencia de niveles bajos de humedad, para descomponer y biotransformar un sustrato y obtener el producto deseado mediante las actividades metabólicas del microorganismo empleado. Como sustrato se emplea todo tipo de material lignocelulósico, incluyendo hojas, tallos, cortezas, frutos, granos, semillas, así como residuos agroindustriales incluyendo bagazo, ruezno, cáscaras, entre otros. 

Dentro de las cualidades que presenta la fermentación en medio sólido como técnica de procesamiento de alimentos se enlistan las siguientes:

• Menor requerimiento de agua y energía.
• Utilización de una gran gama de soportes (sustratos).
• Mejora la calidad nutrimental.
• Menor probabilidad de contaminación por otros microorganismos.
• Altos rendimientos.
• Bajo costo de proceso.

La fermentación en medio sólido ha sido aplicada exitosamente en el procesamiento de alimentos, como la elaboración de algunos quesos, que obtienen sabores y texturas únicos gracias a esta técnica. Por ejemplo, los quesos artesanales y de especialidad, como lo son el queso azul que hace uso de Penicillium roqueforti para otorgar esas características tan peculiares como son las manchas de color azul. En el queso de cabrase emplean diversas cepas de Lactobacillus, bacterias que producen ácido láctico, que al desarrollarse acidifican el queso impidiendo así el desarrollo de microorganismos patógenos. De igual manera, al producir pan y productos horneados, las masas se someten a fermentación en medio sólido, empleando principalmente levaduras y bacterias lácticas, que producen sabores, aromas y texturas únicas. 

Dentro de las aplicaciones en la industria alimentaria, también se presentan los fermentados de soja, como el tempeh, el miso y la salsa de soja que, comúnmente, se consumen en la comida asiática. Estos alimentos hacen uso de la fermentación en medio sólido. En el caso particular del tempeh, se emplea el hongo Rhizopuspara obtener una textura compacta, un sabor característico y un aumento considerable en el contenido proteico. Otro uso de la fermentación en medio sólido es para la producción de enzimas (celulasas, hemicelulasas, lipasas, proteasas) y metabolitos secundarios como ácidos orgánicos o vitaminas, que pueden ser utilizados directamente en alimentos o suministrados como suplementos.

Aunque se pueden utilizar materias primas como sustratos, ya sea cereales, quesos, arroz o incluso carnes para embutidos, es posible aprovechar residuos agroindustriales o especies vegetales poco utilizadas. A través de la fermentación en medio sólido, se obtiene una amplia gama de productos, como los pigmentos, aromas, enzimas, y compuestos con potencial antioxidante, entre otros. 

La fermentación en medio sólido presenta una gran alternativa en el procesamiento de alimentos; debido a su gran adaptabilidad, mejora en el contenido nutricional, baja el costo de producción y aumenta el potencial que ofrece para desarrollar alimentos con características nutricionales y organolépticas únicas. Sin embargo, presenta algunas dificultades, como la problemática de escalar a un nivel industrial o un control adecuado de las condiciones de proceso. Debido a esto, se espera que esta técnica de procesamiento de alimentos continúe su desarrollo y siga jugando un papel fundamental en la industria alimentaria, contribuyendo a la producción de alimentos o materias primas más saludables y de menor costo.

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