Estos microorganismos se usan como termentadores en un alimento que sea por naturaleza ácido y que contenga azúcares libres, ya que son los que más fácil y rápido se desarrollarían produciendo alcohol (Cabeza, 2010).
El metabolismo de los hongos, mohos y levaduras sobre los alimentos da como resultado tres tipos de cambios degradativos que modifican el olor de la matriz alimentaria. Estos cambios son debido a las rutas bioquímicas de lipólisis de los triacilglicéridos, la proteólisis de las caseínas y la oxidación del laclato. En el caso de los mohos utilizados para la fermentación de productos lácteos su metabolismo al colonizar la superficie del alimento es principalmente oxidativo y son capaces de degradar el ácido láctico presente, lo que le confiere cualidades para aumentar el pH (Ramírez et al., 2008).
La lipólisis producida por estos mismos microorganismos, da como resultado la liberación de ácidos grasos de cadena media y corta que pueden sufrir reacciones
secundarias y formar otros metabolitos de impacto en ei olor que han sido previamente abordados.
La mayoría de estos microorganismos presentes en lácteos fermentados son degradadores de caseínas, como en el caso de la levadura Geotríchum candidum que tiene una gran variedad de habilidades proteolíticas dependiendo de la cepa, ya que mientras algunas muestran una débil actividad proteolitica otras presentan una actividad más poderosa.
En lo que respecta a hongos productores de olor podemos citar algunos ejemplos con potencial importancia industrial como es el caso del hongo Ceratocystis fimbriota, explotado debido a su rápido crecimiento y a la variedad de compuestos aromáticos frutales que produce como acetato de etilo, etanol y acataldehldo.
Ceratocytis moniliformes, al igual que el hongo anterior, crece rápidamente y sintetiza una gran cantidad de compuestos como acetato de etilo, acetato de propilico y alcohol ¡soamílico entre otros (Reyes y Franco, 2006).
Por su parte, los mohos y levaduras son capaces de producir una gran variedad de compuestos de olor, ya sea que se encuentren solas o asociadas con otros microorganismos formando un ecosistema más complejo, como en el caso de los quesos, donde se pueden encontrar en asociación con bacterias que contribuyen a la formación de ésteres, aunque la presencia de estas últimas no es determinante, ya que se han encontrado levaduras que son capaces de sintetizar estos compuestos por si solas, por ejemplo Kluyveromyces marxianus, que produce feniletil acetato en la superficie de quesos maduros. Otros lácteos fermentados como el kéfir deben sus características sensoriales no solo a las bacterias ácido lácticas sino también a las levaduras que las fermentan (Liu et al., 2000).
Los mohos y levaduras más explotados como organismos termentadores son: mohos de los géneros Penicillium spp, Aspergillus spp, Rhizopus spp, Geotricium spp.,
para elaboración de quesos, embutidos y alimentos orientales a base de cereales (arroz y soya).
Levaduras de los géneros Saccharomyces (S. cerevisiae, S. boulardíi), Candidum (C. utilis), Debaryomyces y Kluyveromyces (K. fragilis) para cervecería,
vinificación, destilería, panificación y elaboración de alimentos orientales a base de cereales como el arroz y la soya (Cabeza, 2010).
La industria de los lácteos fermentados es sin duda alguna uno de los campos donde más se ha explotado a las levaduras como productoras de compuestos de olor y sabor, más específicamente en la industria quesera, donde se ha buscado formar interacciones entre levaduras y bacterias o levaduras y otras levaduras, como en el caso de Geotrichum candidum bacterias como Corynebacterium sp y levaduras como
Kluyveromyces lactis y Yarrowia ¡ipolytica estos ecosistemas formados han dado como resultado la síntesis de compuestos sulfurados aromáticos, mientras que al asociar a K.
lactis con una bacteria los compuestos formados son ásteres y alcoholes, por su parte Y. lipolytica asociada a bacterias produce alcoholes y cotonas, y cuando ésta levadura se asocia a G. candidum el resultado es que estos compuestos se vean aumentados en concentración, intensificando olor. Esta última levadura tiene interés especial de la industria quesera debido a la producción de compuestos sulfurados asociados con la producción de metan-etiol, además de que al asociarse con el hongo Penicilllum camemberti confiere un sabor y olor más intenso (Reyes y Franco, 2006).
2.4.3.1 El género Geotrichum
El género Geotrichum incluye 24 especies, entre las que se encuentra
Geotrichum en su forma anamorfa (estado imperfecto del hongo que se reproduce en forma asexual) llamada candidum (Gueguen y Schmidt, 1992). G. candidum se ha encontrado en una gran variedad de hábitats, incluidos los productos lácteos especialmente los quesos donde forma parte del ecosistema microbiano típico (Bartschi
et al., 1994; Rohm et al., 1992).
Generalmente G. candidum es una levadura que cataboliza por oxidación (casi exclusivamente) muchos carbohidratos como la galactosa, glucosa, fructosa y lactato, y dependiendo de la cepa, puede llegar a degradar también al almidón y glicerol, pero sin poder asimilar la lactosa y sacarosa (Soulignac, 1995, Gueguen y Schmidt, 1992). Esta especie utiliza preferentemente para su crecimiento el nitrógeno orgánico y sulfatos. Desamina al triptófano, leucina, metionina y fenilalanina (Choisy et al., 1997) aunque
también puede usar los aminoácidos y peptonas como fuente de energía y de carbono (Aldarf et al., 2002).
Al igual que cualquier otra levadura, G. candidum tiene un desarrollo óptimo de pH entre 5 y 6, pero aun así puede tolerar grandes variaciones en el pH que van desde 3 hasta 10, aunque es un microorganismo muy sensible a la sal disminuyendo considerablemente su crecimiento cuando la concentración de sal llega al 1-2% mientras que al llegar al 5-6% su crecimiento es totalmente inhibido (Gueguen et Schmidt, 1992).
2.4.3.2 El género Kluyveromyces
El género Kluyveromyces pertenece a la clase Ascomicetos, subclase
Hemiascomicetos y orden de los Endomycetales. Kluyveromyces lactls ha sido objeto de varias denominaciones, incluso al principio se le llamó Saccharomyces lactls, debido a su similitud morfológica con S. cerevisiae. (Bolotin-Fukuhara et al. 2000; Schaffrath y Breunig, 2000, Barnett et al., 1983).
K. lactis es capaz de asimilar diversas fuentes de carbono, entre las que destaca la lactosa, por lo que es frecuentemente aislado de los productos lácteos (Schaffrath y Breunig, 2000). El sistema de asimilación de la lactosa es inducida por la presencia de este sustrato o de la galactosa en el medio de cultivo (Bolotin-Fukuhara et al., 2000).
K. lactis es un microorganismo aerobio facultativo que puede fermentar la lactosa para producir etanol; sin embargo, sólo el 30% de la glucosa es fermentada en presencia de oxígeno frente al 70% de lo asimilado a través del ciclo de Krebs (Soulignac, 1995). Esto permite clasificar la mayoría de las especies pertenecientes al género Kluyveromyces entre las levaduras que utilizan oxígeno, a excepción de K. que pertenece a las levaduras de tipo termentadoras, es decir, que mayorítariamente degradan la glucosa vía fermentación en condiciones de aerobiosis, como en el caso de S. cerevisae.
2.4.3.3 El género Yarrowia
Yarrowia lipolytica, anteriormente conocido como Candida o Saccharomyces lipolytica (Barnett et al., 1983), puede ser aislado de diversas fuentes (maíz, ensaladas,
carne) y por supuesto de los productos lácteos. V. lipolytica es una levadura estrictamente aeróbica (utiliza oxígeno como aceptar final de electrones) que puede utilizar a la glucosa, lactato, citrato, succinato, acetato, alcohol y otros sustratos hidrofóbicos, como aléanos y ácidos grasos, como fuente de carbono. Sin embrago, no puede hacer uso de la sacarosa, lactosa, galactosa, almidón o fécula para los mismos fines (Kreger-van Rij, 1984).
Y. lipolytica tiene la capacidad de crecer mediante el uso de ácidos grasos y alcanos, característica que ha ampliado su utilización en la industria (Waché et ai,
2003). Esta levadura comúnmente no produce etanol, pero puede utilizarlo como fuente de carbono en concentraciones por debajo del 3%.
Y. lipolytica ha sido aislada de diversas variedades de quesos, principalmente Camembert, Gouda y el tipo de queso azul. Las actividades bioquímicas de Y. lipolytica
desempeñan un papel importante en las características organolépticas de estos quesos, a través de la producción de compuestos de olor y/o sus precursores, tales como cetonas, alcoholes, esteres y lactonas (Viljoen y Greyling, 1995; Roostila y Flounder, 1996a; Corsetti etal., 2001).
Por otra parte, se ha determinado que Y. lipolytica tiene la capacidad da ser un microorganismo dominante cuando se encuentra en un ecosistema microbiano. Esto es debido a sus enzimas extracelulares, ya que Y. lipolytica secreta varias enzimas, entre las que destacan, una proteasa alcalina (pH óptimo 6.8), una proteasa ácida (pH óptimo 4.0), fosfatasas ácidas, y por último esterasas y lipasas. Las lipasas de Y. lipolytica son activas en los residuos 1 y 3 de los triglicéridos y son activadas y estabilizadas en ácido oleico, pero son reprimidas por la glucosa. Además, la actividad de la lipasa es dependiente de la cepa y está influida por el contenido de sal, grasa, lactato y pH del medio (Suzzi et al., 2000; Guerzoni et al., 2001).