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Introducción
En los sistemas de alimentación líquida se produce cierto nivel de fermentación natural incontrolada a partir de la microflora presente. No todas las bacterias y levaduras serán deseables, pudiendo muchas de ellas causar problemas por olores/sabores anómalos, excesiva pérdida de nutrientes por producción de CO2, o alteraciones en la conservación y salud de los animales.
Con el fin de controlar/modular el crecimiento/colonización de los subproductos, dietas y sistema de alimentación líquida se han propuesto enfoques de estabilización química o microbiológica. El enfoque microbiológico se basa en la fermentación, existiendo un amplio consenso que en un alimento bien fermentado se previene el crecimiento de patógenos y en muchos casos su número disminuye durante el almacenamiento.
Fermentación por lactobacilos
La ruta metabólica utilizada y los productos finales de la fermentación dependerán de si las condiciones son aerobias o anaerobias, y si la cepa es homo o hetero fermentativa (ver tabla 1)
Tabla 1: principales rutas metabólicas de los lactobacilos
| Aeróbica | Homofermentativa | 1 glucosa (o 1 fructosa) → 1 lactato + 1 piruvato + 1 H2O |
| Heterofermentativa | 1 glucosa (o 1 fructosa) → 1 lactato + 1 acetato + 1 H2O | |
| Anaeróbica | Homofermentativa |
1 glucosa (o 1 fructosa) → 2 lactato 1 pentosa → 1 lactato + 1 acetato |
| Heterofermentativa |
1 glucosa → 1 lactato + 1 etanol + 1 CO2 3 fructosa → 1 lactato + 2 manitol + 1 acetato + 1 CO2 2 fructosa + 1 glucosa → 1 lactato + 2 manitol + 1 acetato + 1 CO2 1 pentosa → 1 lactato + 1 acetato |
Por tanta, la capacidad de los lactobacilos de conservar los alimentos se debe principalmente a la consiguiente reducción del pH por la rápida producción de grandes cantidades de ácido láctico y acético a partir de los carbohidratos solubles. Además, productos metabólicos como las bactericinas, peróxidos de hidrógeno y otros también contribuirán a potenciar su poder conservante.
Los ácidos orgánicos penetrarán las células microbianas en forma no disociada, actuando intracelularmente. La concentración molar de forma no disociada dependerá del pH del medio y de la constante de disociación de cada ácido (pKa), siendo 4,76 y 3,86 para el ácido acético y láctico respectivamente. Aún siendo el ácido láctico el principal producto de la fermentación láctica, pequeñas cantidades de acético pueden potenciar su efecto.
Fermentaciones naturales
Los alimentos líquidos fermentan de forma natural a partir de la microflora presente, generalmente ácido láctica, y requieren unos días para que la población de lactobacilos se estabilice y domine el sistema (figura 1). La temperatura será uno de los factores más importantes que determina la velocidad de la fermentación, considerándose adecuada por encima los 20ºC, y siendo necesario mucho más tiempo y siendo mucho menor la producción de ácido láctico a temperaturas inferiores a 10-15ºC.
Figura 1: Cambios en el pH y poblaciones microbianas de un alimento líquido a lo largo del tiempo (Geary et al 1999)
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Las principales razones para fracasar en el establecimiento de una flora láctica en una fermentación natural son:
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• El sistema queda dominado por un microorganismo inadecuado: ingredientes sin presencia de lactobacilos o con presencia de microorganismos indeseables, crecimiento de levaduras por bajas temperaturas de fermentación, crecimiento selectivo por medicaciones o determinados componentes de la dieta.
• La fermentación se encuentra restringida: baja temperatura, insuficiente tiempo de fermentación, ingredientes poco fermentables. • Inhibición o parada de la fermentación por presencia de antibióticos o shock térmico por agua excesivamente fría. • Ruptura del equilibrio del sistema a lo largo del tiempo, a pesar de un buen manejo. |
Fermentaciones controladas
Se utiliza un inóculo para iniciar una correcta fermentación y producir una rápida reducción del pH, asimismo reduce las fermentaciones espontáneas con sus posibles riesgos de olores/sabores anómalos, pérdida de nutrientes o presencia de bacterias perjudiciales.
Las principales características que debe cumplir un inóculo ideal serán:
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• Ser seguro y no poseer ninguna actividad tóxica o patológica
• Establecerse como flora dominante sobre la indígena • Ser homofermentativa láctica y de rápido crecimiento 20ºC • Capacidad de fermentar un amplio abanico de carbohidratos e ingredientes • No producción de olores/sabores anómalos, y si es posible agradables • Económicamente viable para la alimentación animal • Otras: degradación de factores antinutricionales, producción de bactericinas, no utilización de aminoácidos libres (lisina), etc |
Aplicación práctica
La aplicación práctica de la alimentación líquida fermentada puede variar en aspectos como:
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• Fermentaciones naturales o controladas a través de un inóculo.
• Fermentación de sólo los subproductos líquidos, parte de los ingredientes mezclados con agua o toda la dieta. Las últimas tendencias recomiendan fermentar los subproductos ricos en carbohidratos y/o los cereales mezclados con agua. • Uso de fermentaciones en continuo (Backslopping): se conserva parte de la mezcla fermentada en el tanque como inóculo de la mezcla siguiente, y dejándola un tiempo suficiente para que vuelva a completar la fermentación. |
Los principales beneficios son:
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• Mayor robustez intestinal de los animales.
• Rápida reducción del pH estomacal (lechones), y modificación de las fermentaciones intestinales, con menor actividad en el estómago e intestino delgado, menor presencia de coliformes e incremento de las poblaciones de levaduras. • A pesar de su menor contenido en energía bruta, puede aumentar el valor en energía neta de la dieta por una mayor disponibilidad de los nutrientes: oligosacáridos, proteína, fósforo fítico, etc. Debe evitarse la pérdida de nutrientes esenciales (lisina). |
