Resumen

La fermentación es un proceso microbiológico ancestral que ha desempeñado un papel esencial en la dieta humana desde las civilizaciones mesopotámicas (3000–6000 a. C.). Consiste en la transformación de carbohidratos en alcoholes o ácidos orgánicos mediante bacterias, levaduras o su combinación, en condiciones anaeróbicas. Este mecanismo permite la elaboración de alimentos y bebidas a partir de materias primas como frutas, raíces, cereales, tubérculos o lácteos, generando productos de alto valor cultural y nutricional.

Actualmente, hay un creciente interés científico e industrial en desarrollar alimentos y bebidas funcionales fermentadas, especialmente artesanales, que contienen microorganismos probióticos beneficiosos para la salud. Esto responde a la demanda de productos naturales, con componentes bioactivos y procesos sustentables.

El presente estudio tiene como objetivo establecer metodologías para la fermentación espontánea a partir del análisis de cultivos de levaduras en frutas, raíces y cereales. A través de la exploración de distintos ecosistemas microbianos y técnicas tradicionales, se busca diversificar los productos fermentados, mejorar su funcionalidad y proponer alternativas viables ante la creciente industrialización del sector alimentario.

Palabras clave: cultivos bioactivos, fermentación espontánea, SCOBY.

Marco teórico

La fermentación es un proceso microbiológico complejo en el que participan principalmente levaduras del género Saccharomyces, junto con otros géneros silvestres a menudo subestimados. El término “fermentación” proviene del latín fervere (“hervir”), aludiendo a la efervescencia espontánea observada en la transformación de uvas en vino. Este fenómeno resulta de la actividad enzimática de las levaduras, que metabolizan azúcares en las materias primas, convirtiéndolos en alcohol y otros subproductos.

La fermentación requiere que los microorganismos consuman carbohidratos, produciendo etanol, glicerol y compuestos funcionales. Las levaduras deben adaptarse al sustrato y liberar enzimas que faciliten el proceso. Las bebidas fermentadas aportan nutrientes, antioxidantes y probióticos, satisfaciendo la demanda de alimentos naturales, saludables y funcionales.

El proyecto explora la fermentación alcohólica desde su base microbiológica, estudiando la actividad de distintas levaduras mediante fermentación espontánea. Su objetivo es evaluar su potencial para producir bebidas funcionales a partir de frutas o cereales, contribuyendo a la diversificación del mercado alimentario y al avance científico en procesos fermentativos tradicionales.

Metodología

Esta investigación utiliza un enfoque mixto, combinando métodos cualitativos y cuantitativos para fundamentar científicamente los procesos de fermentación estudiados y comprender las dinámicas bioactivas implicadas. Se analizan cultivos bioactivos derivados de frutas y cereales, enfocándose en la fermentación espontánea y los cambios físico-químicos que ocurren durante el proceso, con el fin de contextualizar los datos y generar nuevos marcos explicativos para futuras investigaciones. El estudio analiza la fermentación espontánea de cultivos bioactivos, evaluando los cambios físico-químicos para identificar el método fermentativo más eficiente y aplicable. Además, registra detalladamente las cualidades y características generadas, aportando al conocimiento de los mecanismos microbiológicos y al desarrollo de productos funcionales naturales en biotecnología alimentaria.

Resultados

(Fase 1) Se orientó al análisis integral de los factores que inciden en la calidad de las materias primas utilizadas para el desarrollo de procesos de fermentación espontánea, específicamente en la elaboración de una base de kombucha. Se empleó como sustrato el té negro (Camellia sinensis sinensis), evaluando sus condiciones biológicas, físicas y químicas con el fin de garantizar niveles adecuados de confiabilidad y rendimiento durante la fermentación. En este contexto, se realizó la caracterización de variables clave como el grado de acidez, la concentración de sólidos y la determinación de azúcares reductores, parámetros fundamentales para monitorear el comportamiento fermentativo y la generación de compuestos como dióxido de carbono, alcohol y azúcares residuales.

Para ello se llevó a cabo una cata sensorial comparativa de diferentes productos fermentados, con análisis organolépticos enfocados en vista, olfato y gusto. Las notas sensoriales destacadas incluyeron aromas frutales, cítricos y herbales frescos; una acidez prominente en boca; y retrogustos complejos con perfiles oxidativos, amargos y notas terciarias evocadoras de bosque, tierra mojada, champiñones y madera húmeda. Esta evaluación se realizó mediante una cata horizontal que abarcó distintas marcas y tipos de té (Té Blanco – La Patrona, Té Verde – Twinings, Té Negro – La Patrona, Té Rojo – McCormick/Twinings), estructurada a partir de un esquema preliminar basado en un diario de notas de cata.

(Fase 2: experimental) Se efectuó una prueba piloto para la producción de un cultivo activo tipo SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast), utilizando una infusión de tres minutos de té negro marca La Pastora en agua de manantial purificada (marca Santa María) a 80 °C. El comportamiento biológico, químico y sensorial del cultivo fue monitoreado de manera visual y documentado en un diario de campo, registrando las reacciones ocurridas durante las distintas fases de producción.

El cultivo SCOBY se desarrolló a partir de una colonia joven con tres días de formación bioactiva, en un volumen de 0.450 L de infusión. Las condiciones ambientales oscilaron entre 21 °C y 29 °C, lo que permitió observar el establecimiento progresivo del ecosistema microbiano. Este estudio permitió no solo validar la viabilidad de las condiciones de fermentación espontánea, sino también establecer parámetros sensoriales y físicoquímicos fundamentales para futuras aplicaciones en la elaboración de bebidas funcionales a base de té fermentado.

Discusión

La investigación abordó la fermentación espontánea a través de pruebas piloto con tepache y SCOBY, resaltando el papel de la calidad de las materias primas, el agua y las condiciones ambientales en el éxito del proceso. En el SCOBY, la fermentación endoenzimática permitió la formación de una colonia simbiótica de levaduras y bacterias en té, generando una base bioactiva compleja. Factores como temperatura, aireación, pH y prevención de contaminaciones resultaron determinantes para la estabilidad y calidad del producto. Se recomendó el uso de aguas naturales mineralizadas y condiciones higiénicas estrictas para mejorar los resultados. El estudio sienta bases para la producción de bebidas funcionales, alcohólicas y no alcohólicas, y plantea la ampliación de estas pruebas a escala mayor en laboratorio, con el objetivo de impulsar proyectos universitarios, fomentar la investigación aplicada y fortalecer el desarrollo regional y formativo de los estudiantes.