La kombucha ha ganado popularidad gracias a su sabor agridulce y la sensación de bienestar que brinda. Pero, ¿te has preguntado qué permite que esta bebida burbujeante cobre vida en tu cocina? La clave está en el fascinante mundo del SCOBY. En este artículo, exploraremos la estructura del ecosistema que da vida a la kombucha.
Un ecosistema está compuesto por factores bióticos (seres vivos) y abióticos (elementos no vivos). Al preparar kombucha, creamos un ecosistema en el que los microorganismos del SCOBY interactúan con factores abióticos, como el fermentador, el sustrato (azúcar, té y agua), la temperatura, el oxígeno y dióxido de carbono, la luz y minerales. En este artículo, desglosaremos cada uno de estos elementos.
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Índice:
1 - Factores abióticos
Fermentador: El fermentador es el espacio en el que ocurrirá la fermentación y delimita el área en la que los microorganismos del cultivo podrán desplazarse. El material del fermentador desempeña un rol importante en el ecosistema. Materiales como el acero inoxidable, el plástico de alta resistencia química y el vidrio son ideales, ya que son menos propensos a reaccionar ante la acidez generada por el cultivo durante el proceso de fermentación. En cambio, materiales como la madera, el plástico de baja resistencia o cualquier metal diferente al acero inoxidable pueden reaccionar y desprender elementos que interactúan con el cultivo, en su mayoría de forma negativa.
Sustrato: El sustrato se refiere al material del que los microorganismos obtienen nutrientes y energía. En el caso de la kombucha, el azúcar es componente principal del sustrato ya que las levaduras y bacterias lo transforman en ácidos y otros compuestos. Sin embargo, tambien está incluido en el sustrato el té y el agua.
Té: El té en la kombucha cumple la función principal de darle sabor a la bebida que será consumida por nosotros (los humanos); sin embargo, desde la perspectiva del cultivo, aporta polifenoles (antioxidantes) y otros compuestos esenciales, como la L-teanina, que nutren a las bacterias y levaduras del SCOBY. Es importante tener en cuenta que una buena parte de los compuestos del té quedan disponibles al culminar la fermentación, listos para que nosotros los disfrutemos.
Azúcar: El azúcar sirve como la fuente de energía principal para el cultivo. Las levaduras son las principales consumidoras; estas descomponen la sacarosa (disacárido) en glucosa y fructosa y, posteriormente, transforman los azúcares simples en alcohol y dióxido de carbono. Luego, las bacterias, ya con los azúcares simples disponibles, convierten la glucosa restante, el alcohol y otros compuestos libres en celulosa, ácidos orgánicos, enzimas y otros compuestos que hacen de la kombucha una bebida funcional.
Agua: El agua proporciona el medio de disolución para el té y el azúcar, permitiendo que los microorganismos del SCOBY se distribuyan y actúen en el líquido. Si bien habrá microorganismos que queden suspendidos en el aire, pegados a las paredes del fermentador, al paño y a la celulosa, la gran mayoría vivirá y se desarrollará en el agua. Por eso, es importante que esta se mantenga libre de contaminantes (como cloro y cloraminas, metales pesados, pesticidas, flúor, etc.).
Temperatura: La fermentación de la kombucha es óptima entre 24 y 30 °C, ya que esta temperatura fomenta la actividad microbiana necesaria para una interacción simbiótica constante y efectiva. Temperaturas inferiores a 24 °C (hasta 18 °C) no afectarán negativamente al cultivo; sin embargo, ralentizarán el proceso y favorecerán el desarrollo de ciertas especies sobre otras ligeramente. Por otra parte, temperaturas superiores a 30 grados (hasta 40 °C) crearán un ambiente favorable para el crecimiento de las levaduras y perjudicarán el desarrollo de la mayoría de las bacterias del cultivo, creando desbalances en pocos días. Temperaturas por debajo de 18 grados crearán ambientes donde los microorganismos tendrán que preservar energía para poder sobrevivir, lo que desfavorece la fabricación de ácidos orgánicos, que son el medio protector del cultivo ante patógenos. Temperaturas superiores a 40 grados destruirán las paredes celulares de la mayoría de los microorganismos, pasteurizando la bebida en pocas horas.
Luz: La presencia de luz indirecta o oscuridad total es uno de los debates más grandes a la hora de fermentar kombucha a nivel avanzado. Aunque la kombucha puede fermentar sin problemas con o sin luz directa, hay teorías que sugieren que una luz indirecta o moderada puede ser beneficiosa, ya que puede estimular el metabolismo de ciertas especies de microorganismos (sobre todo bacterias) y limitar el crecimiento de patógenos que prefieren la oscuridad total. La oscuridad total a veces puede ralentizar la fermentación, dependiendo del equilibrio y las poblaciones microbianas presentes en el cultivo. Es muy difícil poder saber a ciencia cierta, con equipo casero, las cantidades de microorganismos por especie (mucho menos por cepa) que hay en nuestro cultivo; por lo tanto, saber realmente si la luz afectará positiva o negativamente la fermentación es muy complicado. Sin embargo, lo que sí es cierto es que la exposición directa a la luz solar debe evitarse, ya que los rayos UV son antibacterianos y pueden alterar el equilibrio del ecosistema.
2 - Factores Bióticos
SCOBY: SCOBY es un acrónimo en ingles que significa "Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast" (Cultivo Simbiótico de Bacterias y Levaduras). El nombre se le atribuye al fermentista (e ingeniero de softwares) Len Porzio, creador de una de las primeras y más populares páginas informativas orientada a la preparación de Kombucha en casa. En una entrevista de Hannah Crum a Mr. Porzio, este revelo que fue él, junto a sus colegas, quien le puso el nombre para poder distinguir entre el cultivo que fermenta la kombucha y la bebida como producto final. Lee la entrevista completa realizada por Hannah Crum a Len Porzio haciendo clic aquí.
El SCOBY se compone por millones de microorganismos que trabajan en conjunto para convertir el azúcar y componentes del té en ácidos orgánicos saludables, enzimas digestivas, nutrientes, dióxido de carbono, algunos residuos de alcohol (etanol) y una gran variedad de compuestos beneficiosos. Es comun confundir el termino SCOBY con la celulosa generada por parte del cultivo. Si bien popularmente se le conoce con ese nombre a esta estructura gelatinosa, es importante aclarar que en realidad esta no es más que un subproducto de la fermentación, y que si bien sí alberga entre sus fibras una gran población de bacterias y tiene una función importante dentro de la fermentación de la kombucha, no basta con tener una de estas capas de celulosa para poder fermentar de manera balanceada tu kombucha.
A continuación, te presentamos una tabla que muestra los géneros más comunes encontrados en el SCOBY de kombucha, junto con sus porcentajes aproximados en la composición microbiana. Ten en cuenta que estos porcentajes pueden variar dependiendo de factores como el tipo de té utilizado, las condiciones de fermentación y la receta específica.
Composición por reino, género y especies aproximadas del SCOBY:
Reino | Género | Especies Comunes | Porcentaje Aproximado |
Monera (bacterias) | Rhodospirillales (Acetobacter) | Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti | 25% |
Monera (bacterias) | Lactobacilus | Lactobacillus kunkeei, Lactobacillus brevis | 20% |
Monera (bacterias) | Gluconobacter | Gluconobacter oxidans | 5% |
Fungi (levaduras) | Brettanomyces | Saccharomyces cerevisiae | 25% |
Fungi (levaduras) | Saccharomyces | Zygosaccharomyces bailii | 20% |
Fungi (levaduras) | Zygosaccharomyces | Brettanomyces bruxellensis | 5% |
Rhodospirillales (Acetobacter): Estas bacterias son responsables de la conversión del etanol (alcohol) en ácido acético, lo que es fundamental en la producción de kombucha y en la fermentación de vinagres. El Acetobacter xylinum es conocido tambien por producir la celulosa caracteristica de la kombucha. Estas bacterias requieren oxígeno para su crecimiento y son más activas en condiciones aeróbicas.
Lactobacillus: Convierten azúcares en ácido láctico, contribuyendo a la acidez y al sabor de la kombucha. Algunas especies de lactobacilos son consideradas como probioticas (es decir con capacidad comprobada para producir beneficios para la salud humana). Si quieres saber mas acerca de que es una bebida o alimento probiotico has clic aquí. Por lo general pueden crecer en presencia o ausencia de oxígeno lo que las convierte en anaerobias facultativas. Su presencia puede inhibir el crecimiento de patógenos a través de la producción de ácido láctico y otros metabolitos.
Gluconobacter: Similar a Acetobacter, ayuda en la oxidación de compuestos y en la producción de ácido glucónico y otros ácidos orgánicos. Son aerobias (es decir, requieren oxígeno para sobrevivir) y pueden ser superadas en un entorno de alta concentración de ácido acético. Por lo tanto, reducen su población de manera significativa cuando el cultivo se queda sin ser alimentado durante largos periodos de tiempo.
Saccharomyces: Convierten azúcares en alcohol y dióxido de carbono, lo cual es crucial en la producción de bebidas alcohólicas como la cerveza, el vino y la kombucha. Son principalmente aerobias (es decir, fermentan con presencia de oxígeno), pero también pueden crecer en condiciones anaerobias. Son muy resistentes a muchos tipos de ambientes, por lo que, ante cambios climáticos o condiciones variables en el sustrato, son los microorganismos con más probabilidades de sobrevivir y sobrepoblar el cultivo.
Zygosaccharomyces: También fermentan azúcares, produciendo alcohol y dióxido de carbono, aunque son más resistentes a condiciones osmóticas (concentracion de solidos en el sustrato). Lo que quiere decir que ante situaciones en las que se abandona el cultivo, se evapora el liquido y quedan más solidos en el sustrato (celulosa, celulas de levadura y otros), las zygosaccharomyces tienen más probablidades de sobrevivir y sobrepoblar el cultivo. Pueden prosperar en ambientes con alta concentración de azúcar y alcohol y aunque prefieren condiciones sin oxígeno, pero pueden adaptarse a ambientes aeróbicos.
Brettanomyces: Contribuyen a la fermentación de azúcares en condiciones de bajo oxígeno y pueden producir ácido acético y compuestos fenólicos. Pueden aportar sabores y aromas distintivos a la kombucha. Son más resistentes a altos niveles de alcohol y ácido, lo que les permite sobrevivir en entornos difíciles. Son poco comunes en fermentaciones en Sudamérica; sin embargo, son abundantes en cultivos del hemisferio norte.
3 - Subproductos de la fermentación de kombucha
Celulosa: Esta es la parte visual más representativa de la kombucha y la que muchas veces se confunde con el SCOBY. Si bien popularmente se le conoce con ese nombre a esta estructura gelatinosa, es importante aclarar que en realidad no es más que un subproducto de la fermentación, y que, aunque alberga entre sus fibras una gran población de bacterias y tiene una función importante dentro de la fermentación de la kombucha, no basta con tener una de estas capas de celulosa para poder fermentar de manera balanceada tu kombucha.
La celulosa bacteriana es un polímero que puede ser producido por un número reducido de cepas bacterianas, entre las cuales se encuentran los géneros Acetobacter, Rhizobium, Agrobacterium y Sarcina, siendo la especie más eficiente Acetobacter xylinum (reclasificada como Gluconoacetobacter xylinus y también conocida como Komagataeibacter xylinus). Esta es una de las cepas de bacterias principales presentes en la kombucha.
¿Para qué sirve esta capa de celulosa en el cultivo? Hay varias teorías sobre la finalidad que tiene este polímero y la razón por la que las Acetobacter la fabrican, siendo las más convincentes las siguientes:
Para mantener una posición cerca de la fuente con mayor cantidad de oxígeno del frasco: la parte superior. Básicamente, crean una superficie donde puedan anclarse y mantenerse siempre con una buena cantidad disponible de oxígeno. Según esta teoría, la capa de celulosa serviría como el equivalente natural del paño de algodón o tela que ponemos en el frasco.
Como medio de protección ante agentes patógenos y los rayos UV: las fibras de la capa de celulosa tienen la capacidad de proteger a toda la comunidad simbiótica de los rayos del sol, que pueden ser antibióticos, y de crear una barrera de defensa ante otros organismos que quieran ingresar al ecosistema para colonizarlo. Al poner un paño encima del cultivo, estamos imitando el mismo efecto, dándole una barrera adicional de defensa al cultivo y, a su vez, permitiendo que entre oxígeno que las bacterias aerobias necesitan.
¿Cómo crean las bacterias la capa de celulosa? El proceso de creación de la capa de celulosa es complejo, en el que las bacterias transforman fuentes de carbono a través de procesos enzimáticos que se convierten en una agrupación de azúcares complejos. En el caso de las Acetobacter, se produce a través de la biosíntesis de fuentes como la glucosa y la sacarosa (azúcares), así como el glicerol, manitol y arabitol (alcoholes).
El proceso de construcción de la celulosa en la kombucha toma, en la mayoría de los casos, de 5 a 7 días cuando la temperatura es superior a 23 grados. Las fibras son microscópicas y, en los primeros días, pueden formarse por "islas" que irán adheriéndose unas a otras. A veces es posible confundir esas pequeñas islas de fibras con contaminación por moho. Es crucial que, para que puedan formarse de manera uniforme, no haya movimientos bruscos en el fermentador; por lo tanto, la paciencia y confianza en el proceso son virtudes especialmente importantes.
Ácidos organicos: Los ácidos orgánicos en la kombucha son subproductos principalmente de la transformación (fermentación) del etanol producido por las levaduras y tienen diversas funciones. Desde el punto de vista de la simbiosis del cultivo, sirven principalmente como conservantes y, por lo tanto, como protectores del cultivo y del sustrato. Desde nuestra perspectiva de consumo, contribuyen al sabor característico de la bebida.
A continuación, se presentan algunos de los ácidos orgánicos comunes en la kombucha, sus porcentajes típicos y sus funciones:
Ácido Orgánico | Porcentaje Común (%) | Funciones |
Ácido acético | 0.5 - 2.5 | Contribuye al sabor y actúa como conservante, inhibiendo el crecimiento de patógenos. |
Ácido glucónico | 0.5 - 1.5 | Ayuda a regular el pH y puede mejorar la absorción de minerales en el cuerpo. |
Ácido glucorónico | 0.1 - 0.5 | Participa en la desintoxicación y puede ayudar a eliminar metales pesados del organismo. |
Ácido láctico | 0.1 - 0.3 | Contribuye a la acidez y tiene propiedades probióticas, promoviendo la salud intestinal. |
Ácido cítrico | 0.1 - 0.4 | Aporta un sabor fresco y ácido, y puede actuar como un conservante natural. |
Ácido succínico | 0.01 - 0.1 | Puede tener propiedades antioxidantes y es un intermediario en el metabolismo celular. |
Los porcentajes de los ácidos pueden variar dependiendo de factores como la duración de la fermentación, la temperatura y los ingredientes utilizados. Estos datos son aproximados y se basan en una revisión bibliográfica de decenas de estudios científicos; pueden cambiar según el lote de kombucha.
Díoxido de carbóno: El dióxido de carbono (CO₂) desempeña un papel crucial en la producción de kombucha, tanto desde el punto de vista de la fermentación como de la calidad de la bebida final. Durante la fermentación, las levaduras convierten los azúcares en etanol y dióxido de carbono. Este CO₂ es responsable de la carbonatación natural de la kombucha, que es una de sus características deseables. Este ayuda a mantener un ambiente ácido y reduce el pH del líquido, lo que contribuye a la preservación del producto y limita el crecimiento de microorganismos patógenos. El dióxido de carbono también influye en la percepción del sabor y el aroma de la kombucha, proporcionando una sensación de frescura y agudeza.
El dióxido de carbono en la kombucha se genera de manera natural durante la fermentación gracias a la actividad de las levaduras, principalmente las del género Saccharomyces y Brettanomyces. En la primera fermentación, las levaduras convierten la sacarsa en etanol y CO₂, sin embargo, es probable que este se evapore rapidamente ya que la fermentación inicial es con paño. Al culminar la primera fermentación, lso rangos de contenido de dioxido de carbono son entre 0.5% y 1.0% por volumen. Por otra parte en la segunda fermentación, se cuando se agregan azúcares simples provenientes de fruta (fructosa) la producción de CO₂ es más rápida. Además, para incrementar el volumen final la segunda fermentación se produce con tapa hermetica, lo que duplica el contenido promedio de CO₂ por acumulación de 1% hasta 2.5%.
En la producción comercial de kombucha, la carbonatación también puede ser ajustada inyectando dióxido de carbono artificialmente. Se suele aplicar una presión de aproximadamente 25 a 45 psi para lograr la carbonatación deseada durante entre 10 a 30 minutos, dependiendo del nivel de carbonatación deseado y del volumen del producto.
Alcoholes: Los alcoholes en la kombucha son productos de la fermentación llevada a cabo por las levaduras presentes en el cultivo. Si bien el contenido final en la mayoría de las kombuchas debería estar por debajo del 2.5%, la concentración final dependerá de factores como el tiempo de fermentación, el balance del cultivo y la temperatura.
Alcohol | % Común en Kombucha | Función |
Etanol | 0.5% - 2.5% | Cuando es deseado, proporciona el efecto intoxicante y contribuye al sabor. |
Glicerol | 0.1% - 0.5% | Contribuye a la suavidad y cuerpo de la bebida. |
Manitol | <0.1% | Puede aportar un leve sabor dulce. |
Arabitol | <0.1% | Puede influir ligeramente en el perfil de sabor. |
Etanol: Es el principal alcohol producido durante la fermentación de la kombucha. Las levaduras convierten los azúcares en etanol y dióxido de carbono. Desde el punto de vista del cultivo, el etanol proporciona alimento a las bacterias del género Acetobacter, además de proveer un ambiente de protección al cultivo ante patógenos.
Glicerol: Es un alcohol que también puede ser producido durante la fermentación, aunque en menor cantidad. Contribuye a la suavidad y cuerpo de la bebida.
Manitol y Arabitol: Son alcoholes que pueden estar presentes en pequeñas cantidades y se producen por la fermentación de ciertos azúcares.
Conclusión
En conclusión, el ecosistema de la kombucha es un mundo fascinante y complejo donde cada microorganismo cumple un papel esencial. Esta sinergia de bacterias y levaduras no solo transforma los ingredientes en una bebida rica en nutrientes y sabores, sino que también aporta beneficios para la salud, preservación natural y estabilidad del cultivo. Entender este ecosistema nos permite apreciar mejor la kombucha y sus procesos, ayudándonos a crear fermentaciones más equilibradas y personalizadas.
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